• 제목/요약/키워드: 신호처리 및 필터링

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RBF 신경회로망을 이용한 심전도 신호의 잡음 필터링 (Noise Filtering of ECG signal using RBF Neural Networks)

  • 이주원;이한욱;김원욱;강익태;이건기;김영일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.553-558
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    • 1999
  • 환자의 상태 및 심장 질환 등의 진단에 있어 매우 중요한 정보신호는 심전도 신호이며, 많은 잡음이 혼입되어 있기 때문에 잡음 신호의 필터링이 매우 어렵고 잘못된 신호처리는 심전도 신호의 왜곡을 가져올 수 있다. 심전도 신호의 잡음을 필터링하기 위해 기존의 방법은 다 단계 형태로 필터를 구성하여 처리하기 때문에 신호처리 구조가 복잡하고 연산 량이 많아 처리속도가 느려진다. 이러한 문제를 개선하기 위해 인공지능의 한 기법인 RBF 신경회로망을 이용하여 간단한 구조로 심전도 신호의 필터링 방법을 제안하고, 실험한 결과 우수한 성능을 얻었다.

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현실적 영상 필터링 방법을 위한 주파수 영역에서의 다각형 형태 필터의 모델링 (Polygon-shaped Filters in Frequency Domain for Practical Filtering of Images)

  • 김주오;김지수;박철형;이덕우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.1-7
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    • 2019
  • 본 논문에서는 영상신호를 필터링 하기 위해 필요한 현실적인 수학적 모델을 제시한다. 1차원 신호 뿐 아니라 2차원 또는 다차원 신호처리 및 분석에서 필터는 영상처리, 컴퓨터 비전, 패턴 인식 등의 다양한 분야에서 근본적이고 중요한 과정을 수행한다. 일반적인 신호처리에서 신호를 주파수 영역에서 해석할 경우 1차원 신호 영역에서의 이상적인 (저역통과) 필터는 직사각형 형태를 가지고 있듯이, 2차원 신호의 이상적인 필터는 원 형태를 가지고 있다. 본 논문에서는 주파수 영역에서 활용할 수 있는 실용적이고 효율적인 다각형 형태의 영상 필터 모델을 제안한다. 본 논문은 2차원 영상을 필터링 하기 위해 원형 필터를 사용하는 대신 육각형 형태의 필터를 모델링하여 적용한다. 이것은 무선 통신 시스템에서의 주파수 재사용 개념을 도입함으로서, 영상 필터링에서도 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위함이다. 본 논문에서 제시한 육각형태의 필터를 활용한 영상 필터링의 시뮬레이션 결과를 제시하고, 성능을 PSNR로 계산한 결과 제안한 방법이 이상적인 필터의 대안으로서 가능함을 보인다.

정보 융합 칼만-Consensus 필터를 이용한 분산 센서 네트워크 구현 (Implementation of a Wireless Distributed Sensor Network Using Data Fusion Kalman-Consensus Filer)

  • 송재민;하찬성;황지홍;김태효
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.243-248
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    • 2013
  • 무선 센서 네트워크에서 동적 시스템에 대한 consensus 알고리듬은 센서 네트워크의 데이터 융합을 위해 신축적인 알고리듬을 적용할 수 있다. 본 논문은 분산 센서 데이터 기반의 평균적인 consensus 특성을 이용하여 n개의 센서 계측치들의 평균을 추적하기 위해 센서 네트워크의 노드들로 구성되는 하나의 분산 데이터 융합 필터를 구현하였다. 본 consensus 필터는 센서 네트워크에서 분산 칼만 필터링에 의한 구조로 데이터 융합의 문제를 해결한다. consensus 필터의 최적 수렴특성, 잡음 전파의 감소 및 빠른 입력신호들의 추적 능력을 보여준다. 필터링 처리 결과를 확인하기 위해 지그비 통신을 이용하여 각 센서의 출력신호와 필터링 처리 결과 및 각 센서의 개별적 신호들을 통합하고 consensus 필터링 처리 결과를 보였다.

지능형 정보제공 시스템의 특수 지원을 이용하여 제공되는 전화투표 서비스의 과부하 제어를 위한 확장된 서비스 필터링 기법 (Extended Service Filtering Technique for Overload Control of Televoting Service Required for the Specialized Resources of Intelligent Peripheral)

