In this work, we address the so-called sensor reachback problem for Wireless Sensor Networks, which consists in collecting the measurements acquired by a large number of sensor nodes into a sink node which has major computational and power capabilities. Focused on applications such as Structural Health Monitoring, we propose a cooperative communication protocol that exploits the spatio-temporal correlations of the sensor measurements in order to save energy when transmitting the information to the sink node in a non-stationary environment. In addition to cooperative communications, the protocol is based on two well-studied adaptive filtering techniques, Least Mean Squares and Recursive Least Squares, which trade off computational complexity and reduction in the number of transmissions to the sink node. Finally, experiments with real acceleration measurements, obtained from the Canton Tower in China, are included to show the effectiveness of the proposed method.
초음파를 이용하여 인체 조직의 특성을 알아내는 방법은 매우 광범위하게 응용되어 오고있다. 그 중에서 초음파를 발생시킨 후 반사되어 되돌아오는 신호를 측정하여 그 감쇠 정도로부터 조직의 특성을 추정하는 방법이 많이 사용되고 있다. 이러한 감쇠현상은 발생된 초음파가 조직 내에서 흡수 또는 산란현상을 거치면서 주파수가 변이를 일으키기 때문에 발생한다. 따라서, 조직의 감쇠 특성을 알아내기 위해서, 주파수의 함수로 근사할 수 있는 감쇠 계수(attenuation coefficient)를 이용하여 시간에 따라 달라지는 주파수 변화를 추정한다. 그러나, 기존의 Ah(Auto-Regressive) 모델을 통한 시간영역 및 주파수 영역에서의 추정 방법을 사용하면 잡음이 존재하는 상황에서 시변 신호를 추정하는데 성능이 많이 저하된다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위해서, 가변 망각 인자와 재귀적인 TLS(Total Least Squares) 방법을 사용하여 시간에 따라 변하는 신호를 정확하게 추정하고 잡음환경에도 강인한 알고리듬을 제안하였다. 또한, 제안된 알고리듬은 추정 성능을 향상시킬 뿐 아니라 감쇠정도의 강약에 관계없이 망각인자의 값을 적응적으로 변화시켜 동작하는 장점을 가진다.
본 논문에서는 충돌 위험도 판단 시스템을 제안한다. 먼저 칼만 필터를 이용하여 보행자의 정보를 예측하고, 몬테 카르롤로 모의 실험과 신경 회로망을 이용해 충돌 확률을 계산한다. 그리고 과거의 충돌 확률 정보를 이용하여 충돌확률을 예측한다. Belief 충돌 예측 방법은 현재뿐만 아니라, 과거의 필터링 정보를 모두 이용하여 충돌 확률을 에측한다. 마지막으로 컴퓨터 시뮬레이션으로 제안된 알고리즘의 성능을 확인한다.
이 논문은 평면 상의 영역 경계와 조절선(control curve)에 맞추어서 요소망을 자동 생성하는 알고리즘을 제시하는데 목적이 있다. 여기서 제안하는 알고리즘은 요소망 생성 영역의 경계와 조절선들을 하나의 수퍼 루프(super loop)로 연결하고, 루프(loop)위에 있는 두 절점을 연결하는 최소벌점(minimum penalty)의 경로를 따라서 순환적으로 분할하여 요소를 생성하는 기법에 바탕을 두고 있다. 이 방법은 요소망 생성영역의 형상에 제한이 없으며, 모든 과정을 쉽게 자동화 할 수 있기 때문에 복잡한 영역의 요소망을 최소한의 사용자 개입을 통해서 간편하게 처리할 수 있는 프로그램으로 쉽게 이행할 수 있다. 이 알고리즘은 곡면 요소망 생성이나, 적응적 요소망 생성등에 쉽게 확장하여 적용할 수 있다.
컴퓨터로 제어하는 조파시스템을 보다 정교하게 제어하기 위해서는 제어회로 구성에 있어서 조파판의 이산적 전달작용을 반영할 필요가 종종 있다. 본 연구에서는 시간영역에서 조파판의 전달 작용을 이산적으로 모의할 수 있는 수치필터를 설계하였다. 필터의 효능성을 파악하기 위하여 규칙 또는 불규칙 조파판 입력데이타를 가지고 예제 해석을 시도하였다. 필터의 출력을 이론적 정확치 또는 이산회적 출력과 비교한 결과, 이들이 매우 잘 일치함을 확인하였다. 이용된 필터 구현방법은 사실상 이중선형변환 방법이며, 이 방법에는 주파수 착각 오차가 배제되기 때문에 주파수대가 한정되어 있지 않은 조파판 전달함수에 대해서도 충분히 정확성을 갖고 통용될 수 있음을 입증하였다.
