• 제목/요약/키워드: backscattering probability

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An Improved Semi-Empirical Model for Radar Backscattering from Rough Sea Surfaces at X-Band

  • Jin, Taekyeong;Oh, Yisok
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제18권2호
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    • pp.136-140
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    • 2018
  • We propose an improved semi-empirical scattering model for X-band radar backscattering from rough sea surfaces. This new model has a wider validity range of wind speeds than does the existing semi-empirical sea spectrum (SESS) model. First, we retrieved the small-roughness parameters from the sea surfaces, which were numerically generated using the Pierson-Moskowitz spectrum and measurement datasets for various wind speeds. Then, we computed the backscattering coefficients of the small-roughness surfaces for various wind speeds using the integral equation method model. Finally, the large-roughness characteristics were taken into account by integrating the small-roughness backscattering coefficients multiplying them with the surface slope probability density function for all possible surface slopes. The new model includes a wind speed range below 3.46 m/s, which was not covered by the existing SESS model. The accuracy of the new model was verified with two measurement datasets for various wind speeds from 0.5 m/s to 14 m/s.

A Semi-empirical Model for Polarimetric Radar Backscattering from Bare Soil Surfaces

  • Oh, Yi-Sok
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.141-153
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    • 2001
  • A semi-empirical polarimetric backscattering model for bare soil surfaces is presented. Based on measurements by using polarimetric scatterometers and the JPL AirSAR, as well as the theoretical models, the backscattering coefficints $\sigma$$^0_w$, $\sigma$$^0_{hh}$ and $\sigma$$^0_{vh}$, and the parameters of the copolarized phase-difference probability density function, namely the degree of correlation $\alpha$ and the copolarized-phase-difference $\zeta$, are modeled empirically in terms of the volumetric soil moisture content m$_v$ and the surface roughness parameters $k_s$ and $k_l$, where k=2$\pi$f/c, s is the rms height and l is the correlation length.

거머리말 (잘피) 서식지의 고주파 후방산란 특성 (Characteristics of High Frequency Backscattering Strength by Zostera Marina (Seagrass) Bed)

  • 윤관섭;나정열;라형술
    • 한국음향학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.97-102
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    • 2005
  • 해저 경계면에 서식하는 거머리말 (Zostera marina : 잘피)의 후방산란 특성을 연구하기 위하여 음향 실험을 실시하였다. 해상실험은 남해 동대만에서 거머리말의 광합성 시 발생되는 산소 공기방울의 영향을 파악하기 위해 주간과 야간에 실시하였다. 다중 주파수 (30$\~$120 kHz)에 대한 주파수 응답특성을 측정하였고 단일 주파수 (120 kHz)를 이용하여 거머리말의 움직임에 따라 변화하는 후방산란강도의 분포를 확률밀도함수 (probability density function)로 나타내었다. 실험결과 다중 주파수에 대한 주파수 의존성과 주$\cdot$야간 산란강도의 차이를 확인하였고 거머리말 움직인에 대한 산란강도의 분포 양상은 가우시안 확률밀도 함수 (Gaussian PDF)로 특성을 나타냈다 주$\cdot$야간 산란강도의 차이는 광합성에 의해 생성된 산소 공기방울에 의한 영향으로 추정되었다.

활어의 후방산란 단면적 측정 (Measurement of Backscattering Cross Sections of Live Fish)

  • 박해훈;장지원
    • 수산해양기술연구
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    • 제20권1호
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    • pp.11-16
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    • 1984
  • 어군량의 추정에 필요한 활어체의 후방산란단면적을 실험수조 내에서 40KHz와 170KHz의 음파로써 담수어인 메기.잉어.틸라피아, 해수어인 볼낚.농어.숭어.용치놀래기 등에 대해 측면(side aspect)에서 각각 75~216회 측정한 결과는 다음과 같다. 1. 전장(total length)이 10.7~24.0cm인 어체들의 후방산란단면적은 5.62$\times$10 상(-5) m 상(2) ~7.23$\times$10 상(-4) m 상(2)였으며, 그 표적강도는 -42.50dB~-31.38dB이었다. 2. 어체의 크기와 표적강도의 일반적인 관계는 어종과 주파수에 따라 다르나, 대체로 큰 어체일수록 잘 반사하는 경향을 나타내었다. 3. 활어에 대한 유효산란길이의 확률분포와 Rayleigh 분포화의 적합도를 유의수준 5%에서 x 상(2) 검정한 결과, 파장에 대한 어체의 길이의 비(acoustic length ratio)가 4.5 및 4.7처럼 적을 때에는 Rayleigh 분포를 이루지 않는다는 것을 알 수 있었다.

