• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권9호
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• pp.2846-2866
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• 2022

Caenorhabditis elegans exhibits sophisticated chemotaxis behavior through two parallel strategies, klinokinesis and klinotaxis, executed entirely by a small nervous circuit. It is therefore suitable for inspiring fast and energy-efficient solutions for autonomous navigation. As a random search strategy, the Lévy walk is optimal for diverse animals when foraging without external chemical cues. In this study, by combining these biological strategies for the first time, we propose a spiking neural network model for search and contour tracking of specific concentrations of environmental variables. Specifically, we first design a klinotaxis module using spiking neurons. This module works in conjunction with a klinokinesis module, allowing rapid searches for the concentration setpoint and subsequent contour tracking with small deviations. Second, we build a random exploration module. It generates a Lévy walk in the absence of concentration gradients, increasing the chance of encountering gradients. Third, considering local extrema traps, we develop a termination module combined with an escape module to initiate or terminate the escape in a timely manner. Experimental results demonstrate that the proposed model integrating these modules can switch strategies autonomously according to the information from a single sensor and control steering through output spikes, enabling the model worm to efficiently navigate across various scenarios.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.208-212
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• 2003

An airborne radar is an essential aviation electronic system of the helicopter to perform various missions in all-weather environments. This paper presents the conceptual design results of the multi-mode pulsed Doppler radar system testbed model for helicopter. Due to the inherent flight nature of the hovering vehicle which is flying in low-altitude and low speed, as well as rapid maneuvering, the moving clutters from the platform should be suppressed by using a special MTD (Moving Target Detector) processing. For the multi-mode radar system model design, the flight parameters of the moving helicopter platform were assumed: altitude of 3 Km, average cruising velocity of 150knots. The multi-mode operation capability was applied such as short-range, medium-range, and long-range depending on the mission of the vehicle. The nominal detection ranges is 30 Km for the testbed experimental model, but can be expanded up to 75 Km for the long range weather mode. The detection probability of each mode is also compared in terms of the signal-to noise ratio of each mode, and the designed radar system specifications ate provided as a design results.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권2호
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• pp.125-132
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• 2003

전자파 레이더 주파수변화에 의한 콘크리트내 층간 연속공동의 시뮬레이션 해석을 위한 모델을 제안하였다. 본 모델에서는 각 전기적 성질이 다른 다층 경계조건 하에서 전자파 레이더의 주파수 변화에 따른 분해능과 감쇠특성이 검토되었다. 이는 계산에 의한 모의 레이더 응답으로부터 콘크리트내 공동의 검출이 가능한 공동 두께의 한계와 최적주파수를 선정하고, 나아가 대상물체의 경계조건별 레이더의 전파한계를 구하는 데 유용하게 이용하기 위한 것이다. 본 모델에 의해 계산된 결과는 콘볼루션기법을 이용한 신호처리에 의해 레이더 화상으로 나타내었다.

• ETRI Journal
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• 제38권1호
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• pp.70-80
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• 2016

This paper addresses the problem of robust waveform design for distributed multiple-radar systems (DMRSs) based on low probability of intercept (LPI), where signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) and mutual information (MI) are utilized as the metrics for target detection and information extraction, respectively. Recognizing that a precise characterization of a target spectrum is impossible to capture in practice, we consider that a target spectrum lies in an uncertainty class bounded by known upper and lower bounds. Based on this model, robust waveform design approaches for the DMRS are developed based on LPI-SINR and LPI-MI criteria, where the total transmitting energy is minimized for a given system performance. Numerical results show the effectiveness of the proposed approaches.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권7호
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• pp.2879-2890
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• 2020

In this paper, we study the estimation of angle, range and polarization parameters of a bistatic polarization sensitive frequency diverse array multiple-input multiple-output (PSFDA-MIMO) radar system. The application of polarization sensitive array in receiver is explored. A signal model of bistatic PSFDA-MIMO radar system is established. In order to utilize the multi-dimensional structure of array signals, the matched filtering radar data can be represented by a third-order tensor model. A joint estimation of the direction-of-departure (DOD), direction-of-arrival (DOA), range and polarization parameters based on parallel factor (PARAFAC) algorithm is proposed. The proposed algorithm does not need to search spectral peaks and singular value decomposition, and can obtain automatic pairing estimation. The method was compared with the existing methods, and the results show that the performance of the method is better. Therefore, the accuracy of the parameter estimation is further improved.

