본 논문에서는 레이더(Radar)나 소나(Sonar) 시스템 등에서 중요하게 여겨왔던 신호의 방위각 추정기법들은 신호원의 수를 정확히 알아야 한다는 문제점이 있었다. 이러한 문제점들을 최근에는 빠른 수렴속도를 가지는 칼만 필터를 사용하여 신호원의 정보 없이 잡음 부공간을 성공적으로 추정하는 방법을 제안하게 되었는데 이 방법은 중간대 이상의 신호대 잡음비(SNR)가 유지되는 경우 신호의 정보 얼이 DOA를 추정할 수 있는 것으로 평가되어왔다. 그러나 이러한 알고리즘은 임펄스성 잡음이 섞인다면 성능저하를 가져을 수 있다. 따라서 본 논문에서는 칼만 필터를 바탕으로 한 MUSIC 알고리즘에 시변메모리인자와 후버 영향 함수를 도입하여 임펄스 잡음에 강인한 DOA 추정알고리즘을 제안한다.
초점 검출 시스템은 영상 획득 과정에서 영상의 화질을 결정하는 중요한 요소이다. 초점 검출은 크게 영상의 고주파 성분을 평가하여 수치화하는 초점값 연산 부분과 이 초점값을 이용하여 렌즈를 이동시켜 초점을 일치시키는 부분으로 이루어진다. 초점값을 연산하는데 있어 저조도 잡음이 첨가된 환경에서는 잡음에 의해 그 성능이 크게 저하되게 된다. 본 논문에서는 공간 적응적인 가중치를 이용하여 저조도 잡음이 첨가된 환경에서 효율적으로 초점값을 연산할 수 있도록 하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 영상의 각 픽셀에서 영상의 국부 특성과 잡음의 특성을 적응적 가중치를 연산하고, 이를 이용해 저조도 잡음에 강인한 초점값 연산자를 제안한다. 제안된 적응적 가중치는 기존의 필터 기반 초점값 연산자에도 적용이 가능한 특성을 갖는다. 잡음이 없는 상태와 가우시안 잡음이 있는 환경 하에서 제안된 연산자의 성능을 검증하였다.
본 논문에서는 채널 시변동성에 강인한 송수신 모델을 제안하고, 송신기의 특성을 반영한 디지털 변조 신호를 프레임 동기화 기법을 통해 수신 신호의 성능을 향상시킨다. 제안하는 동기화 기법을 통해 송신기와 수신기 사이의 프레임 시점의 불일치 및 음파 지연에 의해 발생되는 정도가 큰 타이밍 오차를 복구한다. 수중환경 채널 및 수중음향통신을 위한 타이밍 및 위상 동기화 성능 확인을 위해 경상북도 문경시에 위치한 경천호에서 호수실험을 수행하였으며, 제안하는 프레임 동기화 기법을 적용하였다. 수신기가 고정 상태인 경우는 처음에 예상했던 프레임 시작 위치와 프레임 동기 이후 변동이 거의 없었으나 이동 중일 때는 다중 경로 전달 과정으로 인한 인접 신호 사이의 간섭으로 인하여 프레임의 시작 위치가 프레임 동기화이후 보정이 되는 것을 확인 할 수 있었다.
원자력 발전소 증기 발생기의 강한 비선형성은 수위 제어에 어려움을 가중시킨다. 또한 중기 발생기의 파라미터의 불확실성은 제어성능뿐 아니라 원자력 발전소의 안정성을 위협하는 요소이다. 또한 제어시스템의 디지털화의 효용은 이미 널리 알려진 바이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문은 전력에 따라 모델의 파라미터가 불안정한 특성을 포함하는 원자력 발전소의 증기 발생기를 위한 강인 디지털 퍼지 제어기 설계기법을 제안한다. Takagi-Sugeno (TS) 퍼지 모델을 도입하여 불확실 비선형 증기 발생기의 퍼지 모델을 구성한다. 시스템의 불확실성의 영향을 억제하기 위하여 강인 퍼지 모델기반 제어기의 설계 기법을 제시한다. 설계된 등가의 아날로그 퍼지 제어기의 성능을 보장하는 동시에 효율적인 디지털 제어기를 설계하기 위하여 지능형 디지털 재설계 기법을 제안한다. 증기 발생기 수위제어의 컴퓨터 시뮬레이션 결과로부터 제안된 가인 디지털 퍼지 제어기 설계기법의 효용성을 입증한다.
컴퓨터 비전에서 두 영상 사이에 대응점을 찾는 영상 정합 성능은 조명 변화에 큰 영향을 받는다. 본 논문에서는 조명 변화 문제와 기존 순차 기반 기술자의 단점을 해결하기 위하여, 엄격한 순차 기반의 특징점 기술자를 제안한다. 제안하는 기술자는 관심영역내 모든 픽셀의 순차 정보를 이용하여 기술자를 추출한다. 동일한 픽셀 값의 순차 모호성을 해결하기 위하여, 제안하는 방법은 불연속 스칼라 픽셀 값을 k차수의 연속적인 벡터 값으로 변환한다. k차수의 벡터 값으로부터 계산된 엄격한 순차를 이용하여 특징점 기술자를 추출하였으며, 이를 이용하여 영상 정합을 수행하였다. 실험결과 제안한 방법은 영상의 밝기 왜곡 및 가우시안 노이즈에 기존의 방법보다 강건한 영상 정합 성능을 나타낸다. 제안한 방법은 조명 변화에 강인한 특징점을 표현하는 기술로써 영상 정합과 더불어 얼굴인식, 텍스처 검출 및 영상 분석에 활용될 수 있다.
