음악은 사람의 감성, 감정에 영향을 끼치며, 최근 음악의 정서적인 힘은 여러 분야에 응용되고 있다. 특히, 음악을 듣는 것뿐만 아니라 시각적으로 가시화하여 여러 분위기를 연출할 수 있다. 본 논문에서는 음악과 조명을 연계하여 사람과의 상호작용을 위한 감성 제어 시스템을 제안한다. 기존의 FT(Fourier Transform)는 시간에 대한 정보를 가지고 있지 않기 때문에 시간에 따라 주파수 성분이 변하는 신호의 정보를 효율적으로 분석하기 어렵다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 음악 신호 분석은 STFT(Short Time Fourier Transform)을 사용하였고, 세 가지의 장르로 음악을 분류하여 장르에 따른 주파수 특성을 비교해 보았으며, 분석된 범위내의 주파수 성분을 바탕으로 컬러 LED조명의 색상과 밝기 제어를 하였다. 기존의 음악을 이용한 LED조명 제어 연구와 다르게 감성적인 조명의 색 제어와 음악 신호의 변화량을 이용하여 밝기 제어를 하였으며, 제안된 조명 제어 방식은 감성 조명뿐만 아니라 여러 산업분야로 활용 될 수 있을 것이다.
홍수와 가뭄, 수질오염 등의 피해에 대한 대책과 보다 효율적인 수자원 관리를 위해서 원자료에 대한 분석이 선행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 나주지점을 대상으로 하여 총유기탄소(Total Organic Carbon: TOC) 자료와 유출량 자료를 수집하였으며, 각 자료에 대하여 상세한 주기성분을 파악하기 위하여 웨이블렛 변환을 적용하였다. 대상지점으로 선정한 나주지점은 전라남도 나주시 나주대교 상류에 위치하고 있으며, 유역면적이 $2,0587.2km^2$이며, 유로 연장은 65.5km이다. 유출량과 수질자료의 주기성 분석을 위해 유기물의 양을 나타내는 수질지표인 TOC와 나주수위관측소에서 관측된 2003년${\sim}$2004년의 시수위자료를 유출량으로 환산한 값을 사용하였으며, 이 자료의 상세한 주기성 파악을 위해 웨이블렛 변환을 사용하였다. 일반적으로 주기성을 파악하기 위하여 푸리에 변환을 사용하지만, 푸리에 변환은 시간정보와 주파수를 동시에 파악할 수 없을 뿐만 아니라, 자료에 불연속성과 고주파수 성분이 포함될 경우 분석이 난이하다. 이러한 푸리에 변환의 단점을 보안한 것이 웨이블렛 변환이며, 푸리에 변환보다 계산속도가 빠르다. 또한 주어진 자료에 대하여 시간과 주파수 영역에서 동시에 파악하는 것이 가능하며, 불규칙한 자료를 평탄하게 함으로서 보다 상세한 주기성을 찾아낼 수 있다. 따라서 본 연구에서 추출한 각 자료의 상세 주기성분들은 향후 수자원 관리를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
감압밸브에서 발생하는 급격한 압력저하는 강한 소음원으로 작용하여 배관을 따라 압축성 압력섭동을 전파시키며, 이는 음향유기진동의 가진원으로 작용한다. 따라서 본 연구에서는 감압밸브가 있는 배관 시스템에서 곡관에 의한 압축성 압력섭동의 저감 효과를 확인할 수 있는 수치기법을 개발하였다. 배관 내 밀도 변화에 의한 음향파 성분을 모사하기 위해 고정밀 해석기법인 비정상 압축성 대와류모사 기법을 적용하였으며, 아격자 모델로는 Smagorinsky-Lilly 모델을 적용하였다. 배관을 따라 전파되는 압축성 압력섭동 성분을 유동장 정보로부터 추출하기 위하여 파수-주파수 분석을 수행하였으며, 곡관을 기준으로 상류방향 배관과 하류방향 배관의 벽면 압력을 활용하였다. 이를 통해 평면파 성분과 n=1에 해당하는 모드 성분이 하류 방향을 따라 강하게 나타나는 것을 확인하였으며, 곡관을 전후로 전체 음향파워가 3 dB 저감되는 것을 확인함으로써 곡관에 의한 압축성 압력섭동 저감 효과를 확인하였다.