• 항공우주산업기술동향
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• 제7권1호
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• pp.113-118
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• 2009

추적레이다는 안테나로부터 폭이 매우 좁은 펄스를 표적에 위치시켜 표적에서 돌아오는 신호를 수신하여 표적의 위치 (거리, 각도, 속도 등)를 추적하는 장비이다. 추적레이다가 특정한 표적을 탐지하고 추적하기에 앞서 표적과 주변 환경의 특성을 예측하기 위해 잡음 신호와 표적 신호의 수학적 모델이 필요하다. 본 논문에서는 일반적으로 적용되는 잡음 신호와 표적 신호의 모델에 대한 이론적인 내용을 소개하였고, 이와 더불어 표적의 탐지와 추적을 위한 거리 추적, 각도 추적 및 도플러 주파수 추적에 대한 일반적인 기법들을 기술하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.853-856
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• 2007

기상 레이다에서의 반사 신호는 비, 구름 등에 의하여 산란되는 전자파 신호로서 이러한 도플러 신호를 분석함으로서 여러 가지 특징적인 기상정보를 추출하게 된다. 그런데 이러한 기상정보를 정확히 추출하기 위해서는 지표면 클러터 및 레이다에서의 도플러 기상정보들이 어떻게 나타나는지 그 특징을 잘 파악하여야 할 것이다. 따라서 본 논문에서는 기존의 대칭형 도플러 스펙트럼 모델을 개선할 수 있는 비대칭 도플러 모델을 제안하였다. 제안된 기상 도플러 스펙트럼 모텔은 기상조건, 운영환경 및 시스템 특성에 따라 다양하게 모의될 수 있으므로 기상 레이다 정보추출의 신뢰성 검증 및 성능향상에 많은 도움이 될 수 있을 것이다.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.91-97
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• 2019

레이더를 사용하여 탄도 미사일의 기두부를 추적할 때, 표적의 주변에 있는 각종 기만체들은 표적을 추적하는 레이더의 자원 관리에 큰 부담을 준다. 이러한 부담을 줄이기 위해서 레이더에 수신된 동적 RCS 신호로부터 탄도 미사일 기두부의 신호를 분리할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 이미지에서 직선을 추출하는 알고리즘인 허프 변환 방법을 이용하여, 레이더에 수신된 신호로부터 각각의 표적들의 동적 RCS를 분리하는 방법을 제안한다. 기두부와 기만체의 3차원 CAD 모델을 사용하여 표적들의 미세거동을 구현하였다. 또한 미세거동을 가지는 3차원 CAD로부터 표적의 동적 RCS를 계산하고 제안된 알고리즘을 적용하여 알고리즘의 성능을 검증하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 방법은 SNR이 10dB에서 미사일 기두부와 기만체의 신호를 분리할 수 있음을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.176-176
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• 2000

Generally, discrete-time processing is applied to the uniformly-sampled signals. But, radars emit pulse trains with irregular time instances. In this paper, we formulate the radar pulse train as a stochastic discrete-time dynamic linear model. The estimation task can be done via linear signal processing using Kalman Filter and some considerations. As a result, we can estimate the pulse repetition interval of a pulse train and predict the time instances of the next pulses to be received.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.433-444
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• 2020

This study proposes a method to improve the sleep stage and efficiency estimation of sleep apnea patients using a UWB (Ultra-Wideband) radar. Motion and respiration extracted from the radar signal were used. Respiratory signal disturbances by motion artifacts and irregular respiration patterns of sleep apnea patients are compensated for in the preprocessing stage. Preprocessing calculates the standard deviation of the respiration signal for a shift window of 15 seconds to estimate thresholds for compensation and applies it to the breathing signal. The method for estimating the sleep stage is based on the difference in amplitude of two kinds of smoothed respirations signals. In smoothing, the window size is set to 10 seconds and 34 seconds, respectively. The estimated feature was processed by the k-nearest neighbor classifier and the feature filtering model to discriminate between the sleep periods of the rapid eye movement (REM) and non-rapid eye movement (NREM). The feature filtering model reflects the characteristics of the REM sleep that occur continuously and the characteristics that mainly occur in the latter part of this stage. The sleep efficiency is estimated by using the sleep onset time and motion events. Sleep onset time uses estimated features from the gradient changes of the breathing signal. A motion event was applied based on the estimated energy change in the UWB signal. Sleep efficiency and sleep stage accuracy were assessed with polysomnography. The average sleep efficiency and sleep stage accuracy were estimated respectively to be about 96.3% and 88.8% in 18 sleep apnea subjects.