• 제목/요약/키워드: 이산신호

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윈드프로파일러의 평균모멘트 값을 이용한 도플러 파워 스펙트럼 및 시계열 원시신호 시뮬레이션기법 개발 (Development of Simulation Method of Doppler Power Spectrum and Raw Time Series Signal Using Average Moments of Radar Wind Profiler)

  • 이상윤;이규원
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1037-1044
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    • 2020
  • 윈드프로파일러(RWP, radar wind profiler)는 기상 상태와 관계없이 시공간 분해능이 높은 바람장 자료를 제공하며 생산된 바람의 정확도나 품질에 대한 검증이 필수적이다. 기존 정확도 검증 방식은 레윈존데와의 동시 관측을 통해 윈드프로파일러에서 생성된 바람 벡터를 기준 자료로 활용하는 것이다. 본 연구에서는 평균 모멘트 자료로부터 스펙트럼과 원시 시계열 자료를 시뮬레이션하는 알고리즘을 통해 윈드프로파일러의 신호처리 알고리즘을 단계별로 검증하는 방안을 제시하고, LAP-3000의 원시 자료와의 비교를 통해 해당 알고리즘의 가능성을 확인하였다. 기상 신호의 밀도 함수를 모멘트값을 인자로 하는 왜곡된 정규 분포의 밀도 함수로 가정하여 생성하였고, 난수를 통해 시뮬레이션 스펙트럼을 생성하였다. 또한, 난수 위상과 역 이산푸리에 변환으로 간섭 평균된 시뮬레이션 원시 시계열 자료를 생성하고 최종적으로 디리클레 분포(Dirichlet distribution)를 통해 간섭 평균 전 단계의 원시 시계열 자료를 생성하였다.

압축 센싱을 이용한 주파수 영역의 초음파 감쇠 지수 예측 (Estimation of Ultrasonic Attenuation Coefficients in the Frequency Domain using Compressed Sensing)

  • 심재윤;김형석
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권6호
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    • pp.167-173
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    • 2016
  • 압축 센싱은 기존의 섀넌/나이키스트 이론보다 낮은 샘플링률로 신호를 샘플링 하여도 원신호로 복원할 수 있다는 이론이다. 본 논문에서는 압축 센싱을 이용하여 반향 신호의 정량적 주파수 특성을 직접 추출하여 이를 이용한 초음파 감쇠 지수 예측 방법을 제안한다. 일반적인 초음파 감쇠 지수 예측 방법들은 시간 영역에서 수집된 반향 신호를 Fourier 변환 등을 통해 주파수 영역으로 변환하는데, 제안하는 예측 방법은 압축 센싱으로 수집된 데이터를 복원하는 과정에서 적용하는 basis 행렬을 이용하여 시간 영역으로의 완전한 신호 복원 없이 반향 신호의 주파수 특성을 직접 추출하여 감쇠 지수를 예측한다. 3가지의 basis 행렬을 통해 주파수 영역에서 복원된 반향 신호에 대하여 다중 참조 신호를 이용한 Centroid Downshift 방법으로 감쇠 지수를 예측하여 각각의 예측 정확도와 실행 시간을 비교 분석하였다. 컴퓨터 모의 실험 결과 이산 코사인 변환(DCT) 행렬을 적용하는 경우, 50%의 압축률에서는 압축 센싱을 적용하지 않은 경우와 0.35% 이내의 예측 정확도를 보였으며, 압축률을 70%까지 높이는 경우에도 약 6% 이내의 평균 예측 오차를 보였다. 제안한 압축 센싱을 적용한 반향 신호의 주파수 특성 추출 방법은 향후 주파수 영역의 다른 정량적 초음파 분석 방법에 적용할 수 있다.

감성 자극 판단을 위한 효과적인 PPG 신호 처리 방법 (Effective PPG Signal Processing Method for Detecting Emotional Stimulus)

