• 제목/요약/키워드: 디지털 필터 기법

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Sigma Delta Decimation Filter Design for High Resolution Audio Based on Low Power Techniques (저전력 기법을 사용한 고해상도 오디오용 Sigma Delta Decimation Filter 설계)

  • Au, Huynh Hai;Kim, SoYoung
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.49 no.11
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    • pp.141-148
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    • 2012
  • A design of a 32-bit fourth-stage decimation filter decimation filter used in sigma-delta analog-to-digital (A/D) converter is proposed in this work. A four-stage decimation filter with down-sampling factor of 512 and 32-bit output is developed. A multi-stage cascaded integrator-comb (CIC) filter, which reduces the sampling rate by 64, is used in the first stage. Three half-band FIR filters are used after the CIC filter, each of which reduces the sampling rate by two. The pipeline structure is applied in the CIC filter to reduce the power consumption of the CIC. The Canonic Signed Digit (CSD) arithmetic is used to optimize the multiplier structure of the FIR filter. This filter is implemented based on a semi-custom design flow and a 130nm CMOS standard cell library. This decimation filter operates at 98.304 MHz and provides 32-bit output data at an audio frequency of 192 kHz with power consumption of $697{\mu}W$. In comparison to the previous work, this design shows a higher performance in resolution, operation frequency and decimation factor with lower power consumption and small logic utilization.

JND based Illumination and Color Restoration Using Edge-preserving Filter (JND와 경계 보호 평탄화 필터를 이용한 휘도 및 색상 복원)

  • Han, Hee-Chul;Sohn, Kwan-Hoon
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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    • v.46 no.6
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    • pp.132-145
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    • 2009
  • We present the framework for JND based Illumination and Color Restoration Using Edge-preserving filter for restoring distorted images taken under the arbitrary lighting conditions. The proposed method is effective for appropriate illumination compensation, vivid color restoration, artifacts suppression, automatic parameter estimation, and low computation cost for HW implementation. We show the efficiency of the mean shift filter and sigma filter for illumination compensation with small spread parameter while considering the processing time and removing the artifacts such as HALO and noise amplification. The suggested CRF (color restoration filter) can restore the natural color and correct color distortion artifact more perceptually compared with current solutions. For the automatic processing, the image statistics analysis finds suitable parameter using JND and all constants are pre-defined. We also introduce the ROI-based parameter estimation dealing with small shadow area against spacious well-exposed background in an image for the touch-screen camera. The object evaluation is performed by CMC, CIEde2000, PSNR, SSIM, and 3D CIELAB gamut with state-of-the-art research and existing commercial solutions.

Subband Sparse Adaptive Filter for Echo Cancellation in Digital Hearing Aid Vent (디지털 보청기 벤트 반향제거를 위한 부밴드 성긴 적응필터)

  • Bae, Hyeonl-Deok
    • The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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    • v.11 no.5
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    • pp.538-542
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    • 2018
  • Echo generated in digital hearing aid vent give rise to user's discomfort. For cancelling feedback echo in vent, it is required to estimate vent impulse response exactly. The vent impulse response has time varying and sparse characteristics. The IPNLMS has been known a useful adaptive algorithm to estimate vent impulse response with these characteristics. In this paper, subband sparse adaptive filter which applying IPNLMS to subband hearing aid structure is proposed to cancel echo of vent by estimating sparse vent impulse response. In the propose method, the decomposition of input signal to subband can pre-whiten each subband signal, so adaptive filter convergence speed can be improved. And the poly phase component decomposition of adaptive filter increases sparsity of each components, and the better echo cancellation can be possible without additional computation. To derive coefficients update equation of the adaptive filter, by defining the cost function based weight NLMS is defined, and the coefficient update equation of each subband is derived. For verifying performances of the adaptive filter, convergence speed, and steady state error by white signal input, and echo cancelling results by real speech input are evaluated by comparing conventional adaptive filters.

