탐지레이더는 저고도로 비행하는 물체를 탐지할 목적으로 국방 분야에서 운용하고 있다. 레이더가 탐지한 원시자료는 즉시 정보화되어 의사 결정체계인 지상전술C4I체계에 입력되고 분석을 거친 후 사용자에게 실시간으로 전파되어야 한다. 그러나 현 수작업 표정작업은 운용자의 능력에 따라 정확성 및 적시성이 미흡한 실정이다. 따라서 이 논문에서는 레이더 자료를 이용하여 실시간 항적을 표시할 수 있도록 체계에 대한 개념연구, 요구사항 분석, 설계를 통하여 항적추적관리시스템을 구현하였다. 적용된 핵심기술은 좌표 체계 전환 알고리즘과 기존 통신장비와의 통신프로토콜 개선, 신호 및 자료처리 프로세스를 설계에 반영하였다. 특히, 레이더 신호의 중복처리 및 융합 알고리즘을 개발하여 상황도상에 표적정보를 도시하는 기술을 구현함으로써, 기존 항적관리전력 운용의 신뢰성, 신속성, 편의성을 향상시킬 수 있었다.
Recently, with the development of service robots and with the new concept of ubiquitous world, the position estimation of mobile objects has been raised to an important problem. As pre-liminary research results, some of the localization schemes are introduced, which provide the absolute location of the moving objects subjected to large errors. To implement a precise and convenient localization system, a new absolute position estimation method for a mobile robot in indoor environment is proposed in this paper. Design and implementation of the localization system comes from the usage of active beacon systems (based upon RFID technology). The active beacon system is composed of an RFID receiver and an ultra-sonic transmitter: 1. The RFID receiver gets the synchronization signal from the mobile robot and 2. The ultra-sonic transmitter sends out the traveling signal to be used for measuring the distance. Position of a mobile robot in a three dimensional space can be calculated basically from the distance information from three beacons and the absolute position information of the beacons themselves. Since it is not easy to install the beacons at a specific position precisely, there exists a large localization error and the installation time takes long. To overcome these problems, and provide a precise and convenient localization system, a new auto calibration algorithm is developed in this paper. Also the extended Kalman filter has been adopted for improving the localization accuracy during the mobile robot navigation. The localization accuracy improvement through the proposed auto calibration algorithm and the extended Kalman filter has been demonstrated by the real experiments.
계산적 청각 장면 분석 시스템의 특징 추출은 시간 연속성과 주파수 채널간에 유사성을 이용하여 청각 요소의 상관지도를 구성한다. 세그먼테이션은 상호상관계수 함수를 이용하여 2진 마스크를 구성하고, 마스크 성분 1(음성)은 동일한 주기성과 동기를 가진다. 그러나 채널간에 비슷한 주기성을 갖지만 지연이 있는 경우에 음성으로 잘못 결정되는 문제가 있다. 본 논문에서는 세그먼테이션에서 가중치 상호상관계수를 이용해 채널간에 유사성의 변별력을 높이는 방법을 제안한다. 계산적 청각 장면 분석 시스템의 음성분리 성능을 평가하기 위하여 배경 잡음(사이렌, 기계, 백색, 자동차, 군중) 환경에서 신호 대 잡음비(5dB, 0dB)의 변화에 따라 실험을 수행하였다. 본 논문에서는 기존의 방법과 제안한 방법과 비교한 결과, 제안한 방법이 기존의 방법에 비하여 각각 신호 대 잡음비 5dB에서 2.75dB 그리고 0dB에서 4.84dB 향상되었다.
