• 제목/요약/키워드: Doppler channel

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Low Stratospheric Wind Measurement Using Mobile Rayleigh Doppler Wind LIDAR

  • Shu, Zhi-Feng;Dou, Xian-Kang;Xia, Hai-Yun;Sun, Dong-Song;Han, Yan;Cha, Hyunki;Kim, Dukhyeon;Wang, Guo-Cheng;Baik, Sunghoon;Hu, Dong-Dong
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제16권2호
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    • pp.141-144
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    • 2012
  • A mobile Rayleigh Doppler wind LIDAR at an eye-safe wavelength of 355 nm incorporating double-edge technique with triple-channel Fabry-Perot etalon is developed for wind measurement from 5 to 40km. The structure of this LIDAR system is described. An intercomparsion experiment with rawinsonde is made, showing good agreement with expected measurement accuracy. A continuous observation of stratosphere wind field for several days with temporal resolution of 15 min and spatial resolution of 200 m from 5 to 40 km is presented, demonstrating the stability and robustness of the LIDAR. A stratospheric quasi-zero wind layer can be found at around 20 km with a direction change from east to west evident in the continuous observation.

OFDM 시스템을 위한 복잡도가 감소된 ZF 등화기법 (A low complexity ZF Equalization for OFDM Systems over Time-varying Channels)

  • 박지현;황승훈;황금찬
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권4호
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템에서 무선 채널의 시변 특성으로 인해 인접캐리어 간의 간섭(ICI: intercarrier interference)이 발생하며 이로 인해 시스템 성능이 저하되게 된다. 이러한 현상은 도플러(doppler) 주파수가 커질수록 보다 크게 나타나게 된다. ICI의 영향을 완화하기 위하여 일반적인 ZF(zero-forcing) 선형 등화기를 사용할 수 있으나, 이 방식은 큰 행렬의 역행렬 계산이 요구되어 높은 복잡도를 가지게 된다. 본 논문에서는 OFDM 시스템에서 발생되는 ICI의 영향을 제거하기 위하여 적은 계산량을 가지는 ZF 등화 방식을 제안하고자 한다. 제안된 ZF 등화 방식은 역행렬 연산을 위한 수치적인 방법인 2차의 Neumann 급수와 특정한 부반송파에서 발생되는 ICI는 주로 인접 부반송파로부터 온다는 ICI의 특징을 이용한다. 또한, 적은 연산량으로 성능을 향상시키기 위하여 부분 ICI 제거 방법이 사용된다 복잡도 비교와 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 ZF 등화 방식이 계산량을 크게 줄이면서도 일반적인 ZF 등화기법과 거의 동일한 성능을 보임을 확인한다.

ADCP 계기 부근에서 발생하는 관측 오차의 실험 및 수치모의에 의한 고찰 (Investigation of Near.Transducer Errors in Acoustic Doppler Current Profiler Measurements Using Experimental and Numerical Method)

  • 김동수;강부식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.944-951
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    • 2011
  • 본 논문은 ADCP 계측기기 부근에서 음향학적인 그리고 ADCP 계기로 인해 발생하는 흐름의 교란에 기인한 속도 오차에 대한 원인들을 실험 및 수치모의를 통해 고찰한다. 실험실에서의 연구는 선박에 탑재되지 않은 독립된 ADCP에 대해 수행하였고, 수평 및 수직면에서 ADCP에 의해 유발되는 흐름 교란은 ADV를 이용하여 관측하였다. 그리고 ADCP와 ADV의 동시적 측정이 ADCP계측에 있어 추가적인 계측기기 부근의 영향들을 고려하기 위해 수행되었다. 수치모의는 ADCP가 선박에 탑재되었을 때 ADCP 계기 부근에 발생하는 잠재적인 오차에 대해 연구하기 위해 설계되었다. 수치해석 기법 사용된 LES (Large Eddy Simulation)는 선박에 탑재된 ADCP에 작용하는 항력과 계기와 선박의 막음효과에 의해 발생하는 흐름의 교란의 크기와 범위를 모의하였다. 결과로 ADCP에 의해 관측된 속도는 계측기기 하단의 제한된 범위 내에서 일정 정도 오차를 보였고 교란되지 않은 하천의 흐름 조건에 따라 오차가 실질적으로 다르게 나타났다.

