수중 AWGN 채널에서의 파라메트릭 배열 통신 성능

이재일,이종현,배진호,팽동국,김원호,Lee, Jaeil,Lee, Chong Hyun,Bae, Jinho,Paeng, Dong-Guk,Kim, Won-Ho 한국음향학회 2013 韓國音響學會誌 Vol.32 No.4

본 논문에서는 간략화된 차 주파수의 신호대잡음비을 이용하여 수중 AWGN 환경하에서 파라메트릭 배열 통신 시스템의 성능을 비트오류확률과 MIMO 채널용량 관점에서 분석한 결과를 제시한다. 분석을 위해 사용된 차주파수의 신호대잡음비는 전달손실, 잡음준위 그리고 비선형성이 고려된 차 주파수의 음원준위로 계산된다. 1차 주파수 210 kHz와 190 kHz, 차 주파수 20 kHz, 트랜스듀서 직경 0.1 m, 잡음준위 50 dB, 요구되는 비트오류 확률을 $10^{-4}$으로 가정할 때, 담수 환경과 해수 환경에서의 1차 주파수 통신 거리 대비 파라메트릭 배열의 통신거리 이득을 각각 59.11 km와 5 km를 얻었다. 또한, 10 bps/Hz의 채널용량 조건을 위해 SISO 및 ($2{\times}2$) MIMO 파라메트릭 배열을 사용할 경우, 담수에서는 38.84 km와 46.38 km 거리이득을 해수에서는 3.88 km 4.381 km의 거리이득을 얻었다. In this paper, we present performance analysis results of parametric array communication system in terms of theoretical BER and channel capacity of MIMO in underwater AWGN channel by using simplified SNR of difference frequency. The SNR of the difference frequency is calculated by using transmission loss, noise level, and source level of difference frequency in which nonlinear effect is considered. By assuming primary frequencies as 210 kHz and 190 kHz, difference frequency as 20 kHz, transducer diameter as 0.1 m, and noise level as 50 dB and the requested BER as $10^{-4}$, we obtain parametric array communication range gains over the communication system using primary frequency of 59.11 km in fresh water and 5 km in sea water, respectively. Also we obtain range gains of 38.84 km and 46.38 km in fresh water, and 3.88 km and 4.38 km in sea water when we use SISO and $2{\times}2$ MIMO parametric array communications for the channel capacity of 10 bps/Hz.

고지향 소나 시스템 통신 성능분석

이재일,이종현,이승욱,신정채,정진우,Lee, Jaeil,Lee, Chong Hyun,Lee, Seung Wook,Shin, Jungchae,Jung, Jin Woo 대한전자공학회 2012 전자공학회논문지 Vol.50 No.8

본 논문에서는 파라메트릭 배열 기반 소나 통신 성능을 분석하였다. 분석을 위하여 음향학적 설계요소를 고려한 최적의 차 주파수 발생조건을 구하고 비선형성이 고려된 소나 방정식을 이용하여 차 주파수의 SNR을 추정하였다. 추정된 차 주파수의 SNR을 이용하여 디지털 변조 방식에 따른 이론적인 비트오류확률과 MIMO 채널 용량을 모의실험 하였다. 1차 주파수의 평균 주파수를 560kHz, 차 주파수를 45kHz 그리고 방사 파워 28.05Watt를 가정할 때, 비트오류확률 $10^{-4}$ 이하의 통신 거리는 1차 주파수를 사용할 경우 0.9km이고 차 주파수는 4.25km로 3.35km의 거리 이득을 얻음을 확인하였다. 또한 요구되는 채널 용량 10bps/Hz를 가정할 때 1차 주파수의 구동거리는 0.83km인 반면 주파수의 경우 SISO 통신은 3.8km 그리고 $2{\times}2$ MIMO 통신은 3.98km 까지 전송 할 수 있음을 확인 하였다. In this paper, we present novel analysis results of sonar communication using parametric array. We consider transducer diameter, primary frequency, difference frequency and acoustic power as analysis parameters of communication performance. We calculate theoretical BER(Bit Error Rate) and channel capacity of MIMO(Multi Input and Multi Output) communication system. By considering practical parameters, we obtain optimum difference frequency generation condition. The obtained primary frequency is 560 kHz, difference frequency 45kHz and acoustic power is 28.05Watt. For BER of $10^{-4}$, the range gain of parametric array communication is 3.35km compared to primary frequency communication. For channel capacity of 10bps/Hz, the SISO and $2{\times}2$ MIMO communication range of parametric array communication are 3.8km and 3.98km respectively, while primary frequency communication range is 0.83km.

