• 제목/요약/키워드: backscatter

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Coordinated Direct and Relayed Transmission based on NOMA and Backscattering

  • Fang, Zhaoxi;Lu, Yingzhi;Zhou, Jing;Li, Qi;Shi, Haiyan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권9호
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    • pp.3124-3137
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    • 2022
  • We propose a spectral-efficient coordinated direct and relayed transmission (CDRT) scheme for a relay-assisted downlink system with two users. The proposed scheme is based on backscatter communication (BC) and non-orthogonal multiple access (NOMA) technique. With the proposed BC-NOMA-CDRT scheme, both users can receive one packet within one time slot. In contrast, in existing NOMA-CDRT schemes, the far user is only able to receive one packet in two time slots due to the half-duplex operation of the relay. We investigate the outage of the BC-NOMA-CDRT scheme, and derive the outage probability expressions in closed-form based on Gamma distribution approximation and Gaussian approximation. Numerical results show that the analytical results are accurate and the BC-NOMA-CDRT scheme outperforms the conventional NOMA-CDRT significantly.

Microstructure analysis of 8 ㎛ electrolytic Cu foil in plane view using EBSD and TEM

  • Myeongjin Kim;Hyun Soon Park
    • Applied Microscopy
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    • 제52권
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    • pp.2.1-2.6
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    • 2022
  • With the lightening of the mobile devices, thinning of electrolytic copper foil, which is mainly used as an anode collection of lithium secondary batteries, is needed. As the copper foil becomes ultrathin, mechanical properties such as deterioration of elongation rate and tear phenomenon are occurring, which is closely related to microstructure. However, there is a problem that it is not easy to prepare and observe specimens in the analysis of the microstructure of ultrathin copper foil. In this study, electron backscatter diffraction (EBSD) specimens were fabricated using only mechanical polishing to analyze the microstructure of 8 ㎛ thick electrolytic copper foil in plane view. In addition, EBSD maps and transmission electron microscopy (TEM) images were compared and analyzed to find the optimal cleanup technique for properly correcting errors in EBSD maps.

후방산란 통신시스템에서 군집화를 통한 블라인드 채널 추정 (Blind Channel Estimation through Clustering in Backscatter Communication Systems)

  • 김수현;이동구;선영규;심이삭;황유민;신요안;김동인;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.81-86
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    • 2020
  • 주변 후방산란 통신 (Ambient Backsactter Communication, AmBC)은 주변의 RF 신호를 활용해 데이터를 전송하기 때문에 송신 전력이 제한되는 단점을 가지고 있다. 이를 위해, 송수신기 간 전송 효율을 높이 위한 방법으로 수신단에서 채널 상태를 추정할 수 있는 채널 추정기가 필요하다. 본 논문에서는 주변 후방산란 통신에서 기댓값-최대화 알고리즘(Expectation-Maximization Algorithm, EM algorithm) 기반의 채널 추정기의 성능 개선을 위해 K-means 알고리즘 도입 방안을 고려하였다. 모의실험은 제안한 채널 추정기의 성능 확인을 위해 성능 지표로 평균 제곱 오차 (Mean Square Error, MSE)를 사용한다. 모의실험을 통해 K-means을 통한 초깃값 설정 시, 기존 EM 알고리즘을 통한 채널 추정 방식 대비 개선된 성능을 보인다.

X-ray 후방산란 기술을 이용한 항공기용 복합재료의 다중 층간 박리 평가 (Assessment of Multiple Delamination in Laminated Composites for Aircrafts using X-ray Backscattering)

  • 김노유
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.46-53
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    • 2010
  • 항공기용 복합재료 내부 여러 층에서 발생하는 박리를 정량적으로 평가하기 위한 X-ray 후방산란 검사장치를 개발하였다. 복합재료 두께방향으로의 역산란 밀도변화로부터 층간 박리를 검사하는 슬릿 방식의 카메라와 컴퓨터로 제어되는 X-ray 선원, 그리고 센서로 구성되는 X-ray 후방산란장치를 제작하여 그 성능을 충격하중에 의해 만들어진 인공결함시편을 이용해 검증하였다. 결함평가를 위해 복합재료내 산란장의 크기를 이론적으로 계산하는 수학적 해석 모델을 볼츠만 방정식을 이용하여 제안하였으며 적응필터 알고리즘을 사용하여 산란 노이즈를 최소화 하였다. 다중 박리 결함을 X-ray 후방산란장치를 통해 효과적으로 검출하였으며, 박리 위치와 박리 상태를 모두 정확하게 검사할 수 있음을 실험을 통해 확인하였다.

