• 제목/요약/키워드: False Alarm Probability

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Application of Artificial Neural Networks to Search for Gravitational-Wave Signals Associated with Short Gamma-Ray Bursts

  • Oh, Sang Hoon;Kim, Kyungmin;Harry, Ian W.;Hodge, Kari A.;Kim, Young-Min;Lee, Chang-Hwan;Lee, Hyun Kyu;Oh, John J.;Son, Edwin J.
    • 천문학회보
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    • 제39권2호
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    • pp.107.1-107.1
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    • 2014
  • We apply a machine learning algorithm, artificial neural network, to the search for gravitational-wave signals associated with short gamma-ray bursts. The multi-dimensional samples consisting of data corresponding to the statistical and physical quantities from the coherent search pipeline are fed into the artificial neural network to distinguish simulated gravitational-wave signals from background noise artifacts. Our result shows that the data classification efficiency at a fixed false alarm probability is improved by the artificial neural network in comparison to the conventional detection statistic. Therefore, this algorithm increases the distance at which a gravitational-wave signal could be observed in coincidence with a gamma-ray burst. We also evaluate the gravitational-wave data within a few seconds of the selected short gamma-ray bursts' event times using the trained networks and obtain the false alarm probability. We suggest that artificial neural network can be a complementary method to the conventional detection statistic for identifying gravitational-wave signals related to the short gamma-ray bursts.

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잡음 전력 추정을 이용한 등화기 탭의 최적 선택 방법 (Optimum Selection of Equalizer Taps Losing Noise Power Estimation)

  • 성원진;신동준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권12A호
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    • pp.1971-1977
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    • 2001
  • 이동무선통신환경에서의 다중경로 레일레이 페이딩 채널은 선형 필터 모델로 나타내어 질 수 있고, 지연 경로의 특성에 따라 필터 탭 중 일부만이 수신기 설계에 있어 중요하게 고려될 수 있다. 지연경로를 나타내는 탭 계수의 크기에 따라 채널 등화기에서 선택적으로 탭을 사용함으로써 수신기의 복잡도를 감소시키고 사용 전력을 줄이는 효과를 가져오게 된다. 본 논문에서는 주어진 채널의 선형 필터 모델에서 최적의 방법으로 탭을 선택하는 방법을 제시하고, 기존의 방법과 비교하여 성능 향상을 보였다. 또한 잡음 전력 값에 대한 정보가 있는 경우, 제시된 방법은 CFAR (Constant False Alarm Rate) 판별의 장점을 가지게 됨을 보이고, 잡음 전력을 추정했을 시의 성능을 정확한 수식으로 유도하였다. 잡음 전력 추정을 위한 잡음 샘플 수를 증가시킴에 따라 빠른 속도로 최적 성능으로 수렴함을 유도된 수식과 시뮬레이션 결과를 통해 확인하였다.

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광대역 전파방해환경에서 다중대역 GNSS 신호결합에 따른 검파성능 (Detection Performance for Combining Multiband GNSS Signals in Broadband Jamming Environments)

  • 유승수;김선용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권5C호
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    • pp.444-452
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    • 2012
  • 범역항법위성은 지상으로부터 약 2만 km 이상의 상공에서 신호를 송신하기 때문에 지상에서 수신한 신호수준은 열잡음의 수준보다 상당히 낮다. 많은 범역항법위성시스템은 일반적인 수신환경에서 이를 직접수열확산대역 기술을 활용한 처리이득을 통해 극복하고 있다. 그러나 의도적 전파방해가 발생한 경우 정상적인 수신이 어려우며, 이로 인해 항법해의 도출이 어렵거나 불가능해질 수 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위한 방법 가운데 하나로 단일 신호가 아닌 여러 대역에 송출되는 다수 측위신호를 함께 수신할 수 있는 다중대역 범역항법위성 측위신호 결합방법을 보이고, 광대역 전파방해환경에서 제시한 결합방법을 적용했을 때의 검파확률을 보이고, 이를 모의실험을 통해 검증한다.