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Modified View Factor를 이용한 인공위성 분자오염 역류확률 예측법 (An efficient method using the modified view factor for estimating the molecular backscattering probability in the space conditions)

  • 이진원;이재달;이민영;한동인;이창호;이상률
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.57-62
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    • 2005
  • 인공위성의 outgassing 분자에 대한 역류오염 해석에는 BGK 또는 DSMC 등의 방법이 사용되어 왔으나, 이들은 해석이 복잡하고 시간이 오래 걸리는 등의 비효율성이 문제이다. 본 논문에서는 분자들의 충돌간 평균자유행로가 위성체의 크기에 비해 매우 길고, 동시에 위성체의 속도가 분자들의 열속도보다 매우 크다는 점을 이용하여, 간단한 근사모델을 도입함으로써 일반적인 view factor 법과 비슷한 편리성과 간편성을 가지면서 DSMC법과 정확하게 일치하는 결과를 주는 modified view factor 법을 개발, 제안한다.

천해에서 이동음원으로 측정한 해저면 후방산란의 통계적 특성 (Statistical Characteristics of Bottom Backscattering by a Moving Source at a Shallow Water Site)

  • 박정수;정문섭;장덕홍;최재영;심태보
    • 한국음향학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.18-23
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    • 1996
  • 산란강도의 변동에 따른 통계적 특성은 능동소나의 성능에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 주요 산란과정을 이해하는 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 천해에서 측정한 해저면 후방산란 신호의 통계적 특성 분석에 대한 내용을 기술하였다. 천천히 움직이는 30kHz의 실험용 소나로 해저면에 대한 자료를 수집하였다. 신호의 진폭변화에 대한 시${\cdot}$공간 상관함수를 계산하였다. 또한, 넓은 빔과 좁은 빔 신호의 포락선에대한 분포함수와 오경보 확률을 계산하고, 이론 모델과 비교를 시도하였다. 분석 결과에서 이동음원에 의한 해저면 후방산란 변동의 통계적 특성은 고정된 음원의 경우와 다른 특징을 나타냈다.

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TSR 릴레이를 활용한 무선 전력 Backscatter 통신 성능 분석 (Performance Analysis of Wireless-powered Backscatter Communication with TSR-based Relay)

  • 박시우;박재현;황규성
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.1164-1170
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    • 2020
  • In this paper, we consider the wireless-powered backscatter communication which consists of a power beacon, a source, a relay, and a destination. For the proposed wireless-powered backscatter communication, the source transmits its signals to both the relay and the destination via a backscattering channel and the relay which has a rechargeable battery performs an energy harvesting as well as an information forwarding based on the time switching relay (TSR) protocol. Based on the decode-and-forward (DF) relay transmission, we investigate performances of the proposed system in terms of outage probability and transmission rate in which the exact performance analysis of outage probability is given. Finally, some numerical examples are given to verify our provided analytical results for different system conditions.

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.

음향후방산란신호의 나카가미 확률밀도함수를 이용한 해저퇴적물 분류 (Seafloor Sediment Classification Using Nakagami Probability Density Function of Acoustic Backscattered Signals)

  • 복태훈;팽동국;박요섭;공기수;박수철
    • 한국음향학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.165-173
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    • 2009
  • 해양 탐사에 있어서 해저퇴적물의 물성을 파악하는 것은 해양 연구의 기초 자료로써 활용되고 있다. 이러한 해저퇴적물의 물성을 파악하기 위해서는 시추를 통한 직접적인 방법이 있지만 경제적, 시간적 손실이 크고 공간적인 한계가 있다. 이에 음향 장비를 이용한 해저퇴적물 분류 연구가 활발히 진행 중에 있다. 본 논문에서는 해저 지형 조사 장비의 일종인 음향측심기에 의한 음향 신호의 나카가미(Nakagami) 분포를 분석하여 해저퇴적물의 특성을 분류하는 연구를 수행하였다. 나카가미 변수인 m 값의 변화에 따라 해저퇴적물의 물리적 특성이 달라지는 것을 확인하였고, 이는 해저퇴적물특성 연구의 기초자료로 활용되리라고 여겨진다.

Bio-Optical Modeling of Laguna de Bay Waters and Applications to Lake Monitoring Using ASTER Data

  • Paringit, EC.;Nadaoka, K.;Rubio, MCD;Tamura, H.;Blanco, Ariel C.
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.667-669
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    • 2003
  • A bio-optical model was developed specific for turbid and shallow waters. Special studies were carried out to estimate absorption and scattering properties as well as backscattering probability of suspended matter. The inversion of bio-optical model allows for direct retrieval of turbidity and chlorophyll- a from the visible-near infrared (VNIR) range sensor. Time-series satellite imagery from ASTER AM-1 sensor, were used to monitor the Laguna de Bay water quality condition. Spatial distribution of temperature for the lake was extracted from the thermal infrared (TIR) sensor. Corresponding field surveys were conducted to parameterize the bio -optical model. In-situ measurements include suspended particle and chlorophyll-a concentrations profiles from nephelometric devices and processing of water samples. Hyperspectral measurements were used to validate results of the bio -optical model and satellite- based estimation. This study provides a theoretical basis and a practical illustration of applying space- based measurements on an operational basis.

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