• 한국항해항만학회지
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• 제29권5호
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• pp.403-408
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• 2005

수신신호의 도래방향을 추정하는 기술은 어레이 안테나를 이용하는 무선통신시스템의 성능향상을 위하여 핵심역할을 수행하여 왔다. 이러한 기술중에서 MUSIC 및 ESPRIT와 같은 고분해 추정 알고리즘은 어레이 안테나에서 관측되는 수신신호의 데이터 벡터에 대한 공분산행렬을 계산한 후, 고유치 전개기법을 적용하여 도래방향을 정도 높게 추정한다. 그러나 이러한 고유치 전개기법에 기초를 둔 고분해 알고리즘은 멀티패스 환경에서 코히어런트 입사파 또는 상호간에 높은 상관관계를 가지는 수신신호들의 도래방향을 분리${\cdot}$추정하기가 어렵다. 이러한 경우에 종래의 방법은 사전 신호처리 과정으로서 공간평균법에 의한 공분산행렬을 계산한 후에 이를 이용하여 고유치 전개에 기초를 둔 고분해 알고리즘들을 적용하여 멀티패스 수신신호의 도래방향을 추정한다. 그러나 종래의 공간평균법이 어레이 안테나에 수신되는 신호에 대한 자기 공분산행렬의 대각요소를 포함하는 부분행렬들 만을 이용하기 때문에 멀티패스파의 분리${\cdot}$추정을 가능하게 하는 대신에 안테나의 유효구경을 감소하는 결과를 초래한다. 또한 종래의 방법이 공분산행렬의 대각요소를 포함하는 부분행렬들 만을 이용하고 대각요소를 포함하지 않은 상호상관 요소들에 대한 부분행렬은 고려하지 않음으로써 어레이 안테나에 의한 도래방향 추정성능을 저하시키는 요인이 된다. 따라서, 본 연구에서는 어레이 안테나에서 관측되는 수신신호 벡터의 자기상관행렬의 모든 요소들을 이용하는 새로운 공간평균법을 제안하고 종래의 공간평균법과 비교${\cdot}$평가한다.

• 한국광학회지
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• 제5권1호
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• pp.152-157
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• 1994

감지부에 두 개의 간섭계형 센서가 있고 원격측정이 가능한 광섬유센서 어레이를 구성하였다. 각 센서의 신호를 분리 측정하기 위하여 짧은 광펄스를 광원으로 하는 시간분할방식의 신호처리를 도입하였다. 센서의 측정감도는 수 kHz 영역에서 $40{\mu}rad\sqrt{Hz}$였고, 센서간의 cross talk은 -50dB 이하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권5호
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• pp.551-563
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• 2012

초음파진단기는 1950년대부터 사용되기 시작했고 그 동안 꾸준한 기술 발전을 통해 현재 대부분의 병원에서 필수불가결한 영상진단장비로 널리 활용되고 있다. 1970년대 초음파진단기에 어레이 프로브가 사용되기 시작한 이래로 전자적 신호처리를 통한 빔포밍 기술이 초음파진단기에 적용되었고, 꾸준히 개선되어 왔다. 빔포밍 기술은 초음파진단기의 해상도를 결정짓는 중요한 신호처리 기술이다. 이 논문에서는 이 빔포밍 기술의 원리부터 최근 동향까지 간략히 소개하고자 한다. 여기에는 어레이 프로브(array probe)를 사용하는 빔포밍의 원리, 기본적 이론, 실제 구현 등이 포함되고, 또 최근 기술 중 합성구경영상(synthetic aperture imaging: SAI), 적응형 빔포밍(adaptive beamforming), 2차원 어레이 프로브를 사용하는 2차원 빔포밍 기술 등의 주제도 소개한다. 이런 다양한 빔포밍 기술들은 다양한 다른 분야의 기술들과 여러 가지 형태로 발전적으로 융합하면서 시스템의 성능을 지속적으로 향상시켜 갈 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.997-1005
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• 1998

