• 제목/요약/키워드: Simultaneous multiple focusing

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다중수신 수중음향통신을 위한 적응 시계열반전처리 기법의 이론연구와 실험적 검증 (Theoretical Development and Experimental Investigation of Underwater Acoustic Communication for Multiple Receiving Locations Based on the Adaptive Time-Reversal Processing)

  • 신기철;변양헌;김재수
    • 한국음향학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.239-245
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    • 2006
  • 시계열반전처리는 시간과 공간영역 동시에 집속을 수행할 수 있는 효과적인 방법으로 증명되어 왔으며, 시간영역에서의 집속 특성은 수중음향통신에서 광범위하게 이용되고 있다. 최근에는 해양도파관에서 동시 다중 집속이 적응 시계열 반전처리에 의해 구현되었다. 본 연구에서 적응 시계열반전처리에 의한 동시 다중 집속은 다중 수신을 위한 수중음향 통신 알고리즘으로 확장되며, 개발된 알고리즘은 수치실험과 실 데이터를 통해 다중 수신 위치에 동시에 자기등화가 가능함을 보였다.

직교하는 변형된 골레이(Golay) 코드를 이용한 동시 다중 집속 기반의 초음파 영상 기법 (Ultrasound Imaging Based On Simultaneous Multiple Transmit Focusing Using Orthogonal Modified Golay Code)

  • 김배형;정영관;송태경
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.187-190
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    • 2001
  • A new ultrasound imaging technique based on simultaneous multiple transmit focusing using orthogonal modified Golay codes is presented. modified Golay codes are used to increase signal-to-noise-ratio(SNR) and maximize the transmit power efficiency(TPE). Conventional Golay codes consist of a pair of complementary codes with same length and can be compressed into a delta-like signal due to their complementary property. In the present work, two modified Golay codes focused at different depths are transmitted at the same time, which are mutually orthogonal. On receive, these orthogonal modified Golay codes are separately compressed into two short pulses and individually focused. These two focused beam are combined to form a frame of image with improved lateral resolution. Computer simulations are performed to verity the proposed method improves the lateral resolution of image compared with the conventional echo system.

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그람슈미트 과정 기반의 적응형 시역전 처리 (Gram-Schmidt process based adaptive time-reversal processing)

  • 김동현;변기훈;김재수;신기철
    • 한국음향학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.184-199
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    • 2024
  • 잔여의 채널 간 간섭은 일반적인 시역전 처리 기반의 동시 다중 집속에서의 주요 문제점으로 고려되어진다. 본 논문에서는, 다수의 음원이 존재하는 수중 도파관환경에서의 채널 간 간섭을 완화하기 위해 그람-슈미트 과정을 시역전 처리에 적용하였다. 해상 실험 데이터 기반 수치 시뮬레이션을 통해 여러 위치로의 널 형성 및 서로 다른 음원의 위치에서의 각기 다른 신호의 왜곡 없는 동시 다중 집속이 가능함을 능동 시역전 처리 관점에서 검증하였다. 또한, 적응 시역전 처리 방법에 비해 수신기 개수의 감소에 상대적으로 적은 영향을 받는 것을 확인하였다. 제안된 알고리즘을 통해 수동 다중 입·출력 수중 통신에서의 채널 간 간섭이 효율적으로 제거됨을 해상 실험 데이터를 통해 보였다.

