• 제목/요약/키워드: time-of-arrival estimation

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비동기 양상태 소나의 표적 거리 추정 오차 분석 (Analysis of the range estimation error of a target in the asynchronous bistatic sonar)

  • 정의철;김태환
    • 한국음향학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.163-169
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    • 2020
  • 비동기 양상태 소나는 음원 방향에서 수신되는 직접파를 탐지하고 직접파가 수신된 시간을 추정하여 반사파의 거리를 산출한다. 따라서 동기식에 비해 직접파 수신 시간 추정 오차가 표적 거리 추정 오차에 더하여 나타난다. 특히, 직접파는 다중경로 신호에 의해 정합필터 출력이 여러 개의 첨두치로 나타나는데 문턱치를 넘는 첫 번째 첨두치로 직접파 도달시간을 추정하는 기법과 가장 큰 첨두치로 직접파 도달시간을 추정하는 기법에 대하여 분석하였다. 실험은 공간적으로 분리된 음원과 해저에 매설된 선배열 수신센서로 구성된 양상태 소나를 이용하여 모의 반향기에서 반향되는 유사 표적 신호를 획득하는 방식으로 진행되었다. 실험결과 첫 번째 첨두치로 직접파 도달시간을 추정하는 기법이 표적 거리 추정 오차가 더 작은 것을 확인하였다. 도출된 결과는 비동기 양상태 소나의 표적 추적 기법에 활용할 예정이다.

중계기를 이용한 TOA 및 TDOA 기반의 위치추정 기법 (Location Estimation Technique Based on TOA and TDOA Using Repeater)

  • 전슬비;황석승
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.571-576
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    • 2022
  • 무인화 기술의 획기적인 발달로 인해, 사용자 또는 객체의 위치를 정확히 추정하는 위치추정기술(Location Detection Technology : LDT)이 매우 중요하게 부각되고 있다. 대표적인 위치추정기술로 도달 시간을 측정하여 위치를 계산하는 TOA(: Time of Arrival)와 신호의 도달 시간차를 이용하여 위치를 계산하는 TDOA(: Time Difference of Arrival) 방식이 있다. 이들 기술은 3개 이상의 기지국들로부터 수신된 신호들을 기반으로 TOA의 경우에는 원을 TDOA의 경우에는 쌍곡선을 그려 교점을 계산해 위치를 추정하는 기술이다. 도심의 경우 전파 음영지역이 많이 발생하는데, 이 문제점을 개선하기 위해 많은 중계기가 설치되어 있다. 이러한 중계기를 거쳐서 수신되는 신호를 기반으로 단말기의 오차를 추정할 시 심각한 오차가 발생하게 된다. 본 논문은 중계기를 거쳐 수신된 신호를 이용하여, 위치를 정확하게 추정할 수 있는 기술을 제안한다. 제안된 기술은 한 개의 중계기와 두 개의 기지국으로부터 수신된 신호를 기반으로 TOA 및 TDOA 기법을 이용하여 단말기의 위치를 추정한다.

공간 영역 신호에서 다중 빔 형성을 이용한 목표물 추정 방법에 대한 연구 (A Study on Target Incident Signal Estimaion Technique of spatial Spectrum in Wireless Network System)

  • 이관형;송우영;이명호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.137-142
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    • 2013
  • 도래 방향 추정은 공간상에서 안테나에 수신된 원하는 신호의 입사 방향을 추정하는 것이다. 본 논문에서는 레이더에서 다중 빔 형성을 이용하여 신호 도래 방향을 추정하였다. 신호 도래 방향의 추정방법으로 본 논문에서는 빔 조향 제안 알고리즘과 공간 상관 행렬 가중치를 이용하였다. 모의실험을 통하여 본 연구에서 제안된 알고리즘 성능을 기존 알고리즘과 비교분석하였다. 목표물 도래방향 추정에서 본 연구에서 제안한 방법이 고유치 전개를 하지 않기 때문에 처리시간 단축에서 효과적이다. 본 연구에서 제안한 방법이 목표물 추정에서 기존 알고리즘보다 우수함을 나타내었다.

