• Title/Summary/Keyword: 데이터신호처리

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위성항법 지상국 및 탐색구조단말기 기술개발 및 시험

  • Lee, Sang-Uk;Sin, Cheon-Sik;Lee, Jeom-Hun;Jeong, Seong-Gyun
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2010.04a
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    • pp.36.4-36.4
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    • 2010
  • 이 논문에서는 신호감시국, 상향링크국, 감시제어 시스템으로 구성된 위성항법 지상국과 탐색구조단말기 관련 기술내용과 그 시험에 대한 내용을 기술하였다. 위성항법 지상국 시스템 및 탐색구조 단말기 기술 개발은 향상된 위치기반서비스와 재난시 신속한 탐색구조 서비스 제공을 위한 것으로 그 핵심기술 개발을 주요 목적으로 한다. 이를 통하여 개발된 신호감시국용 고정밀 위성항법 수신기 기술은 고정밀 전문용 위성항법 단말기의 상용화의 추진하며 감시제어시스템은 GPS 및 갈릴레오 신호 감시 데이터를 위성항법 통제센터(GNSS Control Center: GCC)에 제공하고, 향상된 위치 정확도를 제공하며, 위성항법 신호감시국의 장비를 감시 제어하며, GPS 및 갈릴레오 서비스를 위한 가용성을 제공하는 것이다. 상향링크국에서는 다중 중궤도 위성 추적시스템과 상향링크 데이터 처리를 목적으로 한다. 탐색구조 단말기 기술개발은 항법 칩셋을 탑재한 2세대 탐색구조 단말기를 개발 완료 함으로써 신속하고 정확한 조난구조가 가능하게 하는 단말기를 국내외 시장에 내놓을 수 있게 하였으며, 2세대 탐색구조 단말기의 소형화 저전력화에 성공하여 상용화 및 국제인증을 완료하였다. 이 논문에서는 이러한 기술개발 내용과 그검증을 위한 시험 결과에 대하여 소개하고자 한다.

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MIRIS에서 적외선 관측용 이미지 센서의 제어를 위한 FPGA 개발

  • Bang, Seung-Cheol;Lee, Dae-Hui;Wi, Seok-O;Ga, Neung-Hyeon;Cha, Sang-Muk;Park, Yeong-Sik;Nam, Uk-Won;Jeong, Ung-Seop;Lee, Chang-Hui;Mun, Bong-Gon;Park, Seong-Jun;Lee, Deok-Haeng;Pyo, Jeong-Hyeon;Han, Won-Yong
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2010.04a
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    • pp.25.2-25.2
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    • 2010
  • MIRIS는 과학기술위성 3호의 주 탑제체로 우주 및 지구의 적외선 관측을 위한 두 개의 카메라 시스템을 가지고 있으며 이를 위한 적외선 검출용 이미지 센서가 각각 장착되어 있다. 이미지 센서를 통해 검출된 이미지 데이터를 읽기 위해 고속의 데이터 처리가 요구되어 FPGA 구성방식으로 전용 제어기를 구성하였다. 우주 및 지구의 적외선 관측용 이미지 센서는 구성 및 동작방법이 달라 요구기능을 만족하는 각각의 전용 이미지 센서 제어기를 개발했다. FPGA를 이용한 이미지 센서 제어기에는 검출된 이미지를 읽기위한 센서 제어 신호발생기, 아날로그 이미지 신호를 디지털 정보로 변환하는 ADC 제어용 신호 발생기, ADC의 출력 신호를 고속의 직렬 통신선로로 출력 하는 기능 외에 동작 모드 및 동작 상태 입력용 DSP 인터페이스, 고속의 직렬 통신 선로에 MIRIS 상태정보 삽입 기능, 제어기의 기능을 원격지에서 확인 할 수 있는 이미지 패턴 생성기능 등을 가지고 있다. 특히, 이미지를 읽기 위한 동작 시에만 클록 주파수를 인가하는 방법으로 FPGA 내부 회로를 구성하여 전류의 소모량을 최소화 하였다.

