• 제목/요약/키워드: Acoustic Communication

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단일 벡터센서의 수중음향 통신 시스템 성능 향상을 위한 채널 파라미터 기반 가중 방법 (A channel parameter-based weighting method for performance improvement of underwater acoustic communication system using single vector sensor)

  • 최강훈;최지웅
    • 한국음향학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.610-620
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    • 2022
  • 음향 벡터센서는 한 위치에서 음향압력 뿐만 아니라 입자속도 및 가속도와 같은 벡터량을 동시에 수신할 수 있기 때문에 수중음향 통신 시스템의 단일입력다중출력 수신기로써 사용가능하다. 한편, 단일 벡터센서로 수신되는 벡터 신호는 송·수신기 간 방위각과 다중경로 각 요소의 전파각도에 따라 서로 다른 채널 특성을 갖기 때문에 다른 통신성능을 야기한다. 본 논문에서는 단일 벡터센서를 이용한 수중음향 통신 시스템의 성능 향상을 위한 채널 파라미터 기반 가중 방법을 제안한다. 제안 방법의 검증을 위해 Korea Reverberation Experiment(KOREX-17) 중에 수행된 통신실험 데이터를 사용하였다. 음향 송신기는 수신기로부터 멀어지면서 통신신호를 전송했으며 단일 벡터 수신기는 음향압력 신호와 x, y, 및 z 가속도 신호를 측정했다. 수신된 가속도 신호는 압력등가 입자속도 신호로 변환되어 음향압력 신호와 함께 다중채널 통신 시스템의 입력값으로 사용되었다. 통신 복조를 위해 시변 채널에 강인한 블록기반 시역전 기법이 활용되었으며, 통신 결과로부터 단일 벡터센서를 이용한 수중음향 통신 시스템에 대한 채널 파라미터 기반 가중 방법의 유효성이 입증되었다.

공간 필터를 이용한 수중음향통신의 인접 심볼 간 간섭 완화 (Mitigation of Inter-Symbol Interference in Underwater Acoustic Communication Using Spatial Filter)

  • 엄민정;박지성;지윤희;김재수
    • 한국음향학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.48-53
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    • 2014
  • 수중음향통신은 시변동성으로 인하여 도플러 편이를 발생하고, 다중경로로 인하여 지연 확산의 특성을 갖는다. 이러한 채널 특성은 인접 심볼 간 간섭을 발생시켜 통신 성능을 저하시킨다. 통신 성능을 개선하기 위하여 시역전, 공간 다이버시티, 위상 추정기 및 등화기 등과 같은 다양한 기법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 시변동성 다중경로로 인한 인접 심볼 간 간섭을 완화하는 방법으로 빔 형성 기반의 공간 필터 기법을 제안한다. 제안된 기법은 원하는 신호방향으로 빔을 조향하여 공간상의 신호를 분리하고, 배열 이득으로 신호 대 간섭 잡음비를 향상시키고 통신 성능을 개선한다.

수중 음향 통신에서 적응형 전송을 위한 임계값 검출 알고리즘 (A study on threshold detection algorithm for adaptive transmission in underwater acoustic communication)

  • 정지원;김인수
    • 한국음향학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.585-591
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    • 2020
  • 적응형 전송 기법은 수중 음향 채널의 상태에 따라 전송 파라미터를 변경하여 전송 및 성능을 향상 시키는 효율적인 방법이다. 본 논문에서는 적응형 전송 기법에서 전송 모드를 결정하기 위한 네 가지 모드와 이의 모드를 검출하기 위한 세 가지 임계값 검출 알고리즘을 제안한다. 송신기에서 정보비트의 크기를 자유롭게 설정하기 위하여 컴볼루션 부호를 사용하였으며, 수신기에서는 성능을 향상시키기 위하여 BCJR 복호 기반 터보등화기법을 적용하였다. 또한 수중 실험을 통해 각 모드에서 성능을 만족하는 임계값 간의 관계를 분석하였다.

수중 환경에서의 위상 지연을 이용한 음향 신호의 시간 차이 추정 기법 (Estimation Technique of Time Difference of Acoustic Signal by phase delay in Underwater Environments)

  • 이영필;문용선;고낙용;최현택;이정구;배영철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.365-372
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    • 2016
  • 최근에 UWAC에 대한 연구가 많은 연구자와 학자들에 의해 연구되고 있다. 수중 환경에서 두 신호 사이의 시간 차이 추정 기법은 배경이 없는 영역에서 도착 시간 추정, 상관관계 추정, 그리고 시간 지연 추정의 3가지가 제시되어 있다. 이 논문에서는 위상 지연에 기반하여 두 신호 사이에서의 시간 차이 추정 기법을 제시한다.

수중 환경에서의 음향 신호의 시간 차이 추정 기법 (Estimation Technique of Time Difference of Acoustic Signal in Underwater Environments)

  • 이영필;문용선;고낙용;최현택;이정구;배영철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.253-262
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    • 2016
  • 최근에 UWAC에 대한 연구가 많은 연구자와 학자들에 의해 연구되고 있다. DS-CDMA, OFDM, MIMO, 변조와 오류 보정 기법, 기타 기법들이 UWAC에서 고속으로 전송하기 위한 방법으로 사용할 수 있다. 본 논문에서는 배경이 없는 영역에서 도착시간을 추정하기 위한 이론을 검토하고 시간 차이를 계산한다, 또한 도착 시간 추정에 대한 기초적인 실험 결과를 제시한다.

