• 제목/요약/키워드: Absolute distance estimation

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무인 이동 로봇 위치추정을 위한 초음파 위성 시스템 (USAT(Ultrasonic Satellite System) for the Autonomous Mobile Robots Localization)

  • 이동활;김수용;윤강섭;이만형
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.956-961
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    • 2007
  • We propose a new distance measurement method and local positioning system for the autonomous mobile robots localization. The distance measurement method is able to measure long-range distances with a high accuracy by using ultrasonic sensors. The time of flight of the ultrasonic waves include various noises is calculated accurately by the proposed period detecting method. The proposed local positioning system is composed of four ultrasonic transmitters and one ultrasonic receiver. The ultrasonic transmitter and receiver are separated but they are synchronized by RF (Radio frequency) signal. The proposed system using ultrasonic waves is represented as USAT(Ultrasonic Satellite System). USAT is able to estimate the position using the least square estimation. The experimental results show that the proposed local positioning system enables to estimate the absolute position precisely.

Error analysis for time-in-flight laser range finder with multiple toe amplitude modulation

  • Matsumoto-Moriyama, Masao;Mima, Kazuhiko;Ishimatsu, Takakazu
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.554-557
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    • 1993
  • The error analysis for the Time-in-Flight Laser Range Finder with Multiple Tone Amplitude Modulation relevant to the phase detection error is made. The distance can be estimated to solve the formulate which express the relationship between the absolute distance from the range finder to the object and the wavenumbers and the phases of the modulated waves by the optimization technique. The main cause of the estimation error can be considered as the phase detection error induced from the amplitude modulator and the phase detector. To clarify the phase detection error and the optimal amplitude frequency set, the numerical analysis are made.

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무선 센서 네트워크를 위한 개선된 Range-free 위치인식 알고리즘 (A Modified Range-free localization algorithm for Wireless Sensor Networks)

  • ;이채우
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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    • pp.829-832
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    • 2010
  • Wireless Sensor Networks have been proposed for several location-dependent applications. For such systems, the cost and limitations of the hardware on sensing nodes prevent the use of range-based localization schemes that depend on absolute point to point distance estimates. Because coarse accuracy is sufficient for most sensor network applications, solutions in range-free localization are being pursued as a cost-effective alternative to more expensive range-based approaches. In this paper, we proposed a modified DV-Hop (range-free localization) algorithm which reduces node's location error and cumulated distance error by minimizing localization error. Simulation results have verified the high estimation accuracy with our approach which outperforms the classical DV-Hop.

Adaptive M-estimation in Regression Model

  • Han, Sang-Moon
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제10권3호
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    • pp.859-871
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    • 2003
  • In this paper we introduce some adaptive M-estimators using selector statistics to estimate the slope of regression model under the symmetric and continuous underlying error distributions. This selector statistics is based on the residuals after the preliminary fit L$_1$ (least absolute estimator) and the idea of Hogg(1983) and Hogg et. al. (1988) who used averages of some order statistics to discriminate underlying symmetric distributions in the location model. If we use L$_1$ as a preliminary fit to get residuals, we find the asymptotic distribution of sample quantiles of residual are slightly different from that of sample quantiles in the location model. If we use the functions of sample quantiles of residuals as selector statistics, we find the suitable quantile points of residual based on maximizing the asymptotic distance index to discriminate distributions under consideration. In Monte Carlo study, this adaptive M-estimation method using selector statistics works pretty good in wide range of underlying error distributions.

부화소 움직임 추정을 위한 고속 탐색 기법 (A Fast Search Algorithm for Sub-Pixel Motion Estimation)

