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Analysis of free field for Acoustic Anechoic Chamber based on Time Stretched Pulse
김건욱 大韓電子工學會 2012 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.49 No.4
Time Stretched Pulse (TSP)는 공간적으로 임펄스(Impulse)를 효율적으로 전달하고 분석하기 위해서 사용되어 진다. 하지만 발신기와 수신기의 전달함수를 포함시키지 않으면, 시간 영역에서의 분석은 직, 간접 신호의 중첩으로 공간의 자유음장 특성을 파악하기 불가능하다. 일반적으로 공간의 자유음장(Free Field)은 표준 ISO 3745 Annex A에 의해서 평가되고 있는데, 일정 주파수 간격의 1/3 옥타브 밴드 신호를 연속적으로 발신 및 수신하여 거리별 신호 감소를 역자승 법칙(Inverse Square Law)을 적용하여 판단하고 있다. 본 논문은 자유음장 분석에서 TSP 신호를 적용하여 일반적인 ISO 3745의 1/3 옥타브 밴드 신호와 비교하였다. 역자승 모델 값과의 차이점을 분석한 결과 TSP 신호 또한 1/3 옥타브 밴드 신호와 유사한 결과를 보이고 있으며, 측정 시간 및 확장성에 대해서는 우수하게 판단되었다. 본 실험에서는 ISO 3745에 의해서 제한된 주파수 범위에서 자유음장과 반자유음장 (Hemi-free Field)을 검증 받은 무향실을 사용하였다. Time Stretched Pulse (TSP) is used for transmitting and analyzing the impulse signal over the designated spatial place. However, if transfer functions of transmitter and receiver are unknown, performance investigation of free field in temporal domain is barely possible due to the overlap between the direct and indirect signal from the space. Generally, the free field or hemi-free field is evaluated by the Annex A of ISO 3745 in which utilizing the inverse square law with one-third octave band signals. In this paper, the author performs analysis of free field via applying TSP with inverse square law and the results are compared with the one-third octave band signals. According to the analysis of deviation between the corresponding signal and inverse square law model, the proposed TSP method provides the comparable performance index to the one-third octave band signal with reduced measuring time. Provided that the pre-whitening can be implementable by employing the speaker and microphone transfer function, further analyses from TSP compression are able to be performed such as multipath separation from time domain data. The anechoic chamber used in this experiment is verified conformance with ISO 3745 for free field and hemi-free field condition for limited frequency of the signal.
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다중 DSP 프로세서 기반의병렬 수중정합장처리 알고리즘 설계
김건욱 대한전자공학회 2007 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.44 No.4
Parallel processing algorithms, coupled with advanced networking and distributed computing architectures, improve the overall computational performance, dependability, and versatility of a digital signal processing system. In this paper, novel parallel algorithms are introduced and investigated for advanced sonar algorithm, conventional matched-field processing (CMFP). Based on a specific domain, each parallel algorithm decomposes the sequential workload in order to obtain scalable parallel speedup. Depending on the processing requirement of the algorithm, the computational performance of the parallel algorithm reveals different characteristics. The high-complexity algorithm, CMFP shows scalable parallel performance on the array of DSP processors. The impact on parallel performance due to workload balancing, communication scheme, algorithm complexity, processor speed, network performance, and testbed configuration is explored. 고성능 네트워크와 분산처리구조가 병렬처리와 함께 결합되면, 전체적인 디지털 신호처리 시스템의 계산능력, 신뢰도, 다양성을 향상시킨다. 본 논문에서는, 발전된 형태의 수중레이더 (sonar) 알고리즘인 수중정합장처리 (Matched-Field Processing; MFP)를 위한 병렬처리 알고리즘을 디자인하고 다중 DSP 프로세서 기반의 병렬처리 시스템 상에서 성능분석과 함께 최적의 병렬처리 솔루션을 제안한다. 각각의 병렬 알고리즘은 특정한 도메인에서 주어진 계산량을 분산시키며 이를 통한 속도향상을 추구한다. 필요한 연산량과 형태에 따라서 병렬 알고리즘은 각기 다른 성능향상을 보여준다. 또한, 알고리즘의 계산량 분산방식, 프로세서간의 통신방식, 알고리즘의 복잡도, 프로세서의 속도, 목적하는 시스템의 구성에 따라서 다양한 성능지표를 보여준다. 제안하는 주파수와 출력값 기반의 병렬 알고리즘은 상당한 계산량을 요구하는 수중정합처리 알고리즘을 적절히 다중 프로세서에 균형 있게 분산시켜 프로세서의 개수와 비례하는 성능향상을 보여주고 있다.
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