• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.589-594
• /
• 2015

In this paper, we described the Cramer-Rao Lower Bound (CLRB) performances of Time Difference of Arrival (TDOA) and Frequency Difference of Arrival (FDOA) methods when there are multiple emitters. The TDOA and FDOA values between two receivers can be simultaneously estimated by using the so-called Complex Ambiguity Function (CAF). In the case of multiple emitters, there exist Inter Symbol Interferences (ISIs) in the measurement data. Therefore, it is required to reduce the effect of ISI and provide a performance evaluation method of TDOA and FDOA estimations. In order to eliminate the ISIs, using of a filter bank before calculating CAF is proposed when the carrier frequencies of the emitters are different to one another. Angle of Arrival (AOA) or Received Signal Strength (RSS) methods before calculating CAF were proposed to reduce the ISIs when the carrier frequencies are the same. In order to evaluate the CRLB of TDOA and FDOA estimations, we employed the conditional probability distribution method and described the numerical comparison results.

• 전기학회논문지
• /
• 제64권3호
• /
• pp.445-450
• /
• 2015

In the moving target problem, the velocity information of the moving target is very important as well as the high accuracy position information. To solve this problem, active researches are being conducted recently with combine the Time Difference of Arrival (TDOA) and Frequency Delay of Arrival(FDOA) measurements. However, since the FDOA measurement is utilizing the Doppler effect due to the relative velocity between the target source and the receiver sensor, it may be difficult to use the FDOA measurement if the moving target speed is not sufficiently fast. In this paper, we propose a method for estimating the position and the velocities of the target by using only the TDOA measurements for the low speed moving target in the indoor environment with sensor network. First, the target position and heading angle are obtained from the estimated positions of two attached transmitters on the target. Then, the target angular and linear velocities are also estimated. In addtion, we apply the Instrumental Variable (IV) technique to compensate the estimation error of the estimated target velocity. In simulation, the performance of the proposed algorithm is verified.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제44권4호통권316호
• /
• pp.1-7
• /
• 2007

지상파 측위와 같이 사용자와 센서간의 거리가 짧은 경우에는 GN (Gauss-Newton) 방법을 이용하여 구한 추정치가 발산하기도 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 TDOA (Time Difference of Arrival) 측정치에 대해서는 QCLS (Quadratic Correction Least Square) 방법이 개발되었으나 추정치의 오차가 다소 크다는 문제점을 보였다. 본 논문에서는 가중최소자승법을 도입하여 기존 QCLS 방법의 성능을 개선하는 방안을 제안하였다. 제안한 방법에서 사용하는 가중행렬이 미지변수인 사용자 위치의 함수이기 때문에 먼저 가중행렬의 추정치를 구한 후 이를 이용하여 사용자 위치 추정치를 구하는 단계별 추정 방식을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안한 방법의 성능이 기존 QCLS 방법보다 항상 우수함을 보였으며, Gauss-Newton 방법이 수렴하는 경우 두 가지 방법이 대등한 성능을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제34권5호
• /
• pp.389-395
• /
• 2007

휴대인터넷 상에서 위치기반 서비스를 가능케 하기 위해서는 우선, 무선측위 기술에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서 고려중인 무선 측위기술은 휴대인터넷의 기지국들과 단말기간의 상대적 거리 차이로 인하여 전송된 하향링크 신호들 간에 발생하는 신호도달 시간차 값들을 이용하여 단말기의 위치를 측정하는 삼변측위 방식의 TDOA(Time Difference of Arrival)이다. 이러한 TDOA기반 측위서버의 구조를 설계하기 위해 본 논문은 우선 휴대인터넷 상에서의 TDOA기반 무선 측위 기술에 대한 관련 연구 결과를 검토하고 이후 휴대인터넷 망 특성을 고려한 측위서버의 시스템 구조, 네트워크 인터페이스 그리고 휴대인터넷의 표준 규격을 활용한 측위 계산 모델을 제시한다. 측위서버 구현에 필요한 이러한 기술들에 대한 연구를 통해 저비용 고효율성을 보장하는 휴대인터넷용 측위서버를 구현 할 것으로 기대한다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.1241-1249
• /
• 2011

위치가 고정된 다수의 수신기를 이용하여 전파 송신기의 위치를 추정하는 기법으로 TOA, TDOA, AOA 기법이 있다. 이 중 TOA 기법은 송신기와 수신기의 시각이 동기 되었을 경우에만 적용할 수 있고, TDOA 기법은 광대역 신호에만 적용할 수 있으므로 재머의 위치를 추적하기 위해서는 AOA 기법을 적용하는 것이 적합하다. 따라서 본 논문에서는 AOA 측정치의 특성을 분석하고, 시스템 설계 파라미터에 따른 측위성능 민감도를 분석하였다. 분석한 결과를 토대로 하여 목표 성능을 만족시킬 수 있는 재머 위치추적시스템을 설계하였고, 모의실험을 통하여 10km거리의 재머에 대한 위치추적 오차가 38m보다 작게 나타나는 것을 확인하였다.

• 로봇학회논문지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.231-242
• /
• 2012

This paper proposes particle filter(PF) method using acoustic signal for localization of an underwater robot. The method uses time of arrival(TOA) or time difference of arrival(TDOA) of acoustic signals from beacons whose locations are known. An experiment in towing tank uses TOA information. Simulation uses TDOA information and it reveals dependency of the localization performance on the uncertainty of robot motion and senor data. Also, comparison of the PF method with the least squares method of spherical interpolation(SI) and spherical intersection(SX) is provided. Since PF uses TOA or TDOA which comes from measurement of external information as well as internal motion information, its estimation is more accurate and robust to the sensor and motion uncertainty than the least squares methods.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제48권2호
• /
• pp.121-127
• /
• 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.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제4권3호
• /
• pp.595-602
• /
• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
• /
• pp.167-172
• /
• 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.

• 한국음향학회지
• /
• 제43권2호
• /
• pp.178-183
• /
• 2024

본 연구는 데이터 기반의 딥러닝 접근 방식을 통해 도달 방향 추정의 정확성과 정밀성의 개선을 통해 보다 강건하고 정확한 음원 위치 추적 기술을 제안한다. 본 연구에서는 도달시간 차 기반의 음원 위치 추적법을 개선함을 목적으로 하며, 이를 위해 상호상관함수로부터 정확하고 정밀한 시간 지연을 추정한다. 실제 마이크로폰으로부터 계측된 값은 많은 잡음이 혼입된 형태이므로, 따라서 실제 도달시간 차이를 정확히 추정하는 것이 여전히 이 분야의 한계로 남아있다. 또한, 마이크로폰으로 부터 실제 신호를 계측하는 과정에서 신호는 디지털화가 되며, 계측 시스템의 샘플링 주파수에 의해 측정 정밀도가 한정되는 양자화 오류를 수반한다. 본 연구에서는 딥러닝 기반 접근법을 통해, 기존의 방법이 가지는 한계를 극복한다. 또한 본 연구에서는 획득된 상호상관함수로부터 시간 지연을 추정하는 원리를 분석하기 위해, 두 개 및 세 개의 마이크로폰으로 구성된 배열에 대한 검증을 수행한다. 마지막으로, 실험을 통해 본 방법의 실제 활용성을 검증한다.