• 제목/요약/키워드: Time reversal processing

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Broadening of Foci in an Ocean Time Reversal Processing and Application to Underwater Acoustic Communicaion

  • Shin, Kee-Cheol;Kim, Jea-Soo
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제27권3E호
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    • pp.104-111
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    • 2008
  • Recently, a method for robust time reversal focusing has been introduced to extend the period of stable focusing in time-dependent ocean environments [S. Kim et al., J. Acoust. Soc. Am. 114, 145-157, (2003)]. In this study, concept of focal-size broadening based on waveguide invariant theory in an ocean time reversal acoustics is described. It is achieved by imposing the multiple location constraints. The signal vector used in multiple location constraints are found from the theory on waveguide invariant for frequency band corresponding the extended focal range. The broadening of foci in an ocean waveguide can play an important role in the application of time reversal processing, particularly to the underwater acoustic communication with moving vehicles. The proposed method is demonstrated in the context of the underwater acoustic communication from the transmit/receive array (TRA) to a slowly moving vehicle.

그람슈미트 과정 기반의 적응형 시역전 처리 (Gram-Schmidt process based adaptive time-reversal processing)

  • 김동현;변기훈;김재수;신기철
    • 한국음향학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.184-199
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    • 2024
  • 잔여의 채널 간 간섭은 일반적인 시역전 처리 기반의 동시 다중 집속에서의 주요 문제점으로 고려되어진다. 본 논문에서는, 다수의 음원이 존재하는 수중 도파관환경에서의 채널 간 간섭을 완화하기 위해 그람-슈미트 과정을 시역전 처리에 적용하였다. 해상 실험 데이터 기반 수치 시뮬레이션을 통해 여러 위치로의 널 형성 및 서로 다른 음원의 위치에서의 각기 다른 신호의 왜곡 없는 동시 다중 집속이 가능함을 능동 시역전 처리 관점에서 검증하였다. 또한, 적응 시역전 처리 방법에 비해 수신기 개수의 감소에 상대적으로 적은 영향을 받는 것을 확인하였다. 제안된 알고리즘을 통해 수동 다중 입·출력 수중 통신에서의 채널 간 간섭이 효율적으로 제거됨을 해상 실험 데이터를 통해 보였다.

다중수신 수중음향통신을 위한 적응 시계열반전처리 기법의 이론연구와 실험적 검증 (Theoretical Development and Experimental Investigation of Underwater Acoustic Communication for Multiple Receiving Locations Based on the Adaptive Time-Reversal Processing)

  • 신기철;변양헌;김재수
    • 한국음향학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.239-245
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    • 2006
  • 시계열반전처리는 시간과 공간영역 동시에 집속을 수행할 수 있는 효과적인 방법으로 증명되어 왔으며, 시간영역에서의 집속 특성은 수중음향통신에서 광범위하게 이용되고 있다. 최근에는 해양도파관에서 동시 다중 집속이 적응 시계열 반전처리에 의해 구현되었다. 본 연구에서 적응 시계열반전처리에 의한 동시 다중 집속은 다중 수신을 위한 수중음향 통신 알고리즘으로 확장되며, 개발된 알고리즘은 수치실험과 실 데이터를 통해 다중 수신 위치에 동시에 자기등화가 가능함을 보였다.

Time-reversal microwave focusing using multistatic data

  • Won-Young Song;Soon-Ik Jeon;Seong-Ho Son;Kwang-Jae Lee
    • ETRI Journal
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    • 제46권2호
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    • pp.333-346
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    • 2024
  • Various techniques for noninvasively focus microwave energy on lesions have been proposed for thermotherapy. To focus the microwave energy on the lesion, a focusing parameter, which is referred to as the magnitude and phase of microwaves radiated from an external array antenna, is very important. Although the finite-difference time-domain (FDTD)-based time-reversal (TR) focusing algorithm is widely used, it has a long processing time if the focusing target position changes or if optimization is needed. We propose a technique to obtain multistatic data (MSD) based on Green's function and use it to derive the focusing parameters. Computer simulations were used to evaluate the electric fields inside the object using the FDTD method and Green's function as well as to compare the focusing parameters using FDTD- and MSD-based TR focusing algorithms. Regardless of the use of Green's function, the processing time of MSD-based TR focusing algorithms reduces to approximately 1/2 or 1/590 compared with the FDTD-based algorithm. In addition, we optimize the focusing parameters to eliminate hotspots, which are unnecessary focusing positions, by adding phase-reversed electric fields and confirm hotspot suppression through simulations.

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.

