• 제목/요약/키워드: TDOA 기법

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Pulsed CW 신호를 사용하는 수중 음원의 위치 추정을 위한 시간지연차 추정법 (Position Estimation of Underwater Acoustic Source Using Pulsed CW Signal)

  • 최영근;손권;도경철;김기만
    • 한국음향학회지
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    • 제23권7호
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    • pp.514-520
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    • 2004
  • 수중에서 음원의 위치 추정을 위해 적용되어지는 기법으로써 시간지연차 (TDOA : Time Difference Of Arrival) 추정, 빔 형성 기법, 고 분해능 기법 등이 있다. 본 논문에서는 상대적으로 적은 수의 센서를 사용하여 주파수 영역에서 시간 지연차 추정에 사용되는 MCPSP (Modified Cross Power Spectrum Phase) 함수를 이용하였다. 그러나 MCPSP 함수에 기반한 방법은 CW (Continuous Wate) 신호를 대상으로 할 경우 추정 성능이 크게 떨어진다. 이에 본 논문에서는 Pulsed CW신호를 사용하는 수중 음원의 위치를 추정하기 위해 단 구간 (short-time) 에너지 검출을 이용하여 핑(ping)의 경계 영역을 포함하는 세그먼트를 구성하고 이로부터 MCPSP 함수를 구하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 성능에 대한 이론적인 접근과 함께 다양한 환경 하에서 분석이 이루어졌다.

다중 신호원에 대한 닫힌 형태 기반 3차원 위치 추정 (Closed-form based 3D Localization for Multiple Signal Sources)

  • 고요한;부성춘;이철수;임재욱;채주희
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.78-84
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    • 2022
  • 본 논문에서는 다중 신호원이 존재하는 경우에 닫힌 형태 기반의 3차원 위치 추정 기법을 제안한다. TDOA나 AOA, FDOA와 같은 일반적인 위치 추정 기술은 단일 신호원이 존재하는 경우에 위치를 추정할 수 있으며, 미상의 다중 신호원이 존재하는 경우에 이를 구분하여 위치를 추정하는데 한계가 있다. 제안된 기법은 배열 안테나를 갖는 센서에 수신된 신호의 상호상관 벡터를 계산하고, 상호상관 값으로부터 TDOA값과 AOA값을 추정한다. 그리고 기준 센서의 위치를 이용하여 좌표 변환을 수행하고, 변환된 좌표에 대해 추정된 AOA값을 이용하여 좌표 회전을 수행한 후 각 신호원에 대한 3차원 위치를 추정한다. 제안된 기법은 컴퓨터 모의실험을 통해 그 성능을 검증한다.

W-CDMA 시스템에서 고해상 채널 추정을 이용한 IPDL 기법의 무선 측위 성능분석 (Performance Analysis of IPDL Methods Using High Resolution Channel Estimation Technique for W-CDMA systems)

  • 朴雲龍;崔州平;李元澈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권6호
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    • pp.10-10
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    • 2002
  • 본 논문은 기지국들로부터 단말기로의 TDOA(Time Difference of Arrival) 성분을 기반으로 한 무선측위 기법의 성능향상에 영향을 미치는 다중경로의 최초 도착 시간 지연 성분을 정밀하게 취득하기 위한 고해상 채널 추정 기법을 소개한다. 제안된 고해상 채널 추정 기법은 3GPP에서 공용 파일럿 신호의 수신 자기 상관 함수 특성을 주파수 영역상에서 샘플링하고 Hermitian Toeplitz 성질을 만족하는 행렬을 구성하여 이에 대한 벡터 영역상의 분석을 거쳐 시간 지연 성분들을 정밀 추정하게 된다. 본 논문에서 시뮬레이션을 통하여 제안된 고해상 채널 추정 기법을 수정 CODIT 모델을 바탕으로 3GPP에서 고려되는 PR-IPDL(Pseudo Random-Idle Period Downlink)과 TA-lPDL(Time Aligned-Idle Period Down-link) 무선 측위 기법에 적용하여 무선 측위 성능을 체계적으로 분석한다.

