• 제목/요약/키워드: Noise source detection

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MUSIC 스펙트럼을 이용한 잡음환경에서의 목표 신호 구간 검출 (Target signal detection using MUSIC spectrum in noise environments)

  • 박상준;정상배
    • 말소리와 음성과학
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    • 제4권3호
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    • pp.103-110
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    • 2012
  • In this paper, a target signal detection method using multiple signal classification (MUSIC) algorithm is proposed. The MUSIC algorithm is a subspace-based direction of arrival (DOA) estimation method. Using the inverse of the eigenvalue-weighted eigen spectra, the algorithm detects the DOAs of multiple sources. To apply the algorithm in target signal detection for GSC-based beamforming, we utilize its spectral response for the DOA of the target source in noisy conditions. The performance of the proposed target signal detection method is compared with those of the normalized cross-correlation (NCC), the fixed beamforming, and the power ratio method. Experimental results show that the proposed algorithm significantly outperforms the conventional ones in receiver operating characteristics (ROC) curves.

수중 로봇을 위한 다중 템플릿 및 가중치 상관 계수 기반의 물체 인식 및 추종 (Multiple Templates and Weighted Correlation Coefficient-based Object Detection and Tracking for Underwater Robots)

  • 김동훈;이동화;명현;최현택
    • 로봇학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.142-149
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    • 2012
  • The camera has limitations of poor visibility in underwater environment due to the limited light source and medium noise of the environment. However, its usefulness in close range has been proved in many studies, especially for navigation. Thus, in this paper, vision-based object detection and tracking techniques using artificial objects for underwater robots have been studied. We employed template matching and mean shift algorithms for the object detection and tracking methods. Also, we propose the weighted correlation coefficient of adaptive threshold -based and color-region-aided approaches to enhance the object detection performance in various illumination conditions. The color information is incorporated into the template matched area and the features of the template are used to robustly calculate correlation coefficients. And the objects are recognized using multi-template matching approach. Finally, the water basin experiments have been conducted to demonstrate the performance of the proposed techniques using an underwater robot platform yShark made by KORDI.

Multi-channel Speech Enhancement Using Blind Source Separation and Cross-channel Wiener Filtering

  • Jang, Gil-Jin;Choi, Chang-Kyu;Lee, Yong-Beom;Kim, Jeong-Su;Kim, Sang-Ryong
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제23권2E호
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    • pp.56-67
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    • 2004
  • Despite abundant research outcomes of blind source separation (BSS) in many types of simulated environments, their performances are still not satisfactory to be applied to the real environments. The major obstacle may seem the finite filter length of the assumed mixing model and the nonlinear sensor noises. This paper presents a two-step speech enhancement method with multiple microphone inputs. The first step performs a frequency-domain BSS algorithm to produce multiple outputs without any prior knowledge of the mixed source signals. The second step further removes the remaining cross-channel interference by a spectral cancellation approach using a probabilistic source absence/presence detection technique. The desired primary source is detected every frame of the signal, and the secondary source is estimated in the power spectral domain using the other BSS output as a reference interfering source. Then the estimated secondary source is subtracted to reduce the cross-channel interference. Our experimental results show good separation enhancement performances on the real recordings of speech and music signals compared to the conventional BSS methods.

자동차 BSR 소음특성과 음질 인덱스 개발 (Development of Sound Quality Index with Characterization of BSR Noise in a Vehicle)

  • 신수현;김덕환;정철웅
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.447-452
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    • 2012
  • Among the various elements affecting a customer's evaluation of automobile quality, buzz, squeak and rattle (BSR) are considered to be major factors. In most vehicle manufacturers, the BSR problems are solved by find-fix method with the vehicle road test, mainly due to various excitation sources, complex generation mechanism and subjective response. The aim of this paper is to develop the integrated experimental method to systematically tackle the BSR problems in early stage of the vehicle development cycle by resolving these difficulties. To achieve this aim, the developed experimental method ought to include the following requirements: to find and fix the BSR problem for modules instead of a full vehicle in order to tackle the problem in the early stage of the vehicle development cycle; to develop the exciter system including the zig and road-input-signal reproducing algorithm; to automatically localize the source region of BSR; to develop sound quality index that can be used to assess the subjective responses to BSR. Also, the BSR sound quality indexes based on the Zwicker's sound quality parameters using a multiple regression analysis. The four sound metrics from Zwicker's sound quality parameter are computed for the signals recorded for eight BSR noise source regions localized by using the acoustic-field visualized results. Then, the jury test of BSR noise are performed for participants. On a basis of the computed sound metrics and jury test result, sound quality index is developed to represent the harsh of BSR noise. It is expected that the developed BSR detection system and sound quality indexes can be used to reduce the automotive interior BSR noise in terms of subjective levels as well as objective levels.