동시 다중 주사 방식의 초음파 합성구경 빔포머 구조 (Ultrasound Synthetic Aperture Beamformer Architecture Based on the Simultaneous Multi-scanning Approach)

  • 이유화;김승수;안영복;송태경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.803-810
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    • 2007
  • Although synthetic aperture focusing techniques can improve the spatial resolution of ultrasound imaging, they have not been employed in a commercial product because they require a real-time N-channel beamformer with a tremendously increased hardware complexity for simultaneous beamforming along M multiple lines. In this paper, a hardware-efficient beamformer architecture for synthetic aperture focusing is presented. In contrast to the straightforward design using NM delay calculators, the proposed method utilizes only M delay calculators by sharing the same values among the focusing delays which should be calculated at the same time between the N channels for all imaging points along the M scan lines. In general, synthetic aperture beamforming requires M 2-port memories. In the proposed beamformer, the input data for each channel is first upsampled with a 4-fold interpolator and each polyphase component of the interpolator output is stored into a 2-port memory separately, requiring 4M 2-port memories for each channel. By properly limiting the area formed with the synthetic aperture focusing, the input memory buffer can be implemented with only 4 2-port memories and one short multi-port memory.

가중된 직교 선형 FM신호를 이용한 송신 동시 다중 빔집속 기반의 초음파 영상 기법 (Simultaneous Multiple Transmit Focusing Using Orthogonal Weighted Linear FM Chirp)

  • 정영관;송태경
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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    • pp.155-158
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    • 2001
  • A new method for simultaneous multiple transmit focusing using orthogonal weighted FM chirp is proposed. Weighted chirp signals focused at different depths are transmitted at the same time. These chirp signals are mutually orthogonal in the approximate sense that the autocorrelation function of each signal has a narrow mainlobe width and low sidelobe levels, and the crosscorrellation function of any pair of the signals has smaller values than the sidelobe levels of each autocorrelation function. This means that each weighted chirp signal can be separately compressed into a short pulse, focused individually and combined with other focused beams to form a frame of image. Theoretically, any two chirp signals defined in two nonoverlapped frequency bands are mutually orthogonal. In the present work, however, a fractional overlap of adjacent frequency bands, by up to 25%, were permitted to design more chirp signals within a given transducer bandwidth. The crosscorrelation values due to the frequency overlap could be reduced by alternating the direction of frequency sweep of the adjacent chirp signals. The simulation results show that this method can improve the lateral resolution of image without sacrifice in the frame rate compared with the conventional pulse system.

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초음파 영상에서 변형된 직교 골레이 코드를 이용한 동시 다중 송신 집속 기법 (Multiple Transmit Focusing Method With Modified Orthogonal Golay Codes for Ultrasound Imaging)

  • 김배형;송태경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.217-231
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    • 2003
  • 상보적인 특성을 갖는 골레이 수열을 이용하여 코드화된 신호를 송신하는 것은 SNR과 침투도를 향상시킬 수 있는 효과적인 방법이다. 그러나 각 주사선을 형성하기 위해 두 개의 상보적인 이진 코드를 연속하여 두 번 송신하기 때문에 프레임 율이 반으로 감소하게 된다 특히 이 방법은 측방향 해상도를 향상시키기 위해 다중 집속 기법(multi-zone focusing method)을 적용하면 송신 집속점의 개수에 따라 송신 횟수가 늘어나므로 프레임 율(frame rate)이 크게 저하된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 변형된 직교 골레이 코드를 이용한 동시 다중 송신 집속 기법을 제안하였다 제안한 방법은 프레임 율의 저하 없이도 두 쌍의 직교 골레이 코드를 사용하여 서로 다른 위치에 동시에 송신 집속할 수 있다. 그리고 수신시에 정합 과정을 통해 분리, 압축한 다음 일반적인 다중 집속 기법과 같이 집속된 빔들을 결합함으로써 기존의 골레이 코드를 사용하는 송신 고정 집속 기법과 같은 프레임 율을 유지하면서도 측방향 해상도를 개선할 수 있다. 실제 초음파 영상을 위해 송신 신호로 사용되는 골레이 코드는 전송 전력 효율(Transmit Power Efficiency)을 높일 수 있도록 변형되었다. 컴퓨터 모사 실험과 실제 실험 결과는 제안한 방법이 기존의 방법에 비해 매우 향상된 측방향 해상도와 침투도를 갖는 초음파 영상을 제공한다는 것을 보여준다.

