• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.702-708
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• 2013

Underwater TRN (Underwater Terrain Referenced Navigation) estimates an underwater vehicle state by measuring a distance between the vehicle and undersea terrain, and comparing it with the known terrain database. TRN belongs to absolute navigation methods, which are used to compensate a drift error of dead reckoning measurements such as IMU (Inertial Measurement Unit) or DVL (Doppler Velocity Log). However, underwater TRN is different to other absolute methods such as USBL (Ultra-Short Baseline) and LBL (Long Baseline), because TRN is independent of the external environment. As a magnetic-field-based navigation, TRN is a kind of geophysical navigation. This paper develops an EKF (Extended Kalman Filter) formulation for underwater TRN. A filter propagation part is composed by an inertial navigation system, and a filter update is executed with echo-sounder measurement. For large-initial-error cases, an adaptive EKF approach is also presented, to keep the filter be stable. At the end, simulation studies are given to verify the performance of the proposed TRN filter. With simplified sensor and terrain database models, the simulation results show that the underwater TRN could support conventional underwater navigation methods.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권5호
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• pp.109-114
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• 2009

OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 전송방식은 부 반송파의 직교성을 이용하여 주파수 대역을 효율적으로 사용하고 다중경로 페이딩 환경에서 강인한 특성을 가지고 있다. 그러나 OFDM 시스템에서 주파수 옵셋이 발생하면 부 반송파간의 직교성이 상실되고 서로 간섭을 일으켜 수신 신호의 오류가 증가하게 된다. 본 논문은 기존의 상관 방법을 개선하여 소수배의 옵셋을 예측하는 알고리듬을 제안한다. 제안된 알고리듬은 임의의 주파수 옵셋을 양과 음의 방향으로 인가한다. 그리고 임의의 주파수 옵셋이 있는 신호간의 상관값을 비교하여 소수배 주파수 옵셋을 추정하게 된다. 제안된 알고리듬은 전산 모의 실험에서 성능평가를 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1510-1521
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• 1996

본 논문은 주파수 선택적 이동통신 채널에서 RAKE 수신기를 위한 IS-95 DS/CDMA 시스템의 코드동기 및 개선된 검파기법을 제안한다. DS/CDMA 시스템은 다경로 페이딩 성분을 극복하기 위하여 RAKE 수신기를 사용한다. RAKE 수신기의 성능을 극대화하기 위하여 각 RAKE 브랜치에 정확한 PN 코드 오프셋을 제공하여야 한다. 본 논문의 코드동기 알고리듬은 다경로 페이딩 채널에서 RAKE 브랜치를 위한 PN 코드의 오프셋을 추정하는 알고 리듬이다. Monte Carlo 방법을 적용하여 실험을 행하였고, 동기시스템의 성능을 평가하기 위하여 평가척도로 검파확률 및 평균동기시간을 사용하였다. 그리고 적분시간, 도플러 주파수, 처리이득, 사용자수가 동기시스템에 끼치는 영향을 연구 분석하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권3호
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• pp.335-346
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• 2010

Recently, ESA (European Space Agency) has launched CryoSAT-2 for polar ice observations. CryoSAT-2 is equipped with a SIRAL (SAR/interferometric radar altimeter), which is a high spatial resolution radar altimeter. Conventional altimeters cannot measure a precise three-dimensional ground position because of the large footprint diameter, while SIRAL altimeter system accomplishes a precise three-dimensional ground positioning by means of interferometric synthetic aperture radar technique. In this study, we developed an efficient SIRAL SARIn mode processing technique to measure a precise three-dimensional ground position. We first simulated SIRAL SARIn RAW data for the ideal target by assuming the flat Earth and linear flight track, and second accessed the precision of three-dimensional geopositioning achieved by the proposed algorithm. The proposed algorithm consists of 1) azimuth processing that determines the squint angle from Doppler centroid, and 2) range processing that estimates the look angle from interferometric phase. In the ideal case, the precisions of look and squint angles achieved by the proposed algorithm were about -2.0 ${\mu}deg$ and 98.0 ${\mu}deg$, respectively, and the three-dimensional geopositioning accuracy was about 1.23 m, -0.02 m, and -0.30 m in X, Y and Z directions, respectively. This means that the SIRAL SARIn mode processing technique enables to measure the three-dimensional ground position with the precision of several meters.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.758-761
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• 2009

