• 전자공학회논문지SC
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• 제47권1호
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• pp.47-55
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• 2010

심음은 심질환을 진단하는 1차적인 수단이지만 비정상 심음인 S2에서 A2와 P2의 분열 신호와 S2에 S3의 분마음 간섭 신호는 전문 의사들조차 청각적으로 구분하기 쉽지 않아 초기 진단에 어려움이 있다. 본 논문에서는 청각적으로 구분이 어려운 심음들을 분류하기 위해 PCG 신호의 주파수 특성에 적합한 분석 및 합성 방법을 제안한다. 제안한 방법은 심음을 매칭 퍼슈잇으로 분해한 후 주파수 특성에 맞게 대역별로 합성하여 분석함으로써 청진으로 구분이 어려운 신호를 다른 상태의 심음과 구별한다. 실험 결과 분석을 통해 초기 진단 시 불명확한 S2의 분열 유무, S2의 분열 상태, 그리고 S3의 분마음 간섭 신호를 구별할 수 있었으며 분열의 정확한 시간 간격을 확인할 수 있었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제25권2호
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• pp.123-133
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• 2020

Compressive sensing (CS) is a newly developed data acquisition and processing technique that takes advantage of the sparse structure in signals. Normally signals in their primitive space or format are reconstructed from their compressed measurements for further treatments, such as modal analysis for vibration data. This approach causes problems such as leakage, loss of fidelity, etc., and the computation of reconstruction itself is costly as well. Therefore, it is appealing to directly work on the compressed data without prior reconstruction of the original data. In this paper, a direct approach for modal analysis of damped systems is proposed by decomposing the compressed measurements with an appropriate dictionary. The damped free vibration function is adopted to form atoms in the dictionary for the following sparse decomposition. Compared with the normally used Fourier bases, the damped free vibration function spans a space with both the frequency and damping as the control variables. In order to efficiently search the enormous two-dimension dictionary with frequency and damping as variables, a two-step strategy is implemented combined with the Orthogonal Matching Pursuit (OMP) to determine the optimal atom in the dictionary, which greatly reduces the computation of the sparse decomposition. The performance of the proposed method is demonstrated by a numerical and an experimental example, and advantages of the method are revealed by comparison with another such kind method using POD technique.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권12호
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• pp.756-763
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• 2014

본 논문에서는 트리검색 기반의 GTMP (matching pursuit with greedy tree search)이라는 새로운 희소신호 복원기법을 제안한다. 트리검색은 비용함수 (cost function)를 최소화함으로써 희소신호 복원 성능을 향상시키기 위해 적용하였다. 또한 각 노드마다 트리제거 (tree pruning)기법을 이용하여 효율적인 알고리듬을 개발하였다. 본 논문에서는 알고리듬의 성능분석을 통해 희소신호에서 영(0)이 아닌 값의 위치를 정확히 찾아내는 조건을 도출하였다. 그리고 실험을 통해 GTMP가 기존의 희소신호 복원기법에 비해 성능이 향상되었음을 보였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.699-712
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• 2016

Recently, greedy algorithm has received much attention as a cost-effective means to reconstruct the sparse signals from compressed measurements. Much of previous work has focused on the investigation of a single candidate to identify the support (index set of nonzero elements) of the sparse signals. Well-known drawback of the greedy approach is that the chosen candidate is often not the optimal solution due to the myopic decision in each iteration. In this paper, we propose a tree search based sparse signal recovery algorithm referred to as the tree search matching pursuit (TSMP). Two key ingredients of the proposed TSMP algorithm to control the computational complexity are the pre-selection to put a restriction on columns of the sensing matrix to be investigated and the tree pruning to eliminate unpromising paths from the search tree. In numerical simulations of Internet of Things (IoT) environments, it is shown that TSMP outperforms conventional schemes by a large margin.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제21권4호
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• pp.437-446
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• 2018

This paper describes the real-time logic implementation of orthogonal matching pursuit(OMP) algorithm for compressive sensing digital receiver. OMP contains various complex-valued linear algebra operations, such as matrix multiplication and matrix inversion, in an iterative manner. Xilinx Vivado high-level synthesis(HLS) is introduced to design the digital logic more efficiently. The real-time signal processing is realized by applying dataflow architecture allowing functions and loops to execute concurrently. Compared with the prior works, the proposed design requires 2.5 times more DSP resources, but 10 times less signal reconstruction time of $1.024{\mu}s$ with a vector of length 48 with 2 non-zero elements.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권3호
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• pp.1700-1721
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• 2017