W-CDMA 시스템에서 고해상 채널 추정을 이용한 IPDL 기법의 무선 측위 성능분석 (Performance Analysis of IPDL Methods Using High Resolution Channel Estimation Technique for W-CDMA systems)

  • 박운용;최주평;이원철
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권6호
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    • pp.268-276
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    • 2002
  • 본 논문은 기지국들로부터 단말기로의 TDOA(Time Difference of Arrival) 성분을 기반으로 한 무선측위 기법의 성능향상에 영향을 미치는 다중경로의 최초 도착 시간 지연 성분을 정밀하게 취득하기 위한 고해상 채널 추정 기법을 소개한다. 제안된 고해상 채널 추정 기법은 3GPP에서 공용 파일럿 신호의 수신 자기 상관 함수 특성을 주파수 영역상에서 샘플링하고 Hermitian Toeplitz 성질을 만족하는 행렬을 구성하여 이에 대한 벡터 영역상의 분석을 거쳐 시간 지연 성분들을 정밀 추정하게 된다. 본 논문에서 시뮬레이션을 통하여 제안된 고해상 채널 추정 기법을 수정 CODIT 모델을 바탕으로 3GPP에서 고려되는 PR-IPDL(Pseudo Random-Idle Period Downlink)과 TA-lPDL(Time Aligned-Idle Period Down-link) 무선 측위 기법에 적용하여 무선 측위 성능을 체계적으로 분석한다.

이동국 위치 추정을 위한 TOA와 TDOA방법의 비교 분석 (Comparative Analysis of TOA and TDOA method for position estimation of mobile station)

  • 윤현성;이창호;변건식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.595-602
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    • 2000
  • 본 논문은 휴대폰이나 PCS의 통신망 기반 구조를 사용하여 이동국의 위치 추정 시스템을 개발하는데 목적이 있다. 이동국의 위치 추정이 가능하게 될 때 도시 교통 관리, 119 긴급 구조, 범죄 수사, 환자 안전 보호 특히 치매 환자를 위한 서비스가 가능하게 된다. 본 논문은 기지국과 이동국의 위치를 나타내기 위해 전파 경로가 NLOS 환경일 경우 표준 잡음을 모델링 할 때 LOS 환경의 통계적 특성을 이용한다고 가정하였다. 우선 표준 잡음의 평균 표준 편차를 $\pm150$으로 하여 측위 알고리즘인 TOA와 TDOA를 이용하여 위치 추정값을 비교 분석하고 Kalman filter를 이용해 표준 잡음을 제거한 후 측위 알고리즘을 이용하여 위치 추정값을 비교 분석하였다. 그리고 결과치를 smoothing 처리하여 비교 분석하였다. 표준 잡음을 제거하지 않은 경우에 비해 Kalman filter를 사용하여 표준 잡음을 제거하면 TOA에서는 51.2 m, TDOA에서는 34.8 m의 2차원 평균 위치 오차가 향상된 결과를 얻었다. 그 결과에 smoothing 기법을 이용하면 2차원 평균 위치 오차가 약 3 m 정도 개선됨을 확인하였다.

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이동국 위치 추정을 위한 TOA와 TDOA방법의 비교 분석 (Comparative Analysis of TOA and TDOA method for position estimation of mobile station)

  • 윤현성;호인석;이장호;변건식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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    • pp.167-172
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    • 2000
  • 본 논문은 휴대폰이나 PCS의 통신망 기반 구조를 사용하여 이동국의 위치 추정을 개발하는데 목적이 있다. 이동국의 위치 추정이 가능하게 될 때 도시 교통 관리, 119 긴급 구조, 범죄 수사, 환자 안전 보호 특히 치매환자를 위한 서비스가 가능하게 된다. 본 논문은 기지국과 이동국의 위치를 나타내기 위해 전파 경로가 NLOS 환경일 경우 표준 잡음을 모델링 할 때 LOS 환경의 통계적 특성을 이용한다고 가정하였다. 우선 표준 잡음의 표준 편차를 $\pm$150으로 하고 칼만 필터를 이용해 표준 잡음을 제거한 후, TOA, TDOA의 측위 알고리즘을 이용하여 위치 추정 값을 비교 분석하였고 그 결과치를 smoothing 처리하였으며 보상 후 비교 분석하였다. 그 결과 칼만 필터를 사용하여 표준잡음 에러를 제거한 경우에는 TOA에서 51.2 m과 TDOA에서 34.8 m으로 2차원 평균위치오차가 두 방법 모두 향상된 결과를 얻었다. 칼만 필터를 통과한 값으로 다시 Smoothing 기법을 이용하면 TOA 와 TDOA 각각 평균이 약 3 ]n 정도가 개선됨을 확인하였다.

