• 제목/요약/키워드: SNR Degradation

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핵자기공명 영상법과 핵자기공명 분광법을 위한 뒤집음-탐침의 개발에 대한 연구 (Development of inside-out probes for both Nuclear Magnetic Resonance Imaging and Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)

  • 이동훈;고락길;정은기
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.309-316
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    • 1995
  • 핵자기공명(Nuclear Magnetic Resonance)에서 신호 획득 시에 가장 중요한 부분중의 하나인 rf-탐침(radio-frequency-probe)은 실험대상이 되는 시료의 기하학적 모양과 획득하고자 하는 정보 등에 따라서 적절히 설계 및 제작되어야 최적의 신호를 얻을 수 있다. 일반적으로, rf-탐침은 시료를 둘러싸는 형태와 시료 표면에 위치하는 형태 등 두 가지로 제작된다. 그러나, 시료나 인체 부위가 관모양을 하고 있으며 관 모양 주위로부터의 신호를 관측하는 경우, 앞에서 기술한 두가지 형태의 탐침을 이용해서는 신호대 잡음비의 저하로 인해 만족할 만한 신호 획득이 어려워진다. 이때, 탐침을 관 모양의 시료 내부에 위치시키고, 관찰하고자 하는 부위에 최대로 가까이하며 탐침의 품격인자를 높이는 것이 최적의 신호획득에 중요한 조건이 되게 된다. 본 논문에서는 탐침을 시료 내부에 넣고 탐침 외부로부터 신호를 얻는 뒤집음-탐침을 역-솔레노이드 saddle 및 이중표면코일 등의 세가지 형태로 제작하고 최적신호의 획득에 대한 시도를 해보았고, 컴퓨터를 이용한 계산을 통하여 기하학적인 모양의 차이에 따른 rf-자기장 발생 상태를 알아보았다. 아울러, 시험시료로부터 발생되는 영상신호를 얻고 영상 영역 내에서 신호대잡음비를 측정하여 탐침들의 성능을 비교 분석했다. 본 연구에서 제작된 뒤집음-탐침의 경우, 어떠한 상품화된 탐침과 비교할 때, 뛰어난 신호대잡음비와 탐침 주위에서 매우 높은 균일성이 유지되었다. 또한, 제작된 형태의 뒤집음-탐침을 이용한 인체 진단에의 응용성은 매우 높을 것으로 예상된다.

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LTE 상향 링크 시스템에서 송신기의 전력 과도 현상에 의해 발생하는 ICI를 제거하기 위한 적응적 멀티 탭 등화 기법 (Adaptive Multi-Tap Equalization for Removing ICI Caused by Transmitter Power Transient in LTE Uplink System)

  • 채혁진;조일남;김동구
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.701-713
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    • 2009
  • 본 논문은 LTE 상향 링크 전송에서 물리적 채널간의 전력 과도 현상으로 인한 인접 부 반송파 간섭으로 반송파간의 직교성이 손상되어 수신 신호에 성능감쇄를 초래하는 문제점을 개선하기 위한 기법을 연구하였다. 전력과도 현상에 의해 발생하는 인접 부 반송파 간섭은 도플러 효과에 의해 발생하는 인접 부 반송파 간섭과는 다른 형태로 채널의 전후에서 전력 변화의 각 주기마다 발생한다. 인접 부 반송파 간섭이 발생하는 원인은 채널간의 전력 차이, 전력 과도 구간의 길이, 다중경로 채널 지연 스프레드 그리고 부 반송파의 수에 의해서 발생한다. 본 논문에서는 위에 언급한 4가지 원인으로 인해 발생하는 인접 부 반송파 간섭을 개선하기 위한, 각 채널별 다중 탭 등화기의 탭 수를 결정하는 새로운 기법을 제시하였다. 이 기법은 정규화된 간섭(normalized interference) 즉, 정규화된 부 반송파간의 간섭이 정규화된 잡음(normalized noise)보다 클 때 다중 탭 등화기의 탭 수를 결정하는 기법이다. 모의 실험 결과에서, 수신 신호의 SNR에 따라 적응적으로 탭 수가 조절되고 비트 오류율(BER)의 성능이 향상 됨을 보였고 또한 제안한 기법의 복잡도가 전통적인(classical) 방법의 복잡도 보다 88 % 줄어듦을 보였다.

