일반적임 빔 형성기는 표적의 방위탐지가 가능하지만, 구조적인 특성상 대칭적인 빔을 형성하므로 표적의 좌/우 방위 구분이 불가능하기 때문에 표적의 정확한 방위를 탐지하고자 할 때 좌/우 구분이 가능한 빔 형성기가 필수적이다. 좌/우 분리 빔 형성 기법으로는 카디오이드(Cardioid) 빔 형성기법을 일반적인 빔 형성기에 적용시키는 방법이 최적으로 알려져 왔다. 그러나 좌/우 분리 빔을 형성하기 위해서는 많은 연산량과 하드웨어 설계에 대한 고려가 있어야한다. 본 논문에서는 좌/우 분리 빔 형성을 위하여 주파수 빔 형성기법과 카디오이드 빔 형성기법을 합성하여 적용하였다. 주파수 빔 형성 기법은 짧은 수행시간 동안에 표적의 정보추출을 위하여 고려되었으며, 카디오이드 빔 형성기법은 3개의 센서를 이용하여 센서의 기울기를 보상하여 수행하는 기법을 적용하였다. 또한 방향성 있는 시뮬레이션 신호를 생성하여 좌/우 분리 빔 형성 시뮬레이션을 수행하였다.
본 논문은 기존 선배열센서에서 발생하는 좌/우 구분 모호성을 해결하기 위해 저주파 대역에서 좌/우 구분이 가능한 지향성배열센서 구조 및 신호처리 방안을 제안한다. 지향성배열센서는 기존 음향배열센서에 지향성을 가지는 DIFAR(Directional Frequency Analysis and Recording)배열센서를 추가 확장한 선배열센서 구조이며, 음향배열센서의 빔형성 결과와 DIFAR배열센서의 빔형성 결과를 융합/처리하는 신호처리 구조를 가진다. 이러한 지향성배열센서는 좌/우 구분이 가능한 기존의 이중 선배열센서와 비교하여 낮은 신호 대 잡음비 및 저주파수 대역에서 높은 좌/우 구분 성능을 나타낸다.
예인형 선 배열 소나는 구조적인 특성상 배열 축을 중심으로 대칭적인 빔을 형성하기 때문에 탐지된 표적에 대하여 좌/우 방위 구분에 있어 모호성을 드러낸다. 이러한 예인형 선 배열의 좌/우 구분이 모호한 문제점을 해결하기 위하여 고정형 카디오이드 빔을 적용한 방법이 사용되었다. 하지만 고정형 카디오이드 빔을 사용할 경우 약 11°이내의 영역에서 카디오이드 빔의 후면 이득에 대한 영향을 줄일 수가 없기 때문에 좌/우 분리 성능이 저하된다. 이 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 적응형 카디오이드 빔을 사용하여 후면 빔의 이득을 줄임으로써 예인형 선 배열의 성능을 향상시켰다.
전방향 센서를 이용하는 선배열 센서의 경우, 음원의 방향이 원추각의 형태로 결정되어지므로 좌 우 구분모호성이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 운용적인 방법과 센서 배열의 구조적인 방법에 대한 연구가 진행되었다. 최근에는 음향 벡터 센서 기반의 연구가 이루어지고 있으며, 본 논문에서는 음향 벡터 센서 기반의 빔형성 기법에서 발생하는 센서 배열의 뒤틀림에 따른 좌 우 구분 성능에 대하여 분석하였다. 음향 벡터 센서는 하나의 전방향 센서와 세 개의 지향성 센서로 구성되며, 세 개의 지향성 센서는 서로 수직 방향의 속도성분을 측정한다. 이때 센서 배열의 뒤틀림에 따른 지향성 센서 축의 정보가 정확하지 않으면 잘못된 방향의 신호를 인가하여 빔형성 기법의 성능저하가 나타난다. 따라서 센서 배열의 뒤틀림에 따른 좌 우 구분 성능저하를 분석하고 보상을 통한 빔형성 기법의 성능향상을 확인하였다.
본 논문에서는 활 형상 배열의 빔패턴 주파수 특성을 이용하여 허위표적을 제거함으로써 좌 우 구분 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 방위각을 시간 축으로 변환하여 실 표적과 허위표적을 각각 고주파수와 저주파수 성분으로 간주한다. 허위표적의 후엽 빔 폭을 이용하여 허위표적 제거용 고역 통과 필터를 설계한다. 전체 빔형성기 출력 파워를 설계한 고역 통과 필터에 통과시켜 허위표적을 제거하여 실 표적을 추출한다. 전산 모의실험에서 제안된 방법의 적용 전후를 비교 분석하여 제안된 방법이 평균 8 dB 이상 허위표적을 감쇄시키는 것을 보였다.
