• 제목/요약/키워드: Doppler-Shift

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DS/CDMA 저궤도 위성 통신 시스템의 패킷 초기 동기 연구 (Packet Acquisition for DS/CDMA-based LEO Satellite communication System)

  • 김동희;김영초;이상운;황금찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권5B호
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    • pp.871-878
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    • 2000
  • 이 논문은 저궤도 이동 위성 통신에서 나타나는 심각한 도플러 천이와 페이딩을 극복하면서 패킷 전송효율을 증가시킬 수 있는 DS/CDMA 시스템의 초기동기기법으로 분할 정합 여파기/참조 여파기 기법을 제안한다. 정합여파기의 정합구간을 분할하는 분할 정합여파기를 이용하여 극심한 도플러 천이를 극복하였으며, 참조여파기를 이용하여 시변하는 간섭과 페이딩에 강인한 초기동기를 이룰 수 있다. 성능분석의 척도로써 평균초기동기시간과 패킷 전송효율을 이용하며, 도플러 천이와 칩당 에너지대 잡음비, 사용자 이동속도, 음영 표준편차, 패킷 프리앰블내 심볼수 등과의 관계를 고찰한다.

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레이더 펄스 압축 신호의 최적 탐색 알고리즘 개발 및 최적 코드에 관한 연구 (Optimal Radar Pulse Compression Processing Algorithm and the Resulting Optimal Codes for Pulse Compressed Signals)

  • 김효준;이명수;김영기;송문호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권6B호
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    • pp.1100-1105
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    • 2000
  • 현대의 레이더 펄스 압축기술로 가장 널리 사용되고 있는 방식은 바커코드를 사용하여 matched filter로 레이더 신호를 처리하는 상관처리(correlation processing)이다. 그러나 이 방식의 경우 탐지 감도를 높여 주는 장점이 있지만, 환경에 따라서 range-sidelobe가 발생하여 레이더의 성능을 낮추게 된다. 본 논문에서는 상관처리방식에 추가적인 처리로 sidelobe를 제거하는 최적처리 방법을 제안하고 Doppler shift가 존재할 때의 성능을 평가한다. 그리고 제안된 알고리즘 환경에서 최적의 이진 코드를 개발하고 이를 Barker 코드를 사용한 전통적인 상관처리방식의 경우와 비교.분석한다. 도플러 변이가 존재할 때, 최적 코드를 사용하여 최적 처리하는 방식이 바커코드를 사용한 전통적인 처리방법보다 레이더의 성능을 향상시킴을 보여줄 것이다.

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도플러 효과를 이용한 단일 저궤도위성의 동물추적시스템 개발 (Animal Tracking System Using the Doppler Effect for Single LEO Satellite)

  • 이정남;장영근;이병훈;문병영
    • 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.

Delay and Doppler Profiler based Channel Transfer Function Estimation for 2×2 MIMO Receivers in 5G System Targeting a 500km/h Linear Motor Car

  • Suguru Kuniyoshi;Rie Saotome;Shiho Oshiro;Tomohisa Wada
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제23권9호
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    • pp.8-16
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    • 2023
  • In Japan, high-speed ground transportation service using linear motors at speeds of 500 km/h is scheduled to begin in 2027. To accommodate 5G services in trains, a subcarrier spacing frequency of 30 kHz will be used instead of the typical 15 kHz subcarrier spacing to mitigate Doppler effects in such high-speed transport. Furthermore, to increase the cell size of the 5G mobile system, multiple base station antennas will transmit identical downlink (DL) signals to form an expanded cell size along the train rails. In this situation, the forward and backward antenna signals are Doppler-shifted in opposite directions, respectively, so the receiver in the train may suffer from estimating the exact Channel Transfer Function (CTF) for demodulation. In a previously published paper, we proposed a channel estimator based on Delay and Doppler Profiler (DDP) in a 5G SISO (Single Input Single Output) environment and successfully implemented it in a signal processing simulation system. In this paper, we extend it to 2×2 MIMO (Multiple Input Multiple Output) with spatial multiplexing environment and confirm that the delay and DDP based channel estimator is also effective in 2×2 MIMO environment. Its simulation performance is compared with that of a conventional time-domain linear interpolation estimator. The simulation results show that in a 2×2 MIMO environment, the conventional channel estimator can barely achieve QPSK modulation at speeds below 100 km/h and has poor CNR performance versus SISO. The performance degradation of CNR against DDP SISO is only 6dB to 7dB. And even under severe channel conditions such as 500km/h and 8-path inverse Doppler shift environment, the error rate can be reduced by combining the error with LDPC to reduce the error rate and improve the performance in 2×2 MIMO. QPSK modulation scheme in 2×2 MIMO can be used under severe channel conditions such as 500 km/h and 8-path inverse Doppler shift environment.

중첩된 처프 신호를 이용한 수중 이동체의 거리 추정 (Range estimation of underwater vehicles using superimposed chirp signals)

  • 라형인;이경원;윤창현;김기만
    • 한국음향학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.511-518
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    • 2023
  • 수중 이동체의 시험평가 과정에서 정확한 거리 추정은 중요한 요소 가운데 하나이다. 특히, 도달 시간 값을 이용하여 거리를 추정하는 경우 상관 특성 등으로 인해 처프 신호인 Linear Frequency Modulation(LFM)과 같은 신호의 적용성이 높다. 하지만 이동성이 있는 도플러 천이 환경에서는 거리-도플러 커플링 효과로 인하여 측정 오류가 발생할 수 있다. 이에 본 논문에서는 거리-도플러 커플링 효과를 보상하여 도달 시간 값의 측정 오류를 감소시키는 신호를 제시한다. 제안된 신호는 2종류의 LFM 신호를 중첩하여 구성하였으며, 거리-도플러 커플링 효과를 최소화할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안된 신호가 수중 이동체의 거리 추정에 있어서 거리-도플러 커플링 효과를 보상하여 도달 시간 값의 측정 오류를 줄이는 방법임을 확인하였다.