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CDMA 시스템에서 TDOA 기법을 이용한 단말기 위치 추정에 관한 연구 (Position Location Using TDOA Technique in CDMA Systems)

  • 이용우;조민성;김장섭;정우곤
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.767-770
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    • 1999
  • This paper investigates the performance of the hyperbolic position location(PL) technique in CDMA system. Hyperbolic PL systems are such technology that can provide accurate PL information using the existing cellualr/PCS infrastructure and without requiring additional hardware/software implementation within the mobile unit. The channel simulation is obtained by applying AWGN and multipath fading. The effect of the mobile position within the cell and the number of base stations on the accuracy of the hyperbolic PL technique is investigated.

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옥내 측위에서 TDOA 기법과 Extended Kalman Filter의 비교 (Comparison of TDOA and Extended Kalman Filter in Indoor positioning)

  • 임재걸;박찬식;정승환
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1473-1476
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    • 2007
  • 유비쿼터스 컴퓨팅과 유비쿼터스 네트워크가 다양하게 발전되고 활용됨에 따라 유비쿼터스 환경에서 LBS(위치 기반서비스) 관련 기술의 중용성도 높아지고 있다. 이런 LBS를 위한 기존의 대표적인 옥내 측위 시스템들을 알아보고, IEEE802.11b 규격의 2.4GHz RF의 RSSI와 거리와의 관계를 기반으로 TDOA를 이용한 방법과 Extended Kalman Filter를 이용한 방법의 측위 시스템을 구현하고 실험을 통한 실측 오차를 비교 분석한다.

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도달지연시간 기법을 이용한 수중 소음원의 위치추적 (Localization of Underwater Noise Sources Using TDOA (Time Difference of Arrival) Method)

  • 안병권;고영주;이욱;최종수;이창섭
    • 대한조선학회논문집
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    • 제48권2호
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    • pp.121-127
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    • 2011
  • As considerable interests in noise emission from a ship have been increased, the need for localization of noise sources of the marine propeller generating cavitation and singing noise is looming large. In many practical cases, cavitation and singing noise occur on a particular position of the certain blade of the propeller. It is so important to know the position of noise source correctly in order to eliminate or suppress unwanted noise. In this study, we develop "noise source localization technology" using TDOA method. Experimental measurements carried out at the circulating water channel and towing tank show that noise source can be clearly identified and localized using TDOA method.

TDOA/FDOA 정보를 이용한 Gauss-Newton 기법 기반의 이동 신호원 위치 및 속도 추정 방법과 성능 분석 (Gauss-Newton Based Estimation for Moving Emitter Location Using TDOA/FDOA Measurements and Its Analysis)

  • 김용희;김동규;한진우;송규하;김형남
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권6호
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    • pp.62-71
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    • 2013
  • TDOA (time difference of arrival)와 FDOA (frequency difference of arrival)를 동시에 사용하는 신호원 위치추정 방법은 단일 정보를 이용하는 경우에 비해 높은 정확도를 가지며 이동 신호원의 속도 추정이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 최근 종속 미지변수를 정의한 후 비반복적으로 해를 구하는 방법들이 제안되고 있으나 전자전 환경과 같이 수신단과 신호원 간의 거리가 상대적으로 먼 경우에는 추정 정확도가 낮고 모든 수신단 쌍이 동일한 기준 수신단을 공유하여야 한다는 운용상의 제약이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 비선형 LS 최적해를 반복계산을 통해 얻어내는 Gauss-Newton 기법을 적용하여 이동 신호원의 위치좌표와 속도벡터를 추정한다. 또한 이동 신호원의 위치와 속도 추정 결과를 효과적이고 정량적으로 분석하기 위해 CRLB (Cramer-Rao lower bound) 행렬을 각각의 부공간으로 분해하여 2차원 공간상에 독립된 CEP (circular error probable) 평면으로 도시한다. 모의실험을 통해 주어진 수신단 배치와 조합에서 이동 신호원의 위치 및 속도 추정 성능을 확인하고 분석 결과를 제시한다.