초음파 영상 장치에서 직교 쳐프 신호를 이용한 동시 다중 송신집속 기법 (Simultaneous Multiple Transmit Focusing Method with Orthogonal Chirp Signal for Ultrasound Imaging System)

  • 정영관;송태경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.49-60
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    • 2002
  • 본 논문에서는 프레임율의 저하없이 개선된 해상도를 얻을 수 있는 동시 다중 송신집속 기법을 제안한다. 제안한 기법은 짧은 펄스를 사용하여 한 영역에 고정 송신 집속하는 기존의 방법과는 달리 여러 송신 집속점에 서로 독립적으로 집속된 쳐프 신호들을 동시에 송신한다. 수신된 신호는 정합 과정을 통하여 송신 집속 위치에 따라 각 쳐프 신호로 분리되고 짧은 펄스로 압축된다. 이렇게 압축되고 분리된 신호들은 각각 수신 동적 집속된 후 거리에 따라 집속 위치별로 선택되고 하나의 신호로 결합되어 개선된 측방향 해상도의 영상을 구성한다. 송신시 동시에 여러 위치에 초음파를 집속하고 수신시 이를 분리하기 위해서 사용된 터프 신호들은 주파수 대역에서 분할되어 서로 직교 특성을 갖도록 설계되었는데 변환자의 제한된 대역폭내에 많은 수의 의미있는 쳐프 신호를 설계하기 위해서 인접한 두 쳐프 신호의 주파수 대역 겹침을 허용하였다. 이때 대역 겹침으로 발생한 상호상관값의 상승을 억제하기 위해 인접한 두 쳐프 신호의 주파수 변화 방향을 엇갈리게 하는 밥법을 제안하였다. 특히 대역분할로 설계된 쳐프 신호중 낮은 주파수 성분의 신호를 변환자로부터 가까운 지역에 집속하고 높은 주파수 성분의 쳐프 신호를 먼 지역에 집속함으로써 깊이에 따라 영상의 해상도의 질을 일정하게 유지시켰다 더욱이 상관기를 이용한 정합 과정에서 신호가 압축되기 때문에 펄스 압축 기법에서 얻는 SNR를 증가시키는 이점이 있다 이때 상관기를 통한 압축 과정에서 쳐프 신호의 첨두값이 쳐프 신호의 길이에 따라 증가하기 때문에 깊이에 따를 높은 주파수 성분의 감쇄에도 불구하고 이렇게 높은 주파수 성분의 터프 신호를 깊은 지역에 사용할 수 있었다. 제안한 동시 다중 송신집속 기반의 시스템을 상관기의 위치에 따라 이상적인 구조와 현실적인 구조로 나타냈으며, 모사 실험을 통하여 기존의 펄스 집속 기법과 비교하여 그 성능을 검증하였다.hrough the medium. By digitizing the analog receiver outputs, and recording the signals for spectral analysis, surface wave velocities can be identified. Modifications to the SASW method includes the reduction of boundary reflections as adopted on the surface waves before the point where the reflected compression waves reach the receivers. In this study, the correlation between the surface wave velocity and the compressive strength of cement mortar is developed using one 36"x36"x4"(91.44$\times$91.44$\times$91.44 cm) cement mortar slab of 2,000 psi (140 kgf/$\textrm{cm}^2$) and two 36"x36"x4"(91.44$\times$91.44$\times$91.44 cm) cement mortar slabs of 3,000 psi (210 kgf/$\textrm{cm}^2$). public transportation, and availability of locally grown food were the important factors for deciding the place compared to those who had higher education. The price was the factor which