트랜스듀서 배열을 이용한 파라메트릭 배열 신호 생성 시스템

이재일,이종현,배진호,팽동국,최미흥,김원호,Lee, Jaeil,Lee, Chong Hyun,Bae, Jinho,Paeng, Dong-Guk,Choe, Mi Heung,Kim, Won-Ho 한국음향학회 2013 韓國音響學會誌 Vol.32 No.4

본 논문에서는 20 kHz와 32.5 kHz에 공진 주파수를 갖는 다공진 트랜스듀서를 $3{\times}16$ 배열로 구성하여 파라메트릭 배열 신호를 생성하는 시스템을 제안한다. 배열 트랜스듀서를 구동하기 위해 LM1875증폭기 소자를 이용하여 16채널 다중 증폭기를 제작하였고, 임의의 파형 생성 및 분석을 하기 위해 PXI 시스템과 LabView 8.6을 이용한 시스템이 구축되었다. 구축된 시스템을 이용하여 거리에 따른 음압레벨 변화와 빔 패턴을 측정하여 파라메트릭 현상을 확인하였다. 이론적으로 계산된 차 주파수의 감쇠거리와 회절거리는 각각 15.51 m와 1.9332 m이며, 음압레벨 실험결과 회절거리 이전 근거리 음장에서 차 주파수의 음압이 누적되어 증가되는 현상을 확인 하였다. 실험을 통해 측정된 차 주파수의 빔 패턴은 2개의 1차 주파수가 중첩된 빔 패턴과 유사함을 확인하여 고지향 파라메트릭 신호가 생성됨을 확인하였다. We present a parametric array signal generating system using $3{\times}16$ transducer array which is composed of multi-resonant frequency transducers of 20kHz and 32.5kHz. To drive transducer array, sixteen channel amplifier using LM1875 chips is designed and implemented, and the PXI system based on the LabView 8.6 for arbitrary signal generation and analysis is used. Using the proposed system, we measure sound pressure level and beam pattern of difference frequency and verify the nonlinear effect of difference frequency. The theoretical absorption range and the Rayleigh distance are 15.51m and 1.933m, respectively and we verify that sound pressure of difference frequency is accumulated and increased at the near-field shorter than the Rayleigh distance. We verify that the beam pattern of the measured difference frequency and the beam pattern obtained by the superposition of two primary frequencies are similar, and high directional parametric signal was generated.

모듈러 공법 기반 강교 공급사슬 관리를 위한 시뮬레이션 모형 개발

이재일,정은지,김시남,정근채,Lee, Jaeil,Jeong, Eunji,Kim, Sinam,Jeong, Keunchae 한국건설관리학회 2022 한국건설관리학회 논문집 Vol.23 No.2

본 연구에서는 모듈러 공법 기반 강교 건설공사에 대해 공급사슬 관리를 위한 시뮬레이션 모형을 개발한다. 이를 위해, 우선 강교 건설에 대한 공장 제작/현장 시공 체계 자료를 수집한 후, 이를 바탕으로 공급사슬, 개체, 자원, 공정 등을 정의하였다. 이후, Arena 소프트웨어를 이용하여 데이터, 플로차트, 애니메이션 모듈을 작성함으로써 강교 공급사슬 시뮬레이션 모형을 개발하였다. 마지막으로, 개발된 모형의 논리성 검증과 유효성 확인을 위한 애니메이션 검증, 극한 조건 검증, 평균값 확인, 리틀의 법칙 확인, 사례 실적값 확인 등의 방법론을 이용하여 모형의 타당성을 검토하였다. 검토 결과, 개발된 시뮬레이션 모형은 논리적 오류 없이 강교 공급사슬의 공정과 특성을 적합하게 표현하며, 분석 대상 공급사슬에 대한 정확한 성능평가척도 예측치를 제공하였다. 향후, 본 연구에서 개발된 시뮬레이션 모형은 강교 공급사슬 체계를 최적으로 운영하기 위한 관리기법을 개발함에 있어 성능 평가 플랫폼으로서의 역할을 충실히 수행할 수 있을 것이다. In this study, we develop a simulation model for Supply Chain Management (SCM) of modular construction based steel bridge. To this end, first, Factory Production/Site Construction system data for the steel bridge construction were collected, and supply chain, entities, resources, processes were defined based on the collected data. After that, a steel bridge supply chain simulation model was developed by creating data, flowchart, and animation modules using Arena software. Finally, verification and validation of the model were performed by using animation check, extreme condition check, average value test, Little' s law test, and actual case value test. As a result, the developed simulation model appropriately expressed the processes and characteristics of the steel bridge supply chain without any logical errors, and provided accurate performance evaluation values for the target system. In the future, we expect that the model will faithfully play a role as a performance evaluation platform in developing management techniques for optimally operating the steel bridge supply chain.