본 논문은 기존 on-off 앨고리듬을 개선하여 어레이 소자의 위상을 계산량이 적고 정확하게 구할 수 있는 그래디언트 on-off 방법을 제안한다. 제안 방법의 우월성은 어레이 출력파워를 어레이 소자의 위상으로 그래디언트한 수식을 이용하므로써 기존 방법보다 어레이 출력파워의 증감을 더 정확하게 구할 수 있는데 기인한다. 제안 방법은 어레 이 소자의 위상을 조정하여 원하는 신호의 입사 방향으로 최대 빔패턴을 형성한다. 선형 어레이와 이차원 어레이의 두 경우를 나누어서 제안 방법을 적용하여 분석한다. Texas Instrument사에서 제공하는 부동소수점방식의 TMS320C30의 평가보드로 구현하므로써 제안 앨고리듬의 실시간 처리 가능성을 증명하였다. 제안 방법은 스냅샷당 빔형성 과정의 계산량이 적기 때문에 응답이 빨라야 하는 이동통신 시스템에 적합하다. 제안 방법을 CDMA 이동통신 상황에서 시뮬레이션하여 성능분석한 결과 수신신호의 성능이 상당히 향상되는 것을 확인하였다.

• 정보와 통신
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• 제17권5호
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• pp.66-76
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• 2000

본 논문은 IS-95 CDMA 환경에서 수신 안테나 어레이로 입사되는 신호를 처리하여 최적의 빔패턴을 단말기로 제공해주는 새로운 적응 알고리즘인 그래디언트 온-오프(gradient on-off) 알고리즘을 제안한다. 본 제안 알고리즘의 수신 신호처리 계산량은 O(3N)으로 IS-95 CDMA 환경에서 범용 DSP(Digital Signal Processor)를 이용한 알고리즘 계산결과 수신신호의 실시간 처리가 가능한 것이 판명되었다. 제안한 그래디언트 온-오프 알고리즘을 이용하여 IS-95 CDMA 이동통신 환경하에서 시뮬레이션을 수행한 결과 8개의 안테나를 사용한 경우 단일 안테나보다 약 3-4배 정도 용량이 증가하였다. 또한 사용자간의 최대 파워치를 ${\pm}$2dB로한 불환전한(imperfect) power control 시에도 본 제안 알고리즘에 대한 성능에는 영향이 거의 없음을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-6
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• 2003

본 논문에서는 시스토릭 어레이 구조를 갖는 선택적 최소분산 비왜곡응답 (MVDR) 및 최소자승 회귀기법 (RLS) 빔형성기법에 대한 성능 분석을 하였다. 원하는 사용자 신호와 잡음을 포함한 스냅샷 벡터들이 어레이 안테나에 입사되는 경우, 수신신호의 품질을 향상시키기 위해서 MVDR 및 RLS 알고리즘을 이용한 빔형성기법이 적용될 수 있다. 이를 통해 채널 용량을 증가시키기 위해 각 안테나 소자의 출력에 복소 가중치를 곱하여 원하는 사용자 신호방향으로 안테나의 빔을 형성하도록 하여 원하는 신호의 다중경로 성분들은 강조하고, 간섭 성분들의 입사 방향들로는 널을 발생시켜 다중간섭과 잡음에 대한 전력을 상대적으로 감소시키는 공간필터링 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 이러한 공간 필터 역할을 하는 MVDR기법과 RLS 기법을 병렬처리를 통해 수행할 수 있는 시스토릭 어레이 구조의 MVDR 및 RLS 빔형성기법에 대하여 소개하며, 이를 다중 경로와 다중 접속 간섭이 존재하는 채널 환경에 적용하여 수신 성능을 분석하였다. 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 시스토릭 어레이 구조의 빔 형성기법을 적용한 공간필터의 우수성을 보여주기 위해 사용자 증가에 따른 BER (Bit Error Rate) 곡선과 빔패턴을 제시하였고, 기대치와 실험치가 잘 부합됨을 확인하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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• pp.465-468
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• 1998