다중경로 환경에서 MC DS-CDMA시스템의 직.병렬 혼합 동기 획득에 관한 연구 (A Study on The Hybrid Acquisition Performance of MC DS-CDMA Over Multipath Fading Channel)

  • 김원섭;김경원;박진수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.1968-1976
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    • 2007
  • 본 논문에서는 다양한 페이딩 채널을 모델화 할 수 있는 나카가미-m 확률밀도함수를 이용하여 이동통신 채널 환경에서 필연적으로 존재하는 페이딩 환경을 고려한 MC DS-CDMA시스템의 직 병렬 혼합 동기 획득 성능을 분석 하였다. 동기 획득 시스템은 검색모드(Search Mode)와 확인모드(Verification Mode)를 갖도록 설계하여 나카가미-m 확률밀도 함수를 이용하여 동기 획득에 필요한 신호검출확률(Probability of Detection), 탐지 실패 확률 (Probability of Miss), 및 오경보율(False Alarm Rate)을 이론적으로 유도하여 직 병렬 혼합 동기 획득 알고리즘의 평균 동기 획득 시간(MAT)를 유도하고 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

LINK16 통신체계에서 무선 키 갱신을 위한 전송성능 분석 (Transmission Performance Analysis for OTAR in LINK16 communication system)

  • 홍진근
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2004년도 추계 종합학술대회 논문집
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    • pp.384-388
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    • 2004
  • 본 논문은 항공통신 전술링크 LINK16에서 무선 키 갱신을 위해 사용되는 동기신호가 주어진 통신환경에서 심볼오류율에 대해 전송속도를 기준으로 동기검출 확률, 오검출확률 측면에서 전송성능을 분석하였다.

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다중표적 추적을 위한 표적 탐지 임계값에 대한 연구 (A study on the detection threshold for multitarget tracking)

  • 이양원;이봉기;김광태;김경기
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.834-838
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    • 1992
  • Tracking performance depends on the quantity of the measurement data. In the Kalman-Bucy filter and other trackers, this dependence is well understood in terms of the measurement noise covariance matrix, which specifies the uncertainty in the value of measurement inputs. In this paper, we derived approximated error covariance matrix to evaluate the dependence of target detection probability and false alarm probability in the presence of uncertainty of measurement origin.

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TDMA와 Binary CDMA의 혼합 다중 접속 시스템 (Hybrid TDMA and Binary CDMA System)

  • 안호성;나성웅
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권5A호
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    • pp.527-536
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    • 2004
  • 다수 개의 입력 신호에 직교 코드들을 곱하고 그 신호들의 합을 절삭하는 방법으로 신호 크기를 제한하여 일정 진폭을 유지하는 Binary CDMA를 TDMA 프래임 구조 위에 전송하는 혼합 다중 접속 방식(TD-BCDMA)을 제안하였다. 매 시간 슬롯 내에 다수 개의 채널이 코드 분할되어 Binary CDMA로 변조되어 TDMA와 동일한 신호 파형을 가지고 전송된다. TD-BCDMA는 TDMA가 가지는 장점을 그대로 가지며, 사용자 각각에게 할당하는 시간 슬롯과 코드의 개수를 조정하여 요구에 따라서 유연하게 데이터 전송률을 조정할 수 있다. 이 특성을 이용하여 Ad Hoc 통신망에 적용되는 예를 시범 보였다. 또한 이 혼합 다중 접속 방식에 적합한 동기 구조를 얻기 위하여 적용 가능한 두 가지 동기 구조 즉, TDMA에서와 같은 프리앰블 구조와 CDMA에서와 같은 동기 채널 구조에 대하여 Receiver Operating Characteristics 성능과 채널 환경에 따른 false alarm 확률과 false dismiss 확률을 비교 평가하여 프리앰블 구조가 혼합 다중 접속 방식에 더 실용적이고 적함한 동기 구조임을 입증하였다.