수중 채널의 시변동성이 통신 스루풋 효율에 미치는 영향 (Influence of Underwater Channel Time-Variability on Communication Throughput Efficiency)

  • 황찬호;김기만;이동원;박태두
    • 한국음향학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.413-419
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    • 2014
  • 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 채널에서 가변 전송율 다중 반송파 CDMA의 성능 분석 (Performance analysis of Variable Rate Multi-carrier CDMA under an underwater acoustic channel)

  • 강희훈;한완옥
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.33-38
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    • 2012
  • 수중 음향 채널은 매우 복잡하고 지속적인 시변 특성을 가지므로 양질의 통신 서비스를 제공하기란 쉽지 않다. 이러한 수중 음향 채널의 열악한 환경에 대해서 신뢰성이 있고 강건한 통신 서비스를 제공하기 위해서 본 논문에서는 데이터 전송율을 가변시키는 다중 반송파 CDMA(MC-CDMA) 시스템의 성능을 분석한다. 제안한 시스템에 적용한 가변 전송율 알고리즘은 사용자 데이터 전송율을 순시 채널 조건의 함수로 계산하여 채널의 정보를 파악한다. 채널 상태 정보의 획득은 보다 효율적으로 데이터를 전송할 수 있게 하고 시스템의 전반적인 성능을 개선하게 한다. 본 논문에서는 제안한 가변 전송율 다중 반송파 CDMA 시스템의 성능 분석을 시뮬레이션을 통해서 검증한다. 또한 다중 반송파에 적용하는 확산부호들의 적용 가능성을 분석한다.

Measurement of DS-CDMA Propagation Distance in Underwater Acoustic Communication Considering Attenuation and Noise

  • Lee, Young-Pil;Moon, Yong Seon;Ko, Nak Yong;Choi, Hyun-Taek;Huang, Linyun;Bae, Youngchul
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제15권1호
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    • pp.20-26
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    • 2015
  • It is very difficult to design an underwater communication system because of multipath, Doppler effects, noise, and attenuation. These factors lead to errors in the communication performance and maximum propagation distance. In this study, we calculate the distance that can be realized using the direct-sequence code division multiple access (DS-CDMA) technique with direct-sequence spread spectrum (DSSS) in an underwater communication system considering only the attenuation and noise. We also compare the estimated and calculated propagation distances obtained for several different scenarios.

소노부이의 음향신호 수신 및 제어를 위한 통신장치 개발 (Development of Communication Device for Sound Signal Receiving and Controlling of Sonobuoy)

  • 이재은;한상규;권범수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.317-327
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    • 2021
  • Low Frequency Active Sonobuoy(hereinafter referred to as LFAS) are being developed in Korea in consideration of compatibility with existing overseas sonobuoys, and a communication device for acoustic signals receiving and operating control of LFAS has been developed. The communication device needs to verify compatibility with the existing Sonobuoy, and for this purpose, the standardized Sonobuoy communication protocol was applied. The communication device is designed/manufactured to transmit the acoustic signal received in real time from the Sonobuoy through VHF band RF communication to the data processing device, and transmit CFS/CSG commands for operation control to the Sonobuoy through UHF band RF communication. In order to verify the manufactured communication device, the communication status and performance were verified by interlocking test through Ultra Electronics' PASS-II equipment and domestically developed electronic device of Sonobuoy. In addition, operability was verified through environmental tests, water tanks, and marine operations. In the future, the communication device of sonobuoy can be used for verification of the Sonobuoy developed in Korea.

가청화를 이용한 돔형 체조연습장의 음향 성능평가에 관한 연구 (Evaluation of Acoustic Performance about Dome-typed Gymnastics Training Floor Using Auralization)

  • 윤재현;주덕훈;김재수
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권8호
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    • pp.708-719
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    • 2007
  • In case of indoor gymnastics training floor, in view of its characteristics, since it is simultaneously required the related smooth communication between the coach and the player, also the acoustic performance regarding to the clearness of music, besides the sport activity, the consideration about the acoustic character has entered the stage as an indispensable element. On such viewpoint, recently constructed dome-typed gymnastic training floor was optimized acoustic design with remodeling through acoustic simulation test. And acoustic satisfaction degree and reaction was attempted to investigate about the gymnastics training floor estimating value of human's psychological(sensual) degree using auralization that enables to experience the virtual sound field at the stage of design. As the result of investigation about the research on the space of object, it could be known that the valuation regarding to the acoustic performance of 'after-improvement' was distinctly more refined than that of 'before-improvement'. It is now considering that such result of the study can be utilized as the useful data which enables to improve the retrenchment effect of the construction cost as well as the acoustic capability, by means of the prediction control on the acoustic problem from the stage of design, for the occasion when the similar indoor sport gymnasium is planning to build for the near future.