A Study on the Processing of Timestamps in the Creation of Multimedia Files on Mobile Devices

  • Han, Jaehyeok;Lee, Sangjin
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제18권3호
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    • pp.402-410
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    • 2022
  • Digital data can be manipulated easily, so information related to the timestamp is important in establishing the reliability of the data. The time values for a certain file can be extracted following the analysis of the filesystem metadata or file internals, and the information can be utilized to organize a timeline for a digital investigation. Suppose the reversal of a timestamp is found on a mobile device during this process. In this case, a more detailed analysis is required due to the possibility of anti-forensic activity, but little previous research has investigated the handling and possible manipulation of timestamps on mobile devices. Therefore, in this study, we determine how time values for multimedia files are handled according to the operating system or filesystem on mobile devices. We also discuss five types of timestamps-file created (C), last modified (M), last accessed (A), digitalized (Di), and filename (FN) of multimedia files, and experimented with their operational features across multiple devices such as smartphones and cameras.

단일 센서와 공간집속 신호처리 기술을 이용한 복합재 판에서의 충격위치 결정 (Impact Localization of a Composite Plate Using a Single Transducer and Spatial Focusing Signal Processing Techniques)

  • 조성종;정현조
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.715-722
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    • 2012
  • A structural health monitoring (SHM) technique for locating impact position in a composite plate is presented in this paper. The technique employs a single sensor and spatial focusing properties of time reversal (TR) and inverse filtering (IF). We first examine the focusing effect of back-propagated signal at the impact position and its surroundings through simulation. Impact experiments are then carried out and the localization images are found using the TR and IF signal processing, respectively. Both techniques provide accurate impact location results. Compared to existing techniques for locating impact or acoustic emission source, the proposed methods have the benefits of using a single sensor and not requiring knowledge of material properties and geometry of structures. Furthermore, it does not depend on a particular mode of dispersive Lamb waves that is frequently used in the SHM of plate-like structures.

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시역전 처리에서 센서 배열 최적화에 관한 연구 (Optimization of Array Configuration in Time Reversal Processing)

  • 주재훈;김재수;지윤희;정재학;김덕영
    • 한국음향학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.411-421
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    • 2010
  • 수중음향에서 시역전 처리는 잔향음 제거 및 표적반향음 향상, 수중감시, 수중통신 등 다양한 분야에서 응용되고 있다. 특히, 근래에 활발히 연구되는 수중통신에서 시역전 처리를 이용해 신호를 시-공간적으로 집속함으로써 신호 대 잡음 비를 증가시켜 전송거리를 높임과 동시에 비트 오차율을 상당히 개선하였다. 본 논문에서는 시역전 처리에서의 센서 배열 최적화에 대한 두 가지 이슈를 다루었다. 먼저, 다양한 해양환경에서의 센서 배열에 대한 최적 센서 수에 대해 연구하였다. 두번째는 주어진 센서 수에 대해 최적의 센서 배치를 결정하는 알고리즘을 개발하였다. 센서 배열 최적화 알고리즘을 집속점과 관심영역에서 음향에너지 대비를 최대화시키는 센서 위치와 수를 목적함수로 하는 유전알고리즘을 기초로 하여 구체화하였다. 또한, 시역전과 신호처리 과정이 동일한 원리로 수행되는 정합장 처리를 이용하여 모의실험 결과에 대한 타당성을 실제 해양 실험데이터를 통해 검증 하였다. 최적화의 결과로 집속점에서 음향에너지가 기존의 센서배치 보다 최대 3 dB정도 향상되는 것을 확인하였다.

Impact Localization for a Composite Plate Using the Spatial Focusing Properties of Advanced Signal Processing Techniques

  • Jeong, Hyunjo;Cho, Sungjong
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.703-710
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    • 2012
  • A structural health monitoring technique for locating impact position in a composite plate is presented in this paper. The method employs a single sensor and spatial focusing properties of time reversal(TR) and inverse filtering(IF). We first examine the spatial focusing efficiency of both approaches at the impact position and its surroundings through impact experiments. The imaging results of impact localization show that the impact location can be accurately estimated in any position of the plate. Compared to existing techniques for locating impact or acoustic emission source, the proposed method has the benefits of using a single sensor and not requiring knowledge of anisotropic material properties and geometry of structures. Furthermore, it does not depend on a particular mode of dispersive Lamb waves that is frequently used in other ultrasonic testing of plate-like structures.

단일 센서와 공간집속 신호처리 기술을 이용한 복합재 판에서의 충격위치 결정 (Impact Localization of a Composite Plate Using a Single Transducer and Spatial Focusing Signal Processing Techniques)

  • 조성종;정현조
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.152-159
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    • 2013
  • A structural health monitoring(SHM) technique for locating impact position in a composite plate is presented in this paper. The technique employs a single sensor and spatial focusing properties of time reversal(TR) and inverse filtering(IF). We first examine the focusing effect of back-propagated signal at the impact position and its surroundings through simulation. Impact experiments are then carried out and the localization images are found using the TR and IF signal processing, respectively. Both techniques provide accurate impact location results. Compared to existing techniques for locating impact or acoustic emission source, the proposed methods have the benefits of using a single sensor and not requiring knowledge of material properties and geometry of structures. Furthermore, it does not depend on a particular mode of dispersive Lamb waves that is frequently used in the SHM of plate-like structures.