  • 오동기;민병석;권성오;김현중
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권5C호
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    • pp.393-402
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    • 2012
  • 본 논문에서는 PPG(Photoplethysmography)센서를 통하여 검출되는 심장박동신호를 이용하여 스트레스 여부를 판단하고, 이를 위한 효과적인 신호처리를 연구한다. 측정되는 PPG신호를 바탕으로 PPI(Pulse to Pulse Interval)와 이산 신호처리 방법을 이용하여 감성자극을 판단한다. 감성자극에 대한 반응을 실험하기 위하여 피실험자들은 스트레스영상과 안정영상을 TV를 통하여 시청하였다. 스트레스 정도에 따라 다양한 신체반응이 나타나며, 그 중 가장 큰 변화를 나타내는 심장박동수의 변화를 PPG센서를 이용하여 검출한다. 그러나 측정에 의한 오차와 피실험자의 동작에 의한 오차가 발생한다. 본 논문에서는 감성자극 판단에 오차를 유발하는 신호잡음과 동작잡음을 제거하기 위한 방안을 제안한다. PPG센서를 통하여 검출된 심장박동신호에 섞여있는 고주파대역의 신호잡음을 제거하기 위하여 전처리에서 스펙트로그램을 이용한 에너지밀도 분석법으로 피실험자에 적응된 해밍 필터를 적용한다. PPG센서와 피실험자간의 접촉상태 때문에 발생되는 동작잡음으로 인하여 발생될 수 있는 스트레스 검출오차를 수정하기 위하여 후처리에서 히스테리시스를 적용한다. 실험결과 심장박동의 특성을 고려하지 않은 방안에 비하여 신호잡음을 효과적으로 줄였으며, 동작잡음에 의한 검출오차를 개선하였다.

가드인터벌을 초월하는 지연프로필의 멀티패스채널에 적합한 OFDM수신시스템 (An OFDM Receiver Scheme for Multipath Environment with Delay Profile over the Guard Interval)

  • 주창복
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.66-72
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    • 2003
  • 본 논문에서는 가드인터벌을 초월하는 지연프로필의 채널에 적합한 OFDM 수신시스템 모델에 있어서 ISI와 ICI의 영향을 제거시켜 전송특성을 개선시키는 OFDM 수신시스템알고리즘의 동작특성을 알아보았다. 본 논문에서의 수신시스템은 시간상에서 재귀형최소2승법(RLS)에 의한 채널추정부와 ISI 및 ICI의 리풀리카의 생성과 제거부로 구성되어 있다. 가드인터벌을 초월하도록 이산화한 채널모델에 대한 시간상에서의 채널추정성능과 추정채널계수를 사용하여 ISI와 ICI의 제거 효과를 다루고 일반적 OFDM시스템에서의 1-탭 등화를 사용한 경우와의 BER성능을 비교하여 나타내 보였다. 특히 S/N가 낮은 경우에는 본 논문에 의한 수신시스템성능이 일반적 OFDM시스템에서의 1-탭 등화를 채용하는 수신시스템과 비교하여 BER특성이 다소 개선되어 나타남을 보여준다.

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위성 통신 링크에서 강우 감쇠 보상을 위한 신호 레벨 예측기법 (A Signal-Level Prediction Scheme for Rain-Attenuation Compensation in Satellite Communication Linkes)

  • 임광재;황정환;김수영;이수인
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권6A호
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    • pp.782-793
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    • 2000
  • 본 논문은 10GHz이상의 주파수 대역을 사용하는 위성 통신 링크에서 강우에 의해 감쇠된 신호 레벨을 동적으로 예측하기 위한 비교적 간단한 예측 기법을 제시한다. 예측 기법은 이산시간 저역 통과 필터링, 기울기에 근거한 예측, 평균 오차 보정, 고정 및 가변 혼합 예측 여유 할당의 4가지 기능 블록을 갖는다. Ku 대역의 측정 데이터로부터 주파수 스케일링에 의해 얻어진 Ka 대역 강우 감쇠 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 평균 오차 보정을 갖는 기울기 예측 기법은 1dB 이하의 표준 편차를 가지며, 평균 오차 보정에 의해 약 1.5~2.5 배의 예측 오차 감소를 보인다. 요구되는 평균 여유 면에서, 혼합 예측 여유 할당은 고정 여유 방법과 가변 여유 방법에 비해 더 적은 평균 여유를 요구한다.

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웨이블릿 신경 회로망을 이용한 혼돈 시스템의 일반형 예측 제어기 설계 (Design of Generalized Predictive Controller Using Wavelet Neural Networks for Chaotic Systems)

  • 박상우;최종태;최윤호;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.24-30
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    • 2003
  • 본 논문에서는 혼돈 시스템을 제어하기 위해 웨이블릿 신경 회로망을 예측기로 사용하여 일반형 예측 제어기를 설계하는 방법을 제안한다. 본 논문의 방법에서는 웨이블릿 신경 회로망의 각 파라미터에 대한 학습은 예측 오차를 이용한 경사 하강법에 의해 수행되며, 제어 신호는 웨이블릿 신경 회로망의 출력과 기준 신호 사이의 제어 오차를 최소화함으로써 생성된다. 한편, 모의 실험을 통해 본 논문에서 제안한 제어기를 각각 연속 시간 혼돈 시스템인 Doffing 시스템과 이산 시간 혼돈 시스템인 Henon 시스템에 적용하여 제어기의 효율성을 확인하고 아울러 신경 회로망을 이용한 예측 제어의 결과와 비교함으로써 제어기의 우수성을 검증한다

