본 논문은 4세대 이동통신인 Long Term Evolution (LTE) 단말기에 의해 발생된 간섭 신호가 음향기기에 유입되었을 때 음향기기의 잡음영향에 대해 검토하였다. 먼저, LTE 송신 신호에 대한 분석 및 측정을 바탕으로 음향기기에 간섭을 주는 LTE 간섭 신호는 송신 전력의 크기에 의해 결정됨을 확인하였다. 또한, LTE 단말기의 송신전력 및 단말기와 음향기기간의 거리를 변화시키면서 발생하는 음향기기의 잡음을 측정하였다. 측정 결과, LTE 단말기가 최대 전력(22 dBm)을 송신하더라도 단말기와 음향기기의 거리를 25 cm 이상 이격시킴으로써 음향기기에서 발생하는 잡음을 방지할 수 있었다.
수중음향 채널은 시변적인 특징을 가진다. 채널의 시변동성은 지속적인 정보 데이터 전송을 방해하여 수중음향통신의 신뢰도를 감소시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 채널의 시변동성을 시간영역 상관도로 기술하고, 정보 데이터의 실질 전송시간을 스루풋 효율로 표현하였다. 그리고 수중음향 채널의 시변동성이 통신 스루풋 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 실제 수중음향통신 실험을 통하여 수중채널의 시변동성이 클수록 통신의 스루풋 효율도 감소한다는 것을 확인하였다.
수중 음향 벡터센서는 음압 뿐 아니라 음파의 진행 방향에 관한 정보를 측정할 수 있는 센서이다. 본 논문에서는 미세 외팔보를 이용한 수중 음향 벡터 센서를 구현하기 위해 음향학적 이론을 바탕으로 음향과 기계 구조물의 상호작용을 이론적으로 정립하고자 하였다. 감응 방식으로 압전 효과를 이용한 두 가지 유니모프(unimorph)형태의 모델을 제시하였으며, 제시된 모델에 대하여 압전 미세 외팔보의 거동을 집중 질량 모델을 통해 음파가 임의의 주파수와 각도를 가지고 미세 외팔보로 입사할 때 나오는 신호의 크기를 구할 수 있는 전달함수를 유도하였다. 또한 이를 바탕으로 매우 얇고 유연한 구조물로 미세 외팔보를 설계하면 매질의 입자 속도에 관한 정보를 직접적으로 측정 가능한 센서로 활용할 수 있다는 것을 확인하였다.
음향데이터 수집체계가 다양화되고 고성능화 됨에 따라 수집되는 음향데이터의 양은 기하급수적으로 증가되었다. 이러한 수집 음향데이터는 정밀한 분석을 위하여 분석환경으로의 전송이 필요하다. 이러한 수집/분석 체계에서는 빠르고 안정적인 전송은 물론 고도의 완벽한 보안이 요구된다. 이에 본 논문에서는 일반적으로 사용되는 비보호 저속망 환경에서 고용량의 수집 음향데이터를 전송하고 관리하는 시스템을 제시한다. 구현된 시스템은 비보호 저속망 환경에서도 안전하게 음향데이터를 전송하고 다양한 위협 요소로부터 안전하게 음향데이터를 보호한다.
잠수함이 가장 취약한 시기는 잠수함이 스노클이나 잠망경 운용을 위하여 잠망경 심도로 항해할 경우이며, 이때에는 비음향 탐지센서인 레이더와 광학, 사람에 의한 시각에 탐지될 확률이 매우 높다. 따라서 본 논문에서는 이러한 상황에서 탐지되는 취약성을 극복하고자 잠수함 마스트 및 잠망경 부분에 비음향 스텔스를 적용하고자 한다. 먼저 비음향 탐지센서에 대해서 조사하고, 그에 따른 스텔스 기법을 분야별 분석하여 최적화한 결과 다층형 구조로 선체표면부터 RAM layer, IR layer, Camouflage layer 구조로 각각 RAM layer는 자성재료인 페라이트계열로 3~5mm, IR layer는 Ceramic 또는 Nickel 계열로 1~2mm, Camouflage layer는 군청색 계열 페인팅을 제시하였다.