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Wavelet-based Algorithm for Signal Reconstruction (신호 복원을 위한 웨이브렛기반 알고리즘)

  • Bae, Sang-Bum;Kim, Nam-Ho
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.11 no.1
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    • pp.150-156
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    • 2007
  • Noise is generated by several causes, when signal is processed. Hence, it generates error in the process of data transmission and decreases recognition ratio of image and speech data. Therefore, after eliminating those noises, a variety of methods for reconstructing the signal have been researched. Recently, wavelet transform which has time-frequency localization and is possible for multiresolution analysis is applied to many fields of technology. Then threshold-and correlation-based methods are proposed for removing noise. But, conventional methods accept a lot of noise as an edge and are impossible to remove the additive white Gaussian noise (AWGN) and the impulse noise at the same time. Therefore, in this paper we proposed new wavelet-based algorithm for reconstructing degraded signal by noise and compared it with conventional methods.

Sleep Management Pillow System (수면 관리 베개 시스템)

  • Ahn, Dohyun;Tran, Minh;Park, Jaehee
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.20 no.4
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    • pp.212-217
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    • 2019
  • In this paper, a sleep management pillow system for snoring detection and respiration measurement is investigated. The sleep management pillow system consists of four force sensing resistor(FSR) sensors, two microphones(MIC), a pillow, a measurement system. Four FSR sensors attached at the bottom part of the pillow are used for respiration measurement and snoring detection. Two microphones located at the middle left and right of the pillow are utilized for only snoring detection. The respiration and the snoring of ten young people were measured using the sleep management pillow system composed of a data acquisition board, interface circuit, and personal computer. The measurement accuracy of the respiration was about 98% and the measurement accuracy of the snoring was about 97%. The experiment results show that the sleep management pillow system can be used for snoring detection and respiration rate measurement during sleeping.

Input Signal Selection Circuits Development of Electronic Cards for Thermal Degradation in Nuclear Power Plant (원전 열화 전자카드의 입력신호 선택회로 개발)

  • Kim, Jong-ho;Che, Gyu-shik
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.23 no.6
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    • pp.554-560
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    • 2019
  • Excore Nuclear Flux Monitoring System in Nuclear Power Plant monitors continuous reactor power up to maximum 200%. The monitoring method, however, has to be different depending on the reactor power level. Because the logarithmic pulse signals must be counted and processed exactly due to large uncertainty if their levels are low, on the other hand, they must be processed through statistical methodolgies if theirs are high to get exact monitoring values, in point of thermal degradation view. Therefore, we developed thermal degradation input signal selection circuit to transfer low level reactor power monitoring circuit to high level reactor power circuit at rated value in this paper. We proved their validities through testing them using real data used in nuclear power plant and analyzed their results. And, These methods will be used to measure the neutron level of excore nuclear flux monitoring system in nuclear power plant.

A SAR Signal Processing Algorithm using Wavenumber Domain

  • Won, Joong-Sun;Yoo, Hong-Ryong;Moon, Wooil-M.
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.10 no.2
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    • pp.1-15
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    • 1994
  • Since Seasat SAR mission in 1978, SAR has become one of the most important surface imaging tools in satellite remote sensing SAR achieves high resolution by signal processing synthesizing a larger aperture. Therefore, SAR signal processing along with antenna technology has been centered upon SAR technologies. Thus interpreters of SAR imagery as well as those who involved in signal processing require the knowledge of the principal SAR processing algorithm. Although the conventional range-Doppler approach has been widely adopted by many SAR processors, azimuth compression including the range migration has been problematic. The recent development of the wavenumber domain approace is able to provide high precision SAR focusing algorithm. Compared with the wavenumber domain algorithm derived by applying Born (first) approximation, the transfer function of the conventional range-Doppler algorithm accounts only for the first order approximation of the exact transfer function. The results of a simulation and an actual test using airborne C-band SAR configuration demonstrate the dxcellent performance of the wavenumber domain algorithm.

