$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

3차원 TDOA 위치 측정 시스템에서 음향 센서의 위치 오차에 따른 PDOP에 관한 연구
A Study on PDOP due to the Position Error of Acoustic Sensors in the 3D TDOA Positioning System 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.15 no.1, 2015년, pp.199 - 205  

오종택 (한성대학교 정보통신공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

많은 사용자가 항상 휴대하는 스마트폰을 대상으로 실내에서의 위치 인식을 위한 기술 개발이 매우 활발하다. 특히 음향 신호를 이용한 TDOA 방식의 위치 측정 시스템도 많이 연구되고 있는데, 이 방식은 스마트폰의 스피커와 음향 신호를 수신하기 위한 위치 측정 장치에 설치된 마이크들 사이의 거리를 측정하고 관련 쌍곡선 수식을 계산하여 스마트폰의 위치를 추정하는 것이다. 그러나 스피커와 각 마이크 사이의 거리를 측정하는 것에 항상 오차가 있고, 게다가 위치 측정 장치에 설치된 음향 센서인 마이크의 설치 위치 오차에 따라서 위치 측정 오차가 매우 크게 발생한다. 본 논문에서는 3차원 TDOA 위치 측정 시스템에서 음향 센서의 위치 오차에 따른 위치 측정 오차가 PDOP 시뮬레이션과 실험으로 분석되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Indoor positioning technology has been developed very actively for the smart phone handheld by most users. Especially, many TDOA positioning systems using acoustic signal have been studied, and it estimates the smart phone position by measuring the distance between the smart phone speaker and the mi...

주제어

#sensor position error   #PDOP   #positioning   #TDOA  

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 3차원 TDOA 방식의 위치 측정 시스템에서 음향 센서의 설치 위치 오차에 따른 위치 추정 오차를 시뮬레이션과 실험을 통해 측정하고 그 영향을 분석한다.
  • 음향 신호를 이용한 TDOA 방식의 실내 위치 측정 기술에 대한 수요가 급증하고 있으며, 수 cm 이하의 정밀 도로 스마트폰의 위치를 측정할 수 있으므로 실내 위치 서비스의 종류에 따라 매우 필요한 기술이다. 본 논문에서는 마이크 음향 센서의 설치 위치 오차에 따른 위치 추정 오차를 분석함으로써, 그 영향을 파악하고 제작 시 또는 설치 시에 음향 센서의 정확한 설치 위치의 중요성을 인식시켰다.

가설 설정

  • 거리 측정 오차는 가우시안 잡음이며 표준 편차 σr는 0.1을 가정하였다.
  • 1로 설정하였다. 설치 위치 오차도 실제 위치 측정 시스템을 구현하거나 설치 시에 발생 가능성이 있는 값을 가정하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
실내에서 위치 측정을 위해 음향 신호를 이용한 Time of Arrival 또는Time Difference of Arrival에 관한 연구가 많이 진행되고 있는 이유는 무엇인가? 실내에서의 위치 측정을 위해 음향 신호를 이용한 Time of Arrival(TOA) 또는 Time Difference of Arrival(TDOA)에 관한 연구가 많이 진행되고 있다[1~2]. 음향 신호는 공기 중을 진행하는 속도가 상온에서 약 340m/sec로 전파 신호에 비해 훨씬 느리므로, 신호원과 음향 센서 사이의 거리 또는 거리 차이를 측정하는 것이 상대적으로 쉽고 비용이 저렴하며 정확하기 때문이다. 전파 신호를 사용하여 수 cm의 거리를 측정하기 위해서는 매우 고가의 장치가 필요하므로 실용화 가능성이 낮다.
음향 신호를 이용한 위치 측정 시스템의 한계 및 단점은 무엇인가? 한편, 스마트폰이 대중화됨에 따라 스마트폰의 음향 신호를 이용하여 실내에서 사용자의 위치를 측정하고 이를 기반으로 각종 위치 기반 서비스를 제공하는 것이 매우 중요해졌다. 음향 신호를 이용한 위치 측정 시스템은 음향 신호의 통달 거리 한계 때문에 측정 장치를 촘촘하게 설치하는 것에 한계가 있고, 무선랜 신호나 블루투스, RFID 등의 전파 통신 기기를 이용할 수도 있지만 위치 오차가 상대적으로 크다는 단점이 있다. 따라서 향후에는 전파 통신 기기와 음향 신호를 조합한 실내 위치 측정 시스템이 실용적인 방식이 될 것이다.
Dilution of Position는 무엇인가? 음향 신호를 수신하기 위한 위치 측정 장치에서 마이크 음향 센서의 설치 위치 오차에 따른 음향 신호원의 위치 추정 오차를 분석하기 위해서, 측정된 거리 차이 값의 오차에 대한 추정된 위치 좌표의 오차의 비율을 의미하는 Dilution of Position(DOP)의 개념을 도입한다. DOP에는 GDOP(Geometric DOP), PDOP (Position DOP) 등이 있는데 TDOA 방식에 대해서는 시간에 대한 미지수가 없으므로 GDOP와 PDOP가 동일하며 다음 식 (3)과 같다[7].
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (7)

  1. N.Liu, Z.Xu, and B.M. Sadler, "Low-Complexity Hyperbolic Source Localization with a Linear Sensor Array," IEEE SIGNAL PROCESSING LETTERS, vol. 15, pp.865-868, 2008. 

    상세보기 crossref

  2. K.Ho and W.Xu, "An Accurate Algebraic Solution for Moving Source Location using TDOA and FDOA Measurements," IEEE Tr. SIGNAL PROCESSING, vol. 52, no. 9, pp.2453-2463, Sep. 2004. 

    상세보기 crossref

  3. Y. Han, "Indoor location system using passive RFID," J. Korean Inst. Info. Tech., vol.5, no.4, pp.82-88, Dec. 2007. 

  4. H.Kim and N.Kim, "Multiple Access Control Method for Distance Measurement Using Radio and Ultrasonic Wave," J. Korean Inst. Info. Tech., vol. 11, no. 1, pp.1-7, Jan. 2013. 

  5. J.Oh, "A Study on Multipath Effect Mitigation using Trigger Signal in the 3D TDOA Positioning System," J. IIBC, vol. 14, no. 4, pp.149-155, Aug. 2014. 

  6. S.Zekavat and R.Buehrer, Handbook of position location: Theory, practice, and Advances, IEEE Press, 2012. 

  7. B.Li, A.G.Dempster, and J.Wan, "3D DOPs for Positioning Applications Using Range Measurements Wireless Sensor Network", no. 3, pp.334-340, 2011. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로