CDMA 환경에서 위치추정을 위한 벡터채널 모델링과 Direction Finding을 이용한 위치 추정 (Vector Channel Modeling & Position Estimation using Direction Finding Methods for CDMA Mobile Wireless Systems)

  • 김장섭;이용우;정우곤
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.27-30
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    • 1999
  • A spatio-temporal vector channel model is introduced for the position location (PL) estimation problem for CDMA cellular system environment. Two common ways for the PL make use of the AOA (Angle Of Arrival) and TDOA (Time Difference Of Arrival) from a subscriber to the multiple sensors (base stations). In this paper, we applied the derived vector channel to simulate the multipath channel for the angle of the signal arrival in CDMA systems. Cross-correlation method is a good candidate among other direction finding algorithms available in literature, especially in wideband modulation as in the CDMA system. The PL estimation errors are evaluated for different channels, which are obtained as a parameter of scattering radius of the suggested model. We noted that the number of sensors (base-stations) are related to the PL errors in favor of the available data.

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마이크로셀 구조에서 퍼지 이론을 이용한 이동체 위치 추정 방법 (Mobile Location Estimation scheme Using Fuzzy Set Theory in Microcell Structure)

  • 이종찬;이문호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권10호
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    • pp.1-8
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    • 2000
  • 본 연구에서는 AOA(Angle of Arrival)와 TOA(Time of Arrival) 그리고 TDOA(Time Difference of Arrival)의 추정값을 이용한 위치 추정 기법들을 설명하고 분석하였다 이들 기법들을 다중경로 페이딩 (mutipath fading)과 shadowing을 갖는 마이크로셀 환경에 적용한다면, 빠르고 예측할 수 없는 신호 레벨 의 변화로 인하여 이동체의 위치를 정확히 추정하는 것은 어렵다. 따라서 본 연구에서는 수신 신호 세기 (RSS: Received Signal Strength) 이외에 이동체와 기지국간의 거리, 이동체의 이동방향, 이동체의 이전위치와 같은 부정확한 다수의 파라미터를 동시에 고려하는 퍼지 다기준(multi-criteria) 의사 결정 방법을 이용하여 이동체의 위치를 결정하는 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여, 이동체의 방향과 속도의 영향을 분석한다.

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연천댐 사례를 통한 댐 파괴 부정류해석 및 하류 영향 검토(I) -댐 파괴 시나리오와 부정류 해석을 통한 지속시간 및 파괴시간 해석- (Dam Failure and Unsteady Flow Analysis through Yeoncheon Dam Case(I) -Analysis of Dam Failure Time and Duration by Failure Scenarios and Unsteady Flow -)

  • 장석환
    • 한국환경과학회지
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    • 제17권11호
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    • pp.1281-1293
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    • 2008
  • This study aims at the estimation of dam failure time and dam failure scenario analysis of and applied to Yeoncheon Dam which was collapsed August 1st 1999, using HEC-HMS, DAMBRK-FLDWAV simulation model. As the result of the rainfall-runoff simulation, the lancet flood amount of the Yeoncheon Dam site was $10,324\;m^3/sec$ and the total outflow was $1,263.90\;million\;m^3$. For the dam failure time estimation, 13 scenarios were assumed including dam failure duration time and starting time, which reviewed to the runoff results. The simulation time was established with 30 minutes intervals between one o'clock to 4 o'clock in the morning on August 1, 1999 for the setup standard for each case of the dam failure time estimation, considering the arrival time of the flood, when the actually measured water level was sharply raising at Jeongok station area of the Yeoncheon Dam downstream, As results, dam failure arrival time could be estimated at 02:45 a.m., August 1st 1999 and duration time could be also 30 minutes. Those results and procedure could suggest how and when dam failure occurs and analyzes.