CSMA/CA 기반 수중 통신망에서 간섭의 영향 연구 (Effect of Interference in CSMA/CA Based MAC Protocol for Underwater Network)

  • 송민제;조호신;장윤선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권8호
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    • pp.1631-1636
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    • 2015
  • 무선 통신기술의 발전과 함께, 수중 통신 기술도 초기의 점대점 통신에서 벗어나 다수개의 노드를 연결하는 네트워크 구축으로 연구가 진행되고 있다. 수중의 통신환경은 전파지연, 도플러 효과, 다중경로, 그리고 전파손실의 측면에서 기존의 지상 무선 환경과 크게 차이가 있다. 따라서, 지상의 연구 결과가 수중에서 그대로 적용되기는 어려운 상황이다. 특히, 전파환경에 의존성이 큰 매체접속제어 프로토콜은 수중 통신망을 위해 새로 설계되어야한다. CSMA/CA는 데이터 패킷의 충돌을 피하고 숨겨진 노드 문제 등을 해결할 수 있으므로 이를 기반으로 한 여러 수중 매체접속제어 프로토콜들이 제안되어 왔다. 하지만 현실적으로는 RTS/CTS가 도달하는 전송범위 밖에서 발생한 간섭에 의해 수신신호의 성능이 저하되어 RTS/CTS의 효율이 감소될 수 있다. 본 논문에서는 수중 환경에서 전파반경 밖의 간섭 신호의 영향으로 인해 발생되는 신호대잡음비(SNR) 감소를 분석하여 RTS/CTS의 효율 감소를 도출하고, 기존 매체접속제어 프로토콜에 미치는 영향을 분석하였다. 또한, 수중 환경에서의 전파 간섭문제와 지상에서의 전파 간섭 문제를 비교 분석하여 지상과 차별화된 수중 통신환경에서 고려해야 할 사항들을 정리해 보았다.

체질량지수에 따른 심장 CT검사의 수동노출조절 방법과 자동노출조절 방법의 방사선량 및 화질 평가 (Evaluation of Radiation Dose and Image Quality Between Manual and Automatic Exposure Control Mode According to Body Mass Index in Cardiac CT)

  • 김형진;문일봉;한재복;최남길;장성주
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.290-299
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    • 2013
  • 건강검진 목적으로 심장 CT검사를 시행한 198명의 대상자 중 수동노출조절 방법(n=123)의 대조군과 자동노출조절 방법(n=75)의 실험군으로 BMI에 따라 Grade 1(BMI < 23kg/$m^2$), Grade 2(23 $$\leq_-$$ BMI < 25kg/$m^2$), Grade 3(25 $$\leq_-$$ BMI < 30kg/$m^2$), Grade 4(30 $$\leq_-$$ BMI kg/$m^2$)로 분류하고 영상의 질을 객관적, 주관적 평가로 분석하였고 방사선량을 비교하였다. 자동노출조절 방법을 사용하였을 때 모든 Grade에서 관전압이 유의하게 감소하였고, $CTDI_{vol}$, effective dose 값은 Grade 2에서는 통계적으로 유의하지 않게 감소하였으나 Grade 1, 3, 4에서는 유의하게 감소하였다(p<0.05). SNR은 Grade 1에서 유의하게 감소하였고 Grade 3에서는 유의하게 증가하였지만(p<0.05) Grade 2와 4에서는 유의한 차이가 없었다(p>0.05). CNR은 Grade 1에서 유의하게 감소하였고(p<0.05), Grade 2, 3, 4에서는 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 영상의 주관적인 평가에서도 두 그룹간의 모든 Grade에서 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 결론적으로 자동노출조절 방법은 수동노출조절 방법에 비해 영상의 주관적 평가는 변하지 않으면서도 피폭선량을 줄일 수 있는 유용한 방법으로 나타났다.

터보부호에서 외부정보에 대한 부호변화율을 이용한 반복중단 알고리즘 구현 (Implementation of Stopping Criterion Algorithm using Sign Change Ratio for Extrinsic Information Values in Turbo Code)

  • 정대호;심병섭;김환용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권7호
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    • pp.143-149
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    • 2006
  • 터보부호는 디지털 이동통신 시스템에서 사용되는 오류정정 부호화 기법의 일종으로서 반복복호가 진행됨에 따라 AWGN 채널 환경에서 우수한 BER 성능을 나타낸다. 그러나 다양한 채널 환경에서 반복 횟수가 증가하면 복호하는데 필요한 지연시간과 계산량이 증가하는 단점을 가진다. 이를 해결하기 위해서는 적절한 반복 후에 반복복호를 효율적으로 중단시킬 수 있는 중단조건이 필요하게 된다. 본 논문에서는 터보 복호기의 현재 복호 과정에서 첫 번째 복호기와 두번째 복호기의 외부정보 값에 대한 부호변화율을 중단조건으로 이용하여 BER 성능의 손실없이 낮은 SNR 영역에서 평균 반복복호 횟수를 크게 감소 시킬 수 있는 효율적인 반복중단 알고리즘을 제안한다. 모의실험 결과, 낮은 SNR 영역에서 제안된 알고리즘의 평균 반복복호 횟수는 CE 알고리즘과 비교하여 약 $12.48%{\sim}22.22%$ 정도의 감소효과를 나타냈으며 SDR 알고리즘과 비교하여 약 $20.43%{\sim}54.02%$ 정도의 감소효과를 나타내었다.

