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도경철,손경식 한국음향학회 1999 韓國音響學會誌 Vol.18 No.1
본 연구에서는 음향측정 목적의 선형배열에 가우시안 가중치를 적용시킨 광대역 단일 빔형성 알고리듬을 제안한다. 제안 알고리듬은 배열 내의 모든 센서를 동시에 사용하여 1회에 광대역 수신 빔을 형성시킨다. 여기서 주파수 종속 함수의 가우시안 가중치는 각 센서의 수신 주파수 범위를 제어하도록 시간지연 보상 전에 적용된다. 시뮬레이션 결과, 제안 알고리듬에 의해 형성된 광대역 단일빔의 지향지수 및 빔패턴 특성이 광대역 음향신호 측정에 가용함을 확인하였다. This paper proposes a new wide-band beamforming algorithm which has Gaussian weighting at nested linear array for acoustic measurement. The beamforming is performed one-shot by using all sensors simultaneously, not octave-by-octave. Gaussian weighting of frequency-dependent function is applied to each sensor before time-delay compensation so as to control the frequency receiving band of each sensor. As the results of the simulations, it is confirmed that the proposed algorithm can form the one-shot beams having uniform directivity index and also it can be applied to the broad-band acoustic measurement.
한국 환경에 적합한 기동형 수중음향측정체계 운용 개념 연구
도경철,손권,최재용,Dho, Kyeong-Cheol,Son, Kweon,Choi, Jae-Yong 한국군사과학기술학회 2003 한국군사과학기술학회지 Vol.6 No.2
The radiated-noise of combat ship is very important in the point of detection and vulnerability assessment. Therefore several kind of underwater acoustic measurement method has been developed. This paper reviews the various measurement concepts and proposes a procedure to select the better one under consideration of measurement conditions. And this paper recommends the portable drift type, which has vertical line array, as the most efficient measurement method in Korean sea.
협대역 수중음향측정을 위한 신뢰도 기반의 측정정확도 분석
도경철,최재용,이용곤 한국음향학회 2000 韓國音響學會誌 Vol.19 No.4
In order to predict the performance and the usefulness of the narrow-band underwater acoustic measurement system at design stage, whose error variance is not clearly described, in this study a boundary equation to estimate the measurement accuracy is proposed based on the confidency as SNR variation. The boundary is presented as a function of SNR and the number of samples. In this paper, the measurement performance for narrow-band signal is simulated by the proposed boundary equation and the results are reviewed in the biased noise condition and separately in the background noise rejected condition. 본 연구에서는 오차분산을 명확하게 표현하지 못하는 협대역 수중음향 측정체계의 측정성능 및 운용성을 설계 단계에서 사전 예측할 목적으로, 신호대잡음비에 따른 신뢰도 기반의 협대역 측정정확도 예측 기준을 제안한다. 제안 기준에서 신호의 평균과 분산은 신호의 샘플 개수와 신호대잡음비에 의해 표현된다. 본 논문에서는 편향된 환경에서 수중음향을 분석하는 경우와 배경소음을 사전 예측하여 측정음향에서 제거시키는 경우에 대하여 협대역 수중음향 측정성능 예측을 제안 기준에 의해 시뮬레이션하고 그 결과를 고찰한다.
도경철,손경식 한국음향학회 1999 韓國音響學會誌 Vol.18 No.3
This paper proposes an algorithm to design the non-linear array so as to form efficiently the one-shot beam with relatively less sensors for acoustic measurement. In this algorithm, according to the spatial sampling theory the part for high frequency(HF) band has equispaced sensor array and the sensor distances below the HF band are decided as a function of number of HF sensors. As the results of the simulations, the mean and variances of directivity index(DI) of non-linear array which has less sensors are similar to those of linear array. and the DI variation for beam steering angle is very small. And the beam width at -2dB point is 6.8°. Thus it is confirmed that the design algorithm for non-linear array which is proposed to have less sensors can be efficiently used in acoustic measurement. 본 연구에서는 상대적으로 적은 센서 수에 의한 음향측정을 목적으로, 광대역 단일빔 형성을 위한 비선형 배열 알고리듬을 제안하였다. 제안 알고리듬은 공간 샘플링 이론에 따라, 고주파수 대역에서는 등간격으로 센서를 배열하고 고주파수 이하 주파수대역에서는 고주파수 대역 센서 개수를 함수로 인접 센서간 간격을 비선형 배열한다. 시뮬레이션 결과, 제안 비선형 배열은 센서 수 감소에도 불구하고 선형배열과 유사한 지향지수 평균 및 분산을 나타내었다. 또한 -2dB점에서 6.8° 이상의 빔폭을 가지고 지향각에 따른 지향지수 변화가 미소하였다. 따라서 상대적으로 적은 센서 수를 갖도록 본 논문에서 제안한 비선형 배열 알고리듬이 음향측정 목적으로 유용함을 확인하였다.
도경철,김응범 한국음향학회 1993 韓國音響學會誌 Vol.12 No.3
수중운동 추적체계의 추적 성능은 표적에 부착된 핑거로부터의송신음향이 수중센서에 도달하기 까지의 시지연과, 해저에 부설된 각 센서가 시지연을 이용하여 기하학적으로 계산하는 LOP를 얼마나 정확하게 추출하느냐에 달려있다. 본 논문에ㅓ는 수중운동 추출하느냐에 달려있다. 본 논문에서는 수중운동 추적체계의 추적성능을 예측하기 위하여 먼저 CRLB를 이용한 시지연 예측오차의 기준경계식을 유도하고, 임의 표적운도에 이를 적용시켜 추적거리오차를 추출하였다. 시뮬레이션 결과, 표적이 원형 기동하는 경우보다 직선 기동하는 경우에 표적위치에 따라 오차의변화가 더 심하고, 수중운동 추적체계의 이론적 설계성능은 주파수 대역에 의해 영향을 가장 많이 받음을 확인하였다. 한편 4km*4km 범위의 수중센서 패턴을 사용하고 주파수 대역폭을 200Hz로 취한 경우 시간지연에 의한 수중운동 추적체계의 이론적 추적오차는 0.24m 이내로 시뮬레이션 되었다.
신호대잡음비에 따른 신뢰도 기반의 광대역 음향측정 정확도 예측
도경철,최재용,손경식 한국음향학회 1998 韓國音響學會誌 Vol.17 No.8
미지신호에 대한 측정에서는 오차분산의 명확한 표현이 어렵다. 본 연구에서는 이와 같은 수동측정에서의 측정정확도를 예측하기 위한 방법을 정립한다. 제안된 예측 방법은 신 뢰도를 기반으로 신호대잡음비 및 주파수대역폭과 시간적분과의 곱에 의해 정확도를 표현한 다. 본 논문에서는 배경소음 환경에서의 측정음향을 그대로 분석하는 경우와 배경소음을 예 측하여 측정음향에서 제거시키는 경우를 구분하여 광대역 음향측정시의 성능예측 기준을 시 뮬레이션하고 정확도를 예측한다.