• 제목/요약/키워드: underwater acoustic

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Robust Energy Efficiency Power Allocation for Uplink OFDM-Based Cognitive Radio Networks

  • Zuo, Jiakuo;Dao, Van Phuong;Bao, Yongqiang;Fang, Shiliang;Zhao, Li;Zou, Cairong
    • ETRI Journal
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    • 제36권3호
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    • pp.506-509
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    • 2014
  • This paper studies the energy efficiency power allocation for cognitive radio networks based on uplink orthogonal frequency-division multiplexing. The power allocation problem is intended to minimize the maximum energy efficiency measured by "Joule per bit" metric, under total power constraint and robust aggregate mutual interference power constraint. However, the above problem is non-convex. To make it solvable, an equivalent convex optimization problem is derived that can be solved by general fractional programming. Then, a robust energy efficiency power allocation scheme is presented. Simulation results corroborate the effectiveness of the proposed methods.

특성화된 수중음향통신모뎀을 위한 신호처리 모듈 구현 (Signal Processing Module Development for specialized Underwater Acoustic Communication Modem)

  • 선희갑;박영준;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.810-816
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    • 2011
  • 기존의 수중음향통신모뎀은 상용 제품들을 기반으로 개발되어 수중음향통신모뎀의 기능 및 성능 구현은 가능하지만 개발 시스템을 제품화하기에는 시스템의 크기나 개발 비용 등에서 단일 플랫폼으로의 시스템 구현이 필수적으로 요구되었다. 따라서 본 논문에서는 수중음향통신모뎀의 단일 하드웨어 플랫폼을 구현함에 있어 중요한 역할을 하는 신호처리 모듈을 TigerSHARC DSP 프로세서를 이용하여 설계 및 구현하고자 한다.

수중 음향 환경에서의 영상 전송 성능 비교분석 (Performance Comparison of Image Transmission in Underwater Acoustic Environment)

  • 이승우
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.19-29
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    • 2008
  • Underwater acoustic(UWA) communication is one of the most difficult field in terms of severe channel environments such as multipath propagation, high temporal and spatial variability of channel conditions. Therefore, it is important to model and analyze the characteristics of underwater acoustic channel such as multipath propagation, transmission loss, reverberation, and ambient noise. In this paper, UWA communication channel is modeled with a ray tracing method and applied to image transmission. Quadrature phase shift keying(QPSK) and multichannel decision feedback equalizer(DFE) are utilized as phase-coherent modulation method and equalization technique, respectively. The objective is to improve the performance of the image transmission using vertical sensor array instead of single sensor in the viewpoint of bit error rate(BER), constellation diagram, and received image quality.

수동형 해양 시역전 수중음향장벽과 수중탐지에의 응용 (Underwater Acoustic Barrier with Passive Ocean Time Reversal and Application to Underwater Detection)

  • 신기철;김재수
    • 한국음향학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.551-560
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    • 2012
  • 시역전 기술을 활용한 수중음향장벽에 의한 수중물체 탐지는 능동소나와 수동소나의 기법과 이론적 배경이 명확한 시역전 처리의 개념을 포함하고 있다. 본 논문에서는 수동형 해양 시역전에 의한 수중탐지의 개념과 이론을 수립하였다. 또한 수중음향 전파모델을 활용하여 모델링을 통해 수동형 시역전 수중음향장벽의 성능 예측을 수행하였다. 본 연구의 결과는 수동형 시역전 개념을 이용한 수중음향장벽 탐지시스템의 설계 시 유용한 성능예측 도구로 활용될 수 있다.

잔향 수조에서의 시간 이력 수음 신호 간 교차상관을 이용한 수중 음속 계측 방법에 관한 실험적 검증 (Experimental Validation on Underwater Sound Speed Measurement Method Using Cross-Correlation of Time-Domain Acoustic Signals in a Reverberant Water Tank)

  • 이주엽;김국현;박성주;조대승
    • 대한조선학회논문집
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    • 제61권1호
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    • pp.1-7
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    • 2024
  • Underwater sound speed is an important analysis parameter on an estimation of the underwater radiated noise (URN) emitted from vessels. This paper aims to present an underwater sound speed measurement procedure using a cross-correlation of time-domain acoustic signals and validate the procedure through an experiment in a reverberant water tank. For the purpose, time-domain acoustic signals transmitted by a Gaussian pulse excitation from an acoustic projector have been measured at 20 hydrophone positions in the reverberant water tank. Then, the sound speed in water has been calculated by a linear regression using 190 cross-correlation cases of distances and time lags between the received signals and the result has been compared with those estimated by the existing empirical formulae. From the result, it is regarded that the presented experimental procedure to measure an underwater sound speed is reliably applicable if the time resolution is sufficiently high in the measurement.