지하철 실내 소음 하에서 음향기기 사용에 따른 음향반사역치와 소음 속 어음인지 변화 (Changes of Acoustic Reflex Thresholds and Speech-In-Noise Perception Using Personal Listening Device Under Subway Interior Noise)

  • 한우재;전현지;마선미
    • 한국음향학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.138-145
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    • 2015
  • 환경 소음의 무절제한 노출이 청력 손실로 이어질 수 있다는 보고는 익히 알려져 있지만, 지하철 실내 소음과 휴대용 음향기기 음량에 따른 이중 소음 노출에 대한 탑승객들의 청력 손실 여부는 많은 연구들에서 여전히 진행 중이다. 본 연구는 지하철 실내 소음 하에서 탑승객들이 이어폰을 이용하여 개인음향기기 사용 시 음향 반사 역치와 소음속 어음인지도가 어떻게 변화하는 지 확인하고자 하였다. 20대의 젊은 건청 성인 40명을 대상으로 실험 그룹과 대조그룹으로 각각 20명씩 구분하였다. 실험 전 모든 대상자에게 5개의 주파수에서 음향반사역치검사와 0, -5 dB SNR에서 문장검사를 실시하였다. 실험 그룹은 60분간 73.45 dBA의 실제 서울도심지하철의 평균 실내 소음 강도를 들으며 개인별 선호 음량으로 이어폰을 통해 좋아하는 음악을 들었고, 대조그룹은 동일강도의 지하철 소음에만 노출된 채 신문 혹은 잡지를 읽었다. 60분간의 지하철 소음 노출 후 음향반사역치검사와 소음 속 문장검사를 재실시하여 기준선과 비교하였다. 소음 노출 전 후 비교 시, 두 그룹 간 음향반사역치는 유의미한 차이가 없었다. 그러나 소음 속 문장 검사결과에서는 실험 그룹의 어음인지도가 소음 노출 후 유의하게 하락하였다. 본 결과를 근거로 지하철 탑승객이 일정기간 동안 지하철 실내 소음에 노출된 채 반복적으로 음악을 듣는 습관이 지속될 시 일시적인 어음인지력 저하의 위험이 예상 될 것이라고 생각한다.

KOMPSAT-2 영상과 IKONOS/GEOEYE-1 영상의 밝기값 상호비교 (Brightness Value Comparison Between KOMPSAT-2 Images with IKONOS/GEOEYE-1 Images)

  • 김혜연;김태정;이혁
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.181-189
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    • 2012
  • 최근 수질추정을 위한 고해상도 위성영상의 활용 가능성에 대한 관심이 증대되고 있다. 그러나 고해상도 위성영상에서의 수면지역의 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)과 밝기값 비선형성과 같은 방사학적 오차는 수질추정 정확도를 감소시키는 원인이 된다. 이에 따라 위성영상을 이용한 정확한 수질추정을 위해서는 방사학적 보정이 반드시 수행되어져야 하나 KOMPSAT-2 위성영상의 경우 밝기값과 입사광량간 변환관계식이 제공되지 않기 때문에 이러한 방사학적 보정에 어려움이 존재한다. 따라서 수질모니터링에 KOMPSAT-2 영상을 활용하기 위해서는 밝기값 비선형성과 내륙 수면지역의 잡음현상을 실험적으로 파악할 필요가 있다. 본 논문에서는 충분한 검보정을 통해 선형성이 보장되고 있는 IKONOS와 GeoEye-1 영상을 기준영상으로 사용하여 동일시기에 동일지역을 촬영한 KOMPSAT-2 영상과의 밝기값 상호비교를 수행하였다. 상호비교 결과, 기준영상에 비해 KOMPSAT-2 영상의 잡음은 다소 높게 나타나나 밝기값의 경향 및 잡음의 크고 작은 패턴은 정확하게 일치하였고 KOMPSAT-2 영상 내 잡음의 영향이 최소화되는 적절한 영역의 크기는 $5{\times}5$로 나타났다. 또한 모든 실험 영상에서 밝기값의 비선형성은 존재하지 않는 것으로 확인되었다. 실험결과는 KOMPSAT-2 영상이 클로로필 농도와 같은 수질인자 추정을 위해 사용될 수 있는 가능성을 보여준다.