EPCglobal Gen-2 RFID 시스템 태그와 리더간의 무선 전송 방식 성능 분석 (Performance Analysis of Wireless Communications between Tag and Reader in EPCglobal Gen-2 RFID System)

  • 윤희석;마나르모하이센;장경희;배지훈;최길영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.1047-1056
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    • 2007
  • 본 논문에서는 모의 실험을 통하여 EPCglobal Gen-2의 리더와 태그간 상 하향 링크에서의 부호화, 변조 방식, 시간 동기 및 주파수 동기, 그리고 preamble등의 규격에 대한 성능을 분석한다. 리더에서 태그로의 통신에서 사용되는 부호화 및 변조 방식에 의한 파형의 적합성을 확인하고, 태그에서 리더로의 통신에 사용되는 부호화 방식과 backscatter 변조 방식을 설명하며, backscatter 변조된 FM0 code의 BER 성능을 모의 실험을 통해 확인한다. 또한, 하향 및 상향 링크에서의 주파수, 시간 동기 및 preamble과 frame 동기의 필요성 및 역할에 대해 설명하고, 상향 링크 preamble의 정확한 검출 확률에 대한 모의 실험을 통하여 13 dB $E_b/N_0$에서 preamble의 detection 확률이 거의 1에 근접함을 확인한다.

적응필터를 이용한 적층 복합재료에서의 역산란 X-Ray 신호처리 및 복원 (Reconstruction and Deconvolution of X-Ray Backscatter Data Using Adaptive Filter)

  • 김노유
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.545-554
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    • 2000
  • 충격에 의해 복합 재료 내에 발생하는 층간 박리를 정량적으로 평가하기 위한 비파괴 방법중에서 Compton X-ray 역산란 기술은 초음파에 비해 비접촉식이며 박리 층간의 상호간섭이 없어 복합재료 판면의 박리 층의 위치와 크기를 검사하는데 효과적인 방법으로 사용되어 왔다. 그러나 X-ray역산란 기술에 있어서 복합재료의 박리 층과 같은 미세한 결함의 측정을 위해 측정 정도를 높이면 역산란 양의 감소로 인해 신호 대 잡음 비(SNR)가 급격히 감소하여 결함검출 가능성이 크게 저하된다. 본 논문에서는 복합재료의 특성을 고려한 X-ray 역산란 모델을 기초로 적응필터를 사용하여 결함신호를 비선형 감쇄, 빔 경화(X-ray hardening), 비균질 특성과 같은 잡음 신호로부터 분리, 추출하는 방법을 제시하였다. 이렇게 분리된 결함신호로부터 정량적인 결함(박리)의 위치와 크기를 수학적 산란 모델과의 비교를 통해 최소 자승법을 이용하여 결정하였다.

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인공위성 레이더(SAR) 영상자료에 있어서 지형효과 저감을 위한 방사보정 (Topographic Normalization of Satellite Synthetic Aperture Radar(SAR) Imagery)

  • 이규성
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.57-73
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    • 1997
  • 본 연구는 산악 지형의 레이더(SAR) 영상자료에서 흔히 볼 수 있는 지형의 기복에 의한 화소값의 왜곡 보정과 관련된 것이다. 연구 자료로는 RADARSAT 위성에서 얻어진 서울 남쪽 관악산과 안양 지역의 SAR 영상자료를 이용하였고, 영상자료의 보정을 위하여 SAR 영상과 유사 한 해상력을 갖춘 수치고도자료(digital elevation model)를 제작하였다. 레이더 영상자료는 먼저 각 화소가 가지고 있는 기하학적 왜곡을 보정하여 정확한 지도좌표에 등록함으로써, 수치고도자 료로부터 각 화소 지점의 구체적인 지형적 특성에 관한 자료를 산출하였다. 영상의 각 화소값에 미치는 지형적 영향을 분석하기 위한 기하학적 인자로서 각 지점에 입사되는 레이더파와 경사면 의 연직선이 이루는 유효입사각(local incidence angle)을 산출하였다. 수치지도로 제작된 임상도 를 이용하여 동일한 임분특성을 가지고 있는 산림내에서 얻어지는 레이더 반사치와 유효입사각의 관계를 분석하였다. 영상자료의 지형효과 보장은 실험적인 방법에 의하여 수행되었는데, 유효입사 각과 레이더 반사치와의 관계에서 도출된 지형에 의한 영향을 나타내는 수식을 적용하였다. 보정 결과는 육안에 의한 영상의 비교와 함께 현지자료를 이용하여 검증하였다.

