수중천이신호는 복잡하고 시변, 비선형 및 짧은 지속성의 특성을 지니고 있어서 기준패턴으로 모델링하기가 어렵다. 본 논문에서는 이러한 신호들을 프레임간의 중첩을 허용하는 일정한 짧은 신호로 잘라서 분석한다. 더빈 알고리듬을 이용하여 20차의 선형예측계수(LPC)를 프레임마다 추출하여 2층 은닉신경망회로의 입력신호로 사용한다. 추출된 선형예측계수들의 65%는 신경망구조의 학습에 이용되고 35%는 시험용 입력신호로 사용된다. 고래소리 분류에 사용된 고래 종류는 대왕고래, 들쇠고래, 귀신고래, 혹등고래, 밍크고래, 북방긴수염고래 등이다. 결과적으로 이러한 시험용의 신호들로부터 83%이상의 고래 소리 평균 분류율을 얻을 수 있었다.
천이신호는 지속시간이 짧으면서 길이의 변화가 크고, 시변성 및 비정재성 특성을 갖는다. 이러한 천이신호의 식별에는 분석 프레임 단위로 참조신호에 대한 기준패턴을 만들어 입력신호와의 유사도를 비교하는 방법이 효과적일 수 있다. 본 연구에서는 참조신호의 기준패턴으로 프레임 기반의 특징벡터들에 대해 확률통계 모형인 정규혼합모델을 적용하는 방법을 제안하고, 다양한 수중 천이신호에 대한 식별 실험을 통해 제안한 방법의 타당성을 검증하였다.
뇌자도 신호의 측정은 뇌에서 발생하는 자장 성분을 정밀하게 측정할 수 있으나, 신호의 크기가 매우 작기 때문에 노이즈에 매우 민감하게 동작하며 이러한 노이즈 성분의 발생원인은 외부 환경에 의하여 발생하거나 시스템 내부에서 발생하는 두가지로 나눌 수 있다. 따라서 뇌자도 신호를 측정하는데 있어서 가장 중요한 작업은 신호에 존재하는 노이즈 성분을 제거하는 것이다. 특히 뇌자도 측정 시스템에서는 외부 노이즈 성분을 제거하기 위하여 레퍼런스 채널이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 청각 자극 신호에 의한 뇌자도 신호를 측정하고 측정한 데이터를 사용하여 레퍼런스 채널과 입력신호에 대하여 LMS 알고리즘을 이용한 적응 필터를 모델링 하였다. 그리고, 구현한 적응 필터를 이용하여 뇌자도 신호의 평균값, 표준편차의 통계적 결과를 비교하여 모델링한 적응 필터 방법의 유용성을 확인하였다.
본 논문에서는 스테레오 오디오 신호를 이용하여 음원을 분리하는 ADRess 알고리즘을 기반으로, 추정된 음원 방위각에 대한 신호 강도비를 이용하여 분리음원을 생성하는 새로운 분리음원 합성 기법을 제안한다. 입력된 스테레오 채널 신호 간 강도 차(IID) 특성을 이용하여 신호 분석 프레임별로 개선된 신호 강도비 함수에 따른 frequency-azimuth 평면을 구성하고, 이를 통해 추정된 방위각에 상응하는 신호 강도비로 표현되는 확률밀도함수를 좌/우 신호 중 하나의 주 입력 신호에 취함으로써 분리음원을 합성한다. 제안된 기법의 성능을 검증하기 위하여 SASSEC 에서 제공하는 테스트 음원 및 객관적 평가 지표를 이용하여 측정한 결과, 기존 ADRess 알고리즘에서 제시된 방법에 비해 개선된 품질의 분리음원을 합성하는 것으로 평가되었다.
본 연구에서는 시스템 내부에 존재하는 불확실성에 대하여 안정성을 만족하는 입력신호 V, I, R, PWM의 신호를 사용자가 선택하는 신호로 변환하여 출력할 수 있는 신호변환기의 성능 및 설계방법을 연구 한다. 본 연구에서는 시간지연이 존재하는 신호변환기를 안정된 입/출력을 수행하여 나타나는 V, I, R, PWM 신호의 시간지연의 영향을 고려한 설계와 그 성능을 평가해 보았다.
본 논문에서는 현재 상용화 되어있는 WCDMA용 ICS (Interference Cancellation System) 중계기의 성능 개선을 위한 개선된 LMS 알고리즘을 연구하였다. ICS 중계기의 수신으로 입력되는 신호는 수신 신호와 궤환되어 입력되는 신호로 구성된다. 이렇게 입력되는 궤환 신호를 LMS와 같은 적응형 채널 추정 알고리즘을 통해 제거하는 기술이 ICS 중계기의 핵심 요소이다. 중계기의 저비용 및 단순화를 위해서는 기존에 사용되어온 적응형 채널 추정 알고리즘의 단순화가 필요하다. 실험을 통해 기존 NLMS 알고리즘 및 계산 복잡도 감소를 위해 수정된 LMS 알고리즘을 MSE (Mean Square Error) 기준에서 성능 비교를 하였다.
