• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제2권1호
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• pp.11-19
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• 2013

A video-zoom driven audio-zoom algorithm is proposed to provide audio zooming effects according to the degree of video-zoom. The proposed algorithm is designed based on a super-directive beamformer operating with a 4-channel microphone array in conjunction with a soft masking process that uses the phase differences between microphones. The audio-zoom processed signal is obtained by multiplying the audio gain derived from the video-zoom level by the masked signal. The proposed algorithm is then implemented on a portable digital imaging device with a clock speed of 600 MHz after different levels of optimization, such as algorithmic level, C-code and memory optimization. As a result, the processing time of the proposed audio-zoom algorithm occupies 14.6% or less of the clock speed of the device. The performance evaluation conducted in a semi-anechoic chamber shows that the signals from the front direction can be amplified by approximately 10 dB compared to the other directions.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.501-505
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• 2003

There are many antenna array errors. They will distort the array beam pattern and result in an increased sidelobe level. A calibration technique is proposed for correcting the antenna array errors such as mutual coupling and unequal feeder characteristics. These are modeled as a matrix representing the interaction between the radiating elements. The matrix is estimated from the measured array response vectors. The antenna array errors are corrected by modifying the beamforming weight vector. It is verified by the electromagnetic simulation and experiment that the proposed technique reduces the sidelobe level and increases the antenna gain.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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• pp.563-566
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• 1997

In this paper, several bandwidth sampling methods were compared in which contains "multi-order sampling", which was proposed or envelope detections in RF ultrasonic signals by a computer simulation and on experiment quadrature sampling method. The second-order sampling method were compared with it. As a conclusion, a multi-order sampling method, especially 5th order sampling method showed quite good envelope detection property. This means that more economical and quite good performance digital beamforming system can be built by adopting this new bandwidth sampling method.

• ETRI Journal
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• 제24권3호
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• pp.197-204
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• 2002

This paper presents the results of the numerical simulation of a multibeam active phased array antenna for a High Altitude Platform Station (HAPS). The simulation takes into account the random errors caused by the non-identity of the array elements and the inaccuracy of the antenna calibration. The results of our statistical simulation show that the strict requirements on the sidelobe envelope for HAPSs can be met when the amplitude and phase distribution errors are minor, a condition which may be achieved by using digital beamforming.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.478-486
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• 2017

본 논문은 광대역 컨포멀 위상배열 안테나 빔형성 시 발생하는 조향오차를 보상하고, 목적하는 빔형성을 위한 알고리즘을 제안한다. 광대역 빔 조향을 위하여 본 연구에서는 TTD(True Time Delay) 방식을 채택하였으며, 긴 시간의 지연을 위하여 기판 회로상에 구현을 하였다. 빔 조향 오차의 원인은 배열 안테나 소자간의 상호간섭, 지연회로 기판의 분산 특성 및 디지털 제어에 의한 quantization 오차 등이 있다. 본 논문에서 TTD 회로의 분산 및 quantization 오차는 절대적인 지연시간보다 배열소자간의 상대적인 지연시간 차이를 최적화 하는 방향으로 분산 및 quantization 오차의 영향을 최소화하였다. 제안된 조향오차 보상기법을 2~4 GHz 대역의 컨포멀 위상배열 구조에 적용하여 측정값과 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.111-116
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• 2008

레이더 시스템은 간섭채널에서 목표물을 신속, 정확하게 예측하여야 한다. 무선채널의 간섭요소로는 인공구조물, 자연구조물에 의해서 다중경로가 형성되어 신호의 추정이 어렵다. 이러한 간섭신호를 제거하기 위해서 디지털 빔형성, 적응배열안테나 등 많은 연구가지속 되어왔다. 본 논문에서는 적응배열 안테나와 코히어런트 간섭신호를 제거하는 SPT-SALCMV 빔형성 알고리즘을 제안하였다. 적응 배열은 간섭신호의 방향에 대해서는 널 패턴을 형성하여 이득을 감소시킨다. 그리고 표적신호 방향으로는 빔 패턴의 이득을 일정하게 유지함으로서 원하는 신호를 추정한다. 본 논문에서 제안한 SPT-SALCMV 알고리즘은 목표물에 대한 위치를 정확히 수신하였다. 그러나 기존의 SPT-LCMV 알고리즘은 약 30 정도의 빔 오차가 생겼다. 따라서 본 논문에서 제안한 SPT-SALCMV 알고리즘이 기존의 SPT-LCMV알고리즘보다 우수함을 입증하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제34권1호
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• pp.24-33
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• 2013

