• 제목/요약/키워드: Gaussian Doppler spectrum

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레이져 도플러 현상을 이용한 진동주파수 측정에 관한 연구 (A Study on the Measurement of Vibration Frequency using Laser Doppler Effect)

  • 이재철;신철재;박한규
    • 한국음향학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.70-75
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    • 1982
  • 본 논문에서는 이차원스펙트럼 분석기를 구성하여 진동 파라미터들을 추정하고 기존 방법인 Power Spectrum 방법과 비교 검토하여 이차원스펙트럼이 gaussian noise를 제거하기 때문에 유효함을 알 수 있었다.

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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.

유속 측정 레이다에서의 도플러 주파수 추정에 관한 연구 (A Study on Estimation of Doppler Frequency in a Current Velocity Measurement Radar)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.1551-1557
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    • 2013
  • 수자원 관리를 위하여 활용되고 있는 레이다 센서는 도플러 주파수를 추정함으로서 표면 유속을 측정한다. 따라서 도플러 주파수 추정치에서의 높은 신뢰성 및 정확도가 요구된다. 그러나 유속 관련 도플러 스펙트럼은 측정 환경 및 기상 상태에 따라 매우 다양한 형태를 나타낼 수 있다. 따라서 현재 레이다 센서에서 사용되는 기존의 유속정보 추출 알고리즘의 정확도 및 신뢰성에 심각한 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 방법을 개선할 수 있는 도플러 스펙트럼 첨두치 주파수 추정에 의한 유속 정보 추출 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 기존 방법에 비하여 더 정확한 유속의 측정이 가능함을 보여준다.

Performance of Continuous-wave Coherent Doppler Lidar for Wind Measurement

  • Jiang, Shan;Sun, Dongsong;Han, Yuli;Han, Fei;Zhou, Anran;Zheng, Jun
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권5호
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    • pp.466-472
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    • 2019
  • A system for continuous-wave coherent Doppler lidar (CW lidar), made up of all-fiber structures and a coaxial transmission telescope, was set up for wind measurement in Hefei (31.84 N, 117.27 E), Anhui province of China. The lidar uses a fiber laser as a light source at a wavelength of $1.55{\mu}m$, and focuses the laser beam on a location 80 m away from the telescope. Using the CW lidar, radial wind measurement was carried out. Subsequently, the spectra of the atmospheric backscattered signal were analyzed. We tested the noise and obtained the lower limit of wind velocity as 0.721 m/s, through the Rayleigh criterion. According to the number of Doppler peaks in the radial wind spectrum, a classification retrieval algorithm (CRA) combining a Gaussian fitting algorithm and a spectral centroid algorithm is designed to estimate wind velocity. Compared to calibrated pulsed coherent wind lidar, the correlation coefficient for the wind velocity is 0.979, with a standard deviation of 0.103 m/s. The results show that CW lidar offers satisfactory performance and the potential for application in wind measurement.

Low Grazing Angle에서의 코히어런트 해상 클러터 시뮬레이션 (Simulation of Low-Grazing-Angle Coherent Sea Clutter)

  • 최상현;송지민;전현무;정용식;김종만;홍성원;양훈기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권8호
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    • pp.615-623
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    • 2018
  • 낮은 관측각에서의 해상 클러터 반사계수의 진폭 확률밀도 함수는 각 클러터 패치별 평균 세기가 서로 다르므로 Rayleigh 분포가 아닌 compound Gaussian 분포로 가정하는 것이 일반적이다. 반사계수를 구성하는 텍스쳐(texture) 성분은 Gamma 분포 및 MNLT(memoryless nonlinear transformation)를 이용해서 발생시키지만, 스펙클(speckle) 성분 시뮬레이션에 대해서는 정형화된 방법은 없다. 수신 신호의 스펙트럼을 Gaussian 형태의 도플러 스펙트럼 형태로 모델링한 후 스펙클 성분을 발생시킨 기존 S. Watt 방법을 소개한 후 본 논문에서 새롭게 제안한 방법을 제시하였다. 제안 방법은 이퀄라이져(equalizer) 필터를 사용해서 인접 클러터 영향을 최소화한 후, 클러터 공분산 행렬에 대해 Cholesky 분해를 통해서 스펙클 성분을 생성하는 방법으로써 제안 방법의 타당성 검증을 위해 시뮬레이션을 통해 도플러 스펙트럼 및 코릴레이션(correlation) 함수 관점에서 제안한 방법과 기존 방법을 비교한다.

