• 제목/요약/키워드: Doppler Estimation

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곡률 추정을 이용하여 재건된 혈류의 3차원 가시화 시스템 (3D Visualization System of Blood Flow Reconstructed using Curvature Estimation)

  • 권오석;윤요섭;김영봉
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.224-232
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    • 2016
  • The methodology to visualize the shape of blood vessel and its blood flow have been attracting as a very interesting problem to forecast and examinate a disease in thrombus precursor protein. May previous visualization researches have been appeared for designing the blood vessel and also modeling the blood flow using a doppler imaging technique which is one of nondestructive testing techniques. General visualization methods are to depict the blood flow obtained from doppler effects with fragmentary stream lines and also visualize the blood flow model using volume rendering. However, these visualizeation techniques have the disadvantage which a set of small line segments does not give the overall observation of blood flows. Therefore, we propose a visualization system which reconstruct the continuity of the blood flow obtained from doppler effects and also visualize the blood flow with the vector field of blood particles. This system will use doppler phase difference from medical equipments such as OCT with low penetration and reconstruct the blood flow by the curvature estimation from vector field of each blood particle.

Target Velocity Estimation using FFT Method

  • Lee, Kwan Hyeong
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제12권3호
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    • pp.1-8
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    • 2020
  • This paper studied a method of estimating target information using a radar in wireless communication. Position information on the target can be estimated angle, distance and velocity. The velocity information can be estimated since the Doppler frequency is changed in the moving target. The signal incident on the receiving array antenna is multiplied by the delay time and the reference signal to represent the output signal. This output signal is estimated by applying FFT (Fast Fourier Transform) after calculating signal correlation through correlation integrator. Since the output signal must be calculated within the correlator, it should be processed with the Dwell time. The correlation signal of the correlation integrator outside this Dwell time is indicated by the velocity measurement error. The FFT is applied to the signal that has passed through the correlated integrator in order to estimate the distance of the signal. The Doppler resolution must be improved because the FFT estimates target information using the Doppler information. The Doppler resolution decreases with increasing the integration time. The velocity information estimation should have no spread of the velocity. As a result of the simulation, there was no spread of the target velocity in this study.

GPS Pull-In Search Using Reverse Directional Finite Rate of Innovation (FRI)

  • Kong, Seung-Hyun;Yoo, Kyungwoo
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제3권3호
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    • pp.107-116
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    • 2014
  • When an incoming Global Positioning System (GPS) signal is acquired, pull-in search performs a finer search of the Doppler frequency of the incoming signal so that phase lock loop can be quickly stabilized and the receiver can produce an accurate pseudo-range measurement. However, increasing the accuracy of the Doppler frequency estimation often involves a higher computational cost for weaker GPS signals, which delays the position fix. In this paper, we show that the Doppler frequency detectable by a long coherent auto-correlation can be accurately estimated using a complex-weighted sum of consecutive short coherent auto-correlation outputs with a different Doppler frequency hypothesis, and by exploiting this we propose a noise resistant, low-cost and highly accurate Doppler frequency and phase estimation technique based on a reverse directional application of the finite rate of innovation (FRI) technique. We provide a performance and computational complexity analysis to show the feasibility of the proposed technique and compare the performance to conventional techniques using numerous Monte Carlo simulations.

Channel Transfer Function estimation based on Delay and Doppler Profiler for 5G System Receiver targeting 500km/h linear motor car

  • Suguru Kuniyoshi;Shiho Oshiro;Gennan Hayashi;Tomohisa Wada
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제23권5호
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    • pp.121-127
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    • 2023
  • A 500 km/h linear motor high speed terrestrial transportation service is planned to launch 2027 in Japan. In order to support 5G service in the train, the Sub-carrier spacing frequency of 30 kHz is planned to be used instead of common 15 kHz sub-carrier spacing to mitigate Doppler effect in such high-speed transportation. In addition, to increase the cell size of 5G mobile system, plural Base Station antenna will transmit the identical Down Link (DL) signal to form the expanded cell size along the train rail. In this situation, forward and backward antenna signals will be Doppler shifted by reverse direction respectively and the receiver in the train might suffer to estimate accurate Channel Transfer Function (CTF) for its demodulation. In this paper, Delay and Doppler Profiler (DDP) based Channel Estimator is proposed and it is successfully implemented in signal processing simulation system. Then the simulated performances are compared with the conventional Time domain linear interpolated estimator. According to the simulation results, QPSK modulation can be used even under severe channel condition such as 500 km/h, 2 path reverse Doppler Shift condition, although QPSK modulation can be used less than 200 km/h with conventional Channel estimator.

ADCP에서의 유속 추정 방법 개선에 관한 연구 (Improvement of Current Velocity Estimation Method in an ADCP)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.1818-1825
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    • 2017
  • ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler) 는 초음파의 도플러 효과를 이용하여 수중에서 유속의 측정 및 교란 정도를 분석한다. 따라서 수신되는 각 공간 영역에 대한 속도 정보를 추출하기 위하여 수신 펄스 신호에 대한 자기 상관 함수나 FFT(Fast Fourier Transform) 스펙트럼을 추정한다. 그러나 자기 상관 함수 추정은 수신되는 반사 신호가 가우시안 형태의 대칭적인 도플러 스펙트럼을 가진다는 가정이 필요하며 이러한 조건이 만족 되지 않는 경우 추정치에서의 큰 편향오차가 발생할 수 있다. 또한 유속의 변화가 빠르게 나타나는 경우 신호 획득시간이 짧아 유속을 측정하기 위한 자기 상관 함수 나 FFT 스펙트럼의 정확한 추정이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 반사 신호가 대칭형 또는 비대칭형 가우시안 형태의 스펙트럼을 보이면서 상대적으로 짧은 반사 획득 신호인 경우에도 정확한 유속 추정이 가능한 AR(Autoregressive) 스펙트럼 첨두치 추정 방법을 제안하였다. 이러한 방법을 이용하면 기존 방법에 비하여 그 정확도를 개선할 수 있음을 보였다. 제안된 방법의 평가를 위하여 다양한 환경에서의 모의 신호들을 구현하였으며 그 결과들을 비교하고 분석하였다.