  • 박동균;조성현;조효문;이종화
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.26-28
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    • 2007
  • The motion estimation is the most important technique in the image compression of the video standards. In the case of next generation standards in the video codec as H.264, a high compression-efficiency can be also obtained by using a motion compensation. To obtain the accurate motion search, a motion estimation should be achieved up to 1/2 pixel and 1/4 pixel uiuts. To do this, the computational complexity is increased although the image compression rate is increased. Therefore, in this paper, we propose the advanced sub-pixel block matching algorithm to reduce the computational complexity by using a statistical characteristics of SAD(Sum of Absolute Difference). Generally, the probability of the minimum SAD values is high when searching point is in the distance 1 from the reference point. Thus, we reduced the searching area and then we can overcome the computational complexity problem. The main concept of proposed algorithm, which based on TSS(Three Step Search) method, first we find three minimum SAD points which is in integer distance unit, and then, in second step, the optimal point is in 1/2 pixel unit either between the most minimum SAD value point and the second minimum SAD point or between the most minimum SAD value point and the third minimum SAD point In third step, after finding the smallest SAD value between two SAD values on 1/2 pixel unit, the final optimized point is between the most minimum SAD value and the result value of the third step, in 1/2 pixel unit i.e., 1/4 pixel unit in totally. The conventional TSS method needs an eight.. search points in the sub-pixel steps in 1/2 pixel unit and also an eight search points in 1/4 pixel, to detect the optimal point. However, in proposed algorithm, only total five search points are needed. In the result. 23 % improvement of processing speed is obtained.

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최대 절대값 기반 시계열 데이터 예측 모델 평가 기법 (Estimation Method of Predicted Time Series Data Based on Absolute Maximum Value)

  • 신기훈;김철;남상훈;박성재;유성수
    • 에너지공학
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    • 제27권4호
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    • pp.103-110
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    • 2018
  • 본 논문에서는 Mean Absolute Percentage Error (이하 MAPE)와 Symmetric Mean Absolute Percentage (이하 sMAPE)의 새로운 접근법을 이용한 시계열 예측 모델의 평가 방법을 소개한다. MAPE, sMAPE에는 다음과 같은 문제점이 있다. 데이터 집합에서 관측 값이 0일 경우 평가할 수 없고, 관측 값이 0에 매우 가깝다면 과도한 평가 값을 측정한다. 관측 값과 예측 값 간에 동일한 오차를 가지더라도 다른 값으로 평가하는 문제도 가지고 있다. 동일한 오류 값이 과대 예측되었는지 아니면 과소 예측되었는지에 따라 다른 평가 값을 측정하거나 관측 값의 부호와 예측 값의 부호가 서로 다르면 그 오차는 평가 값에 반영되지 않는다. 이러한 문제는 Maximum Mean Absolute Percentage Error (이하 mMAPE)에 의해 해결하였다. 우리는 MAPE 평가 방법의 분모에서 관측 값을 사용하는 대신 최대 절대 값을 사용했다. 최대 절대 값이 1보다 작으면 분모를 제거하여 0 값이 정의되지 않은 문제와 미세한 값일 경우 과대 측정되는 문제를 해결하였다. Beijing PM2.5의 온도 데이터와 시뮬레이션 데이터를 통해 mMAPE와 다른 평가 방법들의 결과 값을 비교하였으며, 위의 문제들을 해결할 수 있음을 검증하였다.

QAM 변조 방식에 대한 SNR 추정을 위한 하드웨어 구현 (Hardware design for SNR estimation of QAM modulation systems)

  • 정만호;송상섭;김수영
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.77-78
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    • 2006
  • This paper presents a signal quality estimation technique for QAM modulation systems. By making a LUT(Look-up table) putting the number of N enough, we can derive estimated SNR from LUT even though N is small. That is so called MOTM algorithm. In 16-QAM, the distance $d_a$, between adjacent symbols is always invariable, so absolute value of R(the amplitude of signal) minus $d_a$ has a always same signal distribution value. This value does not form a Gaussian shape but, by making a little bit correction, we can make this symmetrical. So, from the received symbol value, by using LUT we can easily derive the estimated SNR. By considering this, we introduce a signal quality estimation technique for QAM schemes. This proposed method can be applicable to high order modulation schemes and wide range of signal to noise ratio.

