• 제목/요약/키워드: Time Reversal Technique

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Use of Time Reversal Techniques for Focusing of Ultrasonic Array Transducer Beams

  • Kim, Hak-Joon;Song, Sung-Jin;Thompson R. Bruce;Kim, Jae-Hee;Eom, Heung-Sup
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.190-197
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    • 2006
  • For enhancement of flaw detactability using array transducers, focusing of ultrasonic waves on a target in an inhomogeneous medium or through a complex geometry is important. But focusing can be strongly degraded by geometrical distortion of field radiated by the array transducers or by sound speed fluctuations in the propagating medium. In recent years, the time reversal technique has been proposed. Thus, in this paper, we describe the basic principal of the time reversal technique for focusing. Then, the implementation results of the time reversal technique for ultrasonic inspections using bulk waves and guided waves generated by array transducers are presented.

두 명의 사용자를 위한 무선 통신에서 유동적인 전송률 Back-off를 이용하는 지연 Time Reversal 기술 (Shifted Time Reversal Technique for Two-user Wireless Communication Using Variable Rate Back-off)

  • 씨깃;최승규;이충용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권5호
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    • pp.33-39
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    • 2011
  • 두명의 사용자를 위한 무선 통신에서 심볼 간 간섭 및 다중 접속 간섭을 최소화하는 유동적인 전송률 back-off 적용 지연 time reversal (TR) 기법의 성능을 평가하였다. 지연 TR 기법의 성능을 기존 full-rate TR과 full back-off TR의 성능과 비교하였으며, guard interval이 1보다 큰 경우 비트오차율 측면에서 지연 TR 기법의 성능이 full-rate TR이나 full back-off TR보다 우수함을 확인하였다.

유도초음파의 시간.역전 현상을 활용한 구조손상 진단기법 (Structural Damage Diagnosis Method by Using the Time-Reversal Property of Guided Waves)

  • 이우식;최정식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.64-74
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    • 2010
  • This paper proposes a new TR-based baseline-free SHM technique in which the time-reversal (TR) property of the guided Lamb waves is utilized. The new TR-based SHM technique has two distinct features when compared with the other TR-based SHM techniques: (1) The backward TR process commonly conducted by the measurement is replaced by the computation-based process; (2) In place of the comparison method, the TOF information of the damage signal extracted from the reconstructed signal is used for the damage diagnosis in conjunction with the imaging method which enables us to represent the damage as an image. The proposed TR-based SHM technique is then validated through the damage diagnosis experiment for an aluminum plate with a damage at different locations.

수동형 해양 시역전 수중음향장벽과 수중탐지에의 응용 (Underwater Acoustic Barrier with Passive Ocean Time Reversal and Application to Underwater Detection)

  • 신기철;김재수
    • 한국음향학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.551-560
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    • 2012
  • 시역전 기술을 활용한 수중음향장벽에 의한 수중물체 탐지는 능동소나와 수동소나의 기법과 이론적 배경이 명확한 시역전 처리의 개념을 포함하고 있다. 본 논문에서는 수동형 해양 시역전에 의한 수중탐지의 개념과 이론을 수립하였다. 또한 수중음향 전파모델을 활용하여 모델링을 통해 수동형 시역전 수중음향장벽의 성능 예측을 수행하였다. 본 연구의 결과는 수동형 시역전 개념을 이용한 수중음향장벽 탐지시스템의 설계 시 유용한 성능예측 도구로 활용될 수 있다.

음향채널이 존재하는 천해에서의 수동 시역전 통신 성능 분석 (Analysis of passive time-reversal communication performance in shallow water with underwater sound channel)

  • 최강훈;김선효;최지웅;김현수;김병남
    • 한국음향학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.21-30
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    • 2018
  • 수동 시역전 기법은 시공간적인 집속효과를 통해 다중경로 채널응답에 의한 인접 심볼간 간섭의 영향을 줄임으로써 수중통신 시스템의 오류 성능을 향상시킬 수 있는 방법이다. 이러한 수동 시역전 기법은 일반적으로 시역전 결합에 사용되는 수신신호가 많을수록 큰 공간 다이버시티 이득을 얻기 때문에 많은 수의 수신기를 사용할 때 우수한 통신 성능을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 제한된 개수의 수신기를 사용하더라도 많은 수의 수신기를 사용할 때와 근접한 통신 성능을 얻을 수 있는 수신기의 개수와 조합에 대해 분석한다. 분석을 위해 2015년 5월에 제주 남서쪽 해역에서 수행된 SAVEX15(Shallow-water Acoustic Variability Experiment 2015) 실험 데이터를 활용한다. 음향채널이 존재하는 채널 특성 때문에 에너지가 집중되는 수심이 존재하였고 에너지가 집중되는 수심에 존재하는 수신기를 포함하여 수동 시역전 결합을 할 때, 일부의 수신기만을 사용하여 최적에 가까운 통신 성능을 도출할 수 있음을 보인다.