To enhance the speech perception of hearing aid users in noisy environment, most hearing aid devices adopt various beamforming algorithms such as the first-order differential microphone (DM1) and the two-stage directional microphone (DM2) algorithms that maintain sounds from the direction of the interlocutor and reduce the ambient sounds from the other directions. However, these conventional algorithms represent poor directionality ability in low frequency area. Therefore, to enhance the speech perception of hearing aid uses in low frequency range, our group had suggested a fractional delay subtraction and integration (FDSI) algorithm and estimated its theoretical performance using computer simulation in previous article. In this study, we performed a KEMAR test in non-reverberant room that compares the performance of DM1, DM2, broadband beamforming (BBF), and proposed FDSI algorithms using several objective indices such as a signal-to-noise ratio (SNR) improvement, a segmental SNR (seg-SNR) improvement, a perceptual evaluation of speech quality (PESQ), and an Itakura-Saito measure (IS). Experimental results showed that the performance of the FDSI algorithm was -3.26-7.16 dB in SNR improvement, -1.94-5.41 dB in segSNR improvement, 1.49-2.79 in PESQ, and 0.79-3.59 in IS, which demonstrated that the FDSI algorithm showed the highest improvement of SNR and segSNR, and the lowest IS. We believe that the proposed FDSI algorithm has a potential as a beamformer for digital hearing aid devices.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.409-413
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• 2008

In this paper, we introduce a platform of advanced multiple antenna system based on orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM). The advanced multiple antennas have beamforming gain using array antenna. In array antenna systems, received signal has phase delay caused distance of each antennas, therefore it should compensate with optimum weight vector which calculated by Lagrange algorithm. To implement the presented above procedures using Digital Signal Processor (DSP), we should fixed-point design. The performance of implemented platform is verified through MATLAB$^{(R)}$ simulations with various signal environments.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권2호
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• pp.49-59
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• 2005

본 논문에서는 이동 수신 및 다중경로 환경에서의 ATSC(advanced television system committee) DTV(digital television) 수신기의 성능개선을 위한 적응 하이브리드 빔형성기를 제안한다. ATSC DTV 수신기는 이동 수신 환경에서 동적 다중 경로와 도플러 천이로 인하여 수신 성능이 심각하게 열화 된다. 본 논문에서는 입사각 추정 기반의 Capon 빔형성 기법과 훈련열기반의 LMS(lease mean square) 빔형성 알고리듬을 혼합한 CLMS (Capon and LMS) 빔형성 기법을 제안한다. 제안된 CLMS 빔형성 기법은 동적 다중경로 신호를 효율적으로 제거하고, 수신기의 이동 수신시 도플러 천이에 의해서 발생되는 위상 왜곡에 대한 보상이 가능하다. CLMS 빔형성기와 직렬 연결된 등화기는 어레이 출력의 잔존하는 다중경로 간섭신호들을 효율적으로 제거해줌으로써 좀더 향상된 수신 성능을 보장할 수 있다. 모의 실험을 통하여 CLMS 빔형성 기법과 기존의 빔형성 기법 및 등화기 결합 시스템의 성능을 분석한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.890-893
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• 2014

본 논문에서는 자동적으로 충돌을 예방하는 선박용 레이더 시스템의 표적 탐지 및 추적 알고리즘, 충돌위험 계산 및 위험 경보 알고리즘을 개발하고 이를 적용시켜 일련의 동작을 수행하는 신호처리 보드부를 디지털 하드웨어적으로 구현하였다. 근거리에서 성능이 우수한 FMCW (Frequency Modulation Continuous Wave) 신호를 송신신호로 사용하고 1도 간격으로 빔포밍하는 기계식 스캔방식의 안테나 사용을 시뮬레이션 환경으로 설정하였다. 테스트보드는 DSP칩, FPGA 등으로 구성되며 이를 이용하여 개발된 알고리즘의 시뮬레이션을 수행하는 임베디드 시스템을 구현하였다.