의사소통에 중요한 역할을 하는 운율은 기능에 따라 언어적 운율과 정서적 운율로 구분한다. 대뇌 편재화 관점에서 정서적 운율 처리는 우반구가 주로 담당한다는 결과가 일반론적으로 받아들여지지만, 언어적 운율에 대한 연구들은, 연구간의 방법적인 차이로 인해 결과가 상이하게 나타난다. 본 연구는 정상 화자 9명과 뇌졸중 환자 14명(좌반구 손상 7명, 우반구 손상 7명)의 세 집단을 대상으로 대뇌 편재화의 관점에서 언어적 운율 특성을 살펴보기 위해 세 가지 형태 의문문(의문사 의문문, 예-아니오 의문문, 선택 의문문)에서의 발화속도, 지속시간, 음도, 강도와 관련된 운율 특징을 청지각 평가와 함께 살펴보았다. 연구결과, 통계적으로 유의한 주요변수들이 좌반구 손상 환자의 자료에서 결함을 보였으며, 예-아니오 의문문과 선택 의문문보다 의문사 의문문에서 더욱 두드러졌다. 이러한 경향은 특히 음도와 발화속도 관련 변수들에서 두드러졌다. 본 연구의 결과는 한국어 사용자의 의문사 사용에 있어서 어휘-의미론적, 구문론적 정보와 같은 언어학적으로 관련 있는 운율 처리의 경우 우반구보다 좌반구에서 대체로 우세하다는 점을 방증한다.
본 논문은 고개를 상/하로 끄덕이거나 좌/우로 가로 저어서 긍정과 부정을 구별하기 위한 것이다. 다시 말해서, 마우스나 키보드 대신에 머리의 움직임을 사용해서 '예/아니오'를 인식한다. 본 논문에서는 정규화된 칼라 공간(chromatic color space)과 조도(illumination)를 이용하여 얼굴 영역을 찾고 분할하는 자동 얼굴 영역 찾기와 영상차의 위치 비교와 움직임 량을 이용하여 우선 순위를 갖는 단순한 방향성을 구별하는 자동 의사 인식의 두 단계로 구성되어 있다. 이러한 단순한 방향성의 조합으로 '예/아니오'를 구분한다.
발의 구조는 사람에 따라 약간의 차이를 보이기는 하나 일반적으로 중앙을 기준으로 할 때 비대칭적(Asymmetric)인 구조를 보인다. 특히 동양인의 경우, 비대칭성에 의한 발의 좌우 편차는 서양인에 비해 큰 것으로 알려져 있다. 따라서 발 길이 뿐만 아니라 발 둘레, 발 높이, 볼 거스(Ball girth) 등을 고려할 경우 발의 형태는 더욱 다양해지며, 이를 고려한 족형의 개발은 신발 설계에 있어서 필수적으로 요구된다 하겠다. 이 논문은 전국 남녀 8000명의 좌, 우 발의 각 25개 부위 측정한 후 전문가들의 조언을 통해 가장 구두골 제작에 영향을 주리라 생각되는 발의 10개 중요 부위를 이용하여 현재 단순히 유아용, 아동용, 학생용, 성인용으로 구분되어진 구두치수를 Classification 기법을 사용하여 연령별로 적절하게 구분되어 구두를 개발할 수 있도록 하였다.
본 연구에서는 현대인들의 하루 중 많은 시간을 차지하는 착좌 생활을 관리하기 위한 롤러블(rollable) 스마트패드를 개발하였다. 이를 위해 PVDF(polyvinylidene fluoride) 필름을 이용한 압전센서(piezoelectric sensor)를 제작하였으며, 센서에서 데이터를 획득하고 및 햅틱 피드백(haptic feedback)을 주기 위한 측정시스템을 개발하였다. 또한, 스마트폰 어플리케이션을 통해 착좌 자세에 대한 정보를 실시간으로 제공하도록 하였다. 제작된 시스템의 착좌 자세 구분 정확도는 10명의 피험자를 대상으로 평가되었으며, 4가지 자세(상체를 좌, 우, 앞, 뒤로 기울인 앉은 자세)에 대한 실험결과 제작된 시스템은 92.5%의 정확도로 제시한 4가지의 자세를 구분하였다.
본 연구에서는 EEG를 이용하여 정신집중 시, 뇌 기능의 변화를 알아보았다. 실험은 건강한 남녀 고교생 9명을 대상으로 EEG는 Fp1. Fp2, F3, F4, P3, P4, T5, T6, O1, O2의 10위치에 대하여 정신집중 작업 진의 3분과 작업 시 30분간을 측정하였다. 작업은 PC를 이용하였으며 모니터 상의 움직임에 집중하고 목표자극을 탐지하였을 때 신속하게 적절한 반응키를 누르도록 하였다. 각 주파수 대역은 theta2와 (6.0-8.0Hz), alpha1파 (8.0-10.0Hz), alpha2파(10.0-12.0Hz)로 구분하였으며 비대칭지수를 이용하여 분석하였다. 그 결과, 정신집중 작업 시 theta1, theta2, alpha1대역에서 두정엽의 우반구과 측두엽 및 후두엽의 좌반구영역이 우세하였다. 이들 영역은 시갈, 지각, 움직임 기능을 수행하며 theta2파가 주의, alpha1파가 각성 관련이다. 이상의 결과에서 두정엽의 우반구와 측두엽 및 후두엽의 좌반구영역의 theta1파, theta2파, alpha1파가 정신집중 작업 시 중요한 역할을 담당하는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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