The problem of blocking artifacts is very common in block-based image and video compression, especially at very low bit rates. In this paper, we propose a post-processing method for JPEG-coded image deblocking via sparse representation and adaptive residual threshold. This method includes three steps. First, we obtain the dictionary by online dictionary learning and the compressed images. The dictionary is then modified by the histogram of oriented gradient (HOG) feature descriptor and K-means cluster. Second, an adaptive residual threshold for orthogonal matching pursuit (OMP) is proposed and used for sparse coding by combining blind image blocking assessment. At last, to take advantage of human visual system (HVS), the edge regions of the obtained deblocked image can be further modified by the edge regions of the compressed image. The experimental results show that our proposed method can keep the image more texture and edge information while reducing the image blocking artifacts.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권5호
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• pp.2346-2362
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• 2016

As one of the most important issues in computer vision and image processing, online object tracking plays a key role in numerous areas of research and in many real applications. In this study, we present a novel tracking method based on the proposed structured sparse representation model, in which the tracked object is assumed to be sparsely represented by a set of object and background templates. The contributions of this work are threefold. First, the structure information of all the candidate samples is utilized by a joint sparse representation model, where the representation coefficients of these candidates are promoted to share the same sparse patterns. This representation model can be effectively solved by the simultaneous orthogonal matching pursuit method. In addition, we develop a tracking algorithm based on the proposed representation model, a discriminative candidate selection scheme, and a simple model updating method. Finally, we conduct numerous experiments on several challenging video clips to evaluate the proposed tracker in comparison with various state-of-the-art tracking algorithms. Both qualitative and quantitative evaluations on a number of challenging video clips show that our tracker achieves better performance than the other state-of-the-art methods.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.53-58
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• 2012

본 논문에서는 sparse 채널에서 대표적인 채널 추정 기법들의 오차 성능을 비교 및 분석한다. 오차 성능을 비교하기 위해 크라머-라오 경계를 이용하여 최소평균자승오차 추정기법의 하한 경계를 구하고 이를 정합 추적 기법의 상한 경계와 분석한다. 분석 결과로부터 추정 탭 개수와 신호 대 잡음비에 따라 기존에 sparse 채널에서 효율적인 추정기법으로 알려진 정합 추적 기법보다 최소평균 자승오차 추정기법의 오차가 적을 수 있음을 보인다. 레일리이 페이딩 분포를 갖는 두 개의 sparse 채널에 대한 전산모의실험 결과 신호 대 잡음비에 따라 두 추정 기법의 오차 성능이 반전되는 경우를 보였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.114-116
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• 2012

Sparse한 신호 복원 방법으로 underdetermined system에서 greed 알고리듬은 간결함과 낮은 복잡도로 인해 활발히 연구되고 있다. 이에 본 논문은 기존 greed 알고리듬 기법에서 iteration 마다 다중 경로를 이용하여 스파스 신호를 복원하는 개선된 알고리듬을 제안한다. 모의 실험을 통해 제안된 알고리듬이 기존의 greedy 알고리듬보다 좋은 복원 성능을 가짐을 확인할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.2141-2145
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• 2015

본 논문에서는, 압축센싱 기법을 이용하여, 방송 네트워크 시스템의 멀티미디어 신호 전송 대역폭 효율성을 극대화할 수 있는 기법을 제안하였다. 멀티미디어 이미지의 sparisity를 높이기 위해서 2차원 이산 웨이블렛 변환 기법을 적용하는 샘플링 기법과, orthogonal matching pursuit기반 L1 최소화기법을 이용하여 복원하는 기법을 본 논문에서 제안하였다. 다양한 멀티미디어 신호가 압축센싱 기술에 의해 압축되어지기 때문에, 다양한 멀티미디어 데이터가 전송 시 점유하는 대역폭을 감소시킬 수 있다. 10Gs/s로 샘플링 되어진, 20% 압축률을 갖는 $256{\times}256$ 흑백스케일 이미지가 20km 광전송되어진 후에, Sparse한 방송신호를 복원하는, L1 최소화 기법을 이용하여 복원되었다(비트 에러오류율: $10^{-12}$).