  • 정광제
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제3권7호
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    • pp.1727-1738
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    • 1996
  • 전화투표(VOT:Televoting)서비스는 수 초 이내에 대량의 지능망 호가 발생하는 대량집중호 특성을 지니고 있으며, 이로 인하여 서비스 제어 시스템(SCP: Serice Control Point)과 신호망에서의 과부하 및 폭주 문제를 야기한다. 따라서, 본 논문 은 SCP에서의 시스템 과부하 및 신호망에서의 트래픽 폭주문제를 해결 하기 위하여 확장된 서비스 필터링 기법을 제안하며, 기존 지능망 과부하 제어 기법과 비교하다. 또한, 과부하 상태의 지능망에서 평형상태 호차단 확률을 계산 한다. 본 논문에서 제안한 기법은 SCP 과부하 및 신호망 폭주를 고려하며, 특히 지능형 정보제공 시스템 (IP:Intelhigent Peripheral)의 특수 자원을 이용하여 제공 되는 VOT 서비스를 대상으로 한다. 확장된 필터링 기법은 서비스 필터링 시작을 위하여 SSP에 서스스 필터링을 요구하는 필터링 활성화 단계, SSP가 주기적으로 혹은 N번째 호마다 SCP로 필터링 결과를 보고하는 필터링 단계, 필저링 시간초과 타이머가 종료 되거나 호 차운터 값이 허용 가능한 최대 호수를 초과할 경우 SSP가 필터링을 중단하고 최종 필터링 결과값을 SCP에세 보고하는 필터링 비활 성화 단계 등으로 이루어져 있다. 본 논문은 확장된 필터링 기법을 ITU-T IN CS-1에서 정의한 VOT 서비스에 적용하고, 서비스 모델 링을 이용하여 분석한다. 또한, VOT 서비스에 적용하기 위하여 VOT 서비스 및 SSP, SCP, IP 등으로 구성된 지능망 구조에 대하여 살펴보고, 해석적 VOT 서비스 모델링을 수행하여 SCP/SSP /IP 호바단 확률을 계산하였다. 새로운 필터링 기법의 적용으로 SCP 호차단 확률에 있어 좋은 성능 향상이 있음을 알 수 있었다.

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적응 신호처리기법을 이용한 능동 소음제어에 관한 연구 (A Study on the Active Noise Control Using the Adaptive Signal Processing Technique)

  • 이태연;김철호;오재응
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.809-823
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    • 1991
  • 본 연구에서는 Wiener 필터링 이론에 의하여 소음원의 입력신호에 대한 최적 한 예측을 할 수 있는 최적예측기(optimal predictor)로써 부가적인 음을 발생시키고 입력신호 및 출력신호 간의 차인 오차를 최소화시키도록 하는 적응신호처리방법에 대 해 설명하고 이러한 적응 신호처리 방법을 이용한 능동 소음 제어 방법을 제시하였다. 이와 아울러 제어계의 환경 변화에 따른 파라메타의 변화에 적응적으로 응답이 가능해 야 하는 적응 소음 제어계에서, 음향궤환과 함께 필히 고려해야하는 부가적인 전달함 수-모델과 스피커를 포함하는 보조경로 및 오차미이크로폰을 포함하는 오차경로의 전 달함수의 영향을 고려한 능동소음제어에 대해 연구하였다.

이동평균필터와 적응신호처리를 이용한 휴대형 ECG 시스템 구현 (Implementation of the Portable ECG System Using Moving Average Filter and Adaptive Signal Processing)

  • 김세진;정도운
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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    • pp.989-993
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    • 2008
  • 본 연구에서는 생체신호 중 비침습적으로 측정이 가능하고 많은 건강정보를 포함하고 있는 ECG(electrocardiogram)신호를 일상생활 중 보다 편리하게 모니터링 할 수 있는 시스템을 구현하고자 하였다. 이를 위하여 벨트형 ECG전극 시스템을 개발하였으며, 배터리로 구동 가능한 초소형 저전력 ECG측정시스템을 구현하였다. 또한 측정된 ECG신호의 무선전송을 위하여 Zigbee호환 무선센서노드를 이용하여 초저전력 무선데이터 통신부를 구성하였고 PC상에서 ECG신호를 모니터링하기 위한 프로그램을 구현하였다. 그리고 ECG측정 시 움직임에 따라 발생하는 동잡음의 제거를 위하여 이동평균필터(moving average filter)를 이용하여 기저선 변화를 추출하였고 이를 적응필터의 참조신호로 사용하여 동잡음을 제거하였다. 실험 결과 본 연구에 의해 구현된 ECG전극 및 계측시스템을 통해 활동상태 에서도 ECG계측 가능성을 확인하였으며, 제안한 적응신호처리기법을 통해 활동 중 ECG측정에서 동잡음의 최소화가 가능함을 확인하였다.

