• Title/Summary/Keyword: Noise Rejection

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능동 소나에서 표적 신호 향상을 위한 적응 디지털 필터 (An Adaptive Digital Filter for Target Signal Enhancement in Active Sonar)

  • 성하종;김기만;이충용;윤대희
    • 한국음향학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.3-7
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    • 2001
  • CW (Continuous Wave) 신호를 사용하는 능동형 소나에서 잔향을 포함한 잡음의 특성이 백색 (white)이 아닌 경우 일정 오경보 확률 처리 (CFAR: Constant False Alarm Rate)를 수행할 때 잔향 부근에서 높은 문턱치를 추정하게 된다. 이로 인해 표적을 검출하지 못하며. 근접한 다중 표적을 구분하지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 적응 잔향 제거 필터를 제안하였다. 제안된 필터는 적응 필터와 이 필터로부터 일정한 시간 차를 두고 계수 값을 복제해 쓰는 필터로 구성된다. 능동형 소나가 움직이는 수중 환경에서 수집된 실측 데이터를 이용하여 제안된 적응 잔향 제거 필터의 성능을 고찰하였다. 그 결과 제안된 방법은 기존의 방법에 비해 표적 신호 구간이 긴 경우 향상된 성능을 나타내었다.

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LMS어레이의 문제점을 고려한 적응 빔 형성 알고리듬 (An Adaptive Beamforming Algorithm for the LMS Array Problem)

  • 곽영길
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권10호
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    • pp.1263-1273
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    • 1988
  • LMS 기법을 이용한 적응 신호 처리상에서 복합적으로 제기 되어온 간섭신호 제거, 수렴속도, 오차조정 및 기준신호 발생 등의 전체적인 문제점들을 합성적으로 고려한 하나의 적응 기법이 제시된다. 제안된 방법은 최소화 적응 처리를 하기전에 먼저 어레이 입력으로 들어오는 복합신호로부터 표적신호를 분리하고, 기준신호를 제거한다. 본 기법은 적응처리기에 있는 잔유잡음의 정도에 제한을 둔다. 분석결과 본 기법은 코히어런트 또는 인코히어런트 간섭신호 제거에 효과적이며 특히, 수렴계수의 동적범위가 넓어 안정도가 좋고 수렴속도가 빠르며 평균자승오차가 매우적다. 또한, 기준신호발생이 필요없다는 장점이 있다. 시뮬레이션 결과는 이론적인 예측과 일치한다.

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자기부상식 미동 매니퓰레이터의 추종성능 향상 (Tracking Performance Improvement of a Magnetic Levitation Based Fine Manipulator)

  • 최기봉;김수현;곽윤근
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권5호통권98호
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    • pp.58-65
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    • 1999
  • A magnetic levitation system requires a robustness to overcome a dynamic instability due to disturbances. In this paper a robust controller for a magnetically levitated fine manipulator is presented. The proposed controller consists of following two parts: a model reference controller and an $H_{\infty}$ controller. First, the model reference control stabilizes the motion of the manipulator. Then, the motion of the manipulator follows that of the reference model. Second, the $H_{\infty}$ control minimizes errors generated from the model reference control due to noise and disturbance since the $H_{\infty}$ control is a kind of robust control. The experiments of position control and tracking control are carried out by use of the proposed controller under the conditions of free disturbances and forced disturbances. Also, the experiments using PID controller are carried out under the same conditions. The results from above two controllers are compared to investigate the control performances. As the results, it is observed that the proposed controller has similar position accuracy but better tracking performances comparing to the PID controller as well as good disturbance rejection effect due to the robust characteristics of the controller. In conclusion. it is verified that the proposed controller has the simple control structure, the good tracking performances and good disturbance rejection effect due to the robust characteristics of the controller.