MPEC Audio Layer-III(MP3)알고리듬은 복호화기에 비해 부호화기가 월등히 많은 연산량을 가지고 있는 비대칭 구조를 가지고 있다. MP3 부호화기의 대부분의 연산량은 복잡한 초월함수 연산이 포함되는 심리음향모델과 반복 루프 과정을 수행하는 비선형 양자화와 비트 할당과정 이 차지한다. 본 논문에서는 MP3 부호화기의 실시간 구현을 위한 알고리듬 레벨의 최적화를 수행하였다. MP3 부호화기의 연산량을 줄이기 위해 심리음향모델을 간략화하고 반복 루프의 회수를 최소화할 수 있는 방법을 제안하였다. 프레임당 한 그래뉼의 심리음향모델 정보를 계산하여 한 프레임 내에서의 심리음향모델 정보를 추정함으로써 연산량을 45% 이상 감소시켰다. 또한 외부 반복 루프의 반복 회수를 줄이기 위하여 외부 반복 루프의 반복에 따른 스케일 팩터(Scale Factor) 및 양자화 스탭의 증가 패턴을 관찰하고 최적화된 스캐일 팩터 증가 방법을 제안하였다. 제안된 고속화 방법은 주관적 음질 평가를 통해 성능을 검증하였다.
사회활동이 활발하게 됨에 따라 사무실에서의 효율적인 업무수행을 위한 여러 가지 요구사항이 대두되고 있다. 그 일환으로 최근 기업내 회의소집 및 회의시간을 단축하고, 이동에 필요한 여행경비를 절감하기 위하여 원격 화상회의(Video Conference)나 음성회의(Voice Conference) 시스템이 주목을 받게 되었고, 이를 구축하여 활용하는 기업도 증가하고 있다. 원격회의 시스템에서는 다수인이 서로 다른 장소에서 동시에 참가하기 때문에 참가자 전원이 동일장소에 있는 것 같은 현장감을 느끼게 해주어야만 정확한 의사전달이 이루어질 수 있을 것이다. 그러기 위해서는 터미널 상호간에 입체영상정보와 입체 음향정보가 중요한 역할을 한다. 본고에서는 음향의 현장감 통신을 위하여 연구되고 있는 음상제어 방식, Stereo재생 방식, 3차원 음장재생 방식에 관한 특징을 기술하고, 그 장,단점을 비교 고찰한다. 또한 그 구성이 간단하고 다수인이 회의에 참석하기 위한 근거리 음장 재생 방식에 관한 예비실험에 관하여 보고한다.
기존의 수중음향통신모뎀은 상용 제품들을 기반으로 개발되어 수중음향통신모뎀의 기능 및 성능 구현은 가능하지만 개발 시스템을 제품화하기에는 시스템의 크기나 개발 비용 등에서 단일 플랫폼으로의 시스템 구현이 필수적으로 요구되었다. 따라서 본 논문에서는 수중음향통신모뎀의 단일 하드웨어 플랫폼을 구현함에 있어 중요한 역할을 하는 신호처리 모듈을 TigerSHARC DSP 프로세서를 이용하여 설계 및 구현하고자 한다.
실시간 동적 GPS 측위를 이용한 해저수심측량은 GPS 수신기가 이동중인 상태에서 신호단절 없이 연속적인 수심측정이 가능하며 등수심도와 등고선 제작에 정확한 위치를 결정할 수 있고, 음향측심기는 발사파와 수신파의 도달시간을 측정하여 수심을 관측할 수 있기 때문에 실시간으로 정확한 3차원 측량이 가능하다. 본 논문에서는 해안지역에 대한 지형 분석을 하기 위하여 기준점에 대한 정지관측을 실시하여 좌표변환계수를 산출하고, 이로부터 실시간 동적 GPS 측량과 음향측심기를 이용하여 해운대 해수욕장과 해안을 관측하였다. 1:1,200 축척의 수치지도에서 추출한 수치표고모델에서의 체적은 $97953.9m^3$이며, 실시간 동적 GPS와 음향측심기를 이용하여 추출한 수치표고모델에서의 체적은 $95994.9m^3$로 나타났다. 이는 수치지도에서의 체적과 측량결과의 체적이 단지 2.0%정도로 나타나 실시간 동적 GPS와 음향측심기의 결합에 의한 해저수심측량이 매우 성공적임을 알 수 있었다.
홈 네트워크 게이트웨이 표준화 단체 중 하나인 OSGi(Open Service Gateway Initiative)는 홈 게이트웨이의 표준을 정의하고, 번들이라는 컴포넌트를 통해 서비스를 제공한다. 본 논문은 이러한 OSGi 프레임워크를 기반으로 음향장비를 제어하는 시스템의 설계 및 구현을 제안한다. 구현된 시스템은 웹 브라우저를 통해 가정에 설치된 홈 게이트웨이에 접속하여 음향장비의 음원 및 볼륨 등을 원격으로 제어할 수 있는 장점이 있으며, 홈 게이트웨이와 음향장비간 보다 신뢰성 있는 연결을 위해 이 논문이 제시하는 Device Discovery 메커니즘과, 발견된 음향장비를 구성하는 기기를 찾고 초기화하는 Device Initiate 메커니즘을 적용하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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