Sentinel-1A/B SAR 센서 기반 고해상도 토양수분 산정 (Estimation of High-Resolution Soil Moisture based on Sentinel-1A/B SAR Sensors)

  • 김상우;이태화;신용철
    • 한국농공학회논문집
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    • 제61권5호
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    • pp.89-99
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    • 2019
  • In this study, we estimated the spatially-distributed soil moisture at the high resolution ($10m{\times}10m$) using the satellite-based Sentinel-1A/B SAR (Synthetic Aperture Radar) sensor images. The Sentinel-1A/B raw data were pre-processed using the SNAP (Sentinel Application Platform) tool provided from ESA (European Space Agency), and then the pre-processed data were converted to the backscatter coefficients. The regression equations were derived based on the relationships between the TDR (Time Domain Reflectometry)-based soil moisture measurements and the converted backscatter coefficients. The TDR measurements from the 51 RDA (Rural Development Administration) monitoring sites were used to derive the regression equations. Then, the soil moisture values were estimated using the derived regression equations with the input data of Sentinel-1A/B based backscatter coefficients. Overall, the soil moisture estimates showed the linear trends compared to the TDR measurements with the high Pearson's correlations (more than 0.7). The Sentinel-1A/B based soil moisture values matched well with the TDR measurements with various land surface conditions (bare soil, crop, forest, and urban), especially for bare soil (R: 0.885~0.910 and RMSE: 3.162~4.609). However, the Mandae-ri (forest) and Taean-eup (urban) sites showed the negative correlations with the TDR measurements. These uncertainties might be due to limitations of soil surface penetration depths of SAR sensors and complicated land surface conditions (artificial constructions near the TDR site) at urban regions. These results may infer that qualities of Sentinel-1A/B based soil moisture products are dependent on land surface conditions. Although uncertainties exist, the Sentinel-1A/B based high-resolution soil moisture products could be useful in various areas (hydrology, agriculture, drought, flood, wild fire, etc.).

UHF 레이더를 이용한 대류 경계층 고도의 추정 (Estimation of the Convective Boundary Layer Height Using a UHF Radar)

  • 허복행;김경익
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-14
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    • 2001
  • 굴절 지수 구조 매개 변수(refractive index structure parameter) $C_n^2$의 증가는 보통 가온위(virtual potential temperature) ${\theta}_v$와 혼합비(mixing ratio) q의 연직 기울기가 최대가 되는 고도에서 발생하며, 대류 경계층(convective boundary layer)의 고도를 추정하는데 있어서 매우 유용한 매개 변수로 사용된다. 이 연구에서는 대류 경계층 고도의 추정에 이용되는 $C_n^2$ 첨두의 발생 특성이 조사되었으며, 또한 UHF 레이더로 관측된 $C_n^2$와 연직 속도의 분산 ${\sigma}_w$ 자료를 이용하여 대류 경계층 고도를 객관적으로 추정하는 방법이 제시되었다. UHF 레이더의 $C_n^2$ 연직 분포에서 첨두는 대류 경계층의 정상부뿐만 아니라 잔류층의 정상부나 구름층에서도 발생하였다. 약한 태양 복사로 연직 혼합이 뚜렷하지 않은 경우에 대류 경계층 고도에 상응하는 $C_n^2$ 첨두는 레윈존데(rawinsonde) 관측 자료로부터 추정된 대류 경계층 고도보다 약간 낮았다. 반면에, 강한 태양 복사에 의해 연직 혼합이 강하고 유입대에서 ${\theta}_v$와 q의 연직 기울기가 매우 클 경우에 대류 경계층 고도에 상응하는 $C_n^2$ 첨두는 레윈존데 관측 자료로부터 추정된 대류 경계층 고도와 잘 일치하였다. $C_n^2$ 첨두의 고도를 대류 경계층 고도로 결정하는 최대 후방 산란 강도 방법(maximurn backscatter intensity method)은 $C_n^2$ 연직 분포에서 하나의 첨두가 있을 경우에는 오류 없이 대류 경계층 고도를 추정하였지만 대류 경계층 고도 위에 잔류층이나 구름층이 있을 경우에는 대류 경계층 고도를 잘못 추정하였다. 본 연구에서 새로이 제시된 방법은 UHF 레이더의 $C_n^2$${\sigma}_w$ 자료를 이용하여 대류 경계층 고도로부터 오는 $C_n^2$ 첨두를 잔류층이나 구름층으로부터 오는 $C_n^2$ 첨두로부터 구별하여 오류 없이 대류 경계층 고도를 추정하였다. 또한 이 방법은 대류 경계층 고도의 일반화 추정에 적용되었으며, 후방 산란 강도의 연직 분포에서 두개의 첨두가 존해할 경우에도 더욱 신뢰성 있고 안정되게 대류 경계층 고도를 실시간으로 추정하였다.