• 제목/요약/키워드: Data Weighted Averaging

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Data Weighted Averaging을 이용한 3차 멀티비트 Sigma-Delta 변조기 (The Third-Order Multibit Sigma-Delta Modulator with Data Weighted Averaging)

  • 김선홍;최석우;조성익;김동용
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권9호
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    • pp.107-114
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    • 2004
  • 본 논문에서는 DWA(Data Weighted Averaging) 방식의 sigma-delta 변조기에서 피드백 지연시간을 최적화 할 수 있는 DWA 구조의 블록도 및 타이밍도를 제안한다. 변조기 설계를 위하여 MATLAB 모델링으로 적분기의 최적 계수를 설정한 후 변조기의 비이상성을 고려하여 완전 차동 SC 적분기, 피드백 DAC, 9-레벨 양자화기, DWA를 설계하였다. 각 블록을 이용하여 실현된 3차 멀티비트 sigma-delta 변조기는 0.35㎛ CMOS 공정으로 칩으로 제작하였고, 동작 특성은 1.2Vp-p 825kHz의 입력 신호, 샘플링 주파수 52.8MHz에서 75dB의 SNR과 74dB의 DR을 가진다.

Dynamic Element Matching을 통한 Multi-bit Delta-Sigma Modulator에서의 DAC Error 감소 방안 비교 (Comparison of Dynamic Elements Matching Method in the Delta-Sigma Modulators)

  • 현덕환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.104-110
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    • 2006
  • 고정도, 저주파용 데이터 변환기로 사용되어온 델타-시그마 변환기는 그 출력 단에 1 bit 혹은 multi-bit 양자화기(ADC)를 사용할 수 있다. 이 중 multi-bit 양자화기를 사용하는 경우 궤환회로에도 multi-bit DAC을 사용하여야 하며 시스템의 데이터 변환 정확도는 DAC의 비선형성에 직접적인 영향을 받는다. 이 영향을 최소화하여 델타-시그마 변환기의 변환 정확도를 높이기 위해서는 DAC에 사용되는 단위 데이터 변환소자 간의 오차가 시스템에 미치는 영향을 최소화 하여야한다. 이 과정 즉 Dynamic Element Matching을 위하여 제안된 4가지 방안(DER, CLA, ILA, DWA)을 비교 설명하였다. 그리고 각 방안을 사용하였을 때 시스템 출력의 잡음 특성을 비교 하였다. 이중 DWA(Data Weighted Averaging) 방안이 가장 우수한 출력 특성을 보였다.

가중평균 유한요소법을 이용한 주파수영역에서의 인공 음향파 합성 (Weighted-averaging Finite-element Method for Scalar Wave Equation in the Frequency Domain)

  • 현혜자;서정희;민동주
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제5권3호
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    • pp.169-177
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    • 2002
  • 일반 반사법 탐사 모델링에서 효율적인 주파수영역 수치모델링의 실용화를 위해 무엇보다 해결해야할 과제는 파장당 격자수를 줄이는 것이다. 본 연구에서는 이에 착안하여 수치분산 및 수치이방성을 최소화시키면서 한 파장당 필요한 격자수를 줄일 수 있는 가중평균 유한요소법을 개발하였다. 강성행렬과 질량행렬은 네 개의 사각형 유한요소로 확장하였으며, 모든 격자점이 포함되도록 유한요소를 배열하여 조합하였다. 확장된 네 개의 강성행렬과 질량행렬은 가중평균계수를 주어 선형결합하는 방법으로 가중평균하였다. 가중평균계수는 확장된 25점 평균차분법을 사용하여 가중평균계수를 결정하였다. 또한, 정확도 향상은 2차원 균질모델 과 수평층 모델에서 해석해와 한 파장당 4개의 격자점을 준 가중평균 유한요소법 수치해 비교를 통하여 검증하였다. 또한, 석유탐사에서 활용성이 높은 향사구조 모델을 선정하여 이의 반응을 관찰한 결과 지층경계면외에 네 개의 사각형 유한요소들의 구성으로 인한 인위적인 파의 도달이 인식되지 않았다. 따라서, 본 연구에서 고안된 가중평균 유한요소법은 주파수영역에서 폭 넓은 수치모델링연구을 가능하게 할 것이다.

