1990년대 이후 지진발생과 관련된 ULF 대역 지사가장의 변동이 다수 보고된 후, 분석 분석 방법을 이용한 지자기장 분석은 단기 지진예측에 큰 기여를 할 것이라 기대되고 있다. 본 연구는 기존 연구를 참조하여 개량된 분극 분석 방법을 개발하고, 이를 이용하여 청양관측소의 지자기 삼성분 자료를 분석하였다. 분석 주파수는 지진발생에 가장 민감하다고 알려진 0.01 Hz 대역이며, 수직 자기장과 수평 자기장의 분광에너지 비, 즉 분극값을 일단위로 계산하였다. 총 10개 월 동안의 사료가 분석되었으며, 분석경과를 Kp 인덱스 및 동일기간 발생한 지진이벤트와 비교하였나 청양의 분극값 변동은 Kp 인덱스와 관련성이 적었으며, 두 기간에서 지진발생과 관련한 주목할 만한 분극값의 증가가 관찰되었다. 일본 Kanoya 관측소의 자료와 비교해 본 결과, 청양의 분극값 증가는 광역적인 자기장의 변동에서는 지진발생과 밀접한 관계가 있는 것으로 생각된다. 또한, 자기장의 통계적 특성을 고려한 정규화된 분극값의 변동에서는 이러한 특징이 보다 뚜렷하게 확인된다. 따라서 분극 분석 방법은 지진전조형상 모니터링을 위해 유용하게 활용됨 수 있으며, 향후 추가적인 자료 확보 및 분석을 통해 지진발생과 관련된 ULF 변동을 탐지하는데 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 수면상태에서의 자율신경 활동을 관찰하기 위하여 웨이브렛 변환을 이용하여 HRV 신호를 분석하였다. 심전도 신호로부터 HRV 신호를 재구성하고 웨이브렛 변환을 통하여 얻은 계수를 이용하여 신호를 주파수 대역별 분석하였다. 분석된 결과를 AR 모델 기법을 이용한 기존의 주파 수 분석 방법과 비교하였다. 본 논문에서 제안한 웨이브렛 계수에 의한 전력스펙트럼 성분은 기존의 FFT나 AR모델 방법에 의한 결과와 동일한 경향을 나타내고 있었다. 따라서, 웨이브렛 계수에 의한 전력스펙트럼 분석방법은 HRV 신호를 이용한 자율신경계 활동 분석의 도구로 유용함을 알 수 있었다. 피검자가 일단 수면상태로 빠져들면, 심혈관계 역시 빠른 속도로 반응하여 수면에 적절한 활동을 수행하게 된다. 이러한 적응 활동은 심혈관 기관에 따라 차이는 있지만 대부분 수초내에 일어나게 된다. 본 논문에서 제안한 웨이브렛에 의한 분석 기법은 기존의 방법으로는 불가능했던 시간대별 변화 추이를 잘 표현할 수 있으므로 HRV 신호의 분석뿐만 아니라 다른 생체 신호의 분석에도 유용 할 것으로 예상된다.
본 논문은 수중 방사소음 발생 시, 부분상관 함수를 이용한 기여도 분석법에 대하여 연구를 수행하였다. 부분상관 함수를 활용한 기여도 분석을 수행할 시, 입력순서의 선정은 정확한 기여도값 도출에 있어 매우 중요하다. 하지만 주파수 상관성분이 존재하는 시스템에 대하여 기여도분석을 실시할 경우, 적절한 입력순서를 선정하기가 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 기여도특성 행렬과 다중상관 함수의 관계를 활용하여 기여도 영역을 나누어 평가하는 기여도 분석 기법을 제시하였다. 제시한 분석법의 검증을 위해 정현파로 구성된 다중입력과 단일 출력을 갖는 시스템을 모델링하였고, 이 시스템에 대하여 기여도 분석을 실시하였다. 그 결과 정확한 기여도값을 도출 할 수 있었다.
