본 논문에서는 UWB (Ultra Wide Band) 시스템에서 PSO (Particle Swarm Optimization)를 사용하는 향상된 TDoA (Time Difference of Arrival) 무선측위 기법을 제안한다. 제안된 기법은 TDoA 파라미터 재추정과 태그(Tag) 위치 재측정을 수행하는 두 단계로 구성된다. 이들 두 단계에서 PSO 알고리즘은 무선측위 성능 향상을 위해 고용된다. 첫 번째 단계에서 TDoA 추정 오차를 줄이기 위해, 제안된 기법은 전형적인 TDoA 무선측위 방식으로부터 얻어진 TDoA 파라미터를 재추정한다. 두 번째 단계에서 무선측위 오차를 최소화시키기 위해, 첫 번째 단계에서 추정된 TDoA 파라미터를 가지고 제안된 기법은 태그의 위치를 다시 측정한다. 모의실험 결과, 제안된 기법은 LoS (Line-of-Sight)와 NLoS (Non-Line-of-Sight) 채널 환경에서 모두 전형적인 TDoA 무선측위 방식에 비해 우수한 무선측위 성능을 달성하는 것을 확인할 수 있었다.
현재 위치인식에 관한 많은 기술들이 존재한다. 하지만 서로 다른 곳에 위치한 신호수신장치들이 먼 곳에 위치한 특정 물체의 위치를 정확하게 알아내기 위해서는 해당 물체 또는 사용자의 단말장치에서 내보내는 신호의 정확한 시간을 알아야 한다. 이러한 목적 때문에 ToA 기술보다는 TDoA 기술이 보다 적합하다. TDoA 기술을 기본으로 하는 전자 감시 시스템 및 다른 위치추적 장치들은 이격 장치들간의 정밀한 시각동기가 되지 않아서 신호수신장치들에 의해 보내지는 신호로부터 정확한 TDoA 값을 획득하는 것이 불가능하다. 이렇게 직접적으로 정확한 값을 받지 못함으로써 위치 추정 에러가 발생된다. 이러한 이유로 이격 장치들간의 정밀한 시각동기 기술은 TDoA를 기반으로 하는 위치인식에 있어서 필수적인 것이다. 본 논문에서는 TDoA를 기반으로 하는 위치인식을 위해, 제안된 정밀한 시각동기 기술의 정확성과 측정오차가 평가된다. TDoA를 기반으로 하는 위치 측정 오차는 제안하는 시각동기 알고리즘을 사용할 때 크게 향상된다.
현재 목표기기(target node)의 위치를 측정하는 기술 중에 가장 정확도가 높다고 평가되는 방법은 ToA(Time of Arrival) 거리 측정(Ranging) 기술과 TDoA(Time Difference of Arrival) 거리 측정 기술을 이용한 위치 측정 방법이다. ToA와 TDoA는 시간을 기반으로 하는 거리 측정 기술이기 때문에 여러 개의 참조기기(Reference node)와 목표기기 사이의 시간 동기화와 오프셋이 중요시 된다. 참조기기와 목표기기 사이의 시간 동기화가 정확하게 이루어지지 않거나 참조기기 간 시간 오프셋이 발생할 경우 정확한 시점에서 신호를 검출할 수 없게 되어 거리오차가 발생하게 되고, 이러한 거리오차를 일반적인 위치 측정 알고리즘에 적용하게 되면 목표 기기의 정확한 위치를 측정할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 참조기기와 목표기기 사이에 시간 동기화가 맞지 않을 경우와 참조기기와 참조기기 사이의 시간 오프셋이 발생할 경우에 위치 측정의 오차를 줄이는 ToA와 TDoA의 Hybrid 방식을 제안한다. 각각의 펄스가 직교성을 갖는 특징을 지닌 MHP(Modified Hermite Polynomial) 펄스를 이용하여 참조기기들이 각기 다른 MHP 펄스를 송수신하도록 하고 이를 통해 한 번의 MHP 펄스 송수신만으로 TDoA와 ToA 두 가지 방법을 모두 이용하여 각각의 거리를 측정하고 위치 계산을 할 수 있도록 한다. Hybrid 방식은 TDoA와 ToA 방법을 이용한 거리 측정을 반복적인 계산을 통해 실제 거리 오차가 적은 방법을 선택하여 목표기기의 위치를 좀 더 정확하게 측정할 수 있음을 시뮬레이션을 통해 보였다.
Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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제2권3호
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pp.149-156
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2000
Time delay observer (TDO), thanks to the time delay control (TDC) concept, requires little knowledge of a plant model, and hence is easy to design, robust to parameter variation and computationally efficient, yet can reconstruct states rather reliable for nonlinear plant. In this paper, we propose an improved version of TDO that solves two problems inherent in TDO as follows: TDO displays large reconstruction errors due to low-frequency uncertainty and has some restrictions on selecting its gains. By introducing a low pass filter and a state associated with it, we obtain an enhanced time delay observer (ETDO). This observer turns out to have smaller reconstruction errors than those of TDO and not to have any restriction on selecting its gains, thereby solving the problems. Through performance comparison by transfer function and simulation, we validate the analysis results of two observers (TDO and ETDO) and evaluate the performances. Finally, through experiments on BLDC motor system, the analysis results are clearly conformed.
Dlx3 is a homeodomain protein and is known to play a role in development and differentiation of many tissues. Deletion of four base pairs in DLX3 (NT3198) is causally related to tricho-dento-osseous (TDO) syndrome (OMIM #190320), a genetic disorder manifested by taurodontism, hair abnormalities, and increased bone density in the cranium. The molecular mechanisms that explain the phenotypic characteristics of TDO syndrome have not been clearly determined. In this study, we examined phenotypic characteristics of wild type DLX3(wtDlx3) and 4-BP DEL DLX3 (TDO mtDlx3) in C2C12 cells. To investigate how wtDlx3 and TDO mtDlx3 differentially regulate osteoblastic differentiation, reporter assays were performed by using luciferase reporters containing the promoters of alkaline phosphatase, bone sialoprotein or osteocalcin. Both wtDlx3 and TDO mtDlx3 enhanced significantly all the reporter activities but the effect of mtDlx3 was much weaker than that of wtDlx3. In spite of these differences in reporter activity, electrophoretic mobility shift assay showed that both wtDlx3 and TDO mtDlx3 formed similar amounts of DNA binding complexes with Dlx3 binding consensus sequence or with ALP promoter oligonucleotide bearing the Dlx3 binding core sequence. TDO mtDlx3 exhibits a longer half-life than wtDlx3 and it corresponds to PESTfind analysis result showing that potential PEST sequence was missed in carboxy terminal of TDO mtDlx3. In addition, co-immunoprecipitation demonstrated that TDO mtDlx3 binds to Msx2 more strongly than wtDlx3. Taken together, though TDO mtDlx3 acted as a weaker transcriptional activator than wtDlx3 in osteoblastic cells, there is possibility that during in vivo osteoblast differentiation TDO mtDlx3 may antagonize transcriptional repressor activity of Msx2 more effectively and for longer period than wtDlx3, resulting in enhancement of osteoblast differentiation.
신호수신장치들간 시각 동기화는 TDoA를 이용한 위치 탐지에 있어 가장 중요한 전제 사항이 된다. 본 논문에서는 시스템의 시각동기 정확도를 위하여 고정밀도의 OCXO와 DPLL을 이용하여 원자 클럭을 사용하는 GPS 위성으로부터 수신되는 1 pps(pulse per second) 신호에 위상동기 되는 방식을 제안한다. GPS 기반 고정밀 타이밍 레퍼런스의 성능은 근본적으로 매우 우수한 장기간에 걸친 주파수 안정도(long-term frequency stability)를 갖는 GPS 타이밍 신호의 특성을 따라간다고 볼 수 있으며, GPS 타이밍 신호에 동기가 되면 0.001 ppb(part per billion) 급의 초정밀 타이밍 레퍼런스를 통해 시각 동기의 정확도를 향상시킨다. 제안하는, 향상된 시각 동기 정확도를 통해 TDoA 기반의 위치 탐지 기술에서의 측정 오차를 평가하고, 시각동기 오차 개선 방법이 TDoA 기반의 위치 측정 오차를 크게 개선함을 보인다.
Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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제1권1호
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pp.22-31
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1999
In this paper, a robust observer design method for nonlinear multi input multi-output(MINO) plants is presented. This method enables the extension of the time delay observer (TDO) for nonlinear SISO plants in the phase variable form to MIMO plants. The designed TDO reconstructs the states of the plant expressed in the generalized observability canonical form (GOBCF), yet requiring neither the transformation of a plant, nor the real time computation coordinates, the observer turned out to be computationally efficient and easy to design for nonlinear MIMO plants. In a simulation of a two-link manipulator with flexible joints, the control performances using TDO appeared to be similar to those using actual states and superior to those using numerical differentiation. Finally, in an experiment with a robot, it was confirmed that the TDO reconstructs the states reliability and TDO can be effectively used in a real closed-loop system.
Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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제18권2호
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pp.123-129
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2007
Objectives: Autism is a complex neurodevelopmental spectrum disorder with a strong genetic component. Previous neurochemical and genetic studies have suggested the possible involvement of the serotonin system in autism. Tryptophan 2,3-dioxygenase(TDO2) is the rate-limiting enzyme in the catabolism of tryptophan, which is the precursor of serotonin synthesis. The aim of this study was to investigate the association between the TDO2 gene and autism spectrum disorders(ASD) in a Korean population. Methods: The patients were diagnosed with ASD on the basis of the DSM-IV diagnostic classification outlined in the Korean version of the Autism Diagnostic Interview-Revised and Autism Diagnostic Observation Schedule. The present study included the detection of four single nucleotide polymorphisms(SNPs) in the TDO2 gene(rs2292536, rs6856558, rs6830072, rs6830800) and the family-based association analysis of the single nucleotide polymorphisms in Korean ASD trios using a transmission disequilibrium test(TDT) and haplotype analysis. The family trios of 136 probands were included in analysis. 87.5% were male and 86.0% were diagnosed with autism. The mean age of the probands was $78.5{\pm}35.8$ months(range: 26-264 months). Results: Two SNPs showed no polymorphism, and there was no significant difference in transmission in the other two SNPs. We also could not find any significant transmission in the haplotype analysis(p>.05). Conclusion: We could not find any significant statistical association between the transmission of SNPs in the TDO2 gene and ASD in a Korean population. This result may not support the possible involvement of the TDO2 gene in the development of ASD, and further exploration might be needed to investigate other plausible SNP sites.
본 논문에서는 웨어러블 컴퓨터 시스템을 위한 WUSB over WBAN 프로토콜에서 요구되는 신체 영역 위치인식기술을 제안한다. 제안하는 위치인식기술은 웨어러블 컴퓨터의 주변 장치를 구성하는 WUSB over WBAN 프로토콜 기반 센서노드에서 실행된다. 웨어러블 컴퓨터 시스템에서 다양한 신체 모션을 통한 입력 정보의 정확성을 높이기위해서는, 높은 정밀도를 갖는 새로운 위치인식기술이 반드시 개발되어야 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 본 논문은 신체에 부착된 WUSB over WBAN 디바이스들의 개수를 4개 이상으로 하는 TDoA/FDoA/AoA 복합 방식을 제안한다. 실험 결과에서는 제안하는 TDoA/FDoA/AoA의 복합 방식 알고리즘이 TDoA/FDoA 복합 알고리즘 보다 위치 추정 오차를 10mm 감소시킨다. 이 값은 다른 통신 시스템에서는 무시할 수 있는 작은 값이나, 신체 영역 내 통신에서는 위치 추정 성능을 향상시키는 결과를 나타낸다.
가시광 무선 통신 기술은 LED와 PD를 이용한 차세대 무선 통신 기술로서, LOS 통신 채널 확보의 용이성과 저렴한 인프라 구축 비용의 장점을 토대로 실내 측위 시스템 개발에 활발한 연구가 진행되고 있다. 하지만 기존 가시광 무선 통신 기반 측위 시스템은 복잡한 측위 계산 및 별도의 센서 설치에 따른 구축 비용이 증가하는 문제가 발생하였다. 이에 본 논문에서는 실내 가시광 무선 통신 환경에 TDoA 측위 기법을 적용하여 별도의 장치 없이 측위 시스템 구축이 가능한 VLC-TDoA 시스템을 제안한다. 또한 측위 시스템 운용에 필요한 LED 패널 제어 절차 및 단말기의 파일럿 신호 인식 방법을 제안한다. 이와 더불어 모의실험을 토대로 VLC-TDoA 측위 시스템의 측위 가능성 및 파일럿 신호 인식 방법에 따른 측위 오차를 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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