• 제목/요약/키워드: Optimization of Array Configuration

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2D Sparse Array Transducer Optimization for 3D Ultrasound Imaging

  • Choi, Jae Hoon;Park, Kwan Kyu
    • 비파괴검사학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.441-446
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    • 2014
  • A 3D ultrasound image is desired in many medical examinations. However, the implementation of a 2D array, which is needed for a 3D image, is challenging with respect to fabrication, interconnection and cabling. A 2D sparse array, which needs fewer elements than a dense array, is a realistic way to achieve 3D images. Because the number of ways the elements can be placed in an array is extremely large, a method for optimizing the array configuration is needed. Previous research placed the target point far from the transducer array, making it impossible to optimize the array in the operating range. In our study, we focused on optimizing a 2D sparse array transducer for 3D imaging by using a simulated annealing method. We compared the far-field optimization method with the near-field optimization method by analyzing a point-spread function (PSF). The resolution of the optimized sparse array is comparable to that of the dense array.

희소어레이의 최적화를 위한 계수 최소 자승 방법 (A Weighted Least Square Method for Optimization of Thinned Sensor Arrays)

  • 장병건
    • 한국음향학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.78-83
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    • 1999
  • 이 논문은 희소어레이의 최적패턴 형성을 위하여 원하는 패턴과 실제 희소어레이의 패턴간의 오차의 자승치를 최소화하는 방법을 제시한다. 센서의 간격이 어레이 중심에 관하여 대칭인 경우와 비대칭인 경우에 대하여 성능을 점검하며, 어레이 공간의 주어진 영역의 오차함수에 성능 향상을 위하여 계수를 적용한다. 주빔 부근의 측면롭의 효과적인 제어를 위하여 지수 함수적인 계수를 제안하였으며 그 결과 측면롭의 수준이 전체적으로 균등하게 분포되는 패턴을 얻을 수 있었다. 이 결과는 입력잡음신호가 어레이 공간상에 균등하게 입사될 때 효과적으로 사용될 수 있다.

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위상배열안테나를 이용한 단일 채널 모노펄스 추적 시스템의 최적화에 관한 연구 (A Study on Optimization of Single-Channel Monopulse Tracking System using Phased Array Antenna)

  • 정진우
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.705-712
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    • 2018
  • 위상배열안테나는 빔 조향 각도에 따라 방사 특성이 변화한다. 모노펄스 추적 시스템은 합 및 차신호의 방사특성을 기반으로 추정 각을 산출하는 시스템이다. 따라서 위상배열안테나를 이용한 모노펄스 추적 시스템의 경우, 빔 조향 각도에 따라 모노펄스 비율 곡선이 변화하기 때문에 추적정확도가 낮아지는 문제가 발생한다. 단일 채널 모노펄스 시스템의 경우, 시스템 구성 변수의 변화를 통해 모노펄스 비율 곡선이 제어된다. 본 논문에서는 빔 조향 각도에 모노펄스 시스템 구성 변수를 적응형으로 제어하는데 참조할 수 있는 간소화된 수식을 제시하였다. 제시된 수식은 빔 조향 각도뿐만 아니라 방사 특성에 영향을 주는 위상배열안테나 설계 변수에 대응하여 균일한 모노펄스 비율 곡선을 유도할 수 있다.

시역전 처리에서 센서 배열 최적화에 관한 연구 (Optimization of Array Configuration in Time Reversal Processing)