Improving target recognition of active sonar multi-layer processor through deep learning of a small amounts of imbalanced data (소수 불균형 데이터의 심층학습을 통한 능동소나 다층처리기의 표적 인식성 개선)

  • Young-Woo Ryu;Jeong-Goo Kim
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.43 no.2
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    • pp.225-233
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    • 2024
  • Active sonar transmits sound waves to detect covertly maneuvering underwater objects and detects the signals reflected back from the target. However, in addition to the target's echo, the active sonar's received signal is mixed with seafloor, sea surface reverberation, biological noise, and other noise, making target recognition difficult. Conventional techniques for detecting signals above a threshold not only cause false detections or miss targets depending on the set threshold, but also have the problem of having to set an appropriate threshold for various underwater environments. To overcome this, research has been conducted on automatic calculation of threshold values through techniques such as Constant False Alarm Rate (CFAR) and application of advanced tracking filters and association techniques, but there are limitations in environments where a significant number of detections occur. As deep learning technology has recently developed, efforts have been made to apply it in the field of underwater target detection, but it is very difficult to acquire active sonar data for discriminator learning, so not only is the data rare, but there are only a very small number of targets and a relatively large number of non-targets. There are difficulties due to the imbalance of data. In this paper, the image of the energy distribution of the detection signal is used, and a classifier is learned in a way that takes into account the imbalance of the data to distinguish between targets and non-targets and added to the existing technique. Through the proposed technique, target misclassification was minimized and non-targets were eliminated, making target recognition easier for active sonar operators. And the effectiveness of the proposed technique was verified through sea experiment data obtained in the East Sea.

A Study on Micro Clustering Technology for Breeding Pig Behavior Analysis (모돈 행동 특성 분석을 위한 마이크로 클러스터링 기술 연구)

  • Cho, Jinho;Oh, Jong-woo;Lee, DongHoon
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.165-165
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    • 2017
  • 모돈은 사육 특성상 제한된 파일롯 공간 안에 장시간 머물기 때문에 과중한 몸무게에 의한 지제 이상, 섭식 등의 불량, 수면상태의 불량 등을 지속적으로 관찰해야 하는 대상이다. 측면에 다수의 초음파 센서를 설치하여 기립의 상태 및 운동 시 몸체 궤적의 특성을 분석하여 종합적으로 모돈의 행동 특성을 정량화 하고자 하였다. 이 과정에서 계측 신호의 값을 대수적으로 비교하는 방식에 한계가 있음을 발견하였고, 이를 해결하고자 10 Hz/Ch 내외의 시계열 상대거리 궤적 신호를 주파수 도메인으로 변경하여 분석을 수행하였다. 일정 주파수에 집중되어 있는 주파수 값의 크기 변화(파워 스펙트럼 밀도)를 기준으로 모돈의 움직임의 정상 상태 유무 판별이 가능하였다. 단, 이러한 분석은 계측 데이터를 일괄 처리 방식으로 분석하는 방법으로 도출이 되었으므로, 계측과 정량 분석을 동시에 수행하기 위한 개선이 필요하였다. 계측 시스템에서 사용한 마이크로 프로세서는 Nucleo-446(STMelectronics, CA, USA)로 180 Mhz의 클럭 속도로 작동하나, 총 100 Hz 내외의 16비트 계측 신호에 대해 추가적으로 FFT 등의 주파수 변환 신호 처리를 수행하기에는 연산 능력이 부족하였다. 한편, 주파수 분석의 주기를 1분 단위로 할 경우 처리해야할 정보의 크기는 $100{\times}60{\times}5{\times}2Byte$ 이므로 1분 내에 해당 연산을 종료할 수 있는 추가의 연산 장치가 필요하였다. 계측과 주파수 도메인 변환 연산을 동시에 수행하기 위하여 1 Ghz의 연산능력을 가진 ARM A9 계열의 초소형 멀티코어 AP인 NanoPi Neo Air(Friendlyarm, Guangzhou, China)을 선정하였다. 4개의 코어를 각각 계측, Median 필터링, Smoothing 연산, FFT 분석에 사용하여 1분 단위, 2분 단위, 5분 단위의 주파수 분석을 동시에 수행하였다. 병렬 연산 라이브러리는 오픈 소스인 MPICH(www.mpich.org)를 이용하였다. 상대적으로 여유있는 자원을 보유하고 코어를 실시간으로 결정하여 다수의 모돈 개체 동시 모니터링을 위한 네트워크 연결 역할을 동시에 수행하도록 하였다. 1주일 내외의 요인 실험 수행 결과, 약 70 Mbyte의 데이터가 축적이 되었으며, 1분 단위, 2분 단위, 5분 단위의 주파수 도메인 변환 후 결과를 동시에 취득할 수 있었다. 일부 주파수 도메인 상의 파워 밀도 값이 모돈의 행동 특성에 분석에 유효한 정보를 제공함을 발견하였다. 모돈사 내 현장 보급이 가능한 초소형 AP와 멀티 코어 기반 병렬 처리 기법을 이용한 현장 진단 시스템 개발 연구를 지속적으로 수행할 것이다.