Outflows in Sodium Excess Objects

  • Park, Jongwon;Jeong, Hyunjin;Yi, Sukyoung K.
    • 천문학회보
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    • 제40권1호
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    • pp.48.2-48.2
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    • 2015
  • van Dokkum and Conroy revisited the strong Na I lines at $8200{\AA}$ found in some giant elliptical galaxies and interpreted it as evidence for bottom-heavy initial mass function. Jeong et al. later found a lot of galaxies showing strong Na D doublet absorption line at $5900{\AA}$ (Na D excess objects; a.k.a. NEOs) and showed that their origins can be different for different types of galaxies. While the excess in Na D seems related with interstellar medium in late-type galaxies, smooth-looking early-type NEOs suggest no compelling sign of ISM contributions. To test this finding, we measured doppler shift in the Na D line. We hypothesized that ISM is more likely to show blueshift due to outflow caused by either star formation or AGN activities. In order to measure the doppler shift, we tried both Gaussian and Voigt functions to fit each galaxy spectrum near the Na D line. We found that Voigt profiles reproduce the shapes of the Na D lines markedly better. Many of late-type NEOs clearly show blueshift in their Na D lines, which is consistent with the former interpretation that the Na D excess found in them is related with star formation-caused gas outflow. On the contrary, early-type NEOs do not show any notable doppler component, which is also consistent with the interpretation of Jeong et al. that the Na D excess in early-type NEOs is likely not related with ISM activities but purely stellar in origin.

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이동통신용 기저대역 채널 시뮬레이터의 구현에 관한 연구 (A Study on the Implementation of Baseband Channel Simulator for Mobile Communications)

  • 이상천;임명섭;박한규
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권12호
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    • pp.1903-1909
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    • 1989
  • In this paper, the mobile communication CH simulator is implemented in the baseband, using the Digital Signal Processor(TMS320C25), A/D and D/A converters. The Rayleigh CH is modeled by shaping the random noise source power spectrum. The statistical characteristics(Level Crossing Rate, Cumulative distribution Function, Probability Density Function) and the received fading signal's power's spectrum is observed when the doppler frequency is varied according to the variation of the vehicular velocity at the 222MHz band. And also the BER is measured when the baseband mobile CH simulator is applied to the GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying` transmission rate: 16kbps, Bb T=0.25) modulator. The results shows the similar characteristics to be compared with the theoritically derived BER values of the discriminator type GMSK detection.

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Biomaterials toward Future Medicine

  • Sakurai, Yasuhisa
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.117-118
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    • 1986
  • It is well known that nonlinear propagation characteristics of the wave in the tissue may give very useful information for the medical diagnoisis. In this paper, a new method to detect nonlinear propagation characteristics of the internal vibration in the tissue for the low frequency mechanical vibration by using bispectral analysis is proposed. In the method, low frequency vibration of f0( = 100Hz) is applied on the surface of the object, and the waveform of the internal vibration x (t) is measured from Doppler frequency modulation of silmultaneously transmitted probing ultrasonic waves. Then, the bispectra of the signal x (t) at the frequencies (f0, f0) and (f0, 2f0) are calculated to estimate the nonlinear propagation characteristics as their magnitude ratio, w here since bispectrum is free from the gaussian additive noise we can get the value with high S/N. Basic experimental system is constructed by using 3.0 MHz probing ultrasonic waves and the several experiments are carried out for some phantoms. Results show the superiority of the proposed method to the conventional method using power spectrum and also its usefulness for the tissue characterization.