계단 주파수 레이더에서 이동표적의 고해상도 거리 추정을 위한 코히어런트 펄스열 기반의 속도 추정 및 보상 (Coherent Pulse Train Based Velocity Estimation and Compensation for High Resolution Range Profile of Moving Target in Stepped Frequency Radar)

  • 심재훈;배건성
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.309-315
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    • 2018
  • 계단 주파수 레이더(Stepped Frequency Radar: SFR)는 송신 펄스의 주파수를 점진적으로 증가시켜 넓은 합성 대역폭을 만듦으로써 높은 거리 해상도를 얻는 방식이다. 그런데 이동표적의 경우 거리-도플러 결합(range-Doppler coupling) 현상으로 정확한 거리 추정을 할 수 없게 되므로 정확한 속도 추정을 통한 보상이 필요하다. 본 논문에서는 코히어런트 펄스열(Coherent Pulse Train: CPT)을 갖는 계단 주파수 레이더 파형을 제안하고, 이를 이용한 속도 추정 및 파라미터에 따른 결과를 기존의 VMD(Velocity Measurement Data) 방식과 시뮬레이션을 통해 비교하고 분석하였다.

코히어런트 펄스열을 갖는 계단 주파수 레이더를 이용한 이동표적의 고해상도 거리 추정 분석 (Analysis of High Resolution Range Estimation for Moving Target Using Stepped Frequency Radar with Coherent Pulse Train)

  • 심재훈;배건성
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.599-604
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    • 2018
  • 계단 주파수 레이더는 송신 펄스의 주파수를 일정한 간격으로 증가시켜 넓은 합성 대역폭을 생성함으로써 고해상도 거리추정을 구현하는 방식이다. 그러나 이동표적의 경우에는 거리-도플러 결합 현상으로 인해 정확한 거리 추정이 어렵게 된다. 본 논문에서는 초기에 코히어런트 펄스열을 갖는 계단 주파수 레이더 파형을 이용하여 이동표적의 속도를 추정하고, 거리-도플러 결합 현상을 보상함으로써 얻어지는 고해상도 거리 추정 과정을 분석하고, 시뮬레이션을 통해 이를 검증하였다.

LDF의 실시간 혈류추정을 위한 알고리즘 (An algorithm for real time blood flow estimation of LDF)

  • 김종원;고한우
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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    • pp.78-79
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    • 1998
  • This paper describes a real time algorithm for blood flow estimation of LDF(laser Doppler flowmeter). Many algorithms for blood flow estimation are using power spectral density of Doppler signal by blood flow. In these research, the fast Fourier transformation is used to estimate power spectral density. This is a block processing procedure rather than real time processing. The algorithm in this paper used parametric spectral estimation. This has real time capability by estimation of AR(autoregressive) parameters sample by sample, and has smoothing power spectrum. Also, the frequency resolution is not limited by number of samples used to estimate AR parameter. Another advantage of this algorithm is that AR model enhance SNR.

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이동 표적에 의한 도플러 신호의 시간-주파수 분석 (Time-Frequency Analysis of the Doppler Signals by Moving Targets)

  • 손중탁;이승훈;박길흠
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.38-48
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    • 2005
  • Instantaneous frequency of doppler signals is used to get the information of the relative velocity and the miss distance between a missile and a corresponding target. In this paper, we have performed time-frequency analysis and instantaneous frequency estimation with Short Time Fourier Transform(STFT), Wigner Ville Distribution(WVD) and Continuous Wavelet Transform(CWT) about the doppler signals generated by moving targets. Performance evaluation was performed using simulated doppler signals generated by a single moving target and two moving targets. From the results of the time-frequency analysis, we found that WVD method was the most efficient instantaneous frequency estimator among the three methods. But in case of two moving targets, WVD method got cross talks and CWT method got oscillation when two doppler frequencies were close to each other.

저고도 기상 레이다에서의 도플러 스펙트럼 추정 (Doppler Spectrum Estimation in a Low Elevation Weather Radar)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권11호
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    • pp.1492-1499
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    • 2020
  • 기상 레이다 시스템은 일반적으로 강우 및 풍속 등과 관련된 기상 현상을 나타낸다. 이러한 시스템은 대부분의 경우 장거리용이며 비교적 높은 고도를 지향하고 있어 넓은 지역에서의 전체적인 기상 현상을 파악하는 목적으로는 매우 유용하다. 그러나 최근에 와서 국지적인 폭우나 또는 돌풍 등에 의한 재난현상이 빈번히 발생되고 있기 때문에 이러한 기상이변 현상의 탐지가 매우 중요한 문제이다. 국지적인 기상 이변 탐지목적의 기상 레이다는 저고도 탐지 및 급변하는 국지적인 기상상황의 빠른 탐지가 필요하다. 이러한 운용환경에서는 상대적으로 지표면 클러터가 큰 영향을 미치며 안테나의 신호 획득시간도 매우 짧아진다. 따라서 기존의 도플러 스펙트럼 추정방법에 심각한 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 AR(autoregressive) 도플러 스펙트럼 추정 방법들을 적용하고 결과들을 고찰하였다. 적용된 방법들을 이용하면 기존의 FFT(Fast Fourier Transform) 방법에 비하여 향상된 도플러 스펙트럼 추정이 가능함을 보였다.