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전.후 처리를 이용한 3 레벨 클리핑 알고리즘의 피치검출 (The Pitch detection of 3 Level Clipping Algorithm using by Pre-Post Processing)

  • 최승영
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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    • pp.167-170
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    • 1998
  • 음성신호의 특징적인 성분인 피치를 검출하는 알고리즘 중 실시산 구현이 손쉬운 3단계를 클리핑 알고리즘을 PC상에서의 처리를 위하여 구현하였다. 이 알고리즘을 통하여 검출되는 피치의 안정성 및 정확성을 높이기 위해서 적용된 창함수, LPF, 클리핑 자기상관값계산, 비선형 감쇄, 등의 전처리 필터링과, 배수피치 검출 및 정정, 메디언 필터링을 사용하여 피치를 검출하였다. 또한 이 알고리즘을 이용하여 DSP의 도움을 얻지 않고 PC상에서 음성을 분석하여 스펙트로그램, 파형, 에너지, 피치 등을 출력하는 프로그램인 Visual Analysis Tool for sounds(VAT)의 출력화면을 통하여 피치검출을 나타내었다.

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홈헬스케어를 위한 휴대형 원격 건강모니터링 시스템 구현 (Implementation of the Portable Remote Vital Signal Monitoring System for Home Healthcare)

  • 윤정윤;정환;황준흠;정도운
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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    • pp.759-763
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    • 2008
  • 본 연구에서는 가정 내에서 보다 편리하게 건강모니터링을 수행하기 위한 홈헬스케어용 휴대형 건강모니터링 시스템을 구현하고자 하였다. 이를 위해 전문 의료인의 도움을 받지 않고도 일반인들이 쉽게 측정할 수 있으며, 많은 건강정보를 포함하고 있는 생체신호인 심전도, 맥파 그리고 체온을 동시에 모니터링 할 수 있는 다중생체 계측 시스템을 구현하였다. 구현된 생체계측 시스템은 신호검출을 위한 센서부, 각각의 생체신호를 증폭 및 필터링하기 위한 아날로그 신호처리부, 아날로그신호를 디지털로 변환하여 처리하고, 시스템 주변장치를 제어하기 위한 시스템제어부로 구성되었다. 또한 근거리 무선통신을 통해 시스템 자체에서의 생체신호 모니터링뿐만 PC등의 홈서버 상에서 무선모니터링이 가능하며, 웹을 통해 원격지에서도 생체신호의 모니터 링이 가능한 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템의 성능평가 결과 홈헬스케어를 위한 원격 건강모니터링의 가능성을 확인하였다.

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CDCTLMS를 이용한 변환평면 적응 필터링 (Transform Domain Adaptive Filtering with a Chirp Discrete Cosine Transform LMS)

  • 전창익;여송필;전광석;이진;김성환
    • 한국음향학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.54-62
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    • 2000
  • 적응 필터링 기법은 시간에 따라 신호의 통계적 특성이 변화한때 많이 응용되는 신호처리의 분야이다. 적응필터의 성능 평가는 보통 구조의 복잡도 (complexity), 수렴 속도 (convergence speed) 및 오조정 (misadjustment)을 가지고 평가한다. 적응 필터의 실시간 구현을 위해서는 구조가 간단해야 피고 수렴속도는 빨라야 한다. 본 연구에서는 수렴속도 향상을 위해 변환 평면에서의 적응 필터링 기법에 대해 제안하였다. 먼저 CZT (Chirp Z-Transform)의 주파수 확대해석하는 특성과 DCT (Discrete Cosine Transform)의 실수연산 특성을 모두 가지는 CDCT (Chirp Discrete Cosine Transform)을 제안하였고, 이를 이용한 CDCTLMS (Chirp Discrete Cosine Transform LMS)을 제안하였다. 제안된 방법은 기존의 NLMS (normalized least mean square)알고리즘과 대표적인 변환평면 적응 필터링 방법인 DCTLMS (discrete cosine transform LMS) 알고리즘과의 학습곡선 (loaming curve)의 비교를 통하여 우수함을 입증하였으며 실제 초음파 신호처리에의 응용을 보였다.

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Cortex-M3 Microprocessor를 이용한 실시간 ECG Monitoring System 설계 및 구현 (Design and Implementation of Real-Time ECG Monitoring System Using Cortex-M3 Microprocessor)

  • 김태완;권춘기;이언석
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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    • pp.893-895
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    • 2016
  • 세계적으로 헬스케어 산업의 발전 가능성은 눈에 띄게 증가하고 있다. 그 중에서도 환자 혹은 각종 디바이스 사용자의 생체신호를 다루는 기술은 다양한 중요정보를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 심전도의 미세한 생체 전위를 측정하기 위해 각종 필터와 증폭기를 이용하여 회로를 설계하고 이를 Cortex-M3 Microprocessor와 MATLAB 프로그램을 이용하여 필터링과 데이터통신을 통해 최종적으로 실시간으로 모니터링 하였다. 일반적으로 임상이나 진단에 이용되는 ECG 신호는 각종 심장질환의 지표로 사용되지만 전문적인 지식을 갖추지 않은 일반 사용자가 사용하기에는 어려운 점이 없지 않아 있다. 따라서 이 연구는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 생체신호를 다루는 다양한 분야에서 용이할 수 있다.