진동센서를 이용한 이동자의 걸음걸이 분류

이재일(Jaeil Lee),배진호(Jinho Bae),이종현(Chong Hyun Lee),팽동국(Dong-Guk Paeng),이동식(Dongsik Lee),전종훈(Jonghoon Chun),이노복(Nobok Lee) 제어로봇시스템학회 2011 제어로봇시스템학회 합동학술대회 논문집 Vol.1 No.1

We propose an algorithm to find the footstep classification of person movement using seismic sensor. A field study were conducted in 2011 at Jeju national university, to document seismic signature of a person who is walking crawling and running in ground. The person generated a vertical ground vibration were recorded using 2000 Hz of sampling frequency with geophone (GD20DX). The hypothetical sensor performance predictions were made using a s statistical signal processing approach is developed footstep classification of the movement of a person. We experimentally verified the algorithm of the footstep classification by using the collected seismic data.

천해 배경잡음 환경에 적합한 과도신호의 특징 및 변별력 분석

이재일(Jaeil Lee),강윤정(Youn Joung Kang),이종현(Chong Hyun Lee),이승우(Seung Woo Lee),배진호(Jinho Bae) 대한전자공학회 2014 전자공학회논문지 Vol.51 No.7

본 논문에서는 천해 배경잡음 환경에서 과도신호 분류에 적합한 특징 선택을 위해 특징의 변별력을 분석하였다. 과도신호분류는 해양환경 특성상 낮은 신호대잡음비(SNR)를 가지므로 잡음변화에 강인한 특징이 요구된다. 천해 배경잡음을 모델링하기 위해 이론적인 잡음 모델과 Wenz의 천해 관측 자료 그리고 Yule walker 필터를 이용하였다. 과도신호의 SNR에 따른 각 특징의 변별력은 Fisher score를 이용하여 분석하였다. 변별력이 높은 특징을 선택하여 24 클래스의 과도신호원에 대한 분류정확도를 분석한 결과 잡음이 없는 환경에서 선택된 특징에서 상대적으로 높은 분류정확도를 보였다. 이러한 결과를 토대로 최종적으로 선택된 특징은 전체 28가지 특징 중 16가지 특징이 선택되었다. 다중 클래스 SVM분류기를 이용하여 선택된 특징의 인식률 분석결과 과도신호의 SNR 20dB 환경에서 약92%의 분류정확도를 보였다. In this paper, we analyze the discriminability of features for the classification of transient signals with an ambient noise in a shallow water. For the classification of the transient signals, robust features for the variance of a noise are required due to a low SNR under a marine environment. In the modelling the ambient noise in shallow water, theoretical noise model, Wenz’s observation data from the shallow water, and Yule-walker filter are used. Discrimination of each feature of the transient signals with an additive ambient noise is analyzed by utilizing a Fisher score. As the analysis of a classification accuracy about the transient signals of 24 classes using the selected features with a high discriminability, the features selected in the environment without a noise relatively have a good classification accuracy. From the analyzed results, we finally select a total 16 features out of 28 features. The recognition using the selected features results in the classification accuracy of 92% in SNR 20dB using Multi-class SVM.