濕性大氣成分에 對한 統計的解析 (Statistical Analysis of Ion Components in Rainwater)

  • 李敏熙;韓義正;元良洙;辛燦基
    • 한국대기환경학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.41-54
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    • 1986
  • Methods used for averaging PH's of rainwater and site representation have been studied, Statistical analysis was attempted regarding effects of ionic components on PH's utilizing 847 data altogether obtained in two years, 1984 and 1985. The outcome of the study may be assumarized as follows: 1. Methods for Averaging PH Volume weighted method is considered to be acceptable providing that precipitation is measured at the same time when the samples are taken. Without precipitation data a simple averaging method should be the next choice. 2. Site Representation A statistical method used for optimizing a monitoring newtork was applied using the data collected. Because of a limited number of data, no discernible conclusion can be reached suggesting that the method can serve as a good guide when the data base becomes more reliable. 3. A good correlation appears to exist betwen conductivities and ionic components in rainwater. It would, therefore, be possible to certain extend to estimate ionic concentrations from conductivity measurements by correlation equations. 4. The acidity of rainwater is effected by $SO_4^{2-}, NO_3^-, Cl^- and NH_4^+ with SO_4^{2-}$ being the most significant as demonstrated by standardized regression analysis.

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2차 멀티비트 Sigma-Delta 변조기 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Second-Order Multibit Sigma-Delta Modulator)

  • 김선홍;최석우;조성익;김동용
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제53권9호
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    • pp.650-656
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    • 2004
  • This paper presents block and timing diagrams of the DWA(data weighted averaging) to optimize a feedback time delay of the sigma-delta modulator. Through the Matlab modeling, the optimized coefficients of the integrators are obtained to design the modulator. And then the fully differential SC integrators, feedback DAC, 9-level quantizer, and DWA are designed by considering the nonideal characteristics of the modulator. The designed second-order multibit modulator is fabricated in a 0.35$\mu\textrm{m}$ CMOS process. The designed modulator achieves 73dB signal-to-noise ratio and 72dB dynamic range at 1.2Vp-p 585kHz input singal and 52.8MHz sampling frequency.

위상 보상과 가중치 평균을 이용한 의료 초음파 신호의 주파수 특성 추출 방법 (Extraction Method of Ultrasound Spectral Information using Phase-Compensation and Weighted Averaging Techniques)

  • 김형석;이준환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.959-966
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    • 2010
  • 정량적 초음파 분석(Quantitative Ultrasound Analysis)은 반향된 초음파 신호의 짧은 시간 간격의 주파수 성분을 추출하여 개별 초음파 지수의 값을 예측한다. 따라서 반향 신호의 정확한 주파수 특성 추출은 분석의 정확도와 정밀도 향상에 기본이 된다. 본 논문에서는 초음파 지수의 정량적인 예측 및 분석에 이용할 수 있는, 짧은 시간 간격의 반향 신호의 주파수 특성 추출 방법을 제안한다. 제안된 알고리듬은 인접한 반향 초음파 신호간의 위상 차이를 보상하고, 동일 반향 깊이를 가지는 작은 영역의 신호를 가중치 평균함으로써 보다 정확한 주파수 특성을 추출한다. 컴퓨터 모의 실험을 통한 수치 분석 결과, 제안된 알고리듬은 일반적인 주파수 추출 알고리듬보다 정확한 예측 결과를 보였으며, 예측 결과의 정밀도도 10% 이상 향상되었다.

Comparison of Composite Methods of Satellite Chlorophyll-a Concentration Data in the East Sea

  • Park, Kyung-Ae;Park, Ji-Eun;Lee, Min-Sun;Kang, Chang-Keun
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.635-651
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    • 2012
  • To produce a level-3 monthly composite image from daily level-2 Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) chlorophyll-a concentration data set in the East Sea, we applied four average methods such as the simple average method, the geometric mean method, the maximum likelihood average method, and the weighted averaging method. Prior to performing each averaging method, we classified all pixels into normal pixels and abnormal speckles with anomalously high chlorophyll-a concentrations to eliminate speckles from the following procedure for composite methods. As a result, all composite maps did not contain the erratic effect of speckles. The geometric mean method tended to underestimate chlorophyll-a concentration values all the time as compared with other methods. The weighted averaging method was quite similar to the simple average method, however, it had a tendency to be overestimated at high-value range of chlorophyll-a concentration. Maximum likelihood method was almost similar to the simple average method by demonstrating small variance and high correlation (r=0.9962) of the differences between the two. However, it still had the disadvantage that it was very sensitive in the presence of speckles within a bin. The geometric mean was most significantly deviated from the remaining methods regardless of the magnitude of chlorophyll-a concentration values. Its bias error tended to be large when the standard deviation within a bin increased with less uniformity. It was more biased when data uniformity became small. All the methods exhibited large errors as chlorophyll-a concentration values dominantly scatter in terms of time and space. This study emphasizes the importance of the speckle removal process and proper selection of average methods to reduce composite errors for diverse scientific applications of satellite-derived chlorophyll-a concentration data.