Noise Reduction Method in consideration of bandwidth of Low Pass Filter (저역통과 필터의 대역폭을 고려한 잡음 제거 방법)

  • Yang, Jeong-Ju;Jang, Won-Woo;Kwak, Boo-Dong;Kang, Bong-Soon
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.157-159
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    • 2010
  • Most digital cameras apply a Charge Coupled Device(CCD) Sensor or a Complementary Metal Oxide Semiconductor(COMS) Sensor. And the images captured these sensors include unwanted noises. In this paper, we proposed a method of the Noise Reduction(NR) about noise reduction or recovery in the image. The proposed NR method is related to Bandwidth of the Low Pass Filter(LPF). For improvement of NR, we were changing the filter coefficient of the LPF. The results of simulations with various filter coefficients, [1 2 1] in the LPF and [-1 2 -1] in the High Pass Filter(HPF) have ideal frequency bandwidth and high performance. We proposed a filter coefficient [1 2 1] and [-1 2 -1] in the LPF and the HPF respectively.

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Application of discrete stochastic optimal control system for aircraft autopilot design (항공기의 자동조종장치설계에 대한 이산확률최적설계의 적용)

  • 이상기
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1987.10b
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    • pp.537-540
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    • 1987
  • 항공기가 평형상태로 비행하는 도중 돌풍과 같은 외부교란을 만난 교란상태운동은 선형화된 미분방정식으로 표현되며 비교적 짧은 비행시간동안의 비행은 선형시 불변계가 된다. 돌풍은 Gauss-Markov확률과정으로 모델링 되며, 항공기가 돌풍을 만난 교란상태운동은 시스템론적으로 보면 백색잡음이 성형필터를 거쳐 계에 입력되는 것과 같다. 초기의 설계방법은 고전적인 주파수영역에서의 해석방법을 사용하였으나 1960년대에 최적제어이론이 도입되면서 평가함수를 사용하여 원하는 비행특성을 얻는 방법을 사용하게 되었다. 그 후 계에 입력되는 외란과 측정시의 잡음으로 인한 불확실한 측정량으로부터 최적상태변수의 추정을 위해 필터링이론을 도입한 확률제어이론을 적용하여 자동조종장치를 설계하게 되었다. 이때까지는 연속제어계로 설계되었으며 그 후 측정신호를 샘플링하여 연속제어계와 등가의 이산제어계를 사용한 자동조종장치가 등장하였으며 이 경우 설계기법으로는 연속제어계를 사용하고 실현시킬 때는 디지털컴퓨터를 사용하였다. 이는 제어하는 동안 계의 계수와 제어법칙을 바꾸어 줄 수 있는 이산제어계의 장점을 이용하지 못하므로 처음부터 계를 등가의 이산계로 보고 제어계를 설계하는 방법이 도입되었다. 이 때 샘플링간격의 결정과 Quantization 영향이 설계시 고려되어야 한다.

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Digital Control of low-frequency square-wave two-stage electronic ballast for HID Lamps with resonant ignition (공진 점등 기능을 갖춘 HID 램프의 저주파수 구형파 2단 전자식 안정기의 디지털 제어)

  • Kim, Hyung-Bae;Yoo, Chang-Gyu;Lee, Woo-Cheol
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.214-215
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    • 2010
  • 본 논문은 공진 인버터를 적용한 HID램프를 구동하기 위한 전자식 안정기를 설계하고 구현하였다. 제안된 전자식 안정기는 스위치 턴온 오프시의 손실을 줄이기 위해서 소프트 스위칭 기법인 ZVS(Zero-Voltage Switching)을 도입하였다. 점등은 LC필터의 공진주파수범위에서 풀브리지 인버터 제어에 의한 공진으로 이루어 진다. 점등후에 컨버터는 저주파수 구형파로 동작한다. 공진 기동시의 LC필터의 공진주파수는 ($f_o$=160kHz)이고, 고조파를 감소시키고 음향공진현상을 피하기 위한 벅컨버터 스위칭 주파수(고주파수 : 50~60kHz 와 저주파수 : 170Hz)를 선택하였다. 실험을 통해 공진 인버터를 적용한 HID램프용 전자식 안정기가 안정적으로 동작함을 확인하였다.

