• 제목/요약/키워드: Pulse-echo simulation

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수중표적의 고주파수 CW 펄스신호 반사를 위한 하이라이트 분포 모델링 해석 (An Analysis of Highlight Distribution Modeling for High Frequency CW Pulse Signal Reflection on Underwater Target)

  • 김부일;이형욱;박명호;권우현
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.1-11
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    • 2000
  • This paper proposes the practical echo-signal synthesis models - UTAHID (Underwater TArget by Highlight Distribution) & M-UTAHID(Modified UTAHID) - of underwater target for active sonar engineering At high frequencies all the echo components that are the specular reflected waves and various elastic scattering wave scan be regarded the summation of individual echo from some equivalent scattering centers, so the underwater target is characterized by highlights distributed in spatial target structure. Proposed models are compared with characteristics of random distributed model & equivalent interval highlight model, and analyzed target strength, echo-elongation effect, target time spread loss and so on. Thus these can be efficiently used in various real systems related to underwater target echo-signal synthesis on active sonar and acoustic countermeasure.

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펄스압축 기술을 위한 chirp 신호의 최적대역폭 결정 (Determination of the Optimum-Bandwidth of Chirp-Signal for Pulse Compression Technique)

  • 고대식;문건
    • 한국음향학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.5-9
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    • 1997
  • 본 논문에서는 chirp 신호를 초음파 신호처리 시스템에 입력시킬 때 반사신호의 진폭을 최대로 얻기위한 chirp 신호의 대역폭을 결정하는 방법을 연구하였다. 초음파 신호처리 시스템에서 반사신호의 S/N 비는 초음파의 전파시에 발생하는 감쇠와 산란에 의하여 매우 낮게된다. Chirp 신호를 사용한 펄스 압축기술은 초음파 반사시스템의 S/N 비를 증가시킬 수 있는 방법중 하나이다. 시뮬레이션 및 실험결과, chirp 신호의 펄스폭이 넓을수록 출력이 증가하였고 동일한 펄스폭과 주어진 초음파시스템의 대역폭에 대한 최대출력은 chirp 신호의 대역폭이 초음파시스템의 대역폭 보다 1.15배 클 때 얻어짐을 확인하였다.

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D/A 젼환기의 비선형왜곡을 보상하는 Echo Canceller (Echo canceller compensating a nonlinear distortion of D/A converter)

  • Jeong, Gi-Seog
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권3호
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    • pp.10-17
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    • 1995
  • this thesis proposes a new echo canceller that can be used in a fulll-duplex digital subscriber loopmodem. The modem suffers from nonlinear distortion such as transmitted pulse asymmetry, saturation in transformers, and nonlinearity of data converters. The proposed nonlinear echo canceller can compensate the nolinear distortion by using a nonlinear digital filter based on canonical pieceewise-linear (CPWL) function. Numerical results based on computer simulation are given in this paper. It is shown that the convergence characteristics depend on the initial values of weights of linear filters with absoluters and that the nonlinearity in digital-to-analog(D/A) converter can be compensated by a relatively small number linear filters with absoluters. It is also shown that the proposed algorithm has a faster convergence rate in comparison with Voterra algorithm.

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탐상조건 예측을 위한 초음파 시뮬레이션 (Ultrasonic Simulation for Test Condition Estimate)

  • 허선철;박영철;이광영;박원조
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권9호
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    • pp.37-44
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    • 2001
  • Ultrasonic testing has a characteristics such as excellent permeability, high-sensitivity to find defect and an almost exact measurement for position. size and direction of inner defect, which differ from other non-destructive testing. In the study, we developed program into optimal testing condition, to distinguish obstacle echo and defect position. This program shows generation and processing of ultrasonic pulse. We compared simulation with ultrasonic test in 45$^\circ$, 60$^\circ$and 70$^\circ$transducer. Test results were in accordance with simulation within 0.1~7.2%.