한국 해협에서 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)의 음파 산란신호에 의한 동물플랑크톤 분포의 추정 (Acoustical Estimation of Zooplankton Distributions From the Backscattered Signal of the Acoustic Doppler Current Profiler in the Korea Strait)

  • 나정열;박정수
    • 한국해양학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.172-183
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    • 1989
  • 1987년 9월 한국해협에서 수집한 ADCP의 음파산란 신호를 이용하여 음향적으로 동물플랑크톤의 수직적인 분포를 추정하였다. ADCP의 음파산란 자료는 8m 두께의 해수내에 존재하는 산란체에 의한 음파산란 신호로써 이를 근거로 계산한 동물플랑크톤의 개체수는 계절 수온약층이 존재하는 수심 40m 부근을 경계로 하여 하층보다 상층에서 많은 양이 나타남을 보이고 있다. 한편 한국해협 저층의 냉수층에서도 상당량이 존재함을 나타내고 있다. 표층의 개체수 분포는 부산연안에서 많은 양을 보이다가 한국해협 중앙부까지는 거의 일정하며 다시 대마도 부근으로 갈수록 증가함을 볼 수 있다. 이러한 분포양상은 기존의 방법에 의한 분포와 잘 일치함을 보여주고 있다. 따라서 동물플랑크톤의 시공간적 분포 파악을 위해 ADCP를 이용한 음향학적인 접근방법의 가능성을 보여주었다.

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경동맥 혈류 속도 및 산소 포화도 측정을 위한 다중모드 패치형 프로브 개발 (A development of a multimodal patch-type probe for measuring blood flow and oxygen saturation in carotid artery)

  • 윤상연;이기준;김재관;황재윤
    • 한국음향학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.443-449
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    • 2019
  • 심혈관계 질환 환자가 발생 하였을 때, 환자의 뇌와 내부 장기를 보호하고 생존율을 높이기 위해서는 사건발생 이후 신속하게 응급 의료 서비스를 제공하여 경과 시간을 줄이는 것이 가장 중요하다. 뿐만 아니라 심폐소생술의 실시를 위한 판단은 경동맥의 맥을 직접 짚는 '경동맥 촉진법'은 실시자의 주관적인 판단과 약해진 심혈관 기능에 따른 뇌혈류 차단을 할 수 있다. 본 연구는 개발된 다중 초음파 도플러 채널 쌍과 산소포화도 측정 모듈이 결합된 패치형 프로브를 이용하여 경동맥의 혈류 속도, 맥박, 산소포화도를 생체 내 실험을 통해 정성적으로 측정하였다. 따라서 본 시스템은 응급 상황에서 정량적이고 신속하게 환자의 심폐 기능을 모니터링 하여 심폐소생술 판단 여부를 객관적으로 제공하여 응급 상황 시 심혈관계 질환 환자의 생존률을 높일 수 있는 차세대 진단 기기로 활용 될 수 있다.

태풍 경로에 따른 제주 우도수로에서의 해류와 파랑 특성 변화 (Changes of Current and Wave Patterns Depending on Typhoon Pathways in a Shallow Channel between Jeju and Udo Island)