본 논문에서는 지상파 3D HDTV 방송 서비스를 제공하기 위해 수정된 ATSC (Advanced Television Systems Committee) 전송 시스템 [2]을 위한 시변다중경로채널에 강인한 프레임 구조를 제안하고 성능을 측정하였다. 수정된 ATSC 전송 시스템 [2]은 기존 ATSC 전송 시스템[1]의 채널 부호화부를 수정하고, 변조 성상도를 증가 시키면서 적정한 수준의 TOV (Threshold of Visibility)에서의 전송 용량 증대 가능성을 확인하였다. 이를 토대로, 증가된 전송 데이터 전송률에 대한 순수 데이터 전송률을 최대한 보장하면서 시변다중경로채널에서 효율적으로 채널을 추정하고 복구하기 위해, ISI (Inter Symbol Interference)를 방지하기 위한 프레임 헤더의 보호구간에 알려진 PN (Pseudorandom Noise) 심벌을 삽입하였다. PN 심벌을 보호 구간에 이용할 경우 시간 영역에서 채널 임펄스 응답 (CIR: Channel Impulse Response)을 추정하여, 주파수 영역에서의 채널 보상을 가능케 하여 정확한 채널 추정 및 보상을 수행할 수 있다. 또한 수신기의 속도에 따른 다양한 최대 도플러 주파수가 존재하는 채널에 강인한 프레임 구조들을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 수정된 ATSC 전송 시스템에 제안된 프레임 구조를 적용하여 TU (Typical Urban)-6 채널에서의 SER (Symbol Error Rate) 성능을 측정하였다.
최근 시각 기반 인터페이스의 실현을 위해 손 동작 인식 기술 개발의 필요성이 증가하고 있다. 이러한 시각 기반 인터페이스의 입력으로 사용되는 손 동작은 손 모양의 연속적인 변화로 정의되므로, 효율적인 손 모양 인식 알고리즘의 개발은 필수적이다. 본 논문에서는 손 모양 인식 과정 중 빈번히 발생할 수 있는 손의 회전에 의한 인식 성능 저하를 다룬다. 제안하는 방법은 회전에 강인한 손 모양 인식 알고리즘 개발을 위해 손 동작 인식 환경을 고려하여 비디오 내 인접 프레임간의 높은 상관관계를 이용한다. 특히, 정지 영상에 기반한 기존 연구와의 차별 점은 객체 추적에서 사용되는 템플릿 갱신을 손 모양 인식에 도입하였다는 것이다. 제안한 방법의 유효함을 보이기 위해, 손이 좌우로 회전하는 비디오를 입력으로 템플릿 정합 기반의 방법, PCA와 LBP을 제안하는 방법과 비교 실험하였다. 제안한 방법은 일반적인 템플릿 정합 기반의 손 모양 인식보다 22.7%, KL-Transform을 도입한 템플릿 정합보다 14.5%, PCA 보다 10.7%, LBP 보다 4.3%의 성능 개선을 보였다.
본 논문에서는 다중 안테나 구조 중 일부 송신 안테나만 활성화하고 활성 안테나의 인덱스를 통해 정보를 전송하는 일반화 공간변조(Generalized Spatial Modulation)시스템을 위한 최대우도 신호 검파 방법을 제안한다. 제안 최대 우도 수신기는 기존의 채널 정보 오차에 강인한 최대 우도 수신기와 비교하여 공분산 행렬을 추정할 때 후보 해 집합을 확률적으로 추출하여 공분산 행렬을 추정함으로써 시스템 복잡도를 크게 줄이도록 한다. 모의 실험을 통해 제안 최대 우도 수신기가 기존의 채널 정보 오차를 고려하지 않는 수신기보다 높은 수신 성능을 가지며, 기존 강인 최대우도 수신기와 비교하여 동일한 비트 오류율 성능을 가지면서도 큰 폭으로 계산 복잡도를 낮춤을 확인하였다.
본 논문에서는 UPS 인버터의 성능 개선을 위하여 출력측 LC 필터의 커패시터 전압과 전류의 2중 제어루프를 구성하고, 2중 제어루프에 디지털 제어시스템을 채택하였다 또한, 디지털 제어기의 연산지연시간을 보상하기 위하여 이러한 연산지연시간을 인버터 플랜트의 고유한 파라미터로 가정하고, 플랜트 모델에 포함시켜 모델링 하였다. UPS 인버터 출련전압의 과도상태 응답특실을 개선하고, 파라미터 변동에 강인한 특성을 얻기 위하여 2중 제어루프에서 내부 전류 제어루프는 내부 모델 제어기를 제안하였다. UPS 인버터 출력전압의 0의 정상상태 오차를 얻기 위하여 외부 전압 제어루프는 비례 제어기와 공진 제어기를 병렬로 연결한 비례-공진 진압제어기를 제안하였다.
적응 어레이는 조향벡터를 이용하여 조향벡터 방향의 신호는 보호하면서 간섭신호를 제거한다. 조향벡터에 에러가 있으면 원하는 신호도 감쇠되어 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio) 성능 저하를 가져온다. 본 논문에서는 원하는 신호의 도래범위를 이용하여 조향벡터 에러에 강인한 적응 빔 형성 기법을 제시한다. 제시된 기법에서는 도래범위에서 어레이 응답벡터에 관한 상관행렬을 적분을 통해 구하고, 이 상관행렬의 고유벡터 일부를 이용하여 조향벡터를 구하기 위한 최소화 문제를 정의한다. 이 최소화 문제를 컨벡스 최적화(convex optimization)의 일종인 SDP(semidefinite program) 문제로 완화하여 효과적으로 해결한다. 시뮬레이션 결과에 따르면, 제안방식은 기존의 강인한 빔 형성 방식인 ORM(outside-range-based method), USM(uncertainty-based method)보다 우수한 SINR 성능을 나타낸다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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