대칭형 멀티코어 커널에서 DBS(Doppler Beam Sharpening) 알고리즘 실시간 구현 (Real-Time Implementation of Doppler Beam Sharpening in a SMP Multi-Core Kernel)

  • 공영주;우선걸
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.251-257
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    • 2016
  • The multi-core technology has become pervasive in embedded systems. An implementation of the Doppler Beam Sharpening algorithm that improves the azimuth resolution by using doppler frequency shift is possible only in multi-core environment because of the amount of calculation. In this paper, we design of multi-core architecture for a real time implementation of DBS algorithm. And based on designed structure, we produce a DBS image on P4080 board.

도플러 확산 환경에서의 안테나 다이버시티 효과에 관한 연구 (A Study on Effects of Antenna Diversity in Doppler Spread Environments)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.510-515
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    • 2005
  • 도플러 확산은 송수신단의 이동에 따라 발생하며 송수신단의 상대적인 위치 및 이동속도에 따라 도플러 주파수 변이 정도가 다르게 나타난다 본 논문에서는 앞으로 폭 넓게 활용될 것으로 예상되는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신방식을 적용했을 경우를 가정하여 다양한 무선채널에서의 도플러 확산에 의한 성능 열화 현상을 안테나 다이버시티(diversity) 효과를 활용하여 어느 정도까지 개선할 수 있는지를 분석하였다. 이를 위하여 다양한 무선채널 모델을 설정하고 도플러 확산에 따른 SIR(Signal to interference) 값 및 SIR을 고려한 effective SNR을 계산하였다. 이러한 결과들을 바탕으로 도플러 확산 정도에 따른 다이버시티 효과를 구체적으로 분석하기 위하여 수신단에서의 BER 개선 정도를 고찰하였다.

Auto-Correlation을 이용한 펄스 도플러 시스템에 관한 연구 (A study on the development of Pulsed Doppler System using Auto-Correlation)

  • 임춘성;강충신;이행세;김영길
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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    • pp.705-708
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    • 1988
  • Ultrasound Doppler Diagnostic System utilizes the Doppler effect for measurement of blood velocity. The sign of the Doppler frequency shift represents blood flow direction. Pulsed Doppler System uses Phase detector and zerocrossing method to produce simultaneous independent audio and velocity signals for forward and reverse blood flow direction in the time domain, had been fabricated. But time-domain analyzing such as audio evaluation and zerocrossing detection for instantaneous and mean frequency measurement doesn't, provide both an accurate and quantitative result. Therefore, it is necessary to adopt frequency domain technique to improve system performance. In this paper, we describe a unit which is composed of Pulsed Doppler System and real-time spectrum analyzer (installed TMS 32010 DSP Chip). This unit shows time-dependent spectrum variation and mean velocity of blood Signal.

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FFT를 이용한 연속초음파 도플러 장치에 관한 연구 (A study on the development of CW(Continuous-Wave) Doppler System using FFT)

  • 이대형;강충신;박세현;김영길
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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    • pp.709-712
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    • 1988
  • Ultrasonic Doppler Diagnostic System utilizes the Doppler effect for measurement of blood velocity. The sign of the Doppler frequency shift represents blood flow direction. CW(Continuous-Wave) Doppler System uses quadrature detection and phase rotation method to produce simultaneous independent audio and velocity signals for forward and reverse blood flow direction in the time-domain, had been fabricated. But time-domain analyzing such as audio evaluation and zero- crossing detection for instantaneous and mean frequnecy measurement do not provide both an accurate and quantitative result. Therefore, it is necessary to adopt frequency-domain technique to improve system performance. In this paper, we describe a unit which is composed of CW Doppler System and real-time spectrum analyzer (installed TMS 32010 DSP Chip). This unit shows time-dependent spectrum variation and mean velocity of Blood signal.

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도플러 효과에 의한 포물러 1 소리의 분석 (Analysis of Formula 1 Sound by Doppler Effect)

  • 이창영
    • 한국음향학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.385-392
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    • 2013
  • F1 머신이 청취자 앞을 지나칠 때, 도플러효과에 의해 그가 느끼는 진동수에는 급격한 변화가 수반된다. 보통 도플러효과는 음원 운동의 연장선상에 청취자가 있는 상황에 대해 기술된다. 이 논문에서는 청취자가 음원 운동의 연장선으로부터 벗어나 있는 경우를 다룬다. 머신이 청취자를 지나칠 때, 주파수 변화는 이 경우 점진적 변화를 보이며, 변화에 소요되는 시간 폭은 머신의 속력에 관계된다. 본 연구에서는 청취자가 느끼는 주파수 변화를 시간 및 머신 위치의 함수로 분석한다. 또한 실제 F1 머신의 소리에 대해 주파수 분석을 하여 머신의 속력을 계산한다.