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위성시계 이상검출을 위한 측정잡음 최소화 기법 (Minimization Method of Measurement Noise for Satellite Clock Anomaly Detection)

  • 서기열;박상현;장원석;김영기
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.505-510
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    • 2013
  • 본 논문에서는 현재 운영 중인 DGPS 기준국 환경에서 위성시계 이상 발생시 실시간으로 이상현상을 검출하고 식별하기 위하여, 기준국 수신기의 측정잡음을 최소화하는 기법에 대해 다룬다. 기준국 수신기의 측정잡음을 최소화하기 위하여, 의사거리 측정치에 포함된 오차항목을 제거하여 순수 측정잡음 만을 추정한다. 먼저 두 대의 기준국 수신기의 출력을 이용하여 비공통 성분 오차를 제거한 다음, 해당 보정치를 적용하여 측정잡음을 최소화시킨다. 측정잡음 최소화를 기반으로 위성시계 이상발생시 이상신호를 검출하고 이상위성을 식별하여 DGPS 기준국 시스템의 가용성을 증대시키고자 한다.

가청 주파수대 음장 변화 측정 기반 침입 감지 기술 (Intrusion detection based on the sound field variation of audible frequency band)

  • 이성규;박강호;양우석;김종대;김대성;김기현;왕세명
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2010년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.187-192
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    • 2010
  • In this paper, intrusion detection technique based on the sound field variation of audio frequency in the security space is proposed. The sound field formed by sound source can be detected with the microphone when the obstacle or intruder is positioned. The sound field variation due to the intruder is based on the interference of audio wave. With the help of numerical simulation of sound field formations, the increase or decrease of sound pressure level is analyzed not only the obstacle, but also the intruder. Even the microphone is positioned behind the source, sound pressure level can be increase or decrease due to the interference. Frequency response test is performed with Gaussian white noise signal to get the whole frequency response from 0 to half of sampling frequency. There are three security cases. Case 1 is the situation of empty space with and without intruder, case 2 is the situation of blocking obstacle with and without intruder, and case 3 is the situation of side blocking obstacle with and without intruder. At each case, the frequency response is obtained first at the security space without intruder, and second with intruder. From the experiment, intruder size of $50cm{\times}50cm$ can be successfully detected with the proposed technique. Moreover, the case 2 or case 3 bring about bigger sound field variation. It means that the proposed technique have the potential of more credible security sensing in real situation.

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가청 주파수대 음장 변화 측정 기반 침입 감지 기술 (Intrusion Detection Based on the Sound Field Variation of Audible Frequency Band)

  • 이성규;박강호;양우석;김종대;김대성;김기현;왕세명
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.212-219
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    • 2011
  • In this paper, intrusion detection technique based on the sound field variation of audio frequency in the security space is proposed. The sound field formed by sound source can be detected with the microphone when the obstacle or intruder is positioned. The sound field variation due to the intruder is mainly caused by the interference of audio wave. With the help of numerical simulation of sound field formations, the increase or decrease of sound pressure level is analyzed not only by the obstacle, but also by the intruder. Even the microphone is positioned behind the source, sound pressure level can be increased or decreased due to the interference of sound wave. Frequency response test is performed with Gaussian white noise signal to get the whole frequency response from 0 to half of sampling frequency. There are three security cases. Case 1 is the situation of empty space with and without intruder, case 2 is the situation of blocking obstacle with and without intruder, and case 3 is the situation of side blocking obstacle with and without intruder. At each case, the frequency response is obtained first at the security space without intruder, and second with intruder. From the experiment, intruder size of diameter of 50 cm pillar can be successfully detected with the proposed technique. Moreover, the case 2 and case 3 bring about bigger sound field variation. It means that the proposed technique have the potential of more credible security guarantee in real situation.

