대역통과 표본화(BPS: bandpass sampling) 기술은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 때 표본화하고자 하는 신호의 주파수보다 낮은 주파수로 표본화하는 것을 말한다. BPS 처리만으로도 수신 신호의 스펙트럼이 기저대역에 나타나게 되기 때문에 주파수 하향변환기를 사용하지 않을 수 있어 편리하다. 2차 BPS 시스템은 BPS 과정으로 인하여 발생될 수 있는 aliasing 간섭 성분을 제거하고자 2개의 표본화기를 사용하는 장치이다. 본 논문에서는 2차 BPS 시스템의 aliasing 간섭 성분을 최대로 제거하도록 interpolant 필터의 위상을 최적 설계하는 방식을 제시하였다. 이 방식은 수학적으로 유도된 것으로서, BPS 입력 스펙트럼의 어떠한 조건에서도 항상 성립한다. 수신 신호 전력 스펙트럼을 다양하게 변화시키면서 제안된 방식에 따른 성능 개선 효과를 통계적으로 조사하였고, 기존의 준최적 방식과 비교할 때 최대 5~20 [dB]의 성능 개선이 있음을 확인하였다.
Shin, Jehyuck;Kim, Khan-Hyuk;Jin, Ho;Kim, Hyomin;Kwon, Jong-Woo;Lee, Seungah;Lee, Jung-Kyu;Lee, Seongwhan;Jee, Geonhwa;Lessard, Marc R.
Journal of Magnetics
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제21권4호
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pp.509-515
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2016
We report on development of a ground-based bi-axial Search-Coil Magnetometer (SCM) designed to measure time-varying magnetic fields associated with magnetosphere-ionosphere coupling processes. The instrument provides two-axis magnetic field wave vector data in the Ultra Low Frequency or ULF (1 mHz to 5 Hz) range. ULF waves are well known to play an important role in energy transport and loss in geospace. The SCM will primarily be used to observe generation and propagation of the subclass of ULF waves. The analog signals produced by the search-coil magnetic sensors are amplified and filtered over a specified frequency range via electronics. Data acquisition system digitizes data at 10 samples/s rate with 16-bit resolution. Test results show that the resolution of the magnetometer reaches $0.1pT/{\sqrt{Hz}}$ at 1 Hz, and demonstrate its satisfactory performance, detecting geomagnetic pulsations. This instrument is scheduled to be installed at the Korean Antarctic station, Jang Bogo, in the austral summer 2016-2017.
A real-time digital time-stamp sorting algorithm used in the In-Beam positron emission tomography (In-Beam PET) is presented. The algorithm is operated in the field programmable gate array (FPGA) and a small amount of registers, MUX and memory cells are used. It is developed for sorting the data of annihilation event from front-end circuits, so as to identify the coincidence events efficiently in a large amount of data. In the In-Beam PET, each annihilation event is detected by the detector array and digitized by the analog to digital converter (ADC) in Data Acquisition Unit (DAQU), with a resolution of 14 bits and sampling rate of 50 MS/s. Test and preliminary operation have been implemented, it can perform a sorting operation under the event count rate up to 1 MHz per channel, and support four channels in total, count rate up to 4 MHz. The performance of this algorithm has been verified by pulse generator and 22Na radiation source, which can sort the events with chaotic order into chronological order completely. The application of this algorithm provides not only an efficient solution for selection of coincidence events, but also a design of electronic circuit with a small-scale structure.