In this study, we implement the multiple frequency bioelectrical impedance analysis system for body composition analysis. Overall system consists of : 1) conductivity electrodes to contact with hands and foots, 2) multiple frequency alternating current signal generator for generating 5, 50, 250kHz frequency and 800uA contained alternating current signal, 3) voltage signal detector, 4) phase signal detector, 5) key-pad to input individual information, 6) micro controller for data processing, 7) LCD for processed data to display, 8) system power, We explain the architecture of the system and required theory to implement the system. Finally, experimental results are illustrated to show the performance of the system.
본 논문에서는 저궤도 운동 특성을 갖는 다목적실용 위성2호의 위성 거리 측정을 해석하고 최적의 운용 방안을 제안하였다. 위성의 궤도 특성은 방사속도 성분, 가속도 성분 그리고 가속도 속도 성분으로 해석하고, 위성 궤도 운동에 따른 위성 거리 측정 신호는 도플러 주파수, 도플러 주파수 변화율 그리고 도플러 주파수 변화율 속도 성분으로 해석하였다. 위성 거리 측정에 영향을 미치는 성분에 대한 거리의 정확성 그리고 거리 측정의 모호성 가능성을 정량적으로 해석하여 거리 측정의 최적 운용 파라미터를 분석하였다. 본 논문에서 해석된 결과는 위성 거리 측정을 위한 소형 지구국 시스템 제원 및 설계 파라미터로 활용할 수 있다.
디지털신호의 변조에는 기본적으로 진폭 편이 변조(ASK: Amplitude-Shift Keying), 주파수 편이 변조(FSK: Frequency-Shift Keying), 위상 편이 변조(PSK: Phase-Shift Keying) 등의 세 가지 방법이 있다. 본 논문에서는 표본클록 합성계수 방식에 관한 이론을 고찰하고, 클록초기치 누적방식의 DDFS를 이용하여 위에서 언급한 변조방법을 실현할 수 있는 주파수 도약 대역 확산 통신에 적합한 변조기를 구현하였다. 또한, 합성된 출력주파수 의 정현파형에 대한 스펙트럼 분석과 PN(Pseudo Noise) 부호를 사용한 순시적인 주파수 도 약 상태, 위상제어의 가능성 등을 확인한 결과 실험으로부터 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫 째, 합성된 출력주파수는 주파수 Index에 따라 기준주파수에 정확히 정수배가 되며, 둘째, 합성된 정현파형의 스펙트럼으로 기본파와 여러 고조파의 크기를 비교하여 본 결과 50[dB] 이상의 차이가 남으로서 고조파 성분들이 상당히 감소되었음을 확인하였고, 셋째, PN 코드 를 사용하여 순시적인 주파수 도약 상태를 확인하여 본 결과 스위칭 시간이 빠르기 때문에 주파수 도약 특성이 뛰어남을 알 수 있었으며 또한, 누산기의 set/reset 상태를 변화시킴에 따라 위상이 제어됨을 입증하였다.
본 논문에서는 채널간간섭 자기소거를 위한 부대역 부호화기법에 따른 직교 주파수분할다중화의 첨두전력대 평균전력비가 분석된다. 인접부대역에 대척신호를 할당하는 기존 상관부호화의 경우 전송신호열에서 형상성분이 발생되며, 이로 인하여 직교 주파수분할다중화 시스템의 첨두전력 대 평균전력비가 최대 3dB 가량 증가됨을 이론적$\cdot$실험적으로 검증한다. 그리고 이와 같은 형상성분을 제거할 수 있는 새로운 부대역 부호화기법이 제시된다. 여기서는 인접부대역에 할당되는 신호쌍의 위상차가 신호사상기의 출력에 따라 변화된다. 그 결과, 새로운 부대역 부호화기법이 적용된 시스템은 기존의 시스템보다 $2\~3dB$ 적은 첨두전력 대 평균전력비를 가지는 것을 확인할 수 있다.