FM-CW 레이다 시스템에서는 이동 목표물 및 기상 현상 등의 원격탐지를 위하여 각 거리에 따른 변이 주파수 및 추가적인 도플러 스펙트럼의 추정이 필요하다. 이러한 주파수 대역에 따른 신호의 크기는 목표물의 탐지 여부 및 추적을 위한 매우 중요한 파라메터이다. 그러나 레이다 운용환경에서는 매우 큰 크기를 갖는 클러터등의 성분이 효과적으로 제거되지 않는다면 시스템의 성능이 현저히 저하될 수 있다. 즉 레이다 시스템에서의 위상잡음으로 인하여 신호 및 클러터 등이 스펙트럼 영역에서 분산되어 나타나는 경우 클러터 제거뿐만 아니라 추정 주파수에도 심각한 악영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 이러한 위상잡음이 목표물 정보 추출을 위한 주파수 추정에 미치는 영향을 분석하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제24권2호
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• pp.91-98
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• 2008

SAR에서 마이크로파의 진행방향으로의 속도성분을 가지고 움직이는 물체는 영상에서 azimuth 방향으로 이동된 위치에 상이 맺힌다는 현상은 이미 잘 알려져 있다. 대부분의 속도측정 알고리즘들은 실제 물체의 위치와 상이 맺힌 위치 사이의 거리를 측정함으로써 속도를 유추하였다. 그러나 움직이는 물체의 실제의 위치를 나타내는 지시자인 도로나 배의 물결모양은 일반적으로 SAR 영상에서의 식별도가 높지 않기 때문에 이러한 방법은 영상취득시의 조건이나 물체의 움직임 정도에 따라 적용이 제한적이다. 이에 본 연구에서는 SAR 원시자료 처리단계의 중간 산물인 range-compressed 영상의 azimuth 차분신호로부터 물체의 속도를 측정하는 새로운 방법을 제안한다. 이 방법은 움직이는 물체에 의한 도플러 중심주파수의 변이가 azimuth 차분신호에서의 위상변화를 일으킨다는 점에 기초한다. 일반적으로 SAR에서 감지하는 지표물의 위상은 SAR의 기하에 의하여 발생하는 도플러 변화율에 따라서 선형적으로 변한다. 이 선형변화위상과 몇 가지 상수 값을 갖는 위상들을 제거하고 남은 신호는 물체의 움직임과 직접적인 관련이 있으므로, 이로부터 속도를 구해낼 수 있다. 이 방법을 실제 ENVISAT ASAR영상을 이용하여 배의 속도를 구하는 데에 적용해 보았으며, 그 결과는 목표물의 위치에 따라 다른 양상을 보였다. 해상에 단독적으로 존재하는 배에 적용하였을 때는 0.1m/s 정도의 차이로 기존의 속도측정 알고리즘의 결과와 잘 일치하였으나, 육지에 인접한 연안의 배는 신호의 교란에 의해서 1m/s 이상의 오차를 보였다.

• 전기학회논문지
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• 제65권11호
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• pp.1868-1878
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• 2016

This paper proposes a novel velocity estimator for long-term underwater navigation of autonomous underwater vehicles(AUVs). Provided that an external position fix is not given, a viable goal in designing a underwater navigation algorithm is to reduce the divergence rate of position error only using the sporadic velocity information obtained from Doppler velocity log(DVL). For such case, the performance of underwater navigation eventually depends on accuracy and reliability of external velocity information. This motivates us to devise a velocity estimator which can drastically enhance the navigation performance even when the DVL measurement is unavailable. Incorporating the Gertler-Hagen hydrodynamics model of an AUV with the measurement models of velocity and depth sensors, the velocity estimator design problem is resolved using the extended Kalman filter. Different from the existing methods in which an AUV simulator is regarded as a virtual sensor, our approach is less sensitive to the model uncertainty often encountered in practice. This is because our velocity filter estimates the simulator errors with sensor aids and furthermore compensates these errors based on the indirect feedforward manner. Through the simulations for typical AUV navigation scenarios, the effectiveness of the proposed scheme is demonstrated.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권11호
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• pp.21-27
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• 2002

