• Biomedical Engineering Letters
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• 제8권4호
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• pp.355-364
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• 2018

When focusing using an ultrasonic transducer array, a main lobe is formed in the focal region of an ultrasound field, but side lobes also arise around the focal region due to the leakage. Since the side lobes cannot be completely eliminated in the focusing process, they are responsible for subsequent ultrasound image quality degradation. To improve ultrasound image quality, a signal processing strategy to reduce side lobes is definitely in demand. To this end, quantitative determination of main and side lobes is necessary. We propose a theoretically and actually error-free method of exactly discriminating and separately computing the main lobe and side lobe parts in ultrasound image by computer simulation. We refer to images constructed using the main and side lobe signals as the main and side lobe images, respectively. Since the main and side lobe images exactly represent their main and side lobe components, respectively, they can be used to evaluate ultrasound image quality. Defining the average brightness of the main and side lobe images, the conventional to side lobe image ratio, and the main to side lobe image ratio as image quality metrics, we can evaluate image characteristics in speckle images. The proposed method is also applied in assessing the performance of side lobe suppression filtering. We show that the proposed method may greatly aid in the evaluation of medical ultrasonic images using computer simulations, albeit lacking the use of actual experimental data.

• 한국음향학회지
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• 제42권3호
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• pp.203-213
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• 2023

의료용 초음파 영상 시스템에서, 영상점의 밖에서 오는 신호가 초음파 수신 집속 과정에서 완전히 제거되지 않으면 부엽을 발생시킨다. 부엽의 시간 신호가 영상점에서 오는 시간 신호(주엽)와 같이 중첩되어 나타나면 시간 영역에서 필터 처리를 이용하여 완전히 제거하기 어렵다. 그러나 수신 집속 과정에서 시간 -채널 신호를 푸리에 변환하면, 주엽과 부엽의 신호는 주파수 스펙트럼 영역에서 공간적으로 분리가 된다. 따라서 스펙트럼 영역에서 계산한 주엽과 부엽의 신호크기를 이용하여 크기 가중치를 계산하여 영상에 곱함으로써 부엽을 억제하였다. 그리고 주엽과 부엽의 스펙트럼이 인접할 때, 주엽과 부엽 스펙트럼 사이의 거리에 따라 거리 가중치를 적용하였다. 64 채널 선형 트랜스듀서를 사용하는 5 MHz의 초음파 영상 시스템에서 점확산 영상과 다른 밝기의 낭종을 가지는 스페클 영상을 합성하고 가중치를 적용하여 초음파 영상을 계산하였다. 점반사체 영상에서 해상도의 변화 없이 부엽이 크게 줄어들었으며 낭종 영상에서 대조도가 크게 개선됨을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.18-21
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• 2002

As the mask design rules get smaller, the probability of the process failure becomes higher due to the narrow overlay margin between the contact and metal interconnect layers. To obtain the minimum process margin, a tabbing and cutting method is applied with the rule based optical proximity correction to the metal layer, so that the protection to bridge problems caused by the insufficient space margin between the metal layers can be accomplished. The side-lobe phenomenon from the attenuated phase shift mask with the tight design nile is analyzed through the aerial image simulation for test patterns with variation of the process parameters such as numerical aperture, transmission rate, and partial coherence. The corrected patterns are finally generated by the rules extracted from the side-lobe simulation.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.209-212
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• 2002

As the mask design rules get smaller, the probability of the process failure becomes higher doc to the narrow overlay margin between the contact and metal interconnect layers. To obtain the minimum process margin, a tabbing and cutting method Is applied with the rule based optical\ulcorner proximity correction to the metal layer, so that the protection to bridge problems caused by the insufficient space margin between the metal layers can be accomplished. The side-lobe phenomenon from the attenuated phase shift mask with the tight design rule is analyzed through the aerial image simulation for test patterns with variation of the process parameters such as numerical aperture, transmission rate, and partial coherence. The corrected patterns are finally generated by the rules extracted from the side-lobe simulation.

• 한국음향학회지
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• 제41권5호
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• pp.525-533
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• 2022

초음파 영상 시스템의 수신 집속 과정에서, 채널 데이터를 2차원 푸리에 변환하여 부엽과 격자엽을 억제하는 방법을 제안하였다. 영상점에서 온 신호를 집속하면 모든 채널의 신호는 같은 위상을 가지는 직류로 나타난다. 그러나 영상점 밖에서 오는 신호를 집속하면 입사각에 따라서 다른 공간 주파수를 가지는 채널 신호로 나타난다. 따라서 집속 후의 채널 신호를 2차원 푸리에변환을 하면 입사각을 가지는 신호를 주파수 영역에서 효과적으로 분리할 수 있다. 수신 집속 지연 시간이 인가된 시간-채널 데이터를 2차원 푸리에변환을 하여 주파수 영역에서 직류 성분과 그 밖의 주파수 성분으로 분리하고, 두 값의 비율을 이용하여 가중치를 정의하였다. 초음파 영상에 가중치를 곱함으로써 부엽과 격자엽을 억제하였다. 64채널 선형 어레이에서 5 MHz의 주파수의 초음파 영상을 계산하였다. 초음파 영상에서 나타나는 격자엽은 제안한 방법을 적용하여 완전히 제거되었다. 또한 부엽이 줄어들어 측방향 해상도가 크게 증가되었다. 인체모사 영상의 시뮬레이션에서 대조도가 증가하여 병변의 진단에 도움을 줄 수 있음을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.105-109
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• 2018