The future neuro-prosthetic devices would be required spikes data monitoring through sub-nanoscale transistors that enables to neuroscientists and clinicals for scalable, wireless and implantable applications. This research investigates the spikes monitoring through integrated CNT front-end amplifier for neuro-prosthetic diagnosis. The proposed carbon nanotube-based architecture consists of front-end amplifier (FEA), integrate fire neuron and pseudo resistor technique that observed high electrical performance through neural activity. A pseudo resistor technique ensures large input impedance for integrated FEA by compensating the input leakage current. While carbon nanotube based FEA provides low-voltage operation with directly impacts on the power consumption and also give detector size that demonstrates fidelity of the neural signals. The observed neural activity shows amplitude of spiking in terms of action potential up to $80{\mu}V$ while local field potentials up to 40 mV by using proposed architecture. This fully integrated architecture is implemented in Analog cadence virtuoso using design kit of CNT process. The fabricated chip consumes less power consumption of $2{\mu}W$ under the supply voltage of 0.7 V. The experimental and simulated results of the integrated FEA achieves $60G{\Omega}$ of input impedance and input referred noise of $8.5nv/{\sqrt{Hz}}$ over the wide bandwidth. Moreover, measured gain of the amplifier achieves 75 dB midband from range of 1 KHz to 35 KHz. The proposed research provides refreshing neural recording data through nanotube integrated circuit and which could be beneficial for the next generation neuroscientists.
최신의 레이더는 동시에 다양한 다수의 표적을 탐색하고, 추적하며, 외부 재밍신호를 회피할 수 있는 다기능레이더 형태로 발전하고 있다. 이러한 다기능레이더 요구사항을 만족시키기 위해서 레이더 안테나는 실시간 빔조향 뿐만 아니라 동시에 다중 빔을 형성하고, 특정 방향에 대해 수신빔 제거 등 디지털 빔 형성이 가능한 능동위상배열 안테나 형태로 구현된다. 본 논문에서는 디지털 빔 형성이 가능한 부배열 타입 배열안테나의 하드웨어 구현방안에 대해 기술하였다. 또한 배열수신빔 형성시 부엽 준위를 낮추기 위한 안테나 개구면 진폭 가중치 적용방법에 따른 부배열 수신기 설계 방법을 제시하고, 진폭 가중치 적용방법에 따른 G/T 성능을 비교하였다. 또한 설계된 부배열 마다 부배열 수신기 동적 영역에 대해 분석하고, 디지털 빔형성기의 정렬 및 보정에 더 유리한 하드웨어 구현 방안을 제시하였다.
전력선 통신(PLC: Power Line Communication)은 저비용으로 고속 전송이 가능하여 스마트 그리드와 연계하여 다양하게 활용되고 있다. 그러나 전력선 채널은 임펄스 잡음으로 인하여 많은 문제가 있어 이를 해결하기 위하여 다양한 연구가 진행되어 왔다. 최근에는 아날로그 신호에 대한 비선형 필터에 적응형 clippling을 사용하는 ACDL(Adaptive Cannonical Differential Limiter)이 제안되었다. 본 논문에서는 이의 특성을 분석하고 간략화하여 오버샘플링된 디지털신호에 대해 slew rate를 검출하는 방안과 유사함을 보였다. 제안된 방식은 모의 실험으로 PRIME 표준에서 성능을 검증하여 ACDL과 동일 수준 이상의 성능을 가지면서도 훨씬 간단히 구현이 가능한 장점을 확인하였다. BER 성능은 동등하면서도 복잡도는 10%이하로 줄어든다.
Background: Both the rapid concentric and eccentric contractions during exercise repeatedly impose excessive stress on muscle tissue. The hamstring muscles are very susceptible to injury due to the tensile stress. Various interventions are currently being undertaken to prevent strain injury before exercise. Stretching is the most common method and is known to have a positive effect on flexibility and muscle performance. However, relatively few studies have investigated the potential negative factors of stretching. Objects: The purpose of this study was to examine changes in pain following the different intensity of the stretching and types of physical stress. Methods: The subjects were divided into three groups based on the intensity of stretching: 100% (S100), 75% (S75), and 50% (S50) of the measured force at the point of discomfort in static stretching and 100% (P100), 75% (P75), and 50% (P50) of the maximum voluntary isometric contraction in Proprioceptive Neuromuscular Facilitation (PNF) stretching. The pain individual subjects perceived after stretching was measured via a Visual Analog Scale (VAS) and compared between the groups Results: Despite the decrease in the intensity of static stretching, no decrease in VAS value was observed. In PNF stretching, a significant decrease was observed at P50 compared to P100. S100 was significantly higher than P75 and P50. Conclusion: Previous studies have shown that PNF has a superior or the same effect on flexibility in comparison with static stretching. This effect was maintained even in moderate intensity. PNF stretching performed under moderate rather than high intensive static stretching, which causes pain and discomfort, might be recommended in clinical settings.
