• 한국음향학회지
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• 제35권1호
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• pp.35-41
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• 2016

본 논문에서는 상관함수와 최소자승 기법에 기반하여 단일 음원의 위치가 원거리 혹은 근거리 모두 가능한 경우, 이에 상관없이 닫힌 형태로 위치를 추정하는 기법을 제안한다. 최근 균일 환영 배열에서 상호상관함수를 이용하여 원거리 단일 음원의 위치를 2차원으로 추정하는 기법이 제안되었으며, 이를 확장하여 근거리 단일 음원의 위치를 3차원으로 추정하는 기법이 제안되었다. 그러나 기존 기법은 음원의 위치가 원거리, 혹은 근거리로 제한된 상황만 다루고 있다. 반면 제안 기법은 먼저 원거리 음원으로 가정하여 거리 독립적으로 방위와 고각을 구하고 이후 거리 추정에서 원거리와 근거리 음원을 구분하여 혼합 환경에 적용가능하다. 시뮬레이션에서는 두 가지 경우 모두에 대해 실험하여 제안 기법의 타당성을 검증하였다.

• ETRI Journal
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• 제28권6호
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• pp.761-769
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• 2006

In this paper, we address the problem of closely spaced source localization using sensor array processing. In particular, the performance efficiency (measured in terms of the root mean square error) of the unconditional maximum likelihood (UML) algorithm for estimating the direction of arrival (DOA) of near-field sources is evaluated. Four parameters are considered in this evaluation: angular separation among sources, signal-to-noise ratio (SNR), number of snapshots, and number of sources (multiple sources). Simulations are conducted to illustrate the UML performance to compute the DOA of sources in the near-field. Finally, results are also presented that compare the performance of the UML DOA estimator with the existing multiple signal classification approach. The results show the capability of the UML estimator for estimating the DOA when the angular separation is taken into account as a critical parameter. These results are consistent in both low SNR and multiple-source scenarios.

• 한국음향학회지
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• 제23권3호
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• pp.214-220
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• 2004

본 논문에서는 등간격으로 배치된 환형배열센서를 이용하여 근거리 표적의 3차원 위치를 추정하기 위한 효과적인 기법을 제안한다. 원거리 표적의 입사각 추정 알고리즘으로 추정한 근거리 표적의 입사각 (고각, 방위각)과 근거리 표적의 실제위치 (거리, 고각, 방위각)와의 대수적인 관계를 유도하고, 이를 3차원 MUSIC 스펙트럼의 극대값을 찾기 위한 경로로써 이용한다. 기존의 3차원 MUSIC 기법을 이용한 근거리 표적의 위치추정 기법에서는 3차원 탐색이 필요하나, 제안한 기법을 이용하면 경로를 초기화하기 위한 1번의 2차원 탐색과 경로를 추종하기 위한 1번의 1차원 탐색만이 요구되므로 연산량을 크게 감소시킬 수 있다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권1호
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• pp.83-94
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• 2017

Near-field source localization algorithms are very sensitive to sensor gain/phase response errors, and so it is important to calibrate the errors. We took into consideration the uniform linear array and are proposing a blind calibration algorithm that can estimate the directions-of-arrival and range parameters of incident signals and sensor gain/phase responses jointly, without the need for any reference source. They are estimated separately by using an iterative approach, but without the need for good initial guesses. The ambiguities in the estimations of 2-D electric angles and sensor gain/phase responses are also analyzed in this paper. We show that the ambiguities can be remedied by assuming that two sensor phase responses of the array have been previously calibrated. The behavior of the proposed method is illustrated through simulation experiments. The simulation results show that the convergent rate is fast and that the convergent precision is high.