패션디자인 저작권법에 대한 논의와 미국 패션업계 실무자들의 패션상품기획 과정에서의 창의성에 대한 인식

이재일 ( Lee Jaeil ),이윤정 ( Lee Yoon-jung ) 한국디자인트렌드학회 2013 한국디자인포럼 Vol.40 No.-

본 연구는 미국에서 최근에 의회에 제시된 패션디자인 저작권법의 실효성을 파악하고 이에 대한 패션디자인 실무자들의 인식을 알아봄으로써 우리나라에서의 패션디자인 지식재산권 보호에 대한 시사점을 찾는 것을 목적으로 하였다. 이를 위하여 미국 시애틀 및 근교에서 활동하는 9명의 패션 실무자들과 인터뷰를 실시하였으며, 인터뷰의 내용을 분석하였다. 인터뷰를 통하여 패션상품기획 과정에서의 창의성에 대한 정의와 복제와 해석의 차이, 다른 디자이너의 작품을 모방하는 것의 윤리성에 대한 문제, 패션디자인의 저작권에 대한 법적 보호 필요성에 대해서 질문하였다. 인터뷰 내용을 통하여 전반적으로 미국의 패션업계 실무자들은 패션상품기획 과정에서의 창의성에 대하여 독창적인 디자인의 개발뿐 아니라 목표고객에 적합하도록 변형하는 과정 또한 창의적 활동으로 여기고 있으며, 패션업계에서의 복제는 패션디자인 저작권 보호의 문제를 윤리적 측면보다는 경제적 또는 실용적 측면에서 바라보고 있음을 알 수 있었다. This study aimed at examining the U. S. fashion professionals` perception of the effectiveness of Innovative Design Protection Act, the bill introduced to the U. S. congress in 2012, in order to obtain implications to Korean fashion intellectual property protection. For this purpose, nine professionals who are working in the fashion industry in Seattle and vicinity areas were interviewed. Through the interviews, we asked their opinions about the meanings of creativity in fashion product development; the difference between line-to-line copy and interpretation; the ethical issues related to referencing others` design; and their perception of fashion design copyright law. In general, the interviewees considered the activities such as alterating the details or fit of a successful design customized to their target market as a part of creativity in fashion product development. And their perception of fashion copyright issues reflected more economic or practical perspectives rather than ethical perspectives.

PDR 센서의 검출 시간차를 이용한 표적 경로 검출 알고리즘

이재일(Jaeil Lee),이종현(Chong Hyun Lee),배진호(Jinho Bae),권지훈(Jihoon Kwon),전종훈(Jonghoon Chun),이노복(Nobok Lee) 제어로봇시스템학회 2011 제어로봇시스템학회 합동학술대회 논문집 Vol.1 No.1

본 논문에서는 탐지영역에 존재하는 이동 표적 유무 정보만을 제공하는 제한된 PDR(Pulse Doppler Radar 센서노드 환경에서 인접한 한 쌍의 PDR 센서로부터 표적 이동 경로에 따른 검출 시간차의 통계적 특성을 이용한 표적 경로 검출 알고리즘을 제안한다. 알고리즘에 사용된 변수는 실측 실험 정보를 기반으로 도출한 표적 검출 시작 시간차와 비검출 시간차 이다. 또한 한 쌍의 PDR센서 탐지 영역에서 발생되는 표적 이동 경로를 센서를 관통하는 경로, 센서와 병렬로 이동하는 경로 그리고 두 센서 사이를 바라보고 진입한 후 한쪽 센서 방향으로 향하는 3가지 경우로 제한한 후 각각 600회의 실험 결과 각 경우에 따른 오류 검출 백분율은 각각 5.67%, 5.83% 그리고 7.17%이며, 검증 결과 제한된 표적 검출 환경에서 높은 검출 확률을 얻었다.

국내 모바일 산업 활성화를 선도하는 스마트 모바일 앱 개발 지원센터

이재일(Jaeil Lee) 한국정보과학회 2010 정보과학회지 Vol.28 No.11

“S/W 산업 재조명” 공동특집을 발간하며...

이재일(Jaeil Lee),박춘식(Choon Sik Park),김성수(Sung-Soo Kim) 한국정보과학회 2010 정보과학회지 Vol.28 No.11