본 논문에서는 해저 퇴적물 분류를 위한 특징 추출 기법을 제안하고 검증한다. 기존 연구에서는 주파수의 영향이 없는 반사계수를 이용하여 퇴적물을 분류해 왔다. 그러나 해저 퇴적물의 음향 감쇠계수는 주파수의 함수이며 퇴적 성분에 따라 서로 다른 특성을 나타낸다. 따라서 주파수에 따른 감쇠계수 변화량을 이용하여 특징벡터를 생성하였다. 감쇠계수 변화량은 Chirp 신호에 의해 생성된 두 번째 층 반사신호를 이용하여 추정한다. Chirp 신호의 다중대역 특징이 다차원 벡터를 형성하기 때문에 기존의 방법에 비해 우수한 특성을 갖는다. 반사계수에 의한 분류 성능과 비교하기 위해 선형 판별 분석법 (LDA, Linear Discriminant Analysis)를 이용하여 차원을 축소하였다. Biot 모델을 이용하여 모의실험 환경을 구축하고 Fisher score와 MLD(Maximum Likelihood Decision)를 기반의 분류 정확도를 이용해 제안된 특징을 평가하였다. 그 결과, 제안된 특징은 반사계수에 비해 높은 변별력을 보이며, 측정 및 깊이 추정오차에도 강인한 특성을 보였다.
본 논문은 다세대 공동 주택에서 윗층과 아래층 간에 발생하는 층간 소음을 줄일 수 있도록 도와주는 층간소음 방지 시스템을 제안하고 있다. 제안하는 시스템에서는 오픈소스 컨트롤러 중 하나인 아두이노 보드에 소리 감지 센서와 진동 감지 센서를 연결하여 층간 소음으로 판단하는 소리와 진동을 입력 받고 이를 고속 푸리에 변환을 이용하여 주파수 대역에서의 신호 분석을 수행한다. 특정 주파수 대역의 신호 크기가 구조물의 투과 손실을 고려한 기준을 넘을 때에는 LCD화면에 경고 메시지를 보내고 휴대폰으로 이메일 또는 메시지를 전송하도록 하였다. 이를 통해 시스템은 사용자가 소음 발생 상황을 인지하여 스스로 주의할 수 있도록 돕는다. 시스템 검증을 위한 실험에서 제안하는 시스템은 외부 입력 신호에서 130 Hz~1040 Hz의 대역 성분 추출을 수행하였으며, 추출된 신호의 크기와 투과 손실의 차이 값이 45 dB를 초과할 경우 기기의 연결된 디스플레이와 Wi-Fi로 연결된 모바일 기기에 현재 소음이 발생하고 있음을 공지하는 동작을 수행하였다.
유럽형 라디오 메세지 시스템(ERMES :European Radio MEssage System)은 페이징 시스템으로 주파수범위는 169.4125MHz$\~$169.8125MHz이고 채널당 25KHz 간격 주파수로 할당된 16개의 채널로 구성되어 있으며,4-PAM/FM 변조방식을 사용하고 있는 디지탈 정보 통신의 새로운 형태이다. 본 논문에서는 ETSI(European Telecommunication Standards Institute)의 규격에 의거하여 이중에러까지 정정할 수 있는 에러정정 회로를 갖춘 ERMES 수신 시스템을 설계하였다. 설계한 ERMES 수신 시스템의 오차 성능을 평가하여 4-PAM/FM 방식으로 변조하는 다중 신호에 대한 성능을 분석하였다. 그런데 RF 채널상에서 여러개의 라디오 수신기를 동시에 동작시킴으로써 신호 성분들 사이의 진폭 불균형이 시스템 성능을 떨어뜨릴 수 있으므로 시스템 전개를 위한 최적의 파라미터를 결정하였다. 그리고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 송신된 데이타의 복원과정과 전송로상에서 발생할 수 있는 에러가 2비트까지 정정됨을 확인하였다.
가상 저음 시스템은 기본 주파수 성분의 배음을 생성하여 스피커의 저역 재생 대역을 확장하는 방법으로 소형 스피커에 널리 사용된다. 가상 저음 시스템의 주관적인 성능은 배음의 가중치 부여 방법과 관련이 높기 때문에, 기존 연구에서는 지수 감쇠 가중치 부여 방법과 음색 매칭 방법 등 다양한 가중치 부여 방법이 제안되었다. 그러나 생성한 배음과 기존 신호간의 위상을 맞추지 않을 경우 정확한 가중치 부여가 불가능하다. 본 논문에서는 기존 가중치 부여 방법의 한계점을 분석하고 이를 개선한 가중치 부여 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 생성한 배음의 위상을 기존신호의 위상과 일치시키고, 기본 주파수에 따라 배음 가중치를 가변적으로 부여하는 방법이다. 기존 가상 저음 시스템과 객관 및 주관 비교 평가를 수행한 결과, 위상 일치 방법은 자연스럽고 효과적인 저역강화에 필수적임을 확인하였으며, 제안한 배음 가중치 부여 방법은 제한된 상황에서 기존 가중치 부여 방법보다 효과적임을 확인하였다.