Neyman-Pearson 표적 탐지기를 적용한 수중 무기체계 교전수준 모델 개발 연구 (Research on an Engagement Level Underwater Weapon System Model with Neyman-Pearson Detector)

  • 조현진;김완진;김상훈;양호철;이희광
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.89-95
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    • 2019
  • 본 연구에서는 수중 무기체계의 효과도 예측을 위하여 개발한 교전 수준 시뮬레이터에 대해서 표적탐지 여부의 확률적 접근 방법을 적용한 개념 및 그 예시를 소개하고 있다. 소나 방정식에 의해서 산출되는 SE(Signal excess)을 이용하여 표적의 존재 여부($H_0$ 혹은 $H_1$)에 따른 확률 분포 함수(PDF, Probability density function)을 유도하였다. 이후 Neyman-Pearson 탐지기에 따라 $P_{FA}$(Probability of false alarm)을 만족하는 $P_D$(Probablity of detection)을 구하고 탐지 여부를 확률적으로 판단하도록 설계하였다. 표적의 탐지와 관련된 현실적인 접근방법을 도입함으로써 시뮬레이터의 충실도를 높일 수 있었으며, 실험 결과는 전술 구상의 보조 정보로 활용할 수 있을 것이라 예상한다.

The Study of CFAR(Constant False Alarm Rate) process for a helicopter mounted millimeter wave radar system

  • Kim In Kyu;Moon Sang Man;Kim Hyoun Kyoung;Lee Sang Jong;Kim Tae Sik;Lee Hae Chang
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.890-895
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    • 2004
  • This paper describes constant alarm rates process of millimeter wave radar that exits on non-stationary target detection schemes in the ground clutter conditions. The comparison of various CFAR processes such as CA(Cell-Average)-CFAR, GO(Greatest Of)/SO(Smallest Of)-CFAR and OS(Order Statistics)-CFAR performance are applied. Using matlab software, we show the performance and loss between detection probability and signal to noise ratio. When rang bins increase, this results show the OS-CFAR process performance is better than any others and satisfies the optimal detection probability without loss of detection in the homogeneous clutter.

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실환경 CR 시스템에서 오경보 감소를 위한 신호 검출 알고리즘 (The Signal Detection Algorithms for Reducing False Alarms of CR System in Real Environment)

  • 임선민;정회윤;김상원;정병장
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권8C호
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    • pp.529-535
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    • 2011
  • FCC의 TV white space 개방과 관련하여 스펙트럼 센싱에 대한 관심이 높아지면서 다양한 센싱 기법들이 제안되고는 있으나 대부분 실환경을 고려하지 않아 실제 모듈 적용시 원하는 성능을 얻기가 어렵다. 본 논문에서는 센싱 모듈의 실환경 적용시 발생할 수 있는 문제점과 이를 제어할 수 있는 방법을 제안하고 전산 모의 실험을 통해 성능을 검증하였다. 우선 시스템 내부 스퓨리어스 성분으로 인한 오경보 가능성을 줄이기 위해 시스템 인식을 통한 채널 상태 정보를 이용하여 수산 신호와 구별할 수 있는 방법을 제안하였고, 다음으로 수신 신호에 여러 개의 협대역 신호가 공존하는 경우에 각 신호의 크기 차이로 발생할 수 있는 미검출 가능성을 줄일 수 있도록 서브밴드 정규화 방식을 제안하였다. 전산 모의 실험 결과 시스템 인식 과정을 통해 스퓨리어스 성분으로 인한 오경보는 발생하지 않았으며, 서브밴드 정규화를 통해 기존 채널 단위의 정규화 방식으로 인해 신호간의 크기차로 발생했던 검출 성능의 차이가 신호간의 크기 차이에 상관없이 신호 자체 크기에 따라 검출 성능이 나타나는 것을 확인할 수 있었다.