  • 홍지석;문재홍;윤석훈;윤우석
    • Ocean and Polar Research
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    • 제43권4호
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    • pp.205-217
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    • 2021
  • A shallow channel between Jeju and Udo Islands, which is located in the northeastern Jeju Island, is influenced by storm- or typhoon-induced currents and surface waves as well as strong tidal currents. This study examines the typhoon-induced current and wave patterns in the channel, using Acoustic Doppler Current Meter (ADCP) measurements and an ocean-wave coupled modeling experiment. Three typhoons were chosen - Chaba (2016), Soulik (2018), and Lingling (2019) - to investigate the responses of currents and waves in their pathways. During the pre-typhoon periods, dominant northward flow and wave propagation were observed in the channel due to the southeasterly winds before the three typhoons. After the passage of Chaba, which passed over the eastern side of Jeju Island, the northward flow and wave propagation were totally reversed to the opposite direction, which was attributed to the strong northerly winds on the left side of the typhoon. In contrast, in the cases of Soulik and Lingling, which passed over the western side of Jeju Island, strong southerly winds on the right side of the typhoons continuously intensified the northward current and wave propagation in the channel. The model-simulated current and wave fields reasonably coincided with observational data, showing southward/northward flow and wave propagation in response to the right/left side of the typhoon pathways. Typhoon-induced downwind flows, and surface waves could enhance up to 2m/s and 3m due to the strong winds that lasted for more than 12 hours. This suggests that the flow and wave patterns in the Udo channel are highly sensitive to the pathway of typhoons and accompanying winds; thus, this may be a crucial factor with regard to the movement of seabed sediments and subsequent coastal erosion.

OTFS 시스템을 위한 Gauss - Seidel 방법 기반의 검출 기법 (Detection Scheme Based on Gauss - Seidel Method for OTFS Systems)

  • 차은영;김형석;안해성;설권;김정창
    • 방송공학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.244-247
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    • 2022
  • 본 논문에서는 고속 이동환경에서 강건성을 향상시킬 수 있는 OTFS(orthogonal time frequency space) 시스템에서 주파수 및 시간영역에서의 선형 MMSE(minimum mean squared error) 필터를 이용한 디코딩 알고리즘과 강화된 Gauss-Seidel 알고리즘을 이용한 디코딩 알고리즘의 성능을 비교한다. 강화된 Gauss-Seidel 알고리즘은 잡음 증폭을 억제함으로써 비트 오류율 성능을 개선할 수 있다. 전산 실험 결과를 통해 주파수 영역에서 MMSE 필터를 이용한 디코딩 알고리즘은 수신기의 이동 속도가 높아짐에 따라 성능 열화가 발생하는 것을 확인할 수 있고, 강화된 Gauss-Seidel 알고리즘을 이용한 디코딩 방법은 120km/h 속도와 500km/h 속도를 가지는 채널 환경에 대해 주파수 영역 및 시간 영역에서의 MMSE 필터 디코딩 알고리즘에 비해 우수한 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있다.

위성기반 GK2A의 대기운동벡터와 Aeolus/ALADIN 바람 비교 (Comparison of Wind Vectors Derived from GK2A with Aeolus/ALADIN)

  • 신혜민;안명환;김지수;이시혜;이병일
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권6_1호
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    • pp.1631-1645
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    • 2021
  • 세계 최초 능동형 라이더 센서 Atmospheric Laser Doppler Instrument (ALADIN)의 바람 자료와 한국형 수치예보모델에 바람 자료로 활용되고 있는 Geostationary Korea Multi Purpose Satellite 2A (GK2A)의 대기운동벡터의 자료를 비교함으로써 두 위성의 바람 자료의 특징을 분석하였다. 2019년 9월부터 20220년 8월 1년의 자료를 ALADIN의 미(Mie)채널과 GK2A 적외채널에 대하여 비교한 결과 수집된 자료는 177,681개이며 평균 제곱근 오차(Root Mean Square Error; RMSE)는 3.73 m/s, 상관계수는 0.98이다. 상세한 분석을 위해 위도와 고도를 고려하여 비교한 결과, 대부분의 위도에서 표준화된 평균 제곱근 오차(Normalized Root Mean Squared Error; NRMSE)가 0.2~0.3으로 두 바람 자료가 일치하지만 상층, 중층의 경우 저위도지역에서, 하층의 경우 남반구 특정 위도(30°S-15°S)에서 0.4 이상으로 큰 값을 가진다. 이러한 결과는 계절에 상관없이 수증기채널, 가시채널에서도 동일하게 나타나며 채널 별 특징과 계절별 특징은 두드러지게 나타나지 않는다. 두 바람 자료 간에 차이가 큰 위도 영역에 대하여 구름의 분포를 확인해본 결과, 대기운동벡터의 고도 할당 정확도를 낮출 수 있는 권운 이나 적운이 다른 위도에 비해 더 많이 분포하고 있다. 이러한 특성에 따라, 정확한 고도 할당이 어려워 대기운동벡터의 오차가 크게 나타나는 남반구와 저위도 영역에서 ALADIN 바람 자료는 기존 대기운동벡터의 바람 정보를 보완함으로써 수치예보모델에 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 제시한다.