본 논문은 천해 상에서 목표물로부터 방사되어 견인 이동되는 하이드로폰을 통하여 입사되는 광대역 신호에 대한 DOA (Direction-Of Arrival) 추정기법을 제안한다. 견인 배열 어레이를 이용하는 경우 고정된 위치의 배열 하이드로폰을 사용하는 경우와는 달리 움직임에 의한 도플러 주파수 천이 값이 발생하며 배열 상에 입사되는 광대역 신호는 각 주파수성분에 따라 서로 다른 고유 벡터 영역을 갖게 된다. 따라서 주파수 성분별로 처리하여 평균 공간 스펙트럼을 구하여 입사각을 추정하는 기존의 Incoherent 처리기법은 심각한 추정 오차를 발생시킨다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 각 주파수 성분에 대한 고유한 벡터영역들을 Coherent 변환과정을 거쳐서 통합된 벡터영역으로 변환하여 공간 스펙트럼을 추정하고 이를 통하여 입사각을 추출한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 Cherent 처리기법을 이용한 입사각 추정상의 우수한 성능을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권2호
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• pp.38-43
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• 2017

능동소나를 이용한 해저면의 이미지를 얻기 위한 연구는 다양하게 수행되어져 왔으며, 그 해상도를 향상시키는 방법은 현재까지도 중요한 문제이다. 해상도를 향상시키기 위한 방법은 여러 가지가 있으며 좁은 빔폭을 활용하여 빔 해상도를 높이는 방법이 가장 대표적이다. 하지만 좁은 빔폭을 이용하여 해상도를 향상시키는 방식은 기술적인 한계가 존재한다. 따라서 제한된 빔폭을 가진 어레이를 통하여 보다 높은 빔 해상도를 얻기 위한 신호처리 기술이 필수적이다. 본 논문에서는 중첩된 빔을 방사하는 sonar의 수신신호에 신호처리를 통해 해상도를 향상시키는 방식을 소개한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.879-885
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• 2004

본 논문에서는 DDC(Digital Down Convertor)를 가지는 디지털 수신기의 적응 신호처리에 대해 서술하였다. DDC는 NCO(Numerically Controlled Oscillator)와 디지털 LPF(Low Pass Filter)로 구성되어 있으며, 수치적 알고리즘에 의해 수신된 신호를 처리한다. 통과대역 샘플링 기법을 이용한 디지털 수신기의 시뮬레이션 결과를 보여주고 있으며, 수치적으로 처리되는 DDC에 의해 수신된 low IF 신호가 zero IF 신호로 변환되는 것을 확인하였다 또한, 고분해능을 가지는 MUSIC(Multiple Signal Classification) 알고리즘을 이용한 DOA(Direction Of Arrivals) 추정 기법을 기술하고 있다 DOA의 분해능의 정확도가 입력 샘플링 수와 안테나 소자 수에 의존하는 것을 확인하였다

• 융합신호처리학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.99-104
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• 2019

최근 현대인들은 잘못된 자세로 인해 다양한 근골격계 질환의 발병률이 높아지고 있다. 근골격계 질환의 근본적인 원인은 잘못된 자세 습관으로 발병한 경우가 많다. 근골격계 질환은 바른 자세 습관을 통해 예방이 가능하지만, 자세를 스스로 인식하여 교정하기는 쉽지 않다. 지속적인 자세 모니터링을 위하여 다양한 연구들이 수행되었으나, 기존 계측 시스템은 구속성 및 고비용으로 인해 일상생활에 적용하기가 적합하지 않다. 본 논문은 일상생활에서 착석 자세 모니터링을 통해 자발적으로 자세 교정을 유도할 수 있는 FSR 센서 어레이를 이용한 자세 판별 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 방석 형태로 설계되어 기존에 보유하고 있는 의자에 적용이 용이하다. 또한, 일상생활에서 가장 대표적인 5가지 자세를 판별할 수 있으며, 안드로이드 기반의 스마트폰 모니터링 애플리케이션을 통해 실시간으로 모니터링이 가능하다. 시스템의 성능 평가를 위하여 각각의 자세를 50회씩 반복하여 측정하였으며, 98.88%의 높은 자세 판별 정확도를 확인하였다.