영상 잡음제거를 위한 게이버 코사인과 사인 변환의 소프트 문턱 방법 (Soft Thresholding Method Using Gabor Cosine and Sine Transform for Image Denoising)

  • 이적식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • 영상에 존재하는 잡음을 제거하는 방법은 공간영역과 변환영역에서 많은 연구가 되어 왔다. 초기에는 공간영역에서 저역통과필터를 많이 사용하였으나, 최근에는 변환영역에서 이산 웨이브릿 변환이 탁월한 에너지 집중도와 다분해능 성질에 기인하여 영상압축 뿐만 아니라 잡음제거에도 많이 사용되고 있다. 본 논문은 인간시각필터로 고려되는 Gabor 코사인과 사인 함수를 이용한 변환을 소프트 문턱치 기법으로 영상 잡음제거 응용에 적용하고자 한다. 기존 소프트 문턱치 기법을 이용하는 우수한 웨이브릿 변환과 PSNR 성능을 비교하고, 잡음 제거된 결과 영상을 시각적으로도 비교한다. 4가지 Gaussian 분포 잡음을 첨가한 여러 실제 영상의 실험으로부터 제안한 변환이 PSNR 성능에서 최대 1.18dB 우수하고, 시각적 인지에서도 분명한 차이를 보였다.

카올린으로 오손된 애자의 표면방전 및 방사전자파의 신호 분석 (Signal analysis of surface discharge and electromagnetic wave for insulator by kaolin contamination)

  • 박재준
    • 정보학연구
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    • 제7권3호
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    • pp.113-118
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    • 2004
  • 기존의 누설전류기법에서 한층 진일보된 비접촉식 수신용 안테나를 이용하여 복잡한 지역과 광범위한 지역에서 효율적인 고분자 애자의 오손정도를 진단하기 위하여 본 연구를 착수하였다. 착수된 연구는 가공된 챔버 내 설치된 고분자애자에 인위적으로 카올린과 소금을 혼합후 증류수에 혼합하여 인공 오손실시 후 방사전자파와 스페트럼 그리고 부분방전전하량을 동시에 측정 후 전자파 신호에 대한 카올린의 오손정도에 대한 특징추출을 위하여 다우비치 이산웨이블렛 변환기법에 적용 후 각각의 통계적인 파라미터의 특징을 추출하였다.

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Holter Data 압축 알고리즘에 관한 연구 -Piecewise Self-Affine Fractal Model을 이용한- (A Study on the Holter Data Compression Algorithm -Using Piecewise Self-Affine Fractal Model-)

  • 전영일;정형만
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.17-24
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    • 1995
  • 본 논문은 iterated contractive transformations을 이용한 심전도 데이터 압축에 관한 새로운 방법을 제안한다. 이방법은 piecewise self-affine fractal interpolation(PSAFI)에 의해 심전도 신호의 임의 구간들을 표현한다. Piecewise self-affine fractal model은 자기자신의 수축적 유사 변환으로 구성된다고 볼 수 있는 이산 데이터에 사용된다. 제안된 알고리즘은 MIT/BIH arrhythmia 데이터베이스로 평가되었다. PSAFI는 주어진 압축율에서 기존의 직접 압축 방법보다 상대적으로 적은 재생 오차를 나타냈다. 샘플링 주파수는 400Hz이고 resolution은 12bits인 원래 신호에 대해 압축율이 883.9bps일때 평균재생오차(APRD)는 5.39%를 나타냈다.

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다층 신경망에 의한 I-PD 제어계의 구성 (Construction of the I-PD Control System by Multilayer Neural Network)

  • 고태언
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.74-79
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    • 2002
  • 많은 제어기법들이 이산시간영역제어계에서 제어성능을 개선하기 위해서 제안되고 있다. 이 제어기법들을 이용한 제어계에서 계의 응답특성은 제어기의 이득에 관계한다. 특히 외란이나 부하변동에 의해서 계의 응답이 변할 때 제어기의 이득을 재조정할 필요가 있다. 본 논문에서는 다층 신경망으로 I-PD제어기와 전치보상기를 설계하였다. I-PD제어기와 전치보상기의 이득이 자동적으로 역전파 알고리즘에 의해서 조정되도록 하였다. 제어계의 응답이 어떤 조건에 의해서 변할 때 I-PD제어기와 전치보상기의 이득들이 역전파 알고리즘에 의해서 자동적으로 조정되게 하였다. 이 I-PD제어기법을 직류 서보 전동기를 구동원으로 하는 위치제어계에 적용하여 제어기의 제어성능을 실험 결과로 타당성을 확인하였다.

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