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해수면에 의한 신호 응답 강도의 시변동성 특성이 적용된 벨홉 기반의 수중음향 통신 채널 모델링 및 수동 시역전 통신 응용 (Underwater Acoustic Communication Channel Modeling Regarding Magnitude Fluctuation Based on Ocean Surface Scattering Theory and BELLHOP Ray Model and Its Application to Passive Time-reversal Communication)

  • 김준석;고일석;이용식
    • 한국음향학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.116-123
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    • 2013
  • 본 논문은 시변 해수면을 생성하고 KA(Kirchhoff Approximation) 기반으로 산란계수를 시뮬레이션하여 결정론적 모델인 벨홉 임펄스 응답에 적용함으로써 시변동성 채널을 생성한다. 1D Pierson-Moskowitz 해수면 스펙트럼과 가우시안 상관 함수를 이용하여 일정한 속도로 변화하는 시 변동성 해수면을 사용하였다. 산란계수는 벨홉의 채널 임펄스 응답의 신호 응답 강도에 적용한다. 실제 실측 데이터에서 해수면 반사 성분을 분리하여 시 변동성 특성에 대한 도플러 파워 스펙트럼을 구하고, 해수면 산란계수 시뮬레이션의 결과와 비교하여 해수면에 사용된 가우시안 상관 함수의 상관 시간을 추정하였다. 최종적으로 생성된 시변동성 채널에 수동 시역전 통신 시나리오를 가정하고 기법을 적용하여 비트에러율 및 채널응답 상관계수 시뮬레이션을 수행하였다.

The long-term centimeter variability of active galactic nuclei: A new relation between variability timescale and black hole mass

  • Park, Jongho;Trippe, Sascha
    • 천문학회보
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    • 제41권1호
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    • pp.36.2-37
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    • 2016
  • We study the long-term radio variability of 43 radio bright AGNs by exploiting the data base of the University of Michigan Radio Astronomy Observatory (UMRAO) monitoring program. The UMRAO database provides high quality lightcurves spanning 25 - 32 years in time at three observing frequencies, 4.8, 8, and 14.5 GHz. We model the periodograms (temporal power spectra) of the observed lightcurves as simple power-law noise (red noise, spectral power $P(f){\propto}f^{-{\beta}}$ using Monte Carlo simulations, taking into account windowing effects (red-noise leak, aliasing). The power spectra of 39 (out of 43) sources are in good agreement with the models, yielding a range in power spectral index (${\beta}$) from ${\approx}1$ to ${\approx}3$. We find a strong anti-correlation between ${\beta}$ and the fractal dimension of the lightcurves, which provides an independent check of the quality of our modelling of power spectra. We fit a Gaussian function to each flare in a given lightcurve to obtain the flare duration. We discover a correlation between ${\beta}$ and the median duration of the flares. We use the derivative of a lightcurve to obtain a characteristic variability timescale which does not depend on the assumed functional form of the flares, incomplete fitting, and so on. We find that, once the effects of relativistic Doppler boosting on the observed timescales are corrected, the variability timescales of our sources are proportional to the black hole mass to the power of ${\alpha}=1.70{\pm}0.49$. We see an indication for AGNs in different regimes of accretion rate, flat spectrum radio quasars and BL Lac objects, having different scaling relations with ${\alpha}{\approx}1$ and ${\approx}2$, respectively. We find that modelling the periodograms of four of our sources requires the assumption of broken powerlaw spectra. From simulating lightcurves as superpositions of exponential flares we conclude that strong overlap of flares leads to featureless simple power-law periodograms of AGNs at radio wavelengths in most cases (The paper is about to be submitted to ApJ).

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