Journal of electromagnetic engineering and science
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제12권2호
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pp.148-154
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2012
In this paper, we propose an algorithm to conserve resources of the common control channel in a cognitive radio network by rejecting the redundant users using cooperative spectrum sensing. The proposed scheme is investigated under the paradigm of active spectrum sensing and a sequential detection technique. The algorithm is based on the J-divergence between the hypotheses of non primary user operation and the otherwise case. We select the most significant eigenvalues, which primarily affect the global statistical test. For the case where interference is from a secondary system transmission, a match filter is first employed to remove the degradation, and then the proposed algorithm is employed to remove the cooperative sensing nodes. Numerical results are provided and compared with conventional cases in order to validate the performance of the proposed algorithm.
능동소나에서는 표적의 거리 도플러 정보를 탐지하기 위해 여러 가지 기법을 사용한다. 그중 압축 센싱을 적용한 기법은 기존의 방식보다 더욱 정밀한 탐지가 가능하며 우수한 성능을 나타낸다. 능동 소나의 거리 도플러 추정에 적용할 수 있는 압축 센싱 알고리즘은 여러 가지 있다. 압축 센싱 알고리즘 마다 계산 성능이 다르며 압축 센싱 알고리즘에 따라 신호 대 잡음비와 센싱 행렬의 코히런스가 거리 도플러 추정에 미치는 영향의 정도가 다르다. 본 논문은 능동 소나의 거리 도플러 추정을 위한 여러 가지 압축 센싱 알고리즘의 계산 성능과 정확도를 비교, 분석하였다. 여러 신호대 잡음비, 상호간섭성 값에 대한 OMP(Orthogonal Matching Pursuit), CoSaMP(Compressive Sampling Matching Pursuit), BPDN(CVX)(Basis Pursuit Denoising), LARS(Least Angle Regression) 알고리즘의 추정 성능을 확인하였으며, 상황에 따른 최적의 압축 센싱 알고리즘을 보인다.
Wireless smart sensors, which have become popular for monitoring applications, are an attractive option for implementing structural control systems, due to their onboard sensing, processing, and communication capabilities. However, wireless smart sensors pose inherent challenges for control, including delays from communication, acquisition hardware, and processing time. Previous research in wireless control, which focused on semi-active systems, has found that sampling rate along with time delays can significantly impact control performance. However, because semi-active systems are guaranteed stable, these issues are typically neglected in the control design. This work achieves active control with smart sensors in an experimental setting. Because active systems are not inherently stable, all the elements of the control loop must be addressed, including data acquisition hardware, processing performance, and control design at slow sampling rates. The sensing hardware is shown to have a significant impact on the control design and performance. Ultimately, the smart sensor active control system achieves comparable performance to the traditional tethered system.
Fiber-guided sensor system using a generator and a receiver can detect the amplitude of load or pressure. However, this type of sensor can show some difficulties in detecting the location of damages and pressure loadings. To overcome this weakness of this type, the ultrasonic active fiber sensor, which has an integrated ultrasonic generator and sensing part, was developed in this study. By using this sensor system, the location of mechanical loads can be exactly detected. Moreover, the ultrasonic active fiber sensor is more cost-effective than an ultrasonic fiber sensor using two piezoelectric transducers which are used as a generator and a receiver, respectively. Two applications of the ultrasonic active fiber sensor are demonstrated: cure monitoring of lead and measurement of liquid level. Present results showed that the active fiber sensor can be applied for various environmental sensing.
본 논문에서는 인지 통신의 스펙트럼 감지 기법에 에너지 하베스팅 기법을 적용하여 2차 송신단의 전력 소모 없이 스펙트럼을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 전력을 저장할 수 있는 방안을 제안하였다. 감지 및 수집 알고리즘은 에너지 하베스팅 기법으로 수집되는 전력량을 임계값과 비교하여 1차 네트워크의 스펙트럼 사용 유무를 판단하며 2차 송신단이 메시지를 전송하려는 경우, 1차 네트워크가 사용 중이라면 주파수를 변경하여 스펙트럼의 사용 유무를 판단하게 된다. 또한 전송하려는 메시지를 가지지 않는 경우, 지속적으로 전력을 수집하게 된다. 따라서 에너지 하베스팅 기법을 스펙트럼 감지 기법에 적용할 경우, 2차 네트워크의 전력이 낭비되는 문제점을 제거하고 전력을 충전하게 되므로 인지 네트워크의 활용도 및 효율성을 증가시킬 수 있다.