본 논문에서는 시간 조절 배열(time-modulated array: TMA)의 성능향성에 대하여 논의하였다. 제안한 시간 조절 배열은 전형적인 배열의 topology를 기반으로 하지만, side-band suppression을 갖는 beamforming 기능을 성취하기 위하여 위상 shifter 대신 apodized 이산 시간 스위치를 사용하였다. 16-소자 선형 배열의 apodised 시계열에 기초한 beamforming 시스템의 성능을 분석하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석 결과 제안한 기법은 전형적인 기법들과 비교하여 낮거나 매우 낮은 수준의 side-lobe level (SLL)을 갖는 빔 패턴을 생성하며, 보다 유연하고 정확한 방법을 제공하는 것으로 나타났다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.816-820
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• 2011

본 논문은 구형 마이크로폰 어레이의 부엽 레벨의 차를 증가시키기 위한 방법에 대한 연구 내용을 다루었다. 일반적인 어레이 신호처리에서 마이크로폰을 조밀하게 배치함으로써 어레이 응답에서의 주엽과 부엽 간의 차이를 늘릴 수 있고 어레이의 소음원 판별능력을 증가시킨다. 최근 사용되고 있는 상용 에레이들은 제작 단가와 어레이의 크기 때문에 센서의 수를 늘리는데 한계를 보이고 있다. 이런 문제를 극복하기 위해 본 연구에서는 MEMS 센서를 이용하여 구형 어레이에 적용하였다. 구형 마이크로폰 어레이를 이용한 시뮬레이션과 실험을 통해 정현파 소음원을 측정하였다. 실험을 위해 32 개의 일반 측정용 마이크로폰을 이용한 어레이와 85 개의 MEMS 마이크로폰을 이용한 구형 어레이를 제작하였다. 구형 조화 분해기법과 빔형성기법을 이용하여 측정 데이터를 분석하였다. 2 kHz 이상의 소음원에 대하여 MEMS 마이크로폰 어레이가 4 dB 이상의 부엽 저감 능력을 가지는 것을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제8권6호
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• pp.506-509
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• 1997

수직결합 구조의 방향성결합기 파장여과기에 진행방향으로 광결합력의 변화를 도입으로서 부엽이 감소하고 동시에 통과대역폭이 감소하는 새로운 구조의 파장여과기를 제안하였다. 광결합 구조로서는 결합정도가 반정현 모양인 분포결합과 최소의 결합을 일정하게 유지하는 느린결합을 연계하여 사용하였다. 모의실험 결과 중심파장 1.5507$\mu\textrm{m}$에서 3 dB 통과대역폭은 약 1.5 nm이고 부엽 억제비는 20 dB이상으로서 기존의 일정한 결합구조의 파장여과기에 비해 2배 이상 증가함을 알 수 있었다. 파장역다중을 위해 두 개의 파장여과기를 단일집적한 2채널 역다중기를 제안하고 동작특성을 모의실험하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제44권4호
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• pp.413-422
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• 2011

An improved split-beam transducer for a 50 kHz fish-sizing echo sounder was developed. The main objective of this study was to minimize the side lobe level in the beam pattern and the distance between acoustic centers for adjacent transducer quadrants in the geometrical arrangement of array elements while maintaining a given number of transducer elements and beam width. To achieve these goals, a 32-element planar array transducer ($6{\times}6$ array with one element in each corner missing) was designed using the Dolph-Chebyshev shading function to suppress side lobes in the array beam pattern and fabricated by arranging the inter-element spacing to be substantially equal to half the wavelength using the transducer element of 0.4 times the wavelength in diameter. The performance characteristics of this split-beam transducer were evaluated in the experimental water tank of $5m{\times}5m{\times}6m$ (length${\times}$height${\times}$width). In this study, the design goal of the beam width and side lobe level for transmitting a beam pattern was initially set at $21^{\circ}$ and -30 dB, respectively. However, the measured beam width at 3 dB was $21^{\circ}$ in both directions with side lobe levels of -24.7 dB in the horizontal plane and -25.6 dB in the vertical plane. The averaged beam width at -3 dB of the receiving beam patterns for four receiving quadrants was $31.4^{\circ}$. The transmitting voltage response was 161.5 dB (re $1{\mu}Pa$/V at 1 m) at 50.23 kHz with a bandwidth of 2.16 kHz, and the averaged receiving sensitivity for four receiving quadrants was -178.13 dB (re 1 V/${\mu}Pa$) at 49.8 kHz with a bandwidth of 2.64 kHz.

• 한국통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.39-44
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• 1984

周邊端裝苛 拗物形 空中線과 水兵形 테두리附着 拗物形 空中線 및 후드附着形 拗物形 空中線等 세가지 形態의 拗物形 空中線을 同一條件下에서 製作하여 側葉 및 後葉特性을 比較하였다. 側葉 및 後葉의 抑制效果가 가장 優秀한 것은 후드 內部에 炭素粉末 混入 포리우레탄 스폰지를 內한 것을 附着한 것으로 E面上에서 側葉에 5내지 10dB, 그리고 後葉 15dB 效果를 얻었다.