• 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.

• 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.

• ETRI Journal
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• 제41권6호
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• pp.850-862
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• 2019

This work investigated three-dimensional (3D) focused microwave thermotherapy (FMT) at 925 MHz for a human tissue mimicking phantom using the time reversal (TR) principle for musculoskeletal disorders. We verified the proposed TR algorithm by evaluating the possibility of 3D beam focusing through simulations and experiments. The simulation, along with the electromagnetic and thermal analyses of the human tissue mimicking phantom model, was conducted by employing the Sim4Life commercial tool. Experimental validation was conducted on the developed FMT system using a fabricated human tissue mimicking phantom. A truncated threshold method was proposed to reduce the unwanted hot spots in a normal tissue region, wherein a beam was appropriately focused on a target position. The validation results of the simulation and experiments obtained by utilizing the proposed TR algorithm were shown to be acceptable. Effective beam focusing at the desired position of the phantom could be achieved.

• 한국음향학회지
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• 제29권5호
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• pp.295-302
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• 2010

본 논문은 다중 센서 노드가 존재하는 채널에서 시역전 전송방식을 이용하여 셀의 합용량을 증대시키는 다중 접속 기술에 대한 제안을 하였다. 제안된 방식은 시역전 기법의 신호 집속 효과를 이용하여 모든 센서노드에 동시에 다른 정보를 전달함으로써 합 용량이 증대된다. 실험을 통해 제안된 기술이 기존 주파수 직교 다중 접속 방법보다 높은 셀의 합 용량을 얻었고 센서노드의 수 30개, 트랜스듀서의 수 8개, SINR 16 dB에서 기존의 방법보다 약 27 bps/Hz 향상됨을 보였다.

• 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.

• 대기
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• 제33권1호
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• pp.49-59
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• 2023

Blocking refers to a class of weather phenomena appearing in the mid and high latitudes, whose characteristics are blocked airflow of persistence. Frequently found over the Pacific and Atlantic regions of the Northern Hemisphere, blocking affects severe weather in the surrounding areas with different mechanisms depending on the type of blocking patterns. Along with lots of studies about persistent weather extremes focusing on the specific types of blocking, a new categorization using Rossby wave breaking has emerged. This study aims to apply this concept to the classification of blockings over the Pacific and examine how different wave breakings specify the associated cold weather in the Korean peninsula. At the same time, we investigate a strongly developing ridge around the Pacific by designing a new detection algorithm, where a reversal method is modified to distinguish ridge-type blocking patterns. As result, Kamchatka blocking (KB) and strong ridge over the Central Pacific are observed the most frequently during 20 years (2001~2020) of the studied period, and anomalous low pressures with cold air over the Korean Peninsula are accompanied by blocking events. When it considers the Rossby wave breaking, cyclonic wave-breaking is dominant in KB, which generates low-pressure anomalies over the Korean Peninsula. However, KB with anticyclone wave breaking appears with the high-pressure anomalies over the Korean Peninsula and it generates the warm temperature anomaly. Lastly, the low-pressure anomalies are also generated by the strong ridge over the Central Pacific, which persists for approximately three days and give a significant impact on cold surge on the Korean Peninsula.