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단일 지진관측소의 지반가속도 구간 누적값 및 최대값 파라미터를 이용한 실시간 지진규모 추정 연구 (Real-time Estimation of the Earthquake Magnitude Using the Bracketed Cumulative and Peak Parameters of the Ground-motion Acceleration of a Single Station)

  • 연관희
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.29-36
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    • 2014
  • In industrial facilities sites, the conventional method determining the earthquake magnitude (M) using earthquake ground-motion records is generally not applicable due to the poor quality of data. Therefore, a new methodology is proposed for determining the earthquake magnitude in real-time based on the amplitude measures of the ground-motion acceleration mostly from S-wave packets with the higher signal-to-ratios, given the Vs30 of the site. The amplitude measures include the bracketed cumulative parameters and peak ground acceleration (As). The cumulative parameter is either CAV (Cumulative Absolute Velocity) with 100 SPS (sampling per second) or BSPGA (Bracketed Summation of the PGAs) with 1 SPS. The arithmetic equations to determine the earthquake magnitude are derived from the CAV(BSPGA)-As-M relations. For the application to broad ranges of earthquake magnitude and distance, the multiple relations of CAV(BSPGA)-As-M are derived based on worldwide earthquake records and successfully used to determine the earthquake magnitude with a standard deviation of ${\pm}0.6M$.

무선 센서 네트워크에서 다중 왕복시간차를 이용한 위치측정 (A Localization Using Multiple Round Trip Times in Wireless Sensor Networks)

  • 장상욱;하란
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제34권5호
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    • pp.370-378
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    • 2007
  • 무선 센서 네트워크(WSNs)에서는 수많은 센서들이 사람이 접근하기 어려운 환경에 배치된다. 이러한 환경에서, 센서들의 절대적 또는 상대적인 위치정보를 이용함으로써 무선 센서 네트워크를 다양한 응용서비스에 이용할 수 있다. 지금까지는 센서 노드의 위치를 측정하는 방법으로 신호의 도착시간차(time-of-arrival, TOA)에 기반을 둔 방법이 가장 정확도가 높게 평가되었다. 그러나 TOA방법에서는 두 노드간에 clock skew나 clock drift가 생기면 거리오차가 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 주기적인 시간동기화 기법들이 제시되었는데, 이러한 방법에서는 거리오차를 줄일 수 있지만 시간동기화에 따른 overhead가 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 clock skew가 발생하는 상황에서도 거리와 위치 정확도를 높일 수 있는 신호의 다중 왕복시간차(multiple round-trip times of arrival, RTOA)에 기반한 위치 측정 방법을 제안한다. 실험 결과, RTOA가 기존의 TOA방법보다 최대 93%의 위치 정확도 향상을 보였다.

H.264/AVC용 가변 블록 크기를 지원하는 움직임 추정 부호기의 연구 (A Study on Motion Estimation Encoder Supporting Variable Block Size for H.264/AVC)

  • 김원삼;손승일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.1845-1852
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    • 2008
  • 인터 예측의 핵심 요소는 ME와 MC이다. ME는 SAD(Sum of Absolute Difference)와 같은 정합기준을 사용하는 것뿐만 아니라 비트스트림의 최종 비트수에 따라서 최적의 움직임 벡터를 찾는다. 인터 예측부호화는 고화질의 실시간 비디오 응용에 있어서 언제나 주된 병목을 초래한다. 따라서 실시간 비디오 응용에서는 인터 예측을 수행하는 고속의 전용 하드웨어를 필요로 한다. 본 논문에서는 H.264/AVC의 움직임 추정기를 연구하였다. 설계된 움직임 추정기는 2-D 시스토릭 배열 기반으로 기본 처리기 요소를 병렬로 연결하여 SAD 값을 빠르게 계산한다. 참조데이터를 상위영역과 하위영역으로 나누어 각각의 연결선을 두고 입력 시퀀스를 조절하여 파이프라인 중지 없이 연속적인 연산을 수행한다. 데이터 재사용 기법을 통하여 메모리 엑세스를 줄였고 특별한 지연 없이 최소의 SAD를 갖는 파티션을 찾아내어 움직임 벡터를 생성하게 하였다. 설계된 움직임 추정기는 가변 블록 크기를 지원하며 하나의 매크로블록의 연산을 하는데 328 사이클이 소요된다. 논문 [6]이 로컬메모리를 사용하는 것과 달리, 본 논문은 로컬메모리를 사용하지 않는다.