• 제목/요약/키워드: Time delay estimation

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능동소나를 위한 가중 딕션너리를 사용한 두 수신기 간 신호 지연 추정 방법 (Time delay estimation between two receivers using weighted dictionary method for active sonar)

  • 임준석;김성일
    • 한국음향학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.460-465
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    • 2021
  • 능동 소나에서 시간 지연 추정은 목표와 소나 사이의 거리를 알아내기 위해서 사용하고 있다. 능동 소나에서 시간 지연을 추정할 때 주파수 영역에서 계산하면 시간 지연 추정이 주파수 추정으로 바꾸어 생각할 수 있어서 비교적 쉽게 사용할 수 있다. 그러나 이 방법은 잡음에 의해 오류가 급증할 요소가 포함되어 있다. 본 논문에서는 이런 오류 급증 현상을 줄일 수 있는 가중 딕션너리를 사용하는 희소성 기반 추정 방법을 새롭게 제안한다. 또 이 방법을 두 개의 수신기로 확대 적용하여 두 수신기 간 시간 지연을 추정하는 알고리즘을 제안한다. 그리고 백색 잡음 환경에서 제안한 방법을 적용한 것과 일반 상호 상관 알고리즘(Generalized Cross Correlation-Phase transform, GCC-PHAT) 및 일반 주파수 영역 방법을 포함한 제안한 방법을 적용하지 않은 방법들을 서로 비교한다. 그리고 새로 제안한 방법이 다른 비교 대상 알고리즘들보다 약 15 dB에서 약 60 dB의 성능 이득이 있음을 보인다.

An effective online delay estimation method based on a simplified physical system model for real-time hybrid simulation

  • Wang, Zhen;Wu, Bin;Bursi, Oreste S.;Xu, Guoshan;Ding, Yong
    • Smart Structures and Systems
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    • 제14권6호
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    • pp.1247-1267
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    • 2014
  • Real-Time Hybrid Simulation (RTHS) is a novel approach conceived to evaluate dynamic responses of structures with parts of a structure physically tested and the remainder parts numerically modelled. In RTHS, delay estimation is often a precondition of compensation; nonetheless, system delay may vary during testing. Consequently, it is sometimes necessary to measure delay online. Along these lines, this paper proposes an online delay estimation method using least-squares algorithm based on a simplified physical system model, i.e., a pure delay multiplied by a gain reflecting amplitude errors of physical system control. Advantages and disadvantages of different delay estimation methods based on this simplified model are firstly discussed. Subsequently, it introduces the least-squares algorithm in order to render the estimator based on Taylor series more practical yet effective. As a result, relevant parameter choice results to be quite easy. Finally in order to verify performance of the proposed method, numerical simulations and RTHS with a buckling-restrained brace specimen are carried out. Relevant results show that the proposed technique is endowed with good convergence speed and accuracy, even when measurement noises and amplitude errors of actuator control are present.

Performance of Channel Estimation in Two-Dimensional Modulation System

  • Nguyen, Quoc Kien;Jeon, Taehyun
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제9권3호
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    • pp.137-140
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    • 2020
  • Orthogonal time frequency space (OTFS) modulation is considered as one of the solutions to cope with high mobility channel environments. It converts the time-varying channel to the near-constant channel response in the delay-Doppler domain. This modulation scheme also benefits from the diversity in two-dimensional modulation. According to recent researches, this method outperforms the conventional OFDM modulation, especially in high-speed channel conditions. In this paper, to investigate the performance of OTFS in a practical system, channel estimation in the delay-Doppler domain is compared with the conventional method in the time-frequency domain at different mobile speeds. Simulation results confirm that the delay-Doppler domain channel estimation brings a better performance compared to the conventional one under the same overhead rate.

Improved Maximum Access Delay Time, Noise Variance, and Power Delay Profile Estimations for OFDM Systems

  • Wang, Hanho;Lim, Sungmook;Ko, Kyunbyoung
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권12호
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    • pp.4099-4113
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    • 2022
  • In this paper, we propose improved maximum access delay time, noise variance, and power delay profile (PDP) estimation schemes for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system in multipath fading channels. To this end, we adopt the approximate maximum likelihood (ML) estimation strategy. For the first step, the log-likelihood function (LLF) of the received OFDM symbols is derived by utilizing only the cyclic redundancy induced by cyclic prefix (CP) without additional information. Then, the set of the initial path powers is sub-optimally obtained to maximize the derived LLF. In the second step, we can select a subset of the initial path power set, i.e. the maximum access delay time, so as to maximize the modified LLF. Through numerical simulations, the benefit of the proposed method is verified by comparison with the existing methods in terms of normalized mean square error, erroneous detection, and good detection probabilities.

시간지연 이득계획제어와 자기부상시스템에의 응용 (A Time Delay-Based Gain Scheduled Control and It's Application to Electromagnetic Suspension System)

  • 성호경;조정민;조흥제
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제54권12호
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    • pp.569-575
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    • 2005
  • This paper proposes a gain scheduled control technique using time-delay for the nonlinear system with plant uncertainties and unexpected disturbances. The time delay-based gain scheduled control depends on a direct estimation of a function representing the effect of uncertainties. The information from the estimation is used to cancel the unknown dynamics and the unexpected disturbances simultaneously. The proposed estimation scheme with a finite convergence time is formulated in order to estimate the unknown scheduling variable variation. In other words, the time delay-based gain scheduled control uses the past observation of the system's response and the control input to directly modify the control actions rather than to adjust the controller gains or to identify system parameters. It has a simple structure so as to minimize the computational burden. The benefits of this proposed scheme are demonstrated in the simulation of an electromagnetic suspension system with plant uncertainties and external disturbances, and the proposed controller is compared with the conventional state feedback controller.