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Minus freqeuncy-offset compensation techniques in ATSC DTV receivers (ATSC 지상파 DTV수신기에서의 음의 주파수 옵셋 보상 기법)

  • Song Hyun Keun;Lee Joo Hyung;Kim Jae Moung
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.123-127
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    • 2004
  • 지상파 디지털 TV 방식 중의 하나인 ATSC 8-VSB방식은 전송된 데이터 중 유효 데이터의 비율이 높고 채널이 좋은 경우 동기 및 등화 과정이 간단한 장점이 있지만, 실내수신이나 이동수신 환경에서는 동기 및 등차 과정이 어려운 단점이 있다. 현재 주파수 동기에는 FPLL 알고리즘을 이용하고 있는데, 파일롯의 위치에서의 좌우 스펙트럼의 비대칭 및 채널 환경에 따른 파일롯 신호의 감쇄가 발생하여 양의 주파수 옵셋이 발생했을 때에 비해 음의 주파수 옵셋이 발생했을 때의 동기획득이 어려운 단점이 있다. 본 논문은 파일롯 추출필터와 인접된 필터를 통과한 신호의 파워비율을 이용하여 얻은 제어신호를 이용하여, 기존 FPLL의 동작 범위를 넓힘과 동시에 수렴속도를 빠르게 할 수 있는 방법을 제안하였다.

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Music Information Retrieval System Using Collaboration Filtering based on User Life-Log (Life-Log기반 협업 필터링을 이용한 음악정보검색 시스템)

  • Yang, Young-Wook;Park, Ki-Nam;Lim, Heui-Seok
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.772-776
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    • 2009
  • 최근 디지털 음악 시장의 비약적인 발전과 더불어 컴퓨터 시스템을 이용한 음악정보검색 시스템의 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 대부분의 연구가 시스템 구현에 목적이 있고, 시스템에서 행해지는 사용자의 행위에 초점을 맞추기 있기 때문에 사용자들이 정보요구에 대한 만족도가 크지 못한 실정이다. 본 논문에서는 사용자의 상황인지를 통해 구축된 Life-Log를 기반으로 비슷한 성향의 사용자들을 필터링하는 협업필터링 기법을 사용한 음악정보검색 시스템을 제안한다. 실험결과 음악파일에 대한 메타데이터 검색 시스템에 비해 더 나은 사용자 만족도를 보였다.

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Image Retrieval using Rotation Invariant Gabor Filter (회전불변 Gabor 필터를 이용한 영상검색)

  • Kim, Dong-Hoon;Shin, Dae-Kyu;Kim, Hyun-Sool;Park, Sang-Hui
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.07d
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    • pp.2637-2639
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    • 2001
  • 디지털 기술의 발전과 더불어 방대한 양의 영상데이터가 발생되어 데이터베이스화되고 있으며, 이러한 데이터베이스 상에서의 효율적인 데이터 검색은 중요한 문제가 되었다. 현재 영상의 색상, 형태 및 질감 특성 등을 사용하는 다양한 영상 검색 기법들이 제안되고 있으며 본 연구에서는 영상의 특징 정보로서 질감 특성인 Gabor 웨이블릿 특징을 이용한 검색 기술을 제안하고자 한다. 기존의 Gabor 웨이블릿 특징을 이용한 방법은 영상의 회전에 대해 동작하지 못하는 단점을 가지고 있으며 본 연구에서는 웨이블릿 필터를 수정함으로써 이러한 문제를 해결하고자 한다. 트레이드마크 영상 데이터베이스 상에서 회전 문제 등을 포함한 다양한 검색 실험을 수행함으로써 기존의 검색 방법들과 제안한 방법을 비교 평가하고자 한다.

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Digital Phase-Locked Loop(DPLL) Technique for UPS (무정전 전원장치용 디지털 위상동기화 기법)

  • 김제홍;최재호
    • The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.11 no.3
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    • pp.106-113
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    • 1997
  • In uninterruptible power supply(UPS), a high speed phase control is usually required to compensate transients in the output voltage at the instant of transfer from the ac line to the inverter when the ac line fails or backs to the ac line in case of the inverter fails. To overcome this problem, this paper pre¬sents the closed digital phase-locked loop(DPLL) techniques designed by full software with TMS320C31 digital signal processor and describes the functional operation of the proposed DPLL. Fi¬nally, the performance of the proposed DPLL is shown and discussed through simulation and experiment.

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