음성신호처리 분야에서 음성신호의 기본 주파수를 정확히 검출 할 수 있다면 음성인식을 할 때 화자에 따른 영향을 줄일 수 있으므로 인식의 정확도를 높일 수 있고, 음성합성을 할 때 자연성과 개성을 쉽게 변경하거나 유지할 수 있다. 또한 분석을 할 때 피치에 동기시켜 분석하면 성문의 영향이 제거된 정확한 성도 파라미터를 얻을 수 있다. 위와 같은 피치검출의 중요성 때문에 피치검출에 대하여 다양한 방법 이 제안되었다〔1〕. 본 논문에서는 음성신호의 분석 시 불안정한 구간에 대해 피치 시점을 검출하는 방법을 연구하였다. 음성신호의 분석에 있어서 기존의 자기상관함수법(Autocorrelation Function)은 주기성을 강조할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 자기상관함수는 위상성분을 보존하지 못한다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 자기상관함수를 사용하면서 위상성분을 보존할 수 있는 알고리즘을 제안하고자 한다. 실험결과 피치시점을 수동으로 찾은 경우와 비교하였을 때 약 98% 정도의 정확도를 얻을 수 있었다. 위의 결과와 같이 위상 성분이 보존된 자기상관함수를 사용할 경우 음성합성, 코딩, 인식에서 유용하게 쓰일 수 있다.
본 논문에서는 이산 웨이블릿 변환(DWT;discrete wavelet transform)을 이용한 에너지 저장시스템(ESS;energy storage system)의 고장 검출 방법을 제안한다. ESS에 순간적인 고장 발생시 전압의 급격한 변화가 발생할 수 있으며 이는 다해상도 분석(MRA;multi-resolution analysis)을 이용한 시간-주파수 분석을 통해 분해된 저주파 전압 성분(approximation;$A_n$)과 고주파 전압 성분(detail;$D_n$)중 현저한 성분의 변화가 관찰되는 고주파 전압 성분을 선택한다. 이를 검증하기 위하여 모든 고주파 전압 성분의 절대값을 적용한 뒤 최대값 정보를 추출한다. 이 때, 추출된 각 성분의 최대값과 최대값의 평균을 비교하되 여러 사전실험을 통해 정해진 특정 임계값 대비 큰 값을 나타낼 때 고장이 발생하였음을 판단한다.
독립성분분석을 사용한 암묵신호분리의 성능은 잔향이 존재하는 환경에서 잔류 누설 성분 (cross-talk) 때문에 현저히 저하된다. 본 논문에서는 잔류 누설 성분을 제거하기 위한 후처리 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 주파수 영역에서의 변형된 NLMS(normalized least mean square) 필터를 사용하며 필터의 역할은 잔류 누설 성분을 유발하는 누설 경로를 추정하는 데 있다. 특정 채널에서 잔류하는 누설 성분은 상대 채널의 직접 성분에 해당되므로 관측되는 상대 채널의 입력신호를 이용하여 누설 경로를 추정할 수 있다. 변형된 NLMS 필터는 필터 입력 신호의 전력과 추정 오차 신호의 전력을 함께 고려하여 정규화한다. 특정 채널의 직접 신호 성분은 적응 필터에서 잡음처럼 동작하여 결국 적응필터가 오조정되기 때문에 제안하는 방법을 통해 적응필터의 오조정을 방지할 수 있다. 음성 신호를 사용한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 방법이 후처리를 사용하지 않은 경우에 비해 잡음 제거 성능(NRR)이 약 3dB 정도 개선되는 것을 확인 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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