ATM 전송 기술에 있어 PBS 방법은 혼재된 트래픽 환경하에서 각각의 트래픽이 서로 다른 서비스 품질을 요구할 경우, 체증 상태의 망 관리를 효율적으로 하기 위한 제시된 셀 준위의 우선 순위 제어방식이다. 이 논문에서는 시간 지연과 셀 손실에 민감한 두 트래픽에 대한 처리를 PBS 방법을 적용시켜 셀 손실에 대한 분포를 분석하고자 한다. 특히, 실시간 트래픽의 주요한 성능 척도인 연속적 셀 손실 확률을 정확하게 구하기 위한 셀 손실 간의 독립성을 가정하지 않은 재귀적 알고리듬을 사용한다. 이 방법에 의해 유도된 셀 손실에 대한 분포의 결과는 독립을 가정한 경우보다 더 심각하게 나타난다. 그리고, 실시간 트래픽에 대한 PBS 방법의 제한성과 주어진 서비스 품질 기준에 따른 허용 부하를 증가시킬 수 있음을 보여준다.
The number of adders and critical paths in a multiplier block of a multiple constant multiplication based implementation of a finite impulse response (FIR) filter can be minimized through common subexpression elimination (CSE) techniques. A two-bit common subexpression (CS) can be located recursively in a noncanonic sign digit (CSD) representation of the filter coefficients. An efficient algorithm is presented in this paper to improve the elimination of a CS from the multiplier block of an FIR filter so that it can be realized with fewer adders and low logical depth as compared to the existing CSE methods in the literature. Vinod and others claimed the highest reduction in the number of logical operators (LOs) without increasing the logic depth (LD) requirement. Using the design examples given by Vinod and others, we compare the average reduction in LOs and LDs achieved by our algorithm. Our algorithm shows average LO improvements of 30.8%, 5.5%, and 22.5% with a comparative LD requirement over that of Vinod and others for three design examples. Improvement increases as the filter order increases, and for the highest filter order and lowest coefficient width, the LO improvements are 70.3%, 75.3%, and 72.2% for the three design examples.
This paper presents the sensor location and step estimation algorithm for personal navigation system (PNS). PNS has the disadvantage in that the position of the sensor must be fixed on a human body. Three-axis acceleration sensor is used to solve the disadvantage and to consider the real situation. We simplify the measurement data by using the band pass filter, witch It has the advantage in the detection of characteristic point. Through the detected characteristic points, it is possible to setup the parameter for the pattern detection. Depending on the sensor location, the parameters have the different type of noise covariance. Particularly, when the position of the sensor is changed, the impulse noise shows up. Considering the noise, we apply the recursive least square algorithm using the variable forgetting factors, which can classify the sensor location based on the estimated parameters. We performed the experiment for the verification of the proposed algorithm in the various environments. Through the experimental results, the effectiveness of the proposed method is verified.
In the recent digital communication systems, the performance of Turbo Code using the error correction coding depends on the interleaver influencing the free distance determination and the recursive decoding algorithms that is executed in the turbo decoder. However, performance depends on the interleaver depth that needs many delays over the reception process. Moreover, turbo code has been known as the robust coding methods with the confidence over the fading channel. International Telecommunication Union(ITU) has recently adopted it as the standardization of the channel coding over the third generation mobile communications(IMT-2000). Therefore, in this paper, we proposed the interleaver that has the better performance than existing block interleaver, and modified turbo decoder that has the parallel concatenated structure using MAP algorithm. In the real-time voice and video service over third generation mobile communications, the performance of the proposed two methods was analyzed and compared with the existing methods by computer simulation in terms of reduced decoding delay using the variable decoding method over AWGN and fading channels for CDMA environments.
본 논문에서는 직교 기저행렬을 이용한 직교 주파수분할다중화 시스템의 새로운 구현방안이 수학적으로 개발된다. 직교기저행렬은 Haar 기저행렬을 기본으로 하고 있으나 직교 주파수분할다중화의 다중 부채널 신호를 변조하기에 적당한 형태를 갖추고 있다. 여기서는 새로운 기저행렬이 간단한 재귀알고리즘에 의하여 확장될 수 있음이 증명된다.그리고 송신기 조합행렬의 차수는 확장에 의하여 두배로 증가된다. 수신기에서 복조는 직교 기저행렬의 재귀에 의하여 생성되는 조합행렬의 역행렬에 의하여 수행된다. 따라서 제안된 직교 주파수분할다중화 시스템에서는 원 신호의 완벽한 재생이 가능함을 알 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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