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GA-LADRC를 이용한 Mariner class vessel의 선수각 제어 (GA-LADRC based control for course keeping applied to a mariner class vessel)

  • 안종갑
    • 수산해양기술연구
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    • 제59권2호
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    • pp.145-154
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    • 2023
  • In this study, to control the heading angle of a ship, which is constantly subjected to various internal and external disturbances during the voyage, an LADRC (linear active disturbance rejection control) design that focuses more on improving the disturbance removal performance was proposed. The speed rate of change of the ship's heading angle due to the turn of the rudder angle was selected as a significant factor, and the nonlinear model of the ship's maneuvering equation, including the steering gear, was treated as a total disturbance. It is the similar process with an LADRC design for the first-order transfer function model. At this time, the gains of the controller included in LADRC and the gains of the extended state observer were tuned to RCGAs (real-coded genetic algorithms) to minimize the integral time-weighted absolute error as an evaluation function. The simulation was performed by applying the proposed GA-LADRC controller to the heading angle control of the Mariner class vessel. In particular, it was confirmed that the proposed controller satisfactorily maintains and follows the set course even when the disturbances such as nonlinearity, modelling error, uncertainty and noise of the measurement sensor are considered.

전원노이즈 억제용 차폐절연변압기의 설계 및 주파수특성 해석 (Design and Frequency Characteristic Analysis of Shielded Isolation Transformer for the Power Line Noise Reduction)

  • 이재복;허창수;이태호
    • 한국자기학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.55-63
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    • 1999
  • AC 전원선로에서 발생하는 수 kHz에서 수십 MHz에 이르는 광대역의 주파수특성을 가진 전원노이즈는 전기, 전자, 통신장비의 정상적인 동작에 많은 장해요소가 되고 있으며 이들 전도성 노이즈를 억제하기 위한 기기로 기존에는 써어지 억제기와 필터가 적용되어 왔다. 그러나, 이러한 기존의 노이즈 대책기기는 전력 공급선과 노이즈 피해회로 상호간의 전기적인 절연 분리가 원천적으로 불가능하므로 전도성 노이즈 중에서 가장 큰 피해를 끼치는 공통모드 노이즈 억제성능이 지극히 제한적이다. 따라서 본 논문에서는 전원회로의 공통모드 및 정상모드 노이즈 억제에 사용 가능한 차폐절연변압기에 대한 모의 등가회로를 제안하였으며, 계산과 실험을 통해 그 성능을 비교 해석함으로써 모의 해석의 유효성을 입증하였다. 또한 차폐절연변압기의 설계 방법을 제시하였으며, 제작된 3kVA급 시작품과 비 차폐된 절연변압기의 노이즈 성능을 비교함으로써 전도성 노이즈 억제성능의 우수성을 검증하였다.

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AWGN 환경에서 잡음 특성을 고려한 변형된 가우시안 필터 (Modified Gaussian Filter Considering Noise Characteristics in AWGN Environments)

  • 천봉원;김남호
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.125-131
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    • 2019
  • 4차 산업혁명을 통해 다양한 디지털 장비가 보급되고 있으며, 이에 따라 데이터 처리의 중요성이 높아지고 있다. 데이터 처리는 장비의 신뢰성에 큰 영향을 미치는 만큼 그 중요성이 증가하고 있으며, 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 영상에 존재하는 잡음의 특성을 고려하여 AWGN을 제거하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 영상의 잡음 표준편차를 유추하여 필터링 과정에 사용하였으며, 필터링 마스크의 표준편차와 비교해 고주파 성분에 대한 필터와 저주파 성분에 대한 필터를 구분하여 잡음을 제거하였다. 제안하는 알고리즘을 평가를 위해 기존 방법들과 시뮬레이션하였으며, 차영상 및 PSNR과 프로파일을 통해 비교 분석하였다. 제안한 알고리즘은 잡음의 영향을 최소화하였으며, 영상의 중요 특성을 보존하며 효율적으로 잡음을 제거하는 성능을 보였다.

The Tripler Differential MMIC Voltage Controlled Oscillator Using an InGaP/GaAs HBT Process for Ku-band Application

  • Yoo Hee-Yong;Lee Rok-Hee;Shrestha Bhanu;Kennedy Gary P.;Park Chan-Hyeong;Kim Nam-Young
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제6권2호
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    • pp.92-97
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    • 2006
  • In this paper, a fully integrated Ku-band tripler differential MMIC voltage controlled oscillator(VCO), which consists of a differential VCO core and two triplers, is developed using high linearity InGaP/GaAs HBT technology. The VCO core generates an oscillation frequency of 3.583 GHz, an output power of 3.65 dBm, and a phase noise of -96.7 dBc/Hz at 100 kHz offset with a current consumption of 30 mA at a supply voltage of 2.9 V. The tripler shows excellent side band rejection of 23 dBc at 3 V and 12 mA. The tripler differential MMIC VCO produces an oscillation frequency of 10.75 GHz, an output power of -13 dBm and a phase noise of -89.35 dBc/Hz at 100 kHz offset.