연속웨이블렛변환을 이용한 평판구조물에서의 충격위치 추정 (Application of a Continuous Wavelet Transform to the Impact Location Estimation in Plate Type Structures)

  • 박진호;이정한;박기용
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.311-316
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    • 2004
  • For the location estimation in the conventional LPMS(Loose Parts Monitoring System), it is popular to employ a group delay among the acoustic sensors installed within a 3 ft range from the impact source. However, there exists inherent error in determining the arrival time differences of the generated wave group among the neighboring sensors. To overcome this problem in this study, the two dimensional approach has been proposed and applied to effectively estimate the arrival time differences by using a continuous wavelet transform which is one of the linear time-frequency analysis methods. The experiment has been performed to both the plate model and the real steam generator in a nuclear power plant. It is expected that the reliability of the location estimation could be enhanced when the proposed time-frequency method is introduced into the LPMS system.

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Position Estimation of Sound Source Using Three Optical Mach-Zehnder Acoustic Sensor Array

  • Hwang, Jeong-hwan;Seon, Seokpyeong;Park, Chang-Soo
    • Current Optics and Photonics
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    • 제1권6호
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    • pp.573-578
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    • 2017
  • Position estimation of a sound source based on time difference of arrival at an array of three acousto-optic sensors is introduced. Each sensor consists of a Mach-Zehnder interferometer including a sensing part in one arm that is a piece of fiber surrounded by membrane in order to enhance the acousto-optic effect. Estimation error of a recorded gunshot sound signal was evaluated with the theoretically calculated values for two different locations.

Maximum Likelihood and Signal-Selective TDOA Estimation for Noncircular Signals

  • Wen, Fei;Wan, Qun
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제15권3호
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    • pp.245-251
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    • 2013
  • This paper addresses the issue of time-difference-of-arrival (TDOA) estimation for complex noncircular signals. First, under the wide-sense stationary assumption, we derive the maximum likelihood (ML) estimator and the Cramer-Rao lower bound for Gaussian noncircular signals in Gaussian circular noise. The ML estimator uses the second-order statistics information of a noncircular signal more comprehensively when compared with the cross-correlation (CC) and the conjugate CC estimators. Further, we present a scheme to modify the traditional signal-selective TDOA methods for noncircular signals on the basis of the cyclostationarity of man-made signals. This scheme simultaneously exploits the information contained in both the cyclic cross-correlation (CCC) and the conjugate CCC of a noncircular signal.

이상치 검출 알고리즘을 이용한 TDOA와 FDOA 기반 이동 신호원 위치 추정 기법 (Robust Location Estimation based on TDOA and FDOA using Outlier Detection Algorithm)

  • 유호근;이재훈
    • 융합정보논문지
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    • 제10권9호
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    • pp.15-21
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    • 2020
  • 본 논문은 다수의 전자전 센서에서 추출된 시간지연 차이정보와 도플러주파수 차이정보를 이용하는 Two-step weighted least-squares 기반의 이동 신호원 위치 및 속도 추정 기법에서, 수집 정보의 이상치를 검출하는 알고리즘을 제안하고자 한다. 다수의 전자전 센서에서 추출되는 정보는 다양한 요인에 의해 정보에 이상치가 발생할 수 있으며, 이를 효과적으로 검출하고 데이터 융합과정에서 이상치를 배제하여 이동 신호원의 위치와 속도 추정의 정확도를 높이고자 한다. 본 논문에서는 이상치를 제외한 최소의 정상치 정보 집합을 추출하고, 이를 기반으로 나머지 정보의 이상치 여부를 확률적으로 판단하는 알고리즘을 제안하였으며, 이를 모의실험을 통해, 정보의 이상치가 효과적으로 제거되어 위치 및 속도 추정의 정확도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 정상치 거리정보 잡음이 20dB 이하인 경우, 이상치 정보를 효과적으로 제거하여, Cramér-Rao lower bound에 근접한 위치 및 속도 추정 정확도를 얻음을 확인하였다.