• 한국음향학회지
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• 제36권2호
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• pp.100-107
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• 2017

초점 MVDR(Minimum Variance Distortionless Response) 빔 형성은 근접장에서 표적의 위치를 추정하는데 적용될 수 있다. 하지만 배열을 구성하는 센서의 수가 많아질수록 공분산 행렬의 역행렬을 구하는데 많은 계산량을 필요로 한다. 본 논문에서는 부 배열의 원거리 빔 형성기 출력들로부터 빔 공간을 형성하고 이를 이용하여 초점 MVDR 빔 형성을 수행하는 방식을 제안하였다. 제안된 방법의 성능을 분석하기 위하여 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과, 제안된 방법의 공간 분해능이 기존의 지연 합 빔 형성기를 이용한 경우 보다 높게 나타났다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권12호
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• pp.1241-1248
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• 2004

This paper presents an acoustic source localization technique on 2D cavity model in flow using a phased microphone array. Investigation was performed on cavity flows of open and closed types. The source distributions on 2D cavity flow were investigated in an anechoic open-jet wind tunnel. The array of microphones was placed outside the flow to measure the far field acoustic signals. The optimum sensor placement was decided by varying the relative location of the microphones to improve the spatial resolution. Pressure transducers were flush-mounted on the cavity surface to measure the near-filed pressures. It is shown that the propagated far field acoustic pressures are closely correlated to the near-field pressures and their spectral contents are affected by the cavity parameter L/D.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.701-708
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• 2003

This paper presents an acoustic source localization technique on 2D cavity model in flow using a phased microphone way. Investigation was performed on cavity flows of open and closed types. The source distributions on 2D cavity flow were investigated in anechoic open-jet wind tunnel. The array of microphones was placed outside the flow to measure the far field acoustic signals. The optimum sensor placement was decided by varying the relative location of the microphones to improve the spatial resolution. Pressure transducers were flush-mounted on the cavity surface to measure the near-filed pressures. It is shown that the propagated far field acoustic pressures are closely correlated to the near-field pressures. It is also shown that their spectral contents are affected by the cavity parameter L/D.

• 한국음향학회지
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• 제20권6호
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• pp.75-81
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• 2001

본 논문에서는 근거리 효과를 이용하여 음원의 위치를 추정하는 탐지 기법을 해양환경에 적용할 경우에 발생할 수 있는 위치추정 오차에 관하여 분석하였다. 삼각 (triangulation) 알고리듬과 파면곡률 (wavefront curvature) 알고리듬 등을 이용하는 근거리 탐지 기법은 음파가 2차원 평면 (방위, 거리)에서 전달된다고 가정한다. 그러나 해양환경은 2차원 평면이 아닌 3차원 공간 (방위, 거리, 수심)이므로 음파전달에 따른 오차가 발생할 수 있다. 3차원 공간을 가정한 경우에도 해양에서의 다중경로 음파전달을 고려하지 않았다면 역시 오차가 발생하게 될것이다. 근거리 탐지 기법의 위치추정 오차를 분석하기 위하여 다중경로 음파전달모델과 파면곡률을 이용한 초점 빔형성 (focused beamforming)기법을 이용하여 시뮬레이션하였다. 분석결과 수중음속구조, 해저면 수심, 해저면 경사와 음원의 거리 등에 따라 위치추정 오차가 달라짐을 볼 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제32권3호
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• pp.247-251
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• 2013

본 논문은 선형 선배열에서 Matrix Pencil(MP) 기법을 이용해 별도의 탐색과정 없이 근거리 음원의 방위를 추정하는 기법을 제안한다. 제안한 기법은 선형 선배열에서 근거리 음원이 가지는 대칭성을 이용하여 조향 벡터를 거리 독립적인 항으로 변화 시킨 후 MP 기법을 적용한다. 각 음원의 거리는 앞서 추정된 방위 정보를 이용하여 음원 수만큼의 1차원 MUSIC 기법을 적용하여 추정된다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션을 통해 성능 검증을 하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권10호
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• pp.164-170
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• 2014

본 논문에서는 독립적인 센서쌍 배열(Doublet Array)을 이용하여 근거리 단일 음원의 방위와 거리를 추정하는 기법을 제안한다. 일반적인 방위각 추정 기법의 경우 주로 선형 배열 (Uniform Linear Array) 혹은 환영 배열 (Uniform Ciucular Array) 등을 이용하나 배열 구조상 근거리 음원의 거리를 추정하기 위한 개구간(Aperture)을 확보하는데 제약이 있다. 최근 독립적인 센서쌍 배열을 이용하여 넓은 개구간으로 근거리 단일 음원의 방위와 거리를 추정하는 기법이 제안되었으나 센서쌍이 직선상에 위치하는 경우로 제한되어 있다. 본 논문에서는 이를 일반화 하여 다양한 배열 구조에서도 근거리 음원의 위치를 추정하고자 한다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하였다.