  • 주재훈;김재수;지윤희;정재학;김덕영
    • 한국음향학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.411-421
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    • 2010
  • 수중음향에서 시역전 처리는 잔향음 제거 및 표적반향음 향상, 수중감시, 수중통신 등 다양한 분야에서 응용되고 있다. 특히, 근래에 활발히 연구되는 수중통신에서 시역전 처리를 이용해 신호를 시-공간적으로 집속함으로써 신호 대 잡음 비를 증가시켜 전송거리를 높임과 동시에 비트 오차율을 상당히 개선하였다. 본 논문에서는 시역전 처리에서의 센서 배열 최적화에 대한 두 가지 이슈를 다루었다. 먼저, 다양한 해양환경에서의 센서 배열에 대한 최적 센서 수에 대해 연구하였다. 두번째는 주어진 센서 수에 대해 최적의 센서 배치를 결정하는 알고리즘을 개발하였다. 센서 배열 최적화 알고리즘을 집속점과 관심영역에서 음향에너지 대비를 최대화시키는 센서 위치와 수를 목적함수로 하는 유전알고리즘을 기초로 하여 구체화하였다. 또한, 시역전과 신호처리 과정이 동일한 원리로 수행되는 정합장 처리를 이용하여 모의실험 결과에 대한 타당성을 실제 해양 실험데이터를 통해 검증 하였다. 최적화의 결과로 집속점에서 음향에너지가 기존의 센서배치 보다 최대 3 dB정도 향상되는 것을 확인하였다.

해양 배경 소음 하의 수신 특성 안정화를 위한 원통형 하이드로폰 배열의 개념 설계 (Conceptual Design of Cylindrical Hydrophone Arrays for Stabilization of Receiving Characteristics under Ocean Ambient Noise)

  • 노응휘;이훈기;엄원석;장우석
    • 한국음향학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.200-209
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    • 2015
  • 수중 음향 감시 체계는 하이드로폰 배열을 이용하여 적함을 실시간으로 탐지하고 그 위치를 추적하는데, 해저 고정형 센서 배열은 이러한 감시 체계에 있어 중추적 역할을 수행한다. 본 연구에서는 천해 환경을 고려한 해저 고정형 원통형 하이드로폰 배열의 개념 설계를 유한요소해석을 통하여 수행하였다. 해양 배경 소음 하에서의 수신 특성 안정화를 위하여 금속 차단막을 이용한 배경 소음 스펙트럼 준위의 백색화 기법을 제안하였고, 배열 형상 최적화를 통하여 고각 및 방위각 방향의 지향성을 확보하였다. 나아가 소나돔의 형상과 재질에 따른 구조 진동 및 음향 산란 특성을 고찰하였다. 배경 소음 준위의 백색화, 배열 형상 최적화 및 소나돔의 음향적 투명화를 통하여, 해당 주파수 범위에 걸쳐 4 dB 이내의 감도 편차를 갖는 강건한 수신 특성의 하이드로폰 배열을 도출할 수 있음을 보였다.

Uniform Side Illumination Generated from LEDs Arranged by an Annealing Algorithm

  • Wang, Xu;Lei, Panling;Qian, Chaoyi;Wang, Zhiping;Xu, Xuefen;Su, Zhouping
    • Current Optics and Photonics
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    • 제6권3호
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    • pp.332-336
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    • 2022
  • Given a cubic space, it is easy to uniformly illuminate the floor with light sources placed on top. However, little has been reported about uniform illumination on walls with the same configuration of light sources. Here we present a luminaire consisting of nine light-emitting diodes (LEDs) with perfect Lambertian distribution, placed on the top as a 3 × 3 rectangular LED array. The distances between LEDs and tilt angles of each individual LED are adjustable and optimized by an annealing algorithm. After optimization, the array produces a rectangular illumination pattern on one wall with a uniformity of about 89%. Analysis shows that the tilt angles of individual LEDs are key parameters for uniform side illumination. In a scenario that is more practical, the tilt angles of all the LEDs are set to be the same, only decreasing the uniformity to 83%.

최적화 기법을 이용한 3차원 트러스 구조물의 설계자동화 (Design Automatization of Space Truss Structure Using Optimizations Technique)

  • 최은규;임기식;이병해
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1993년도 가을 학술발표회논문집
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    • pp.81-90
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    • 1993
  • The optimum design of a structure requires the determination of the economical member size and shape of the structure which satisfies the design condition and function. In this study, the process of design automatization of three-dimensional truss structure introduces the optimization technique tests its application in the design automatization, proposes its application method and applies the example structure of the parabolic antenna truss. Using the Formex Algebra of configuration function, the structure's mesh-generation is automatized. By using the program developed in this study, the input member array, member size and load condition designer can generate the input data file for the structure analysis and optimum design. This study is aimed at the development of a design automatization system that search for tile optimum value of a structure design by observing the structure's sensitivity from the modification of member array and member property.