차량 간 무선 통신을 목적으로 만들어진 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)기반 WAVE(Wireless Access for Vehicular Environment) 시스템의 물리층 표준은 기존에 표준화된 IEEE802.11a 무선랜(WLAN: Wireless Local Area Network)의 표준을 따르는 것으로 되어 있다. 따라서 WAVE는 초기 동기 이후 차량 간 다중 경로 페이딩(Multipath Fading) 채널의 영향으로 인하여 심볼 타이밍에 있어서 연속적인 시간 지연이 발생함에 따라 시스템의 수신 성능이 저하되게 된다. 본 논문은 추가적인 심볼 시간 지연을 보상해 주기 위한 심볼 시간 추적(Tracking) 알고리듬을 제안하고 있다. 본 논문에서는 제안된 알고리듬을 최대 지연 시간 (Maximum Timing Delay)이 적용된 최악의 통신환경에 적용하여 모의실험을 수행하였다. 실험결과에 의하면 제안된 알고리듬은 가산성 백색 가우스 잡음 (AWGN: Additive White Gaussian Noise) 채 널 및 페이딩 채널 환경에서 시스템의 수신 성능을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있다.
비동기 방식 W-CDMA 시스템은 동기식 방식보다 복합적인 셀 구조를 갖는 차세대 이동통신 시스템에 적합하다는 장점이 있다. 그러나, 이 경우 각 기지국마다 서로 다른 코드를 부여하기 때문에 단말기가 통화가능한 셀을 찾고 코드 동기를 이루는 데에 오랜 시간이 걸린다. 셀 획득의 지연은 통화 실패로 이어질 수 있으므로, 비동기 방식 W-CDMA 시스템을 구현하기 위해서는 고속 셀 탐색 알고리즘이 필수적인 기술이다. 본 논문에서는 도약 코드 시퀀스에 의하여 셀을 구분하고, 코드 블록 내의 이진코드이 위치를 도약코드를 사용하여 변화시킴으로써 기지국의 셀을 찾아내는 코드블럭 내의 코드 위치변조를 이용한 고속 셀 탐색 알고리즘을 제안한다. 제안된 방식은 기존의 방식에 비하여 보다 빠른 시간내에 셀을 찾을 수 있으며, 수신기도 더 간단하게 구현될 수 있다는 장점이 있다.
The Radio Navigation System(R. N. S.) has been progressed consistantly with the development of electric-electronic engineering techniques since the R. D. E had been developed in 1910. The R. N. S. mostly depends on either Hyperbolic Navigation System(H. N. S.) or Spherical Navigation System(S. N. S.) in the ocean, and on Rectangular Navigation System (R. N. S.) in the air near the airport or an a combinations of the above systems in both area. Another effective R. N. S may be the Ellipse-Hyperbola Navigation System(E-H N. S.), which is proposed and named such in this paper. The equations calculating GDOP are derived and the GDOP values are calculated in the case of H. N. S., S. N. S, and E-H. N. S., respectively, for the specified case that four transmitting stations are arranged on the apex of a square, Then the GDOP diagrams of above navigation systems are presented for qualitative comparison in this paper. To measure the distances from the receiver to the stations in S. N. S., and/or the sum of distances to two stations in E-H N. S., the time synchronization between the transmitter clocks and the receiver clock is a major premise. The author has proposed the algorithm for getting this synchronmization utilizing the by S. N. S. or E-H N. S while GDOPs of those are relatively good. Even though clock synchronization error is a voidable due to the fix error used, the simulated results shows that the position accuracy of S. N. S. and E-H N. S. by the proposed method is far upgraded compared with that determined by H. N. S. directly, as far as the outer region of transmitter arrangement is concerned.
본 논문에서는 현재 진행 중인 IEEE 802.22 WRAN의 Functional Requirements를 분석하고, 제시된 Requirements를 만족시키는 하향링크 프레임 구조를 제안한다. 제안된 하향링크 프레임 구조는 WRAN 각 채널 환경하에서의 상황인식 적응 Traffic Channel에 의한 Rate Control을 수행하여 전송 효율을 극대화시키며, 이를 위한 하항링크와 상향링크의 Signaling Overhead를 계산한다. 그리고, 하링링크의 프리앰블을 이용한 시간, 주파수동기 및 셀 ID 탐색 성능을 분석하고, 프리앰블 또는 Pilot에 의한 환경 적응적 채널 추정 방법과 동적채널할당(Dynamic Channel Allocation)을 결합한 고정 빔형성(Stationary Beamforming) 알고리즘을 제안한다. 또한, 모의실험을 통하여 이와 같이 제안된 무선 채널 환경에서 적응 부채널 할당 기능을 고려한 상황인식 하향링크 프레임구조가 IEEE 802.22 WRAN 시스템의 요구사항을 만족시킴을 검증한다.