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Lightweight FPGA Implementation of Symmetric Buffer-based Active Noise Canceller with On-Chip Convolution Acceleration Units (온칩 컨볼루션 가속기를 포함한 대칭적 버퍼 기반 액티브 노이즈 캔슬러의 경량화된 FPGA 구현)

  • Park, Seunghyun;Park, Daejin
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.26 no.11
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    • pp.1713-1719
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    • 2022
  • As the noise canceler with a small processing delay increases the sampling frequency, a better-quality output can be obtained. For a single buffer, processing delay occurs because it is impossible to write new data while the processor is processing the data. When synthesizing with anti-noise and output signal, this processing delay creates additional buffering overhead to match the phase. In this paper, we propose an accelerator structure that minimizes processing delay and increases processing speed by alternately performing read and write operations using the Symmetric Even-Odd-buffer. In addition, we compare the structural differences between the two methods of noise cancellation (Fast Fourier Transform noise cancellation and adaptive Least Mean Square algorithm). As a result, using an Symmetric Even-Odd-buffer the processing delay was reduced by 29.2% compared to a single buffer. The proposed Symmetric Even-Odd-buffer structure has the advantage that it can be applied to various canceling algorithms.

Speech Activity Detection using Lip Movement Image Signals (입술 움직임 영상 선호를 이용한 음성 구간 검출)

  • Kim, Eung-Kyeu
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.11 no.4
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    • pp.289-297
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    • 2010
  • In this paper, A method to prevent the external acoustic noise from being misrecognized as the speech recognition object is presented in the speech activity detection process for the speech recognition. Also this paper confirmed besides the acoustic energy to the lip movement image signals. First of all, the successive images are obtained through the image camera for personal computer and the lip movement whether or not is discriminated. The next, the lip movement image signal data is stored in the shared memory and shares with the speech recognition process. In the mean time, the acoustic energy whether or not by the utterance of a speaker is verified by confirming data stored in the shared memory in the speech activity detection process which is the preprocess phase of the speech recognition. Finally, as a experimental result of linking the speech recognition processor and the image processor, it is confirmed to be normal progression to the output of the speech recognition result if face to the image camera and speak. On the other hand, it is confirmed not to the output the result of the speech recognition if does not face to the image camera and speak. Also, the initial feature values under off-line are replaced by them. Similarly, the initial template image captured while off-line is replaced with a template image captured under on-line, so the discrimination of the lip movement image tracking is raised. An image processing test bed was implemented to confirm the lip movement image tracking process visually and to analyze the related parameters on a real-time basis. As a result of linking the speech and image processing system, the interworking rate shows 99.3% in the various illumination environments.