• 한국항공우주학회지
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• 제34권11호
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• pp.61-69
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• 2006

도플러 효과를 이용해서 동물의 위치를 추적하는 경우 동물에 장착된 단말기의 송신신호를 위성의 수신기에서 얼마나 많이, 정확하게 측정하느냐에 따라 위치 추적의 정밀도가 달라진다. ARGOS 위성시스템의 경우 다수의 위성을 운용하여 단말기의 송신신호를 비교적 많이 측정하며, 이러한 많은 측정 데이터를 이용해서 상당히 높은 위치추적 정밀도를 유지하고 있다. 하지만 단일 위성을 사용하는 동물추적시스템의 경우 위성이 단말기를 통과하는 짧은 시간동안 송신 신호를 많이 측정하기 힘들며, 이는 위치추적의 정밀도를 떨어뜨리는 가장 큰 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 단일 위성에서 도플러 천이 측정 데이터의 개수를 증가시키기 위해서 도플러 천이 변화율을 이용하여 수신 데이터를 추정하였으며, 추정된 데이터를 측정치로 사용하여 측정 데이터의 개수를 증가 시켰다. 결과적으로 도플러 천이 변화율을 이용하여 비교적 높은 위치추적 정밀도를 획득 할 수 있으며, 단일 위성을 사용하는 동물추적시스템에 적합한 방식임을 알 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권12호
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• pp.1275-1283
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• 2014

PCM(Pulse Code Modulation) 파형은 펄스에 특정 code를 실어 보내는 형태로 추적에 적합한 특성을 가진다. 특히 단일 펄스의 송수신만으로 표적의 탐지 및 추적이 가능하므로, 여러 임무를 수행해야 하는 다기능 레이다(MFR: Multi-Function Radar)에서는 시간 측면에서 효율적이다. 하지만 PCM 파형은 모호성 함수(ambiguity function) 의 특성으로 인해 표적을 탐지하고, 거리와 속도 정보를 얻기 위해서 도플러 필터 뱅크(Doppler filter bank)가 필요하다. 본 논문에서는 계산량과 하드웨어 측면에서 한계가 있는 도플러 필터 뱅크를 사용하는 대신, ML(Maximum Likelihood) 기반의 도플러 추정 방법을 고안하였다. 제안한 알고리즘은 폐형(closed form) 수식의 suboptimal 방법으로 적은 계산량으로 정확한 도플러 주파수를 추정할 수 있고, 이를 기반으로 표적의 탐지에 적용할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.461-465
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• 2007

MANET(Mobile Ad-Hoc Networks)는 이동성이 있는 상태의 모바일 노드들이 자율적인 이동 네트워크 구조를 갖는 것을 말하며, 일반적인 무선 네트워크는 크게 트리구조(Tree structure) 및 메쉬구조(Mesh structure)로 나누고 있다. 따라서 이러한 네트워크 구조의 특성에는 전송경로의 단절, 전송 중첩 및 망의 지속성을 보장이 어려운 실정이다. 따라서 본 논문에서는 온톨로지 기반의 도플러효과를 이용한 동적인 라우팅 프로토콜 방법으로 ODDMRP (Ontology Doppler effect-based Dynamic Multicast Routing Protocol)기술을 제안한다. 본 논문의 ODDMRP에서는 노드들의 엔트로피(Entropy)에 의한 도플러 효과(Doppler effect)와 이를 이용한 주변 노드(node)들의 이동위치, 이동시간 및 분포도 등 전송되는 전송 속도(Velocity) 뿐만 아니라 노드의 이동방향과 속성체계구조(Property structure organization)가 포함된 기술을 제안하고자 한다. 이러한 구조는 최적화(Optimized)된 전송 경로를 유지하며 경로의 안정화(Stabilization) 및 연결의 지속성(Continuation durability of connectivity)을 향상시킨다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.33-41
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• 2017