시변 채널에서 Bit-Interleaved Coded OFDM을 위한 적응 변조 기법 (Adaptive Bit-Interleaved Coded OFDM over Time-Varying Channels)

  • 최진수;성창경;문성현;이인규
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권1호
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    • pp.32-39
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    • 2009
  • 송신 단에서 채널 상태 정보를 알고 있는 폐루프 시스템은 개방 루프 시스템에 비하여 더 효율적인 전송을 수행할 수 있다. 그러나 실제 시스템은 제한된 피드백 채널을 가지므로 송신단에서 완벽한 채널 정보를 알 수 없으며, 따라서 부분 채널 정보를 활용하는 시스템의 설계가 중요한 요소로 부각되고 있다. 특히, 모바일 환경에서는 사용자의 이동성으로 인하여 채널 상태가 유동적으로 변화하며 이는 성능의 열화를 초래한다. 본 논문에서는 비트 인터리버와 결합한 부호화된 직교 주파수 다중 분할(BIC-OFDM; Bit-Interleaved Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템을 위하여 채널 변화에 적절히 대응하는 적응 변조 코딩 기법을 제안한다. 합리적인 피드백 정보량을 통해, 제안하는 기법은 도플러 확산에 의한 채널 변화를 보상하여 향상된 성능을 제공한다. 실험 결과를 통해 제안하는 기법이 정확한 비트 에러율의 추정을 통한 성능 이득을 가짐을 확인한다.

변별기 추정방식을 적용한 다기능 레이다용 거리 및 속도 측정 알고리즘 성능 분석 (Performance Analysis of Range and Velocity Measurement Algorithm for Multi-Function Radar using Discriminator Estimation Method)

  • 최병관;이범석;김환우
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권1호
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    • pp.109-117
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    • 2005
  • 거리 및 속도 측정 알고리즘은 거리 및 도플러 주파수 영역에서 등 간격으로 구성된 정합필터 출력을 이용하여 정밀한 표적 위치를 추정하는 과정이다. 특히 다기능 레이다용 측정 알고리즘은 동시에 다 표적 추적이 가능하도록 정밀도 뿐만 아니라 수행시간에 대한 고려가 필요하다. 본 논문에서는 모노 펄스(monopulse) 레이다 각도추정에 사용되는 변별기(discriminator)추정방식을 거리 및 속도 측정에 적용하여 알고리즘 성능분석 결과를 제시한다. 적용된 추정방법은 추정 시 수행시간이 일정하므로 다중 표적 추적에 적합하다. 하지만 최소한의 채널 출력만을 이용한 추정방법이므로 측정 정밀도에 대한 고려가 필요하다. 컴퓨터 모의실험을 통해 기존 무게중심 추정방식의 측정 알고리즘과 정밀도 측면에서 성능을 비교하여 적용한 방법의 우수성을 보이고, 또한 펄스 폭, 채널 간격 등 프로세싱 변수 변화에 따른 RMS 에러 계산을 통해 알고리즘 자체 특성을 분석한다.