전두엽 뇌전도 전극 배치의 제안 및 JADE를 이용한 잡음제거 (Proposition of the EEG Electrode Arrangement at a Frontal Lobe and Rejection of Noise Using a JADE)

  • 박정제;이윤정;김필운;구성모;조진호;김명남
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.227-233
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    • 2004
  • 본 논문에서는 뇌전도 바이오피드백 시스템을 위한 4채널 전두엽 전극 배치 및 JADE를 사용한 잡음 제거 방법을 제안하였다. 망막-각막 쌍극자 모델을 기반하여 4채널 전두엽 전극 배치를 제안하였으며, 이 배치에 의해서 얻은 신호에 대해서 JADE를 적용하여 4개의 독립 성분을 획득하였다. 각 독립 성분들 중에서 순수 뇌전도 성분을 추정하기 위해서 전체 신호에 대한 알파파비를 측정하여 그 값이 가장 큰 독립 성분을 잡음이 제거된 순수한 뇌전도로 추정하였다. 그 실험 결과 제안한 방법이 뇌전도 획득 과정에서 효과적으로 잡음을 제거함을 확인하였다.

반작용휠의 미소진동 측정법에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Micro-vibration Measurement Methods of a Reaction Wheel)

  • 김대관;오시환;이선호;용기력
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제21권9호
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    • pp.828-833
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    • 2011
  • A reaction wheel assembly(RWA) is the largest disturbance source that can induce high frequency micro-vibration on an optical payload of satellites. To ensure a tight pointing-stability budget of satellites, the RWA disturbance effect on spacecraft should be accurately analyzed and evaluated for whole design phases. For this purpose, the micro-vibration disturbance of RWA should be precisely measured. In the present study, two measurement methods on RWA micro-vibration disturbances are compared and investigated. One is a free run-down speed test and the other is a constant speed test. The micro-vibration data measured by the two methods are analyzed in terms of spectrum characteristics, static and dynamic imbalance values, and root sum square(RSS) values. The analysis results show that both methods can measure very similar results in time and frequency domains and that the free run-down speed method is more adequate in respects to wheel friction modeling, noise rejection of imbalance and RSS peak evaluation.

A Low-Power Portable ECG Touch Sensor with Two Dry Metal Contact Electrodes

  • Yan, Long;Yoo, Hoi-Jun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제10권4호
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    • pp.300-308
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    • 2010
  • This paper describes the development of a low-power electrocardiogram (ECG) touch sensor intended for the use with two dry metal electrodes. An equivalent ECG extraction circuit model encountered in a ground-free two-electrode configuration is investigated for an optimal sensor read-out circuit design criteria. From the equivalent circuit model, (1) maximum sensor resolution is derived based on the electrode's background thermal noise, which originates from high electrode-skin contact impedance, together with the input referred noise of instrumentation amplifier (IA), (2) 60 Hz electrostatic coupling from mains and motion artifact are also considered to determine minimum requirement of common mode rejection ratio (CMRR) and input impedance of IA. A dedicated ECG read-out front end incorporating chopping scheme is introduced to provide an input referred circuit noise of 1.3 ${\mu}V_{rms}$ over 0.5 Hz ~ 200 Hz, CMRR of IA > 100 dB, sensor resolution of 7 bits, and dissipating only 36 ${\mu}W$. Together with 8 bits synchronous successive approximation register (SAR) ADC, the sensor IC chip is implemented in 0.18 ${\mu}m$ CMOS technology and integrated on a 5 cm $\times$ 8 cm PCB with two copper patterned electrodes. With the help of proposed touch sensor, ECG signal containing QRS complex and P, T waves are successfully extracted by simply touching the electrodes with two thumbs.