• 한국광학회지
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• 제34권5호
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• pp.192-201
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• 2023

Band-limited angular spectrum method (BL-ASM)는 공간주파수 제어의 문제로 aliasing 오류가 발생한다. 본 논문에서는 위상 홀로그램에 대한 표본화 간격 조정 기법과 딥 러닝 기반의 U-net 모델을 사용한 스펙클 노이즈 감소 및 이미지 품질 향상 기법을 제안하였다. 제안한 기법에서는 넓은 전파 범위에서 aliasing 오류를 제거할 수 있도록 먼저 샘플링 팩터를 계산하여 표본화 간격 조절에 의한 공간주파수를 제어함으로써 스펙클 노이즈를 감소시킨다. 그 후 딥 러닝 모델을 적용한 위상 홀로그램을 학습시켜 복원 이미지의 품질을 향상시킨다. 다양한 샘플 이미지에 대한 S/W 시뮬레이션에서 기존의 BL-ASM과의 peak signal-to-noise ratio (PSNR), structural similarity index measure (SSIM)을 비교할 때 각각 평균 5%, 0.14% 정도 비율이 향상됨을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.123-129
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• 2018

최근 요구되는 트래픽이 지속적으로 증가하면서 광대역의 주파수를 확보할 수 있는 밀리미터파 기반의 이동통신 기술이 주목을 받고 있다. 하지만 밀리미터파 대역의 채널은 NLoS (Non-Line-of-Sight) 환경에 취약하며 경로 감쇠가 매우 큰 문제점을 갖는다. 이를 위해 기지국에 수십 개 이상의 안테나를 장착하여 빔 형성을 통해 경로 감쇠를 보완하는 Massive MIMO (Multiple Input and Multiple Output) 시스템이 연구되고 있다. 기존 빔 형성 기법에는 아날로그 방식과 디지털 방식이 있지만 시스템의 복잡도와 비용적인 측면에서 Massive MIMO 시스템에 적용하기에 현실적인 어려움이 따른다. 따라서 본 논문에서는 밀리미터파 대역의 Massive MIMO 시스템에서 상기 두 방식을 융합한 하이브리드 빔 형성 기법을 연구한다. 또한 다수의 안테나를 장착한 다중 사용자를 서비스할 수 있도록 공간 다중화 기법을 고려한다. 주파수 효율 분석을 통해 빔 형성 및 공간 다중화에 의한 이득을 평가한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.705-707
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• 2017

스테레오기반의 공간방사선 탐지장치는 방사선원에 대한 공간분포정보 뿐만 아니라 탐지장치로부터 선원까지의 거리정보를 얻을 수 있어 기존 방사선 영상화 장치보다 선원에 대한 효율적인 정보를 제공한다. 또한 감마선원의 스펙트럼 및 종류에 대한 정보를 고속으로 제공하기 위해서는 감도가 높은 고감도 검출센서가 필요하며 고선량에서의 포화되는 현상을 해소할 수 있는 기법이 필요하다. 본 논문에서는 다종 감마선 공간분포 측정을 위해 고감도 센서를 구성하고, 검출모듈의 기능을 개선하여 고선량에서의 포화상태를 해소함으로써 단일센서로 탐지범위 증대를 위한 연구를 수행하였다. 본 논문의 결과는 향후 스테레오기반의 감마선 탐지장치의 성능개선을 위해 활용될 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.125-125
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• 2020

European Space Agency's Sentinel-1 has an improved spatial and temporal resolution, as compared to previous satellite data such as Envisat Advanced SAR (ASAR) or Advanced Scatterometer (ASCAT). Thus, the assumption used for low-resolution retrieval algorithms used by ENVISAT ASAR or ASCAT is not applicable to Sentinel-1, because a higher degree of land surface heterogeneity should be considered for retrieval. The assumption of homogeneity over land surface is not valid any more. In this study, considering that soil roughness is one of the key parameters sensitive to soil moisture retrievals, various approaches are discussed. First, soil roughness is spatially inverted from Sentinel-1 backscattering over Yanco sites in Australia. Based upon this, Artificial Neural Networks data (feedforward multiplayer perception, MLP, Levenberg-Marquadt algorithm) are compared with Fractal approach (brownian fractal, Hurst exponent of 0.5). When using ANNs, training data are achieved from theoretical forward scattering models, Integral Equation Model (IEM). and Sentinel-1 measurements. The network is trained by 20 neurons and one hidden layer, and one input layer. On the other hand, fractal surface roughness is generated by fitting 1D power spectrum model with roughness spectra. Fractal roughness profile is produced by a stochastic process describing probability between two points, and Hurst exponent, as well as rms heights (a standard deviation of surface height). Main interest of this study is to estimate a spatial variability of roughness without the need of local measurements. This non-local approach is significant, because we operationally have to be independent from local stations, due to its few spatial coverage at the global level. More fundamentally, SAR roughness is much different from local measurements, Remote sensing data are influenced by incidence angle, large scale topography, or a mixing regime of sensors, although probe deployed in the field indicate point data. Finally, demerit and merit of these approaches will be discussed.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제8권4호
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• pp.34-39
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• 2019