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An Efficient Focusing Method for High Resolution Ultrasound Imaging

  • Kim Kang-Sik
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.22-29
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    • 2006
  • This paper proposes an efficient array beamforming method using spatial matched filtering for ultrasound imaging. In the proposed method, ultrasound waves are transmitted from an array subaperture with fixed transmit focus as in conventional array imaging. At receive, radio frequency (RF) echo signals from each receive channel are passed through a spatial matched filter that is constructed based on the system transmit-receive spatial impulse response. The filtered echo signals are then summed. The filter remaps and spatially registers the acoustic energy from each element so that the pulse-echo impulse response of the summed output is focused with acceptably low side lobes. Analytical beam pattern analysis and simulation results using a linear array show that the proposed spatial filtering method can provide more improved spatial resolution and contrast-to-noise ratio (CNR) compared with conventional dynamic receive focusing (DRF) method by implementing two-way dynamically focused beam pattern throughout the field.

표적신호 시뮬레이션 요소로서 원통형 몰수체의 충격응답의 특성 (Characteristics of Acoustic Impulse Response of Submerged Cylindrical Objects as Elements of Target-Scattered Echo)

  • 김재수;성낙진;이상영;김강;유명종;조운현
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제13권2E호
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    • pp.5-13
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    • 1994
  • 능동소나에서 표적에 의해 산란된 표적신호를 합성하기 위해서는 반사점(Highlight, 이하 HL)에서의 산란현상의 이해가 선행되어야 한다. 본 논문에서는 음향수조실험에서 얻어진 자료를 분석하여 표적신호를 특징지우고, HL 모델의 기본 가정의 타당성을 검토한다. 수조실험결과는 산란신호가 시간영역에서 신장되고, 도플러효과가 나타나며, 표적의 내부 구조형상이 표적산한신호에 직접반사 이상의 영향을 미침을 보여준다. 이는 표적산란 신호의 합성에 있어서 사용되는 충격응답 또는 그린 함수(Green's function)가 단순한 델타함수가 아닌 필터역할을 하도록 시뮬레이션해야 함을 보여 준다.

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PZT압전 세라믹스의 종$\cdot$횡파 동시 발생 기구의 해석 (Analysis of Simultaneous Generation Mechanism of P/S Waves with the PZT Piezoelectric Ceramics)

  • 김연보;노용래;남효덕
    • 한국음향학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.73-79
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    • 1995
  • 현재 사용중인 초음파 트랜스듀서는 종피 또는 횡피 중 하나를 발생하도록 구성되어 있다. 본 연구는 단일 PZT소자로서 종파와 횡파를 동시에 발생 할 수 있는 2 중 모우드 트랜스듀서 의 초음파 발생 메커니즘을 조사하였다. 분극처리한 압전 세라믹 PZT의 결정구조는 상온에서 hexagonal (6mm) 이다. 트랜스듀서가 종. 횡액를 동시에 큰 강도로 발생하는 최적 절단면을 결정하기 위하여 PZT 소자의 효율을 회전각의 함수로 조사하였다 그리고 선택된 절단면에 대하여 소자의 임피던스 변화를 유한요소법으로 분석하고, pulse-echo 시뮬레이션으로 파형을 관찰하였다. 이론적 결과를 실험을 통해 확인하였다.

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프로젝션 타입 고속 스핀 에코 영상 (Projection-type Fast Spin Echo Imaging)