고품질, 고기능 오디오에 대한 대중적인 수요가 증대되고 있는데, 이는 첫째로 레코딩 기술의 발달, 둘째로 저장매체와 발달과 코딩기술의 발달에 의한 오디오 저장 데이터 량의 증가, 또한 디지털 출력회로에 의해 가능해진 저렴한 고음질 오디오 출력장치에 그 원인이 있다고 할 수 있다. 더구나, 발달된 디지털 신호처리 기술로 각종 필터의 구현, 음장제어, 3차원 사운드 효과 등이 가능해져서 시장에서의 수요를 견인하는 새로운 오디오 장치의 개발이 필요한 상황이다. 이러한 요구에 부응하여 디지털 음원들을 입력받아 임의의 필터링을 실행하고, 출력 유닛의 공간적, 음향적 특성을 상위제어기로부터 입력받아 전 신호경로 상에 디지털 신호처리 하여 출력신호를 생성하는 장치가 요구된다. 이는 단순히 청취만 가능했던 기존의 수동적이고 일방적인 오디오 서비스와 달리 청취자가 자신의 취향에 따라 음악을 들을 수 있는 능동적인 오디오 서비스가 가능해졌다.
다양한 신호가 혼합된 수중 신호로부터 각각의 신호를 분리하는 기술은 오랫동안 연구되어왔지만, 낮은 품질의 수중 신호의 특성 상 쉽게 해결되지 않는 문제이다. 현재 주로 사용되는 방법은 Short-time Fourier transform을 사용하여 수신된 음향신호의 스펙트로그램을 얻은 뒤, 주파수의 특성을 분석하여 신호를 분리하는 기술이다. 하지만 매개변수의 최적화가 까다롭고, 스펙트로그램으로 변환하는 과정에서 위상 정보들이 손실되는 한계점이 지적되었다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 긴 시계열 신호 처리에서 좋은 성능을 보인 Dual-path Recurrent Neural Network을 기반으로, 다중 채널 센서로부터 생성된 입력신호인 3차원 텐서를 처리할 수 있도록 변형된 Tripple-path Recurrent Neural Network을 제안한다. 제안하는 기술은 먼저 다중 채널 입력 신호를 짧은 조각으로 분할하고 조각 내 신호 간, 구성된 조각간, 그리고 채널 신호 간의 각각의 관계를 고려한 3차원 텐서를 생성하여 로컬 및 글로벌 특성을 학습한다. 제안된 기법은, 기존 방법에 비해 개선된 Root Mean Square Error 값과 Scale Invariant Signal to Noise Ratio을 가짐을 확인하였다.
본 논문에서는 트랜스컨덕턴스 특성을 개선한 새로운 CMOS Rail-to-Rail 입력단 회로를 설계하였다. 회로 모의 실험기 HSPICE를 통해서 새로운 입력단 회로의 동상 입력 전압 범위에 대한 새로운 회로의 성능을 검증하였다. 새로운 입력단 회로는 기존의 Rail-to-Rail 입력단 회로에 동상 입력 전압에 따라서 동작조건이 변하는 4개의 입력 트랜지스터와 4개의 전류원/싱크를 추가함으로써 구성된다. 새로운 입력단 회로는 두 차동 회로 중에서 어느 한 회로만이 동작하는 영역에서는 신호증폭에 기여하는 트랜지스터의 DC 전류양에는 영향을 미치지 않는 반면, 두 차동 회로가 모두 동작하는 영역에서는 신호증폭에 기여하는 트랜지스터의 DC 전류양을 1/4로 감소시킨다. 그 결과 새로운 입력단 회로는 강반전 영역에서 전 동상 입력 전압 범위에 걸쳐 거의 일정한 트랜스컨덕턴스 특성과 단일 이득 주파수 특성을 보이며 전 동상 입력 전압 범위에 대해서 최적의 주파수 보상을 가능하게 한다.
Phase locked AM신호 검파방식에서는 위상고정회로를 사용하여 입력신호로부터 반송신호를 분리 재생시킨다. 입력잡음은 백색 Gaussian잡음이고, 전려제어발진기의 자유발진주파수와 입력반송신호주파수가 같다는 가정하에 위상고정회로의 동작특성을 해석하고, 본 검파방식의 신호대 잡음비를 정량적으로 고찰하였다. Phase locked AM신호 검파방식은 종래의 검파방식에 비해서 잡음의 영향을 적게 받게됨을 본 해석에서 알 수 있다. In the phase locked AM signal detection, phase locked loop is used to extract a synchronous carrier from an input AM signal. Under the assumption that input noise is white Gaussian and free-running frequency of voltage controlled oscillator is the same that of an input carrier, operational behaviours of phase locked loop is analyzed and signal to noise ratio of the detection is derived quentitatively. The results show that the phase locked AM signal detection method offers a higher degree of noise mmunity than conventional AM signal detections.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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