• Title/Summary/Keyword: Moving Average Filtering

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Decentralized Moving Average Filtering with Uncertainties

  • Song, Il Young
    • 센서학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.418-422
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    • 2016
  • A filtering algorithm based on the decentralized moving average Kalman filter with uncertainties is proposed in this paper. The proposed filtering algorithm presented combines the Kalman filter with the moving average strategy. A decentralized fusion algorithm with the weighted sum structure is applied to the local moving average Kalman filters (LMAKFs) of different window lengths. The proposed algorithm has a parallel structure and allows parallel processing of observations. Hence, it is more reliable than the centralized algorithm when some sensors become faulty. Moreover, the choice of the moving average strategy makes the proposed algorithm robust against linear discrete-time dynamic model uncertainties. The derivation of the error cross-covariances between the LMAKFs is the key idea of studied. The application of the proposed decentralized fusion filter to dynamic systems within a multisensor environment demonstrates its high accuracy and computational efficiency.

A Hybrid Filtering Stage Based Quasi-type-1 PLL under Distorted Grid Conditions

  • Li, Yunlu;Wang, Dazhi;Han, Wei;Sun, Zhenao;Yuan, Tianqing
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권3호
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    • pp.704-715
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    • 2017
  • For three-phase synchronization applications, the synchronous reference frame phase-locked loop (SRF-PLL) is probably the most widely used technique due to its ease of implementation and satisfactory phase tracking performance under ideal grid conditions. However, under unbalanced and distorted grid conditions, its performance tends to worsen. To deal with this problem, a variety of filtering stages have been proposed and used in SRF-PLLs for the rejection of disturbance components at the cost of degrading the dynamic performance. In this paper, to improve dynamic performance without compromising the filtering capability, an effective hybrid filtering stage is proposed and incorporated into the inner loop of a quasi-type-1 PLL (QT1-PLL). The proposed filtering stage is a combination of a moving average filter (MAF) and a modified delay signal cancellation (DSC) operator in cascade. The time delay caused by the proposed filtering stage is smaller than that in the conventional MAF-based and DSC-based PLLs. A small-signal model of the proposed PLL is derived. The stability is analyzed and parameters design guidelines are given. The effectiveness of the proposed PLL is confirmed through experimental results.

Adaptive Kalman Filter Design for an Alignment System with Unknown Sway Disturbance

  • Kim, Jong-Kwon;Woo, Gui-Aee;Cho, Kyeum-Rae
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제3권1호
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    • pp.86-94
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    • 2002
  • The initial alignment of inertial platform for navigation system was considered. An adaptive filtering technique is developed for the system with unknown and varying sway disturbance. It is assumed that the random sway motion is the second order ARMA(Auto Regressive Moving Average) model and performed parameter identification for unknown parameters. Designed adaptive filter contain both a Kalman filter and a self-tuning filter. This filtering system can automatically adapt to varying environmental conditions. To verify the robustness of the filtering system, the computer simulation was performed with unknown and varying sway disturbance.

프로그래밍 노이즈 필터링 방법에 의한 저항 방식 E-밴드 텍스타일 스트레인 센서 신호해석 (Resistive E-band Textile Strain Sensor Signal Processing and Analysis Using Programming Noise Filtering Methods)

  • 김승전;김상운;김주용
    • 감성과학
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    • 제25권1호
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    • pp.67-78
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    • 2022
  • ICT 산업의 글로벌 시장을 선점할 수 있는 다음 세대의 개발이 필요한 상황이 일어남에 따라 웨어러블 디바이스의 생체 신호 모니터링에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 히스테리시스가 적은 E-Band를 사용하여 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT) 분산 용액에 함침 공정을 통해서 저항형 직물 인장 센서(Resistive textile strain sensor)를 개발하였다. 전기전도성이 부여된 e-band에 저항 신호를 측정하기 위해 만능재료시험기(UTM)과 Microcontroller unit인 아두이노와 LCR 미터를 이용해서 인장의 변화에 따른 저항 변화를 측정하였다. 원단으로 이루어진 텍스타일 스트레인 센서의 특성상 발생하는 다양한 노이즈들을 효과적으로 처리하기 위하여 신호처리 과정(Signal processing)의 노이즈 필터링의 이동평균 필터, 사비츠키-골레이 필터, 중앙값 필터들을 사용하여 센서의 필터 성능을 평가하였다. 그 결과 이동평균 필터의 필터링 결과의 신뢰도가 최소 89.82%, 최대 97.87%으로 이동평균 필터링이 텍스타일 스트레인 센서의 노이즈 필터링 방식으로 적합하였다.