얕은 수심에서 동작하는 소형 수중 디바이스를 위한 음향 모뎀 설계 및 구현 (Design and Implementation of an Acoustic Modem for Small Underwater Devices Operating at Shallow Water)

  • 전준호;박성준
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권11호
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    • pp.110-117
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    • 2012
  • 내수면 및 연근해에서 수질 오염 감시, 수중 생태 관찰, 수중 침입 감지 등을 효과적으로 수행하는 시스템이 요구됨에 따라 근거리 수중 음파 통신을 수행하는 음향 모뎀에 대한 관심도 증대되고 있다. 얕은 수심에서는 음파의 수중 전달 과정에서 발생하는 확산, 흡수, 반사, 산란 등에 의해 채널 해석이 용이하지 않으며 음향 모뎀의 개발 사례 및 성능이 매우 제한적이다. 또한, 얕은 수심에서 수중 음파 통신 시스템을 구성할 경우 고정형 수중 노드 및 이동형 수중 이동체에 탑재되는 수중 모뎀의 크기에 대한 제약이 존재한다. 본 논문에서는 수중 채널에서 음파의 전송 중 발생하는 손실에 대해 고찰하고, 고정형 및 이동형 근거리 수중 음파 통신에 적합한 고효율 초소형 음향 모뎀을 설계 구현한다. 개발한 수중 음향 모뎀을 활용하여 최대 500 미터, 2 kbps의 전송속도로 수심이 얕은 호수에서 실증 실험을 실시함으로써 적용 가능성을 검증한다.

무향 수조 설계기법 연구 (A Research on the Design Techniques for Underwater Acoustic Basin)

  • 임용곤;이종무;배상현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.212-221
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    • 2001
  • 본 논문에서는 수중에서의 초음파를 이용하여 개발되고 있는 시스템 및 핵심기술들의 시험을 위해 반드시 필요한 무향수조 설계에 대하여 기술하고 있다. 무향수조에 사용되는 흡음판의 재질로서는 일반적으로 다공성 플라스틱, 재생용 고무, 알루미늄 폼, 우레탄 폼 등을 사용하는데, 본 논문에서는 흡음성능이 우수하고 경제적인 다공생 재생고무를 선정하였다. 따라서, 이 재질에 대한 흡음성능 및 특성을 살펴보았다. 또한, 흡음판의 형상설계를 통해 최적의 흡음성능을 갖는 무향수조를 설립할 수 있도록 쐐기형 흡음판을 설계하였으며, 쐐기각도에 따른 반사경로를 수학적으로 해석하여 최적의 흡음성능을 가질 수 있는 흡음판을 설계하였다. 또한, 확보된 무향수조 공간에 효율적인 흡음판 배치를 위한 치구설계 및 배치선계를 수행하였다.

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무향 수조 설계기법 연구 (A Research on the Design Techniques for Underwater Acoustic Basin)

  • 임용곤;이종무;박종원
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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    • pp.371-377
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    • 2000
  • 본 논문에서는 수중에서의 초음파를 이용하여 개발되고 있는 시스템 및 핵심기술들의 시험을 위해 반드시 필요한 무향수조 설계에 대하여 기술하고 있다. 무향수조에 사용되는 흡음판의 재질로서는 일반적으로 다공성 플라스틱, 재생용 고무, 알루미늄 폼, 우레탄 폼 둥을 사용하는데, 본 논문에서는 흡음성능이 우수하고 경제적인 다공생 재생고무를 선정하였다. 따라서, 이 재질에 대한 흡음성능 및 특성을 살펴보았다. 또한, 흡음판의 형상설계를 통해 최적의 흡음성능을 갖는 무향수조를 설립할 수 있도록 쐐기형 흡음판을 설계하였으며, 쐐기각도에 따른 반사경로를 수학적으로 해석하여 최적의 흡음성능을 가질 수 있는 흡음판을 설계하였다 또한, 확보된 무향수조 공간에 효율적인 흡음판 배치를 위한 치구설계 및 배치설계를 수행하였다.

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천해 수중 음향 통신 채널에서 적응 등화기의 성능 (Performance of Adaptive Equalizer in the Shallow Underwater Acoustic Communication Channel)

  • 최현규;이상민
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.29-36
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    • 2013
  • 심벌 간 간섭은 천해 수중 음향 채널에서 신뢰성 있는 고속 데이터 통신을 방해하는 주된 장해 요인 중의 하나이다. 이 논문은 수중 음향 통신 시스템에서 심벌 간 간섭을 완화시키기 위한 방법으로서 사용되는 적응 등화기의 시뮬레이션에 대하여 연구한다. 수중 채널은 다중 경로의 중첩으로 모델링하는데, 각 경로의 길이와 상대적 지연은 채널 기하로부터 계산된다. 이 채널 모델을 기반으로 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 천해 수중 음향 채널에서 적응 등화기의 성능을 탐구한다.

지상 통신 네트워크와 수중음파 통신 네트워크의 상호연결을 위한 가상 주소 매핑 방법 (A Virtual Address Mapping Method for Interconnection between Terrestrial Communication Network and Underwater Acoustic Communication Network)

  • 김창화
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.27-45
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    • 2018
  • 지상 통신 네트워크와 수중음파 통신 네트워크는 동작 환경, 통신 매체, 전파 지연 속도, 주파수 대역폭, 통신 속도, 비트 에러율 등에서 매우 다른 통신 특성을 갖는다. 이러한 다른 특성들로 인해 이들 두 통신 네트워크는 주소체계와 최대 패킷 크기에서 차이가 생기며, 결과적으로, 이 차이는 두 통신 네트워크를 상호연결 하는데 장애가 될 수밖에 없다. 본 논문은 지상 통신 네트워크와 수중음파 통신 네트워크 사이에서 서로 다른 주소체계로 인해 발생하는 상호연결 문제를 해결하기 위해 가상 주소를 이용하는 방법을 제시하고 수학적 모델링을 통해 수중 환경에서의 메시지 송수신 지연 시간에 대한 성능을 분석한다.