본 논문에서는 주파수 도약 신호나 burst 신호와 같이 신호의 유지시간이 짧은 신호에 대한 방향탐지를 위한 광대역 방향탐지 알고리즘과 시스템 설계 방안에 대해 제안한다. 제안된 구조는 near perfect reconstruction이 가능한 폴리페이즈 필터뱅크(polyphse filterbank)를 전처리 과정으로 사용하며 각 서브밴드에서 신호 존재 여부를 판단하고 각 서브밴드에서 일반적인 방향탐지 알고리즘이 수행하는 구조이다. 아울러 Matlab 시뮬링크와 제작된 광대역수신기에서 수집한 데이터를 사용하여 다양한 환경에서 제안된 알고리즘에 대해 그 성능을 검증하였다.
도래 방향 추정은 공간상에서 안테나에 수신된 원하는 신호의 입사 방향을 추정하는 것이다. 본 논문에서는 레이더에서 다중 빔 형성을 이용하여 신호 도래 방향을 추정하였다. 신호 도래 방향의 추정방법으로 본 논문에서는 빔 조향 제안 알고리즘과 공간 상관 행렬 가중치를 이용하였다. 모의실험을 통하여 본 연구에서 제안된 알고리즘 성능을 기존 알고리즘과 비교분석하였다. 목표물 도래방향 추정에서 본 연구에서 제안한 방법이 고유치 전개를 하지 않기 때문에 처리시간 단축에서 효과적이다. 본 연구에서 제안한 방법이 목표물 추정에서 기존 알고리즘보다 우수함을 나타내었다.
In this paper, we introduce the direction of arrival(DOA) estimation of distributed signal based on the improved ESPRIT algorithm. Most research on the estimation of DOA has been performed based on the assumption that the signal sources are point sources. However, we consider a two-dimensional distributed signal source model using improved ESPRIT algorithm. In the distributed signal source model, a source is represented by two parameters, the azimuth angle and elevation angle. We address the estimation of the elevation and azimuth angles of distributed sources based on the parametric source modeling in the three-dimensional space with two uniform linear arrays. The array output vector is obtained by integrating a steering vector over all direction of arrival with the weighting of a distributed source density function. We also develop an efficient estimation procedures that can reduce the computational complexity. Some examples are shown to demonstrate explicity the estimation procedures under the distributed signal source model.
Researchers have recently shown an increased interest in estimating the direction-of-arrival (DOA) of wideband noncircular sources, but existing studies have been restricted to subspace-based methods. An off-grid sparse recovery-based algorithm is proposed in this paper to improve the accuracy of existing algorithms in low signal-to-noise ratio situations. The covariance and pseudo covariance matrices can be jointly represented subject to block sparsity constraints by taking advantage of the joint sparsity between signal components and bias. Furthermore, the estimation problem is transformed into a single measurement vector problem utilizing the focused operation, resulting in a significant reduction in computational complexity. The proposed algorithm's error threshold and the Cramer-Rao bound for wideband noncircular DOA estimation are deduced in detail. The proposed algorithm's effectiveness and feasibility are demonstrated by simulation results.
본 논문은 빠르게 확대되고 있는 산업으로 각광 받고 있는 드론을 활용하여 특정 신호를 발생하는 목표물의 위치를 추정하고자 Apollonius Circle 기법을 활용하였다. 기존의 방향탐지 방법은 지상에서 차량을 통해 실시하거나 높은 위치에 안테나를 설치하여 목표물의 위치를 탐지했지만 기존의 방향탐지 방법은 LOS 신호 수신 환경을 구성하기 어렵고 또한 장비의 무게와 크기 때문에 이동 측정이 어렵다. 그러나 드론을 활용한 방향탐지는 높은 고도에서 비행하는 드론을 이용해 LOS 신호 수신 환경을 구성 및 이동 측정이 쉽다. 본 연구에서는 지상 방향탐지의 측정데이터를 이용하여 드론의 신호 수신환경을 3차원 800MHz Path-Loss Model를 활용하여 신호를 재구성하여 드론 수신 Power로 재구성하였으며 목표물의 위치를 추정하고자Apollonius Circle 기법을 활용하여 목표물의 위치를 추정하는 시뮬레이션을 구성하였다. 시뮬레이션은 지상 방향탐지와 드론 방향탐지를 구성하여 목표물의 위치추정 성능을 분석하였다.