Modified parity space averaging approaches for online cross-calibration of redundant sensors in nuclear reactors

  • Kassim, Moath;Heo, Gyunyoung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제50권4호
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    • pp.589-598
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    • 2018
  • To maintain safety and reliability of reactors, redundant sensors are usually used to measure critical variables and estimate their averaged time-dependency. Nonhealthy sensors can badly influence the estimation result of the process variable. Since online condition monitoring was introduced, the online cross-calibration method has been widely used to detect any anomaly of sensor readings among the redundant group. The cross-calibration method has four main averaging techniques: simple averaging, band averaging, weighted averaging, and parity space averaging (PSA). PSA is used to weigh redundant signals based on their error bounds and their band consistency. Using the consistency weighting factor (C), PSA assigns more weight to consistent signals that have shared bands, based on how many bands they share, and gives inconsistent signals of very low weight. In this article, three approaches are introduced for improving the PSA technique: the first is to add another consistency factor, so called trend consistency (TC), to include a consideration of the preserving of any characteristic edge that reflects the behavior of equipment/component measured by the process parameter; the second approach proposes replacing the error bound/accuracy based weighting factor ($W^a$) with a weighting factor based on the Euclidean distance ($W^d$), and the third approach proposes applying $W^d$, TC, and C, all together. Cold neutron source data sets of four redundant hydrogen pressure transmitters from a research reactor were used to perform the validation and verification. Results showed that the second and third modified approaches lead to reasonable improvement of the PSA technique. All approaches implemented in this study were similar in that they have the capability to (1) identify and isolate a drifted sensor that should undergo calibration, (2) identify a faulty sensor/s due to long and continuous missing data range, and (3) identify a healthy sensor.

개선된 DWA 구조를 갖는 3차 3-비트 SC Sigma-Delta Modulator (A $3^{rd}$ order 3-bit Sigma-Delta Modulator with Improved DWA Structure)

  • 김동균;조성익
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권5호
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    • pp.18-24
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    • 2011
  • DEM(Dynamic Element Matching) 기법중의 하나인 DWA(Data Weighted Averaging)는 멀티비트 Sigma-Delta Modulator에서 피드백 DAC의 단위요소 커패시터 부정합으로 인한 비선형성을 제거하기 위하여 널리 이용된다. 본 논문에서는 기존 DWA 구조에서 적용된 클록 타이밍을 조정하여 양자화기 데이터 코드 출력을 Latch 하는 $2^n$ Register 블록을 $2^n$ S-R latch 블록으로 대체하여 MOS Tr.를 줄임과 더불어 여분의 클록을 제거하였고, n-bit 데이터 코드를 지연시키기 위해 사용되는 2개의 n-비트 Register 블록을 1개의 n-비트 Register 블록으로 감소시켰다. 개선된 DWA 구조를 이용하여 3차 3-비트 SC(Switched Capacitor) Sigma-Delta Modulator를 설계한 후, 입력 주파수 20kHz, 샘플링 주파수 2.56MHz에서 0.1% DAC 단위 요소 커패시터 부정합을 갖도록 하여 시뮬레이션 한 결과 기존의 구조와 동일한 해상도를 얻을 수 있었고, 222개의 MOS Tr. 수를 줄일 수 있었다.

SUPPORT Applications for Classification Trees

  • Lee, Sang-Bock;Park, Sun-Young
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제15권3호
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    • pp.565-574
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    • 2004
  • Classification tree algorithms including as CART by Brieman et al.(1984) in some aspects, recursively partition the data space with the aim of making the distribution of the class variable as pure as within each partition and consist of several steps. SUPPORT(smoothed and unsmoothed piecewise-polynomial regression trees) method of Chaudhuri et al(1994), a weighted averaging technique is used to combine piecewise polynomial fits into a smooth one. We focus on applying SUPPORT to a binary class variable. Logistic model is considered in the caculation techniques and the results are shown good classification rates compared with other methods as CART, QUEST, and CHAID.

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