PLL을 사용하는 통신 시스템에서는 선로 잡음에 의해서 사이클 슬립 현상이 발생 할 수 있다. 이 사이클 슬립 현상이 동기식 스트림 암호 통신 시스템에 발생하면 난수 동기 이탈 현상을 발생시켜 통신을 할 수 없게 된다. 이러한 난수 동기 이탈의 위험성을 줄이기 위하여 연속 재동기 방식을 사용하지만 이에 따른 문제점이 있다. 본 논문에서는 수신 클럭 복원시에 사용되는 수신 클럭 보상 알고리즘을 연속 재동기 방식에 적용하여 기존의 연속 재동기 방식의 문제점을 해결하는 방법을 제안하였다. 즉, 정해진 기준 시간 동안에 실제 수신 클럭 펄스 수를 계수하여 얻은 계수치와 동일 시간 동안에 사이클 슬립이 발생하지 않은 정상 상태에서의 수신 클럭 펄스 수인 정상치가 일치하지 않으면 사이클 슬럽이 발생된 것으로 판단하여 훼손된 수신 클럭을 사이클 스립의 발생 형태에 따라 클럭 펄스를 더해주거나 빼주는 방법을 연속 재동기 방식과 같이 사용하였다. 제안된 방법을 절대 클럭 동기를 요구하는 동기식 스트림 암호 통신 시스템에서 시험한 결과 기존의 연속 재동기 방법에 비하여 재동기 시간을 최대 20배까지 단축시켰는데 그것은 전송 데이터 량을 17.8% 감축하는 효과와 동일하다.
This paper reports on a Realtime OS based motor control system for laparoscopic surgery robot which enables telesurgery and overcomes shortcomings with conventional laparoscopic surgery. The system has a conventional master-slave robot configuration and the control system consists of joint controllers, host controllers, and power units. The robot features (1) a compact slave robot with 5 DOF (Degree Of Freedom) expanding the workspace of each tool and increasing the number of tools operating simultaneously, and (2) direct 1:1 correspondence in the joint of master and slave robot that simplifies control algorithm and enhances reliability. Each master, slave and GUI (Graphical User Interface) host has a dedicated RTOS (RealTime OS), RTLinux-Pro (FSMLabs Inc., U.S.A.) Each master and slave controller set pair has a dedicated CAN (Controller Area Network) channel for control and monitoring signal communication. Total 4 pairs of the master/slave manipulators as current are monitored by one host controller for operation monitoring and higher level motion control. The system showed acceptable performance in both position control precision and master-slave motion synchronization and is now under further development for better safety and control fidelity for clinically applicable prototype.
The optical wide-field patrol network (OWL-Net) is a Korean optical surveillance system that tracks and monitors domestic satellites. In this study, a batch least squares algorithm was developed for optical measurements and verified by Monte Carlo simulation and covariance analysis. Potential error sources of OWL-Net, such as noise, bias, and clock errors, were analyzed. There is a linear relation between the estimation accuracy and the noise level, and the accuracy significantly depends on the declination bias. In addition, the time-tagging error significantly degrades the observation accuracy, while the time-synchronization offset corresponds to the orbital motion. The Cartesian state vector and measurement bias were determined using the OWL-Net tracking data of the KOMPSAT-1 and Cryosat-2 satellites. The comparison with known orbital information based on two-line elements (TLE) and the consolidated prediction format (CPF) shows that the orbit determination accuracy is similar to that of TLE. Furthermore, the precision and accuracy of OWL-Net observation data were determined to be tens of arcsec and sub-degree level, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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