본 논문에서는 인지 통신의 스펙트럼 감지 기법에 에너지 하베스팅 기법을 적용하여 2차 송신단의 전력 소모없이 스펙트럼을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 전력을 저장할 수 있는 방안을 제안하였다. 에너지 하베스팅 방법을 통해 수집된 전력과 임계값을 비교하여 1차 네트워크의 스펙트럼 사용 유무를 판단한다. 2차 송신단이 메시지를 전송하려는 경우, 1차 네트워크가 사용 중이라면 주파수를 변경하여 스펙트럼의 사용 유무를 판단하게 된다. 또한 전송하려는 메시지를 가지지 않는 경우, 지속적으로 전력을 수집하게 된다. 따라서 2차 네트워크의 지속적인 스펙트럼 감지로 인한 전력 낭비를 제거할 수 있으므로 인지 기술의 활용도 및 효율성을 증가시킬 수 있다.
대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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pp.610-614
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2006
In this paper the advanced method of geodesic active contours was developed for the task of building detection from aerial and satellite images. Automatic extraction of man-made structures including buildings, building blocks or roads from remote sensing data is useful for land use mapping, scene understanding, robotic navigation, image retrieval, surveillance, emergency management procedures, cadastral etc. A level set method based on a region-driven segmentation model was implemented with which building boundaries were detected, through this curve propagation technique. The essence of this approach is to optimize the position and the geometric form of the curve by measuring information along that curve, and within the regions that compose the image partition. To this end, one can consider uniform intensities inside objects and the background. Thus, given an initial position of the curve, one can determine global, region-driven functions and provide a statistical description of the inside and outside object area. The calculus of variations and a gradient descent method was used to optimize the variational functional by an iterative steady state process. Experimental results demonstrate the potential of the proposed processing scheme.
WSN에서의 커버리지 문제는 센싱 커버리지에 대한 요구조건을 만족시키기 위해 필요한 최소한의 활동 센서(active sensor)의 개수로 공식화될 수 있다. 일반적으로 확률적 기하학을 이용하여 WSN의 커버리지 분석을 수행하기 때문에 센싱 모델이 커버리지 분석의 핵심 요소로 간주된다. 따라서, 커버리지 분석의 정확도는 어떠한 센싱 모델을 가정하였느냐에 따라 달라질 수 있으며 분석에 사용된 센싱 모델이 얼마나 실 센싱 환경에 가깝게 특성화 되었느냐에 따라 달라진다. 본 논문에서는 Boolean 모델, Exponential 모델, Hybrid 모델 등 다양한 형태의 결정적 혹은 확률적 센싱 모델들을 조사하고 각각의 센싱 모델에 따라 일정 영역을 센싱할 수 있는 최소한의 센서 개수를 도출할 수 있는 수리적 분석을 수행하였으며 이를 통해 성능을 비교 평가하였다.
대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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pp.142-145
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2006
The synergism of active and passive microwave techniques for hurricane ocean wind remote sensing is explored. We performed the analysis of Windsat data for Atlantic hurricanes in 2003-2005. The polarimetric third Stokes parameter observations from the Windsat 10, 18 and 37 GHz channels were collocated with the ocean surface winds from the Holland wind model, the NOAA HWind wind vectors and the Global Data Assimilation System (GDAS) operated by the National Center for Environmental Prediction (NCEP). The collocated data were binned as a function of wind speed and wind direction, and were expanded by sinusoidal series of the relative azimuth angles between wind and observation directions. The coefficients of the sinusoidal series, corrected for atmospheric attenuation, have been used to develop an empirical geophysical model function (GMF). The Windsat GMF for extreme high wind compares very well with the aircraft radiometer and radar measurements.
A robust position-sensing system is proposed in this paper for ubiquitous mobile robots which move indoor as well as outdoor. The Differential GPS (DGPS) which has position estimation error of less than 5 m is a general solution when the mobile robots are moving outdoor, while an active beacon system (ABS) with embedded ultrasonic sensors is selected as an indoor positioning system. The switching from the outdoor to indoor or vice versa causes unstable measurements on account of the reference and algorithm changes. To minimize the switching time in the position estimation and to stabilize the measurement, a robust position-sensing system is proposed. In the system, to minimize the switching delay, the door positions are stored and updated in a database. The reliability and accuracy of the robust positioning system based on DGPS and ABS are verified through the real experiments using a mobile robot prepared for this research and demonstrated.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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