A Synchronization Scheme Based on Moving Average for Robust Audio Watermarking

  • Zhang, Jinquan;Han, Bin
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제15권2호
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    • pp.271-287
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    • 2019
  • The synchronization scheme based on moving average is robust and suitable for the same rule to be adopted in embedding watermark and synchronization code, but the imperceptibility and search efficiency is seldom reported. The study aims to improve the original scheme for robust audio watermarking. Firstly, the survival of the algorithm from desynchronization attacks is improved. Secondly, the scheme is improved in inaudibility. Objective difference grade (ODG) of the marked audio is significantly changed. Thirdly, the imperceptibility of the scheme is analyzed and the derived result is close to experimental result. Fourthly, the selection of parameters is optimized based on experimental data. Fifthly, the search efficiency of the scheme is compared with those of other synchronization code schemes. The experimental results show that the proposed watermarking scheme allows the high audio quality and is robust to common attacks such as additive white Gaussian noise, requantization, resampling, low-pass filtering, random cropping, MP3 compression, jitter attack, and time scale modification. Moreover, the algorithm has the high search efficiency and low false alarm rate.

지수가중 이동평균 기반의 PPG 신호 동잡음 제거 (The Motion Artifact Reduction from the PPG based on EWMA)

  • 이준연
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권8호
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    • pp.183-190
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    • 2013
  • PPG 신호는 심장의 박동에 동기된 유사 주기 신호이다. 본 논문에서는 PPG 신호의 유사주기성을 이용한 지수가중 이동평균필터 방법을 제안한다. 이 필터링 방법은 PPG 신호를 주기적으로 분리하여 각 주기 신호의 같은 순번에 있는 샘플들끼리 평균을 취하는 방법이다. 연속된 PPG 신호의 주기중에 동잡음이 혼입되었다면 주기를 기준으로 PPG 신호를 분리한 후, 각 주기의 샘플수를 조정하여 같은 샘플수를 가지게 만든다. 이 주기들을 2차원으로 배열한 후 현재 주기부터 이전 각 주기의 샘플끼리 평균을 취함으로써 훼손없이 동잡음을 제거할 수 있었다.

주기적 이동평균필터를 이용한 동잡음 제거 (The Motion Artifact Reduction using Periodic Moving Average Filter)

  • 이준연
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.75-82
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    • 2012
  • PPG 신호는 심장의 박동에 동기된 유사 주기 신호이다. 본 논문에서는 PPG 신호의 유사주기성을 이용한 주기적 이동평균필터 방법을 제안한다. 이 필터링 방법은 PPG 신호를 주기적으로 분리하여 각 주기 신호의 같은 순번에 있는 샘플들끼리 평균을 취하는 방법이다. 연속된 PPG 신호의 주기 중에 동잡음이 혼입되었다면 주기를 기준으로 PPG 신호를 분리한 후, 각 주기의 샘플수를 조정하여 같은 샘플수를 가지게 만든다. 이 주기들을 2차원으로 배열한 후 현재 주기부터 이전 각 주기의 샘플끼리 평균을 취함으로써 훼손 없이 동잡음을 제거할 수 있었다.

Marine Object Detection Based on Kalman Filtering

  • Hwang, Jae-Jeong;Pak, Sang-Hyon;Park, Gil-Yang
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제9권3호
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    • pp.347-352
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    • 2011
  • In this paper, although Radar has been used for a long time, integrated scheme with visual camera is an efficient way to enhance marine surveillance system. Camera image is focused by radar information but it is easy to be fallen into inaccurate operation due to environmental noises. We have proposed a method to filter the noises by moving average filter and Kalman filter. It is proved that Kalman filtered results preserves linearity while the former includes larger variance.

지진계 저주파수 잡음의 ARMA 모델링 및 칼만필터를 이용한 지진계 동적범위 향상 방법 (A Method to Enhance Dynamic Range for Seismic Sensor Using ARMA Modelling of Low Frequency Noise and Kalman Filtering)

  • 성상만;이병렬;원장호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.43-48
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    • 2015
  • 본 연구에서는 지진계 센서의 동적범위를 향상시키는 새로운 방법을 제안하였다. 먼저, 센서에 포함된 저주파수 대역 잡음을 ARMA(Auto Regresive Moving Average) 모델로 모델링하고 시스템 식별 방법으로 그 모델을 식별한다. 다음으로, 모델링된 잡음과 지진파 입력을 칼만필터 식에 포함하여 칼만필터에 의한 지진파입력을 추정한다. 제안한 방법을 새로이 개발된 MEMS 기반 3축 가속도 형태의 지진계에 적용하여 성능을 검증하였다. 시험 결과는 제안한 방법이 단순한 LPF(Low Pass Filter)를 사용한 경우에 비해 동적범위를 개선시킴을 보여준다.

엔드밀 공정에서의 신호처리에 따른 제어모델에 관한 연구 (Study on Control Model Based on Signal Processing In End-Milling Process)

  • 양우석;이건복
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2001년도 춘계학술대회 논문집(한국공작기계학회)
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    • pp.192-196
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    • 2001
  • This work describes the modeling of cutting process for feedback control based on signal processing in end-milling. Here, cutting force is used to design control model by a variety of schemes which are moving average, ensemble average, peak value, root mean square and analog low-pass filtering. It is expected that each model offers its own peculiar advantage in following cutting force control.

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