Nonlinear Time Reversal Focusing and Detection of Fatigue Crack

  • Jeong, Hyun-Jo;Barnard, Dan
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.355-361
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    • 2012
  • This paper presents an experimental study on the detection and location of nonlinear scattering source due to the presence of fatigue crack in a laboratory specimen. The proposed technique is based on a combination of nonlinear elastic wave spectroscopy(NEWS) and time reversal(TR) focusing approach. In order to focus on the nonlinear scattering position due to the fatigue crack, we employed only one transmitting transducer and one receiving transducer, taking advantage of long duration of reception signal that includes multiple linear scattering such as mode conversion and boundary reflections. NEWS technique was then used as a pre-treatment of TR for spatial focusing of reemitted second harmonic signal. The robustness of this approach was demonstrated on a cracked specimen and the nonlinear TR focusing behavior is observed on the crack interface from which the second harmonic signal was originated.

단일 반송파 변조를 위한 공간 주파수 블록 코드의 난수 부호 반전 기법 (Random Sign Reversal Technique in Space Frequency Block Code for Single Carrier Modulation)

  • 정혁구
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.25-36
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    • 2022
  • 본 논문은 단일 반송파 변조를 위한 공간 주파수 블록 코드에서의 랜덤 부호 반전 기술을 제안한다. 종래의 시공간 그리고 공간 주파수 블록 코드는 전파 환경이 공개되어 있으므로 심각한 전파 탈취 문제를 극복해야 한다. 이러한 전파 공개 문제를 피하기 위해, 시공간 블록 코드를 위한 랜덤 코드 데이터 보호 방법이 제안되어 있지만, 이 알고리즘은 직교 주파수 분할 다중화 블록별로 채널 결합을 바꿀 수 있는데, 이와 같은 종류의 느린 스위칭은 근처의 수신기들이 전송된 데이터를 검출할 확률을 증가시킨다. 이 논문은 데이터 심볼 기반의 빠른 스위칭 알고리즘 즉, 단일 반송파 변조를 위한 공간 주파수 블록 코드에서의 랜덤 부호 반전 기술을 제안한다. 모의실험 결과는 제안하는 알고리즘이 랜덤 부호 반전 타이밍 시퀀스를 모르는 수신기의 성능과 비교하여 우수한 성능을 보유하고 있다는 것을 나타내었다.

Imaging of a Defect in Thin Plates Using the Time Reversal of Single Mode Lamb Wave: Simulation

  • Jeong, Hyun-Jo;Lee, Jung-Sik;Bae, Sung-Min;Lee, Hyun-Ki
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.261-270
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    • 2010
  • This paper presents an analytical investigation for a baseline-free imaging of a defect in plate-like structures using the time-reversal of Lamb waves. We first consider the flexural wave (A0 mode) propagation in a plate containing a defect, and reception and time reversal process of the output signal at the receiver. The received output signal is then composed of two parts: a directly propagated wave and a scattered wave from the defect. The time reversal of these waves recovers the original input signal, and produces two additional side bands that contain the time-of-flight information on the defect location. One of the side band signals is then extracted as a pure defect signal. A defect localization image is then constructed from a beamforming technique based on the time-frequency analysis of the side band signal for each transducer pair in a network of sensors. The simulation results show that the proposed scheme enables the accurate, baseline-free detection of a defect, so that experimental studies are needed to verify the proposed method and to be applied to real structure.

레일레이 및 라이시안 페이딩 채널 환경 내의 시역전 펄스의 공간 특성 (Spatial Characteristics of Time-Reversal Pulse in Rayleigh and Ricean Fading Channels)

  • 유형하;고일석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.648-656
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    • 2009
  • 본 논문에서는 Rayleigh 및 Ricean 채널 환경 아래에서의 시역전 시스템의 펄스 특성을 해석적으로 분석한 후 이를 Monte Carlo simulation을 통하여 검증한다. 시역전 통신 방식은 시역전 어레이를 구성하는 안테나들이 송신단에서 보낸 신호를 받은 후 이를 시간 축에서 역전시켜서 데이터와 함께 보내는 통신 방식이다. 채널 특성 변화는 시간에 따라 아주 느리다고 가정하고 시역전 어레이를 구성하고 있는 안테나 사이의 공간이 충분히 크지 않아서 각 안테나에 도달하는 선호들 간에 상관도가 있는 경우를 고려한다. 두 페이딩 채널에서 시역전 펄스가 공간상 좁은 영역에 존재함을 보이고 또 이 펄스의 안정성이 안테나의 수에 비례함을 증명한다.

Time Reversal Focusing and Imaging of Point-Like Defects in Specimens with Nonplanar Surface Geometry

  • Jeong, Hyun-Jo;Lee, Hyun-Kee;Bae, Sung-Min;Lee, Jung-Sik
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.569-577
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    • 2010
  • Nonplanar surface geometries of components are frequently encountered in real ultrasonic inspection situations. Use of rigid array transducers can lead to beam defocusing and reduction of defect image quality due to the mismatch between the planar array and the changing surface. When a flexible array is used to fit the complex surface profile, the locations of array elements should be known to compute the delay time necessary for adaptive heam focusing. An alternative method is to employ the time reversal focusing technique that does not require a prior knowledge about the properties and structures of the specimen and the transducer. In this paper, a time reversal method is applied to simulate beam focusing of flexible arrays and imaging of point-like defects contained in specimens with nonplanar surface geometry. Quantitative comparisons are made for the performance of a number of array techniques in terms of the ability to focus and image three point-like reflectors positioned at regular intervals. The sinusoidal profile array studied here exhibits almost the same image quality as the flat, reference case.