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

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.267-275
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• 2017

Time of difference of arrival (TDOA) method using passive sonar sensor array has normally been used to estimate the location of a concealed moving target in underwater environment. Particle filter has been introduced for effective target estimation for non-Gaussian and nonlinear systems. In this paper, we propose a GPU-based acceleration of target position estimation using particle filter and propose efficient embedded system and software architecture. For the TDOA measurement from the passive sonar sensor, we use the generalized cross correlation phase transform (GCC-PHAT) method to obtain the correlation coefficient of the signal using FFT and we try to accelerate the calculation of GCC-PHAT based TDOA measurements using FFT with GPU CUDA. We also propose parallelization method of the target position estimation algorithm using the GPU CUDA to update the state of each particle for the target position estimation using the measured values. The target estimation algorithm was verified using Matlab and implemented using GPU CUDA. Then, we realized the proposed signal processing acceleration system using NVIDIA Jetson TX1 as the target board to analyze in terms of the execution time. The execution time of the algorithm is reduced by 55% to the CPU standalone-operation on the target board. Experiment results show that the proposed architecture is a feasible solution in terms of high-performance and area-efficient architecture.

• 전자공학회논문지
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• 제51권7호
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• pp.60-68
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• 2014

최근 전자전 지원 시스템 분야에서는 TDOA(time difference of arrival)와 FDOA(frequency difference of arrival) 정보를 활용한 고 정밀 위치 추정 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. TDOA/FDOA 위치 추정 시스템은 TDOA와 FDOA 정보를 추출하는 단계와 추출한 정보로부터 신호원의 위치를 추정하는 두 단계로 나뉘며, 정보 추출 단계에서 보편적으로 사용하는 알고리즘으로 CAF(complex ambiguity function) 기반 방법이 알려져 있다. 하지만 기존의 CAF 기반 알고리즘은 VHF 대역의 통신 신호로부터 TDOA 및 FDOA 정보를 추출하는 경우, 많은 연산량으로 인해 제한된 시간에 처리하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 통신 신호 기반 TDOA/FDOA 정보 추출을 연산량 측면에서 효율적으로 수행하기 위해 개선된 CAF 기반 순차 추정 알고리즘을 제안하고, 기존 CAF기반 알고리즘과 연산량을 비교 분석한다. 또한 제안한 알고리즘의 추출 성능을 검증하기 위해 CRLB(Cramer-Lao lower bound)를 이용해 유도된 이론적 한계 성능과 비교 분석한다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.95-102
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• 2013

In this paper, we have studied the performance of the AOA (Angle of Arrival) in multi-antenna systems for LBS (Location Based Services) and we also analyzed the performance of the AOA in SISO (Single Input Single Output) in multipath environments and their differences. The adequacy of AOA positioning in new communication environments was determined. Currently used positioning methods in 3G communication environment has been developed based on SISO. However, the accuracy of SISO-based TOA (Time of Arrival), TDOA (Time Difference of Arrival), AOA positioning techniques degraded in multipath environments. The communication system will be changed and developed. According to enhanced positioning techniques are required. Using antenna characteristics and the phase difference between antennas of LTE-Advanced standard's key technique MIMO system AOA positioning, and SISO based AOA positioning performance were analyzed. We found that AOA technique potential for use based on Multiple antenna systems by computer simulations.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권3호
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• pp.746-750
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• 2016

Dilution of Precision (DOP), as a measure of positioning accuracy, is an essential factor. Therefore, the DOP relationship between systems is very important. In this paper, the DOP relationship between TDOA and TOA in systems lacking clock bias is derived analytically and verified experimentally. Also, using those of earlier studies, the DOP relationship in each of defined systems is derived analytically.

• 전자공학회논문지
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• 제52권1호
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• pp.121-131
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• 2015

현대의 수동형 위치 추정(passive emitter localization) 분야에서는 수신기 운용의 효율성을 위해 적은 수의 수신기를 이용한 원거리 신호원의 정밀한 위치추정을 지향한다. 적은 수의 수신기로 정밀한 위치추정을 위해서 연속적이고, 측정 정보들의 복합적 활용을 통해 위치 추정 성능 향상을 기대할 수 있다. 본 논문에서는 제한된 환경의 2개의 이동하는 수신기 환경에서 측정 정보별 이론적 위치추정 성능을 분석하고, 위치추정 성능이 우수할 것으로 예상되는 TDOA (time difference of arrival)와 FDOA (frequency difference of arrival), 그리고 DOA (direction of arrival) 복합 측정 정보기반으로 비선형 최소자승법 중 하나인 LM (Levenberg-Marquardt) 방법을 이용하여 지상 고정 신호원의 위치를 추정하는 방법을 제안한다. 구체적으로 TDOA를 이용하여 산출한 방위 모호성이 포함된 DOA들을 이용하여 신호원의 초기 위치를 산출하고, 해당 신호원의 초기 위치와 T/F/DOA를 이용하여 위치추정 성능을 향상 시킨다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.294-300
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• 2017

본 논문에서는 에너지 기반 영역 선택과 TDOA에 의해 3차원에서 음원의 방위와 높이를 계산하여 음원 위치를 추정하는 방법을 제안한다. 본 연구의 목적은 음원 위치 추정에서 계산시간 감축으로, 수평면 3개 신호의 에너지 비교에 의한 영역 선택과 선택된 영역의 TDOA에 의해 방위각을 계산하고, 또 높이 계산을 위한 마이크로폰 신호와 가장 큰 에너지를 갖는 평면 신호와의 TDOA로 높이각을 추정하는 방법을 제안한다. 제안한 방법에 대한 음원 추정실험 결과 수평 방위각 추정에서 평균 $0.778^{\circ}$, 높이각 추정에서 $1.296^{\circ}$의 오류를 보여 기존의 방법과 정확도에서 유사하고, 추정은 1회 신호 에너지 비교와 2회의 TDOA계산으로 가능하여 처리 시간이 단축된다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권11호
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• pp.373-378
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• 2014

방위탐지기술은 위치표정 정확도를 높이기 위해서 매우 중요하다. 도착시간차(TDOA) 방위탐지 방식은 정확도가 매우 높은 기술이며 1990년대부터 고주파신호 방위탐지에 사용되었다. TDOA 방식은 송신기에서 송신된 신호가 거리가 다른 위치에 있는 두 개의 수신기에 도착하는 시간차를 이용하여 송신기의 방위를 측정하는 방식으로서 수신신호의 신호대잡음비(SNR)와 안테나 기준선이 방위탐지 정확도에 매우 큰 영향을 미치며, 본 논문에서는 SNR과 안테나 기준선에 대한 방위각 정확도와 위치표정 정확도를 모사하였다. 기준선의 길이가 50m이고 SNR이 40dB 이상이면, 입사방위각 $0^{\circ}$에서 약 $0.51^{\circ}$의 방위탐지 정확도를 얻었다.

• 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.

• 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.