QAM-OFDM 시스템에서 결정지향 채널추정을 위해 사용하는 2차원 필터의 최적의 크기와 모양은 도플러 주파수, 신호의 지연확산, 신호 대 잡음비 등 채널의 특성과 함께 송신 심벌의 크기에 의해서 결정된다. 기존의 채널 추정방법들은 QAM 변조 방식에서의 송신 심벌의 크기의 다양성을 고려하지 않고 채널 특성만을 고려한 고정된 형태의 필터를 취하는 데 반해서 이 논문에서는 단순하면서도 송신 심벌의 크기의 다양성을 고려한 필터를 제안한다. 제안된 채널추정방법은 작은 크기의 필터로 예측잡음을 효과적으로 줄일 수 있으므로 구현 복잡도를 줄일 수 있는 가능성을 가질 뿐만 아니라 채널의 변화에 의한 성능 감소 효과도 적어 더 우수한 성능을 나타낼 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권9C호
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• pp.729-734
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• 2010

지상국과 위성트랜스폰더 사이의 통신의 초기 단계에서 궤도 운행 중인 위성과 지상국과의 도플러 효과에 의한 주파수 편이와 신호의 상태의 파악을 위해 지상국에서는 변조되지 않은 상향링크 반송파(up-link carrier) 신호의 주파수를 일정한 범위와 속도로 sweeping하며 송신한다. 위성트랜스폰더는 수신된 상향링크 반송파를 획득(acquisition) 및 추적(tracking)하며, 그 상태를 지상국에 송신하여 지상국과의 통신을 초기화 하게 된다. 이러한 과정의 제어를 위해서 위성 수신부는 수신된 반송파 신호에 대한 다양한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 위성트랜스폰더의 반송파 복원 루프 상태와 상향링크 신호 상태를 확인하고, 수신부 동작의 제어를 위해 사용할 수 있는 SNR 추정 알고리즘을 제안하고, 이에 따른 수신부 동작 제어 방안을 제시하였다. 제안된 알고리즘은 수신된 상향링크 반송파를 기저대역 극좌표계로 변환하여 각성분만의 통계로부터 SNR을 추정하고, 수신부 제어에 필요한 상태 변수를 파악하므로, AGC(Auto Gain Controller) 정보를 이용하여 신호의 상태를 파악하는 기존의 아날로그 방식에 비해 매우 간단히 구현될 수 있다. 제안된 SNR 추정 및 제어 상태 추출 결과는 모의실험을 통해 그 유효성을 입증하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권2호
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• pp.702-721
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• 2012

In the DVB-T2 system with a multiple-input single-output (MISO) transmission mode, Alamouti coded orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signals are transmitted simultaneously from two spatially separated transmitters in a single frequency network (SFN). In such systems, each transmit-receive link may have a distinct carrier frequency offset (CFO) due to the Doppler shift and/or frequency mismatch between the local oscillators. Thus, the received signal experiences dual CFOs. This not only causes dual phase errors in desired data but also introduces inter-carrier interference (ICI), which cannot be removed completely by simply performing a CFO compensation. To overcome this problem, this paper proposes an iterative detection with dual phase errors compensation technique. In addition, we propose a successive-iterative ICI cancellation technique. This technique successively eliminates ICI in the initial iteration by exploiting pre-detected data pairs. Then, in subsequent iterations, it performs a fine interference cancellation using a priori information, iteratively fed back from the channel decoder. In contrast to previous works, the proposed techniques do not require estimates of dual CFOs. Their performances are evaluated via a full DVB-T2 simulator. Simulation results show that the DVB-T2 receiver equipped with the proposed dual phase errors compensation and the successive-iterative ICI cancellation techniques achieves almost the same performance as ideal dual CFOs-free systems, even for large dual CFOs.