  • 김휴정;김치영;김상묵;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제4권1호
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    • pp.42-51
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    • 2000
  • 목적: Projection-type Fast Spin Echo (PFSE) 영상 기법은 일반적인 Fast Spin Echo (FSE) 기법과 비교하여 환자의 움직임과 혈류에 강한 장점이 있는 반면. $T_2$ 대조도(contrast)를 조절하기가 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는 PFSE의 대조도를 이론적으로 분석하였고 컴퓨터 모의실험을 통하여 다양한 effective echo time (TE) 을 갖는 일반적인 FSE와 비교, 분석하였다. 또한 인체 실험을 통하여 제안한 PFSE 영상기법으로 움직 임과 혈류에 강인한 $T_2$ 강조 영상을 얻을 수 있음을 보였다. 대상 및 방법: 본 연구에서는 1.OT 전신 MRI 시스템에서 새로운 k-space의 배치를 갖는 PFSE 펠스 시권스를 구현하여, PFSE와 FSE 방식의 $T_2$ 대조도를 컴퓨터 모의설험과 인체 실험을 통하여 비교, 분석하였다. 컴퓨터 모의실험에서는 서로 다른 $T_2$ 값을 갖는 팬텀을 구현하여 다양한 effective TE에 대한 FSE 영상과 PFSE 영상을 재구성하여 대조도를 비교하였다. 인체 설험에서는 multi-slice $T_2$ 강조 두부 영상을 PFSE와 FSE로 얻어 영상기법간의 $T_2$ 대조도를 비교하였다. 결과: 이론적인 분석에서 PFSE의 $T_2$ 대조도는 effective TE가 80-l00ms 정도의 FSE 영상과 등가하게 나타나 $T_2$ 강조 영상을 얻을 수 있을 것으로 판단되었다. 컴퓨터 모의실험에서 PFSE 재구성 영상은 effective TE가 96ms인 FSE 영상과 대조도가 비슷하게 나타났다. 인체 실험에 서도 PFSE 영상은 effective TE가 96ms인 FSE 영상과 비슷하게 나타났으며. PFSE 방법이 FSE 방법에 비하여 움직 엄과 혈류와 관련한 artifact에 강인함을 확인 할 수 었었다. 결론: PFSE 기법은 k-space의 극좌표계에서 서로 다른 각도를 갖는 여러 line틀을 다중 스핀 에코 기법으로 측정하는 방식이다. PFSE기법은 FSE와 비교하여 환자의 움직임과 혈류에 강한 장점이 있는 반면, $T_2$ 대조도를 조절하기가 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는 PFSE 방식으로 FSE와 대등한 $T_2$ 대조도 ($T_2$ 강조 영상)를 얻을 수 있음을 이론과 컴퓨터 모의실험 밝히고, 인체 실험을 통하여 확인하였다.

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시뮬레이션과 실험에 의한 초음파 transducer의 성능 해석 (PERFORMANCE ANALYSIS OF ULTRASONIC TRANSDUCERS ; SIMULATION AND EXPERIMENTS)

  • 이병호
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1985년도 학술발표회 논문집
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    • pp.23-26
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    • 1985
  • 압전형 초음파 변화자의 특성을 압전체, matching layer, backing, 매질, tuning 및 구동 회로를 고려하여 해석하였다. 압전체는 KLM 모델을 이용하였고 모델변수를 실험적으로 추정하여 시뮬레이션에 대입하였다. 실험적인 RTIL(Round Trip Insertion Loss)은 면반사(plane reflection)에 대한 pulse-echo를 측정하여 계산되었으며, 이론치와 비교할 때 6-dB 주파수 대역내에서 2-dB 이하의 오차가 관찰되었다.

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압전형 초음파 변환자의 성능 해석 시뮬레이션 및 실험 (Peformance Analysis of Piezoelectric Ultrasonic Transducers ; Simulation and Experiments)

  • 이종현;성굉모;이병호
    • 한국음향학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.16-20
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    • 1985
  • 압전형 초음파 변환자의 특성을 압전체, matching layer, backing, 매질, tuning 및 구동 회로를 고려하여 해석하였다. 압전체는 KLM 모델을 이용하였고, 모델변수를 실험적으로 추정하여 시뮬레이션 에 대입하였다. 실험적인 RTIL은 면반사에 대한 pulse-echo를 측정하여 계산하였으며, 이론치와 비교할 때 20 dB 주파수 대역내에서 3 dB 이하의 오차가 관찰되었다.

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