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선형 배열 안테나에서 수정된 유전 알고리즘을 이용한 부배열 구조 최적화 (Optimization of Subarray Configurations in Linear Array Antenna Using Modified Genetic Algorithm)

  • 김준호;김두수;김선주;양훈기;천창율;정용식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.187-195
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    • 2012
  • 본 논문에서는 유전 알고리즘에 기반하여 선형 위상 배열 안테나에서 합성 빔의 부엽 세기를 최소화하기 위한 부배열 구조 최적화 기법을 제안한다. 부배열 구조의 최적 설계 시 부배열 구성에 적용이 가능하도록 유전 알고리즘의 연산을 수정하였다. 제안된 부배열 설계법을 이용하여 40개의 배열 소자를 갖는 선형 배열 안테나에서 합성 빔 및 재밍에 대한 적응 신호 처리 후의 부엽 세기를 최소로 하는 불규칙 구조의 16개로 구성된 부배열구조를 설계하였고, 규칙적인 부배열 구조에서의 최대 부엽 세기보다 약 10 dB 감소된 부엽 세기를 확인하였다.

BGA to CSP to Flip Chip - Manufacturing Issues

  • Caswell, Greg;Partridge, Julian
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2001년도 Proceedings of 6th International Joint Symposium on Microeletronics and Packaging
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    • pp.27-34
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    • 2001
  • The BGA Package has been the area array package of choice for several rears. Recently, the transition has been to finer pitch configuration called Chip Scale Packages (CSP). Several of these package types are available at 0.5 mm pitch, requiring surface mount assemblers to evaluate and optimize various elements of the assembly process. This presentation describes the issues associated with making the transition from BGA to CSP assembly. Areas addressed will include the accuracy of pick and piece equipment, printed wiring board lines and spaces, PWB vias, in-circuit test issues, solder paste printing, moisture related factors, rework and reliability. The transition to 0.5 mm pitch requires careful evaluation of the board design, solder paste selection, stencil design and component placement accuracy. At this pitch, ball and board pad diameters can be as small as 0.25 mm and 0.20 mm respectively. Drilled interstitial vias are no longer possible and higher ball count packages require micro-via board technology. The transition to CSP requires careful evaluation of these issues. Normal paste registration and BGA component tolerances can no longer achieve the required process levels and higher accuracy pick and place machines need to be implemented. This presentation will examine the optimization of these critical assembly operations, contrast the challenges at 0.5 mm and also look at the continuation of the process to incorporate smaller pitch flip chip devices.

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위상배열 안테나를 활용한 다중 경로 효과에 의한 고각 정확도 열화 분석 및 열화 최소화를 위한 빔 패턴 최적화 (An Analysis on the Degradation of Elevation Angle Accuracy Due to the Multi-Path Effect Using a Phased Array Antenna and the Beam Pattern Optimization to Minimize Its Degradation)

  • 김영완;이재민;채희덕;진형석;박종국
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권12호
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    • pp.1036-1043
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    • 2016
  • 본 논문에서는 위상배열 안테나를 활용해 다중 경로 효과에 의한 공항정밀접근레이다의 고각 정확도 열화에 관하여 분석을 수행하였다. 공항의 활주로 주변에 설치되는 정밀접근레이다는 고정 환경인 활주로면의 영향을 지속적으로 받게 된다. 본 논문에서는 활주로면에 의한 다중 경로 효과에 따른 정밀접근레이다 고각 정확도 열화에 관하여, 배열 안테나의 합/차 패턴 분석 및 이를 통한 모노펄스 기울기를 계산하여 분석하였다. 또한, 본 논문에서는 이러한 고각 정확도 열화를 최소화하기 위해 모노펄스용 차 패턴을 고각 정확도 개선에 적합한 형태로 최적화하였다. 최종적으로 최적화된 배열 안테나 차 패턴을 적용한 후 지면 반사 영향성이 고려된 모노펄스 기울기를 계산하여 고각 정확도 개선 정도를 확인하였다.