Choi, Yun Sub;Lee, Sun Yong;Park, Chansik;Ahn, Byoung Sun;Won, Hyun Hee;Lee, Sang Jeong
Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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제5권3호
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pp.131-136
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2016
The present paper shows that beamforming algorithm such as Minimum Variance Distortionless Response (MVDR) based on array antenna signal processing can have not only anti-jamming but also anti-spoofing characteristics. A beam pattern due to the beamforming algorithm strengthens received signal power as it is formed in the incident direction of desired signal. During the process, the effect of unnecessary signals such as spoofing signals can be reduced because the beam pattern reduces received signal power in the incident directions excluding the beam pattern-directed direction. In order to analyze the anti-spoofing effect due to the beamforming algorithm, a software-based simulation environment was configured. An arbitrary error was applied between incident direction of Global Positioning System (GPS) satellite signal and steering vector direction of the beamforming algorithm to analyze the received signal power and required conditions were provided to see the anti-spoofing effect due to the beamforming algorithm. The used antenna was 7-element planar circular array and beam patterns were formed through the MVDR algorithm.
본 논문은 GPS 신호를 기반으로하여 3D 배열 안테나를 사용한 전파의 도래각 (DoA : Direction of Arrival)을 추정한 후 빔 형성시의 재머 신호의 각도 퍼짐에의한 성능 비교에 관한 것이다. 배열 안테나를 사용하여 도래각을 추정한 후 공간 필터링에의해 도래 방향으로 빔을 형성하고, 다른 방향으로는 널링시킴으로서 수신 신호의 강도와 품질을 개선할 수 있지만 이 과정에서 다중 재머 신호에의한 각도 퍼짐으로 열화되는 성능이 얻어진다. 논문에서는 열화되는 성능의 비교를 위해 5 가지의 3D 배열 안테나를 제안하였고 도래각 추정은 MUSIC 알고리즘을, 빔 형성은 LCMV 알고리즘을 이용하였다. 또한 도래되는 재머 신호의 방위각과 앙각을 변화시키면서 BPSK 모뎀을 적용할 때 비트 오율을 계산하여 성능 비교를 하였다. 시뮬레이션 결과 Curved (B) 7-Element 형 3D 배열 안테나가 다른 안테나보다 성능이 가장 우월함을 알 수 있었다.
With the development of BCI devices, it is now possible to use EEG control technology to move the robot's arms or legs to help with daily life. In this paper, we propose a customized vehicle control model based on BCI. This is a model that collects BCI-based driver EEG signals, determines information according to EEG signal analysis, and then controls the direction of the vehicle based on the determinated information through EEG signal analysis. In this case, in the process of analyzing noisy EEG signals, controlling direction is supplemented by using a camera-based eye tracking method to increase the accuracy of recognized direction . By synthesizing the EEG signal that recognized the direction to be controlled and the result of eye tracking, the vehicle was controlled in five directions: left turn, right turn, forward, backward, and stop. In experimental result, the accuracy of direction recognition of our proposed model is about 75% or higher.
International journal of advanced smart convergence
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제2권1호
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pp.21-23
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2013
The antenna pattern in this case has a main beam pointed in the desired signal direction, and has a null in the direction of the interference.The conventional antenna pattern concepts of beam width, side lobes, and main beams are not used, as the antenna weights are designed to achieve a set performance criterion such as maximization of the output SNR.A new direction of arrival estimation method using effects of model errors and sensitivity analysis is proposed. Two subspaces are used to form a signal space whose phase shift between the reference signal and its effects of model error signal. Through simulation, the performance showed that the proposed method leads to increased resolution and improved accuracy of DOA estimation relative to those achieved with existing method. Since a desired signal is obtained after interference rejection through correction effects of model error, the effect of channel interference on the estimation is significantly reduced.
Recently, Direction Finding(DF) System is using switching DF algorithm to reduce system-weight by eliminating RF cable as much as possible. Also, Correlation Vector Direction Finding(CVDF) algorithms is being used for Fast Direction finding in tactical environment. In this paper, I will give you burst error elimination algorithms and compare the performance in case we use switching CVDF algorithm. Although antenna array is not working, we will successfully perform direction finding when we use this burst error elimination algorithms. Also, we will be completely capable of DF mission despite of meeting the unwanted situation that the monitoring signal disappear in case we use Switching Direction Finding algorithms. That situation frequently occurs under the Frequency Hopping signal circumstances.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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