본 논문에서는 열전에너지 하베스팅을 위한 자가 리셋(self-reset) 기능을 갖는 영점 전류 스위칭(Zero-Current Switching) 회로를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 영점 전류 스위칭 회로는 전압비교기 회로에 자가 리셋 기능을 추가하여 전압비교기의 동작전류를 최소화함으로써 에너지 하베스팅 회로의 전력 소비를 줄이고 에너지 변환 효율을 향상시킬 수 있게 한다. 회로 시뮬레이션으로 본 논문에서 제안하는 영전 전류 스위칭 회로의 동작을 검증하고 성능을 평가한 결과, 열전에너지 하베스팅 회로의 출력전압-입력전압 비가 5.5 일 때, 기존의 영점 전류 스위칭 회로를 이용한 하베스팅 회로와의 비교를 통해서 본 논문의 하베스팅 회로의 전력효율이 3.4% 개선되는 것으로 평가된다. 본 논문에서 제안하는 영점 전류 스위칭 회로는 열전에너지 하베스팅의 응용 중에서 특히 저전력과 고에너지 효율 특성이 중요한 웨어러블, 바이오 헬스 관련된 하베스팅 회로의 성능 개선에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
아날로그 홀로그램과 동등 이상의 대면적과 넓은 시야각을 가진 Computer generated hologram(CGH)을 생성하기 위해서는 매우 많은 픽셀 수가 요구된다. 이로 인해 고해상도의 CGH를 생성하기 위해서는 높은 성능의 연산장치를 바탕으로도 오랜 연산 시간이 필요한 문제점이 존재한다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 미리 계산된 저해상도 CGH를 배열한 후 평행이동된 오목 렌즈 함수를 곱해주는 것을 통하여 고해상도 CGH를 생성하는 기법을 제안한다. Point cloud 방식으로 기록된 0.1기가픽셀의 CGH를 계산하고, 여기에 제안된 기법을 도입하여 2.5기가픽셀의 CGH를 매우 빠른 속도로 생성할 수 있었으며, 이렇게 생성된 CGH를 실험을 통하여 기록한 이미지상이 정상적으로 복원되는 것을 확인하였다.
Background: The purpose of the current study was to investigate short- to mid-term outcomes and complications following radial head replacement (RHR) for complex radial head fractures and to identify factors associated with clinical outcomes. Methods: Twenty-four patients with complex radial head fractures were treated by RHR. The mean age of the patients was 49.8 years (range, 19-73 years). Clinical and radiographic outcomes were evaluated for a mean follow-up period of 58.9 months (range, 27-163 months) using the visual analog scale (VAS) score for pain, the Mayo elbow performance score (MEPS), the quick disabilities of the arm, shoulder and hand (Quick-DASH) score, and serial plain radiographs. Complications were also evaluated. Results: At the final follow-up, the mean VAS score, MEPS, and Quick-DASH score were 0.6±1.1, 88.7±11.5, and 19.4±7.8, respectively. The mean range of motion was 132.7° of flexion, 4.7° of extension, 76.2° of pronation, and 77.5° of supination. Periprosthetic lucency was observed in six patients (25%). Heterotopic ossification was observed in four patients (16.7%). Arthritic change of the elbow joint developed in seven patients (29.2%). Capitellar wear was found in five patients (20.8%). Arthritic change of the elbow joint was significantly correlated with MEPS (P=0.047). Four cases of complications (16.6%) were observed, including two cases of major complications (one stiffness with heterotopic ossification and progressive ulnar neuropathy and one stiffness) and two cases of minor complications (two transient ulnar neuropathy). Conclusions: RHR for the treatment of complex radial head fractures yielded satisfactory short- to mid-term clinical outcomes, though radiographic complications were relatively high.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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