본 논문에서는 사람의 손동작을 이용해 전자기기를 제어할 수 있도록 다중 도플러 레이다와 머신러닝의 일종인 SVM (Support Vector Machine)을 이용한 손동작 인식 기술을 제안하였다. 하나의 도플러 레이다는 간단한 손동작만을 인식할 수 있는데 반해, 다중 도플러 레이다는 레이다 위치에 따라 각각 다른 도플러 효과가 발생되므로, 이를 이용하여 다양한 손동작을 인식할 수 있다. 또한, 머신러닝 기법을 이용하여 손동작을 분류하면 손동작 인식의 성공률을 높일 수 있다. 다중 도플러 레이다와 머신러닝을 이용한 손동작 인식 시스템의 구현 가능성을 확인하기 위하여 두 개의 도플러 레이다, NI DAQ USB-6008, MATLAB을 이용한 실험 장치를 구성하였다. 구현된 실험 장치를 이용하여 Push, Pull, Right Slide 및 Left Slide의 4가지 손동작 인식 실험을 수행하였고, SVM 모델을 적용하여 손동작 인식의 높은 정확도를 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.866-869
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• 2015

본 논문은 자전거, 전동휠체어 등의 안전사고를 예방하기 위해 저가형 CW도플러 센서를 사용한 전방물체감지장치를 제안한다. 이를 위해 CW도플러 센서의 출력 신호를 분석하여 물체의 움직임을 감지하는 알고리즘 및 신호처리보드를 개발한다. 센서에서 출력되는 신호는 아날로그이며 I와 Q 나뉜다. 물체가 센서을 기준으로 접근, 정지, 이탈 할 경우 각각 I와 Q의 위상이 다르게 나타나는 특징을 이용하여 위상에 대한 정보를 판별, 물체의 움직임을 감지할 수 있는 알고리즘을 개발한다. 검증을 위해 MCU 하드웨어 및 알고리즘을 적용한 펌웨어 개발 후 실험을 통해 물체의 움직임에 따라 움직임 정보가 정상적으로 출력되는 것을 확인한다. 실험 결과, 물체의 움직임에 따라 감지정보가 출력되는 것을 확인하였으며, 알고리즘 및 신호처리보드의 동작을 검증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제35권4호
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• pp.310-318
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• 2016

본 연구는 해상 운항체에서 발생하는 소음원의 위치를 3차원적으로 추정하는 방법에 대해 다루었다. 해상 운항체인 선박이나 잠수함의 내부에 존재하는 소음원과 같이 근접이 어려운 경우라도 상대적으로 이동한다면 외부의 수중청음기에 수신된 신호는 도플러 효과가 발생한다. 본 연구에서는 이동 물체에 의한 도플러 효과를 바탕으로 소음원의 3차원 위치 추정 알고리즘을 제안하였다. 해상 운항체의 알고 있는 위치에 추가의 음원을 설치하여 예상되는 도플러 중심의 범위와 최단 접근점의 범위를 점차 줄여가며 최소자승법을 통하여 내부 소음원의 위치를 추정하였다. 알고리즘을 통해 계산한 값과 이론값을 비교하여 효용성을 입증하였으며, 수치시험을 통해 고정된 두 개의 외부 수중청음기와 음원 역할을 하는 수중체에 고정시킨 한 개의 신호발생기로 도플러 효과를 기반으로한 소음원의 3차원 위치 추정이 가능함을 증명하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권2호
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• pp.116-122
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• 2015

해면으로부터의 마이크로웨이브 후방산란 시뮬레이션을 이용하여 마이크로웨이브 도플러 레이더에 의한 파고와 해면 흐름 관측법을 평가하였다. 해면으로부터 후방산란하는 마이크로웨이브의 도플러 스펙트럼은 마이크로웨이브 해면 조사폭과 스펙트럼 해석 시간폭의 영향을 받는다. 본 연구에서는 마이크로웨이브 해면 조사폭과 스펙트럼 해석 시간폭의 영향을 조사하기 위하여, 다양한 파랑과 해면 흐름 조건의 수치 해면 생성과 마이크로웨이브 후방산란 시뮬레이션을 통하여 도플러 스펙트럼을 구하였다. 결과에 의하면 마이크로웨이브 해면 조사폭을 파장의 1/5이하, 스펙트럼 해석 시간폭을 파주기의 1/5이하로 설정하면, 충분한 정도의 파고계측이 가능하다. 또한, 파주기에 비해서 충분히 긴 스펙트럼 해석 시간폭을 설정하면 해면 흐름의 상대유속 계측이 가능하다. 시뮬레이션을 이용하여 마이크로웨이브 도플러 레이더에 의한 해면관측의 적절한 계측방법을 찾을 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제21권5호
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• pp.446-454
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• 2002