Millimeter-wave (mmWave) and Non-orthogonal multiple access (NOMA) are expected to be the major techniques that lead to the next generation wireless communication. NOMA provides a high spectrum efficiency by sharing of spatial resources among users in the same frequency band. Meanwhile, millimeter-wave gives a huge underutilized bandwidth at extremely high frequency band (EHF) which covers 30GHz to 300GHz. These techniques have been proven in several recent literatures to achieve high data rates. The combination of NOMA and millimeter-wave techniques further improves average sum capacities, as well as reduces the interference compared to conventional wireless communication systems. In this paper, we focus on hybrid NOMA system working in millimeter-wave frequency. We propose a clustering algorithm used for a hybrid NOMA scheme to optimize the usage of wireless resources. The proposed clustering algorithm adds several conditions in grouping users and defining clusters to increase the probability of the successful superposition decoding process. The performance of the proposed clustering algorithm is investigated in hybrid NOMA system and compared with the conventional orthogonal multiple access (OMA) scheme.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제15권3호
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• pp.216-221
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• 2011

A diffraction grating is a highly symmetric optical element with a physical structure that is invariant under translational spatial movements. The translational symmetry is reflected in the fields that are diffracted from the grating. Here, we introduce a plane-parallel mirror pair onto the grating, which translates the fields through double reflections, and we describe a method of exploiting the symmetry to enhance the spectral resolution of a diffraction grating beyond the limit that is set by the number of grooves. The mirror pair creates another virtual grating beside the original one, effectively doubling the number of grooves. Addition of more mirror pairs can further increase the effective number of grooves despite the increased complexity and difficulty of experimental implementation. We experimentally demonstrate the spectral linewidth reduction by a factor of four in a neon fluorescence spectrum. Even though the geometrical restriction on the mirror deployment limits our method to a certain range of the whole spectrum, as a practical application example, a bulky spectrometer that is nearly empty inside can be made compact without sacrificing the resolution.

• 천문학회지
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• 제49권4호
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• pp.145-155
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• 2016

The Sausage radio relic is the arc-like radio structure in the cluster CIZA J2242.8+5301, whose observed properties can be best understood by synchrotron emission from relativistic electrons accelerated at a merger-driven shock. However, there remain a few puzzles that cannot be explained by the shock acceleration model with only in-situ injection. In particular, the Mach number inferred from the observed radio spectral index, M_radio ≈ 4.6, while the Mach number estimated from X-ray observations, M_X−ray ≈ 2.7. In an attempt to resolve such a discrepancy, here we consider the re-acceleration model in which a shock of M_s ≈ 3 sweeps through the intracluster gas with a pre-existing population of relativistic electrons. We find that observed brightness profiles at multi frequencies provide strong constraints on the spectral shape of pre-existing electrons. The models with a power-law momentum spectrum with the slope, s ≈ 4.1, and the cutoff Lorentz factor, γ_e,c ≈ 3−5×10⁴, can reproduce reasonably well the observed spatial profiles of radio fluxes and integrated radio spectrum of the Sausage relic. The possible origins of such relativistic electrons in the intracluster medium remain to be investigated further.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.9-14
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• 2005

Fabry-Perot 레이저 다이오드의 missing mode의 원인으로 의심되는 활성층 내의 구조적 결함과 리플의 영향을 TDLM(time domain laser model)방식을 사용하여 모델링하였다. 보다 정확한 모델링의 결과를 얻기 위하여 여러가지 비선형 효과를 추가 고려하였다. 이를 이용하여 레이저 다이오드를 시뮬레이션하였고, 모드 스펙트럼(mode spectrum)을 구하였다. 실제 레이저 다이오드의 missing mode를 측정하기 위한 실험 장비를 구성하여 측정 결과를 추출하였고, 시뮬레이션과 측정 실험 결과로부터 결론을 내렸다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.758-763
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• 2006

기초과학과 공학의 다양한 분야에서, 신호와 시스템을 정확하게 표현하고, 신호의 공간적, 시간적 변화로부터 유용한 정보를 획득하기 위한 많은 연구들이 수행되어 왔다. 이러한 분석 방법들에서, 신호를 주파수 성분들의 조합으로서 표현하는 퓨리에 변환은 가장 많은 분야에서 응용되고 있다. 그러나 퓨리에 변환은 시간 정보를 고려하지 않는 변환으로서 응용의 한계성을 지니고 있으므로 이를 극복하기 위해, 웨이브렛 변환을 비롯한 다양한 방법들이 제시되었다. 웨이브렛 변환은 스케일 변수에 따라 변화하는 윈도우를 사용하여 신호를 시간-스케일 공간상에서 표현하는 변환으로서, 다중해상도 분석이 가능하며, 응용환경에 따라 다양한 형태의 함수를 정의할 수 있다. 따라서 본 논문에서 신호의 특징을 검출하기 위해, 퓨리에 변환의 기저함수를 사용하여 웨이브렛 스펙트럼을 분석하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2006년도 동계학술발표회 논문집
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• pp.359-360
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• 2006

Functional photoacoustic tomography is a new non-invasive imaging modality, and it is emerging as a very practical method for imaging biological tissue structures by means of laser-induced ultrasound. Structures with high optical absorption, such as blood vessels, can be imaged with the spatial resolution of ultrasound, which is not limited by the strong light scattering in biological tissues. By varying wavelengths of the laser light and acquiring photoacoustic images, optical absorption spectrum of each image pixel is found. Since the biochemical constituents of tissues determine the spectrum, useful functional information like oxygen saturation ($SO_2$) and total haemoglobin concentration (HbT) can be extracted. In this study, as a proof-of-principle experiment, hypoxic brain tumor vasculature and traumatic brain injury (TBI) of small animal brain are imaged with functional photoacoustic tomography. High resolution brain vasculature images of oxygen saturation and total hemoglobin concentration are provided to visualize hypoxic tumor vasculature, and hemorrhage on the cortex surface by the TBI.