초당 24프레임으로 제작된 영화나 광고물 등을 TV로 방영하거나 비디오테이프로 제작할 때에는 몇 개의 필드를 반복하여 사용함으로써 초당 60 필드로 만드는데 이를 텔레시네 또는 3:2 풀다운이라 한다. 비디오테이프나 TV 방송을 MPEG으로 인코딩할 때 텔레시네 영상물에 대해서는 이를 다시 초당 24 프레임의 순차주사 영상으로 바꾸어 인코딩하면 일반적으로 60 필드를 모두 인코딩하는 경우에 비하여 20% 정도의 비트를 절약할 수 있다. 본 논문에서는 텔레시네 영상의 특성을 이용하여 인버스 텔레시네를 수행하는 알고리듬을 제안하였다. 구체적으로, 본 방법은 텔레시네 과정에서 다른 시간에 촬영된 필드가 합쳐지면 홀수줄과 짝수줄의 불일치가 생기고 이는 나이퀴스트 주파수 부근에서 큰 성분을 갖는다는 것을 이용한다. 실험결과, 기존의 움직임을 이용하는 방법은 계산량이 많고 VHS와 같이 화질이 높지 않은 경우에는 잘 동작하지 않는 반면에 제시된 방법은 화질에 관계없이 더 높은 신뢰도와 간단한 계산으로 인버스 텔레시네를 수행함을 확인하였다.
본 논문에서 UWB 시스템에 MC-CDMA 방식을 적용하여 성능을 분석하고 최근 표준화가 진행중인 DS-CDMA, OFDM 방식과 비교한다. DS-CDMA 방식은 다중경로 성분을 검출하기 위해 많은 Rake Finger들이 필요하기 때문에 시스템의 복잡도가 증가하고 OFDM 방식은 주파수 호핑을 사용하지 않는 상태에서 순간 방사 전력이 FCC에서 규정을 만족하지 못한다. 따라서 두 시스템의 혼합 형태인 MC-CDMA 방식이 시스템의 복잡도는 DS-CDMA 보다 간단하면서 주파수 선택적 페이딩 채널에서 좋은 성능을 나타내고 OFDM 방식과는 달리 매 순간마다 무든 전송대역을 사용함으로써 스펙트럼당 방사 전력이 낮아진다. 시뮬레이션 결과 단일 사용자일 경우 DS-CDMA 방식이 가장 우수한 결과를 보여주었지만, 다중사용자일 경우 MC-CDMA 방식이 더 우수한 성능을 보여주었다.
본 연구는 골프 드라이버의 임팩트 위치에 따른 소리의 특성을 평가하고자 하였다. 일정한 임팩트 소리를 발생시키기 위하여 골프공 자유낙하 장치를 고안하여 사용하였다. 임팩트 소리의 시간에 따른 진폭과 주파수영역에서 파워의 피크값 분포가 드라이버 헤드면의 임팩트 위치에 따라 다르게 나타났으나 재현성이 부족하여 비교할 수 없었다. 드라이버의 임팩트 부위에 따른 소리를 구분하기 위하여 대안적인 방법으로 파워스펙트럼 누적합(cumsum)을 사용하였다. 파워스펙트럼 누적합의 20%, 40%, 60%, 80%에 해당하는 주파수를 비교한 결과 드라이버 면의 중앙(center)에서 발생하는 임팩트 소리의 40% 누적합주파수가 바깥쪽(toe)과 안쪽(heel)에서 발생하는 임팩트 소리에 비하여 유의하게 낮은 것을 관찰하였다. 이러한 결과는 드라이버 헤드면의 중앙이 바깥쪽 또는 안쪽에 비하여 임팩트 소리의 저주파수 성분 파워가 상대적으로 높다는 것을 시사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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