본 연구는 이동 표적체에서 주파수가 서로 다른 신호가 서로 다른 위치에서 발생할 때 도플러 주파수 편이량을 추정하여 이들의 상대적인 신호 발생 위치를 추적하는 도플러 스캐닝 기법에 관한 연구이다. 예를 들어 선박의 발전기와 프로펠러 등과 같은 탑재 기계장치들의 진동에 의해 야기되는 기계적 소음의 각 특징 주파수들의 도플러 주파수 편이는 최단근접거리 (CPA: Closest Point of Approach)에 따라 유일한 시간 정보를 갖고 각 소음원들의 위치에 관련되는 함수이다. 따라서 도플러 스캐닝 기법을 적용하면 이동 선박의 각 기계적 소음원들간의 공간적인 상대 위치 추정이 가능하다. 그러나 일반적으로 기계류 소음의 주파수는 저주파수대역이므로 도플러 주파수 편이량을 추정하기 위해서는 주파수 분해능이 높아야 하고 아울러 탑재장치의 공간분해능을 높이기 위해서는 동시에 시간 분해능이 높아야 한다. 따라서 상호 역비례 관계에 있는 이들 분해능을 동시에 높이기 위해 확장 칼만 필터 알고리즘을 적용하여 특징 신호들의 도플러 주파수 편이량을 추정하여 기계류의 상대적인 탑재 위치를 규명할 수 있음을 보인다. 먼저 수치모의 실험으로 그 가능성을 검증하고 자동차에 탑재된 스피커 음원을 사용한 실험 결과를 통해 그 성능을 확인하도록 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.22-34
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• 1997

저궤도 이동위성 통신시스템의 선호열화는 주로 페이딩 및 도플러 시프트에 기인하므로 이로 인한 신호의 열화 해석 및 이의 보상기볍이 중요하다. 도플러 시프트 보상기로서 블록 복조기는 시간 변화의 도플러 시프트 보상에는 유용하지만 그 보상 능력이 32 ksymbols/ s QAM (또는 QPSK) 선호 전송에 있어서 수백 Hz 정도밖에 되지 않는다. 따라서 본 논문에서는 먼저 페이딩과 도플러 시프트에 기인하는 QAM 신호열화를 분석한 후, 보상기로서 기존의 파일룻 신호를 이용한 페이딩 보상기의 이용과 새로운 도플러 시프트 보상기를 제안하여 그 성능을 분석하였다. 그 결과 제안된 보상기는 수 kHz 이상의 도플러 시프트를 보상할 수 있으며, 기존의 파일롯 신호를 이용한 페이딩 보상기는 레일리 페이딩 뿐만 아니라 강한 라이시안 페이딩 ($K{\leq}10 dB$) 보상회로로서 유용하다는 것을 알 수 있었다. 더욱이 등이득 다이버시티를 이용함으로써 보상기로 완전히 보상할 수 없는 강한 페이딩 및 도플라 시프트하에서도 시스템 성능을 상당히 개선할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.444-451
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• 2017

본 논문에서는 고속 데이터 송수신을 위해 2차원 iDFT(inverse Discrete Fourier Transform) 및 DFT(Discrete Fourier Transform) 연산을 이용하여 Delay-Doppler 스프레딩 영향을 고속 수신 처리하는 OTFS(Orthogonal Time Frequency Space) 변조 시스템과 OTFS-MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 평가하고 분석한다. 특히 OTFS 변조를 사용하는 MIMO 시스템은 높은 Doppler 효과가 존재하는 채널에서도 시스템의 용량 저하가 거의 없이 모든 데이터 스트림을 전송할 수 있다. 시뮬레이션 결과, $1{\times}1$ OTFS 변조 시스템의 전송률은 $2{\times}2$ OTFS-MIMO 시스템에서 한 스트림의 전송률과 유사함을 확인할 수 있다. 즉, $2{\times}2$ OTFS-MIMO 시스템은 높은 Delay-Doppler 영향이 존재하는 환경에서도 $1{\times}1$ OTFS 변조 시스템과 비교하여 거의 2배의 전송률을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.