도플러 스캐닝 기법을 이용한 이동하는 다중 음원의 상대 위치 추적 기법 (The Relative Position Estimate of the Moving Distributed Sources Using the Doppler Scanning Technique)

  • 노용주;윤종락;전재진
    • 한국음향학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.446-454
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    • 2002
  • 본 연구는 이동 표적체에서 주파수가 서로 다른 신호가 서로 다른 위치에서 발생할 때 도플러 주파수 편이량을 추정하여 이들의 상대적인 신호 발생 위치를 추적하는 도플러 스캐닝 기법에 관한 연구이다. 예를 들어 선박의 발전기와 프로펠러 등과 같은 탑재 기계장치들의 진동에 의해 야기되는 기계적 소음의 각 특징 주파수들의 도플러 주파수 편이는 최단근접거리 (CPA: Closest Point of Approach)에 따라 유일한 시간 정보를 갖고 각 소음원들의 위치에 관련되는 함수이다. 따라서 도플러 스캐닝 기법을 적용하면 이동 선박의 각 기계적 소음원들간의 공간적인 상대 위치 추정이 가능하다. 그러나 일반적으로 기계류 소음의 주파수는 저주파수대역이므로 도플러 주파수 편이량을 추정하기 위해서는 주파수 분해능이 높아야 하고 아울러 탑재장치의 공간분해능을 높이기 위해서는 동시에 시간 분해능이 높아야 한다. 따라서 상호 역비례 관계에 있는 이들 분해능을 동시에 높이기 위해 확장 칼만 필터 알고리즘을 적용하여 특징 신호들의 도플러 주파수 편이량을 추정하여 기계류의 상대적인 탑재 위치를 규명할 수 있음을 보인다. 먼저 수치모의 실험으로 그 가능성을 검증하고 자동차에 탑재된 스피커 음원을 사용한 실험 결과를 통해 그 성능을 확인하도록 한다.

리벳 구멍을 가진 알루미늄 박판구조의 피로손상 탐지를 위한 음향방출의 활용 (Detection of Fatigue Damage in Aluminum Thin Plates with Rivet Holes by Acoustic Emission)

  • 김정찬;김성진;권오양
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.246-253
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    • 2003
  • 항공기 구조를 모사하여 일련의 리벳 구멍을 갖는 AA2024-T3 박판 구조를 대상으로 피로하중에 의한 단균열(short crack)의 발생시점과 성장거동을 음향방출(AE)을 위주로 한 측정으로 평가하였다. AE 위치표정에 의해 단균열의 좌표를 정확하게 결정하였으며, 이동식 현미경으로 균열의 크기를 측정하였다. 누적 AE 발생수 곡선은 단균열의 발생과 성장에 따라 일정한 간격을 두고 급격히 증가하는 양상을 보임으로써 여러 차례의 계단식 곡선을 형성하였다. AE 위치표정에서는 리벳 구멍을 중심으로 파괴역학에 근거한 관심영역(ROI)을 설정하였으며, 웨이블릿변환 잡음제거 방법을 사용하여 위치표정의 정확도를 향상할 수 있었다. 실제로 탐지된 신호의 대부분이 단 균열의 발생 및 성장과 관계없는 외부 잡음신호로 나타났으며, ROI 내에서 발생한 AE 발생원의 위치도 구조의 기하학적 특징이나 신호대잡음비의 영향에 의해 왜곡될 수 있음을 알 수 있었다.

크래머 라오 하한을 이용한 음향 표적 탐지 및 위치추정 오차 분석 (Error analysis of acoustic target detection and localization using Cramer Rao lower bound)

  • 박지성;조성호;강돈혁
    • 한국음향학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.218-227
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    • 2017
  • 본 논문에서는 배열센서에서 DOA(Direction Of Arrival)를 수행하는 경우 크래머 라오 하한을 이용하여 표적신호가 수신되는 방위오차의 최소분산을 계산하고, 탐지 방위오차 및 위치추정 거리오차를 추정하는 방안을 제시한다. 신호 대 잡음비는 DOA의 정확도 즉, 표적의 탐지 방위오차 및 위치추정 거리오차를 결정한다. 일반적으로 신호대 잡음비는 음원준위, 소음준위, 전달손실, 배열센서의 형상, 빔 조향 방위에 따라 달라진다. 표적의 공간상 상대적 위치와 소음준위가 달라지는 경우, 신호 대 잡음비의 변화에 따른 탐지 방위오차 및 위치추정 거리오차를 확률적으로 추정하는 몬테카를로 시뮬레이션을 수행함으로써, 제안된 방법을 검증하였다.