Effect of Vertically Travelling Fires on the Collapse of Tall Buildings

  • Kotsovinos, Panagiotis;Jiang, Yaqiang;Usmani, Asif
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.49-62
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    • 2013
  • Many previous tall building fires demonstrate that despite code compliant construction fires often spread vertically and burn over multiple floors at the same time. The collapses of the WTC complex buildings in 9/11 as well as other partial collapses like the ones of the Windsor Tower in Madrid and of the Technical University of Delft building posed new questions on the stability of tall buildings in fire. These accidents have shown that local or global collapse is possible in multi-floor fires. In most of the previous work involving multi-floor fires all floors were assumed to be heated simultaneously although in reality fires travel from one floor to another. This paper extends previous research by focusing on the collapse mechanisms of tall buildings in fire and performs a parametric study using various travelling rates. The results of the study demonstrate that vertically travelling fires have beneficial impact in terms of the global structural response of tall buildings in comparison to simultaneous fires. Contrary to the beneficial effect of the travelling fires in terms of the global structural response, it was noticed that higher tensile forces were also present in the floors compared to simultaneous multi-floor case. Designers are therefore advised to consider simultaneous multi-floor fire as an upper bound scenario. However, a scenario where a travelling fire is used is also suggested to be examined, as the tensile capacity of connections may be underestimated.

Validity of MAST-CLA for diagnosis of arthropod allergy using receiver operating characteristic (ROC) analysis

  • Park, Joon-Soo;Nam, Hae-Seon;Kim, Yong-Bae;Choi, Young-Jin;Lee, Sang-Han;Kim, Sung-Ho
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제45권3호
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    • pp.239-243
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    • 2007
  • Many allergists are currently focusing on the development of new diagnostic tools, and are attempting to improve both the sensitivity and specificity. A multiple allergen simultaneous test-chemiluminescent assay (MAST-CLA) is one of the most popular diagnostic tools used in the Republic of Korea. However, there remains controversy among allergists with regard to the cut-off point for a positive result. The present study was conducted in order to determine the validity of MAST-CLA as compared with that of the skin prick test, with particular emphasis on arthropod allergens, on the basis of percentage agreement rates and k-values, and also to suggest the optimal positive cutoff points using receiver operating characteristic (ROC) curves. The study was conducted with 97 subjects (54 men, 43 women). Optimal individual cut-off points were calculated as follows; class II for Dermatophagoides farinae, class I for Dermatophagoides pteronyssinus, and trace for a cockroach mix. These findings suggest that attempting to apply optimal individual cut-off points will be a good way of improving diagnostic tests, particularly MAST-CLA.

양자점 기반 다중 바이오마커 검출법의 연구동향 (Recent Progress in Multiplexed Detection of Biomarkers Based on Quantum Dots)

  • 김예린;최유림;김봉근;나현빈
    • 공업화학
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    • 제33권5호
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    • pp.451-458
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    • 2022
  • 반도체 양자점은 우수한 형광 특성을 가진 광학 탐침자로 생명-의학 영상화 기술 및 바이오센싱 분야에서 광범위하게 활용되고 있다. 양자점은 넓은 광흡수 에너지띠, 좁은 형광 에너지띠와 같은 광학 특성을 가지므로 서로 다른 형광 파장을 지닌 양자점을 조합해 다종의 신호를 생성할 수 있도록 구성하면 복수의 바이오마커를 동시에 검출할 수 있다. 본 총설에서는 이와 같은 다중 검출 분석법에서의 양자점 및 이에 기반한 양자점 나노비드가 가지는 장점과 활용 사례를 기술하고 다중 형광 바이오마커 검출법의 최근 개발 동향 및 개선사항을 요약 정리하였다. 특히 양자점을 활용한 형광-결합 면역흡착 분석법, 양자점 나노비드를 이용한 면역크로마토그래피 분석법 등 면역 분석법에서의 신호 전환 소재 디자인을 중심으로 최근의 연구 결과를 검토하였다. 정확성과 민감도가 우수한 다중 바이오마커 검출 기술이 확보된 데이터를 처리하고 해석하는 인공지능 알고리즘과 결합될 경우 질병의 조기 진단을 포함한 다양한 분야에 활용가능한 새로운 검출 플랫폼의 개발로 이어질 것으로 기대된다.