단방향 지연 변이와 일주 지연을 이용한 양단간의 단방향 지연 추정 (One-Way Delay Estimation Using One-Way Delay Variation and Round-Trip Time)

  • 김동근;이재용
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.175-183
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    • 2008
  • 네트워크에서 QoS(quality of Service) 제공 기술은 양단간 네트워크 경로의 안정성과 성능의 정도를 나타내는 QoS 척도에 대한 실제 측정에 기반을 두고 있다. QoS 척도 중에서 특히 단방향 지연의 측정은 양단간 두 측정 지점간의 클럭(clock) 동기가 선행되어야 한다. 하지만, 네트워크에서 모든 단말 또는 호스트(host) 사이에는 절대적 또는 상대적인 시간 차이가 존재한다. 본 논문에서는, 단방향 지연 단방향 지연 변이와 일주 지연(round-trip time: RTT) 간의 관계식을 새롭게 유도하여 추정 오류가 일주지연의 사분의 일 이하가 됨을 수학적으로 보여주며, 이를 이용한 단방향 지연과 클럭 오프셋(offset)의 추정 기법을 제안하고 실험을 통하여 본 제안의 유용성을 보여준다.

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NLOS 환경에서 TDOA 위치 추정 성능 향상을 위한 시간 지연 역추적 기법 (Time Delay Traceback Scheme for Performance Enhancement of TDOA Location Estimation in NLOS Environment)

  • 이현재;오창헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.297-306
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    • 2012
  • 본 논문에서는 NLOS(non-line-of-sight) 환경에서 신뢰성 있는 LBS(location based service)를 제공하기 위해, TDOA(time difference of arrival) 위치 추정 성능 향상을 위한 시간 지연 역추적 기법을 제안하고, 다양한 사용조건에서 성능을 분석하였다. 제안하는 위치 추정 기법은 탐색영역 주변에 복수의 리더를 배치하여 송신된 신호를 리더 조합(reader combination) 수만큼 재활용 하는 방안을 적용하였다. 또한, NLOS에 의한 성능 열화를 개선하기 위해 리더가 수신한 시간에서 일정한 시간 간격을 빼주면서 위치를 재추정하는 기법을 적용하였다. 실험 결과 제안하는 시간 지연 역추적 기법을 적용하였을 때, NLOS 시간 지연 70 m에서 NLOS 리더를 3개로 가정하고 Sub-blink 수를 3회로 하였을 때 약 16 m의 RMSE 개선을 확인 할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 NLOS 환경에서 LBS 서비스 제공을 위해 요구되는 위치 추정 기법으로 본 논문에서 제안하는 시간 지연 역추적 기법이 적합함을 확인하였다.

이산형 시스템의 시변지연시간 추정 알고리즘 (A New Algorithm for the Estimation of Variable Time Delay of Discrete Systems)

  • 김영철;정찬수;양흥석
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.52-59
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    • 1987
  • A new on-line estimation algorithm for a time varying time delay is proposed. This algorithm is based on the concept of minimization of prediction error. As only the parameters directly related to the poles and zeros of the process are estimated in the algorithm, persistently exciting condition for the convergence of parameters can be less restrictive. Under some assumptions which is necessary in adaptive control, it is shown that this algorithm estimates time varying time delay accurately. In view of computational burden, this algorithm needs far less amount of calculations than other methods. The larger the time delay is, the more effective this algorithm is . Computer simulation shows good properties of the algorithm. This algorithm can be used effectively in adaptive control of large dead time processes.

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Source-Termination 구조에서 연결선 분기로 인한 추가 지연 시간 예측 기법 (Estimation Technique for Additional Delay Time due to Interconnection Branches in Source-Termination Scheme)

  • 노경우;김성빈;백종흠;김석윤
    • 전기학회논문지
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    • 제57권4호
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    • pp.629-634
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    • 2008
  • In this paper, we propose a simple numerical formula which can estimate the additional delay time due to interconnection branches in general source-termination scheme. We show that interconnection branches have influence on both signal quality and time delay. Using the proposed numerical formula, time delay can be easily predicted by system designers.

단방향 지연 시간 추정 기법과 이를 이용한 응용 (One-Way Delay Estimation and Its Application)

  • 최진희;유혁
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제32권3호
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    • pp.359-369
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    • 2005
  • 컴퓨터 네트워크에서 단방향 지연을 추정하는 것은 해결하기 어려운 문제다. 단방향 지연 시간을 정확하게 추정하는 것은 이 값이 네트워크 성능과 이를 이용한 웅용의 설계에 매우 중요한 역할을 담당하기 때문에 필수적으로 해결 해야 할 문제이기도 하다. RTT (Round Trip Time)가 자주 이러한 지연시간의 근사값으로 사용되곤 하지만 이 값이 순방향과 역방향의 지연 시간의 합이기 때문에 실제 단 방향지연 시간과는 큰 차이를 보이는 경우가 많다. 단방향 지연을 정확하게 추정하기 위해 이 논문에서는 분석적으로 순방향과 역방향 지연 시간을 유도해낼 수 있는 새로운 방법을 제안한다 그리고 이를 바탕으로 비대칭 네트워크에서 TCP의 성능을 크게 향상시킬 수 있음을 보인다. 본 논문의 핵심은 논문에서 제안 단방향 지연 시간 추정 기법이 RTT 추정 기법보다 정확하여 이를 이용한 TCP가초기 시작에서 네트워크의 가용 량을 보다 빨리 찾아내도록 할 수 있다는 것이다. RTT는 순방향과 역방향의 합이기 때문에 RTT에 기반을 둔 어떤 프로토콜에도 본 논문에서 제시된 방법이 적용될 수 있다.