해상 다중경로 페이딩 극복을 위한 선박중심 직접통신(MX-S2X) 물리계층 설계 및 성능 분석 (Design of Physical Layer and Performance Analysis for MX-S2X, Ship Centric Direct Communication with the Mitigation of Multi-path Fading on Sea Environment)

  • 류형직;유해선;김원용;김부영;심우성
    • 한국항해항만학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.352-359
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    • 2021
  • 본 논문은 자율운항 및 무인 기능이 요구되는 새로운 선박 안전 패러다임에 대응하여 선박중심 직접통신이라는 용어 정의 및 중요성을 제시하고, 고 주파수 기반의 광대역 통신기술을 활용하는 MX-S2X 통신 개념을 정의한다. 초고속 통신 기술의 해상 적용 시 극복해야 하는 해상 다중경로 페이딩을 고려한 MX-S2X 물리계층에 대한 설계 내용과 모의시험을 통한 검증 결과를 제시한다. 설계한 MX-S2X 통신의 물리계층은 충분한 세기의 신호가 수신됨에도 다중경로 페이딩의 영향에 따른 Error-floor 발생 극복을 목표로 설계하였다. 이를 입증하기 위하여 실제 해상 통신환경에 대한 채널 모델을 적용하여 물리계층에 대한 성능분석을 수행하였다. MX-S2X 물리계층의 성능 분석 결과 VDE 물리계층에서 관측되었던 BER Error-floor가 극복되고 AWGN 채널 대비 SNR 2dB 열화 범위 내에서 동작하는 것으로 확인되었다. 이는 근거리 해상통신 환경인 근거리 선박중심 직접통신에 적합한 성능을 보이며 추후 자율운항선박, 무인선 및 군집 선박 등의 직접통신에 활용 가능할 것으로 기대한다.

자기공명영상장치의 뇌 T2 강조 영상에서 여기횟수 변화에 따른 영상 특성의 경향성 평가: MRiLab Simulation 연구 (Evaluation of Tendency for Characteristics of MRI Brain T2 Weighted Images according to Changing NEX: MRiLab Simulation Study)

  • 김남영;김주희;임준;강성현;이영진
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.9-14
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    • 2021
  • 방사선에 의한 피폭 없이 대조도가 우수한 영상의 획득이 가능한 자기공명영상은 진단에 필수적이지만 영상에서의 노이즈 발생은 불가피한 요소이기 때문에 이를 보완하기 위해 자기공명영상장치의 변수들을 조절하여 우수한 특성을 가진 영상을 획득할 수 있다. 이 중, 여기횟수 (NEX; number of excitation)는 추가적인 영상 특성의 저하 없이 우수한 특성의 영상을 획득할 수 있지만 scan time이 증가하여 motion artifact를 발생시킬 수 있고, scan time의 증가에 비례하여 영상의 특성이 향상되지 않기 때문에 적절한 NEX의 설정이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 MRiLab simulation program을 통해 자기공명영상의 모든 변수들을 고정시킨 후, NEX만을 조절하여 획득한 뇌 T2 강조 영상의 정량적 평가를 통해 NEX 변화에 따른 영상 특성의 경향성을 평가하고자 하였다. 획득한 영상의 노이즈 레벨 및 유사도 평가를 하기 위해 신호 대 잡음비 (SNR; signal to noise ratio), 대조도 대 잡음비 (CNR; contrast to noise ratio), 평균 제곱근 오차 (RMSE; root mean square error) 그리고 최대 신호 대 잡음비 (PSNR; peak signal to noise ratio)를 계산하였다. 결과적으로, 노이즈 레벨 및 유사도 평가 인자 모두 NEX가 증가함에 따라 개선된 값을 보였으나, 점차 증가폭이 감소함을 보였다. 따라서, 과도하게 큰 NEX는 장시간의 scan에 따른 motion artifact를 발생시켜 영상 특성을 저하시킬 수 있으므로, 적절한 NEX의 설정이 중요함을 확인하였다.

터보 부호에서 낮은 복잡도를 갖는 효율적인 반복부호 제어기법과 새로운 인터리버 (Efficient Iteration Control Method with low complexity and New Interleaver for Turbo Codes)

  • 김순영;장진수;성락주;이문호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권8A호
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    • pp.1254-1264
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    • 2000
  • 본 논문에서는 새로운 터보 인터리버와 복호와 과정에서 낮은 복잡도를 갖는효율적인 반복복호 제어기법을 제안한다 터보코드는 반복 복호수와 인터리버 크기가 증가할수록 성능이 향상된다는 것은 잘 알려진 사실이다 그러나 인터리버 크기가 증가하면 복호 과정에서 지연과 계산량이 증가하게 된다 따라서 새로운 효율적인 인터리버를 제안한다 제안 인터리버는 매직 매트릭스 특성을 이용함으로서 낮은 구현 복잡도를 가진면서 GF, Mother등 기존의 IMT-2000에 제안된 터보 인터리버와 비슷한 성능을 보인다 또한 터보 코드의 복호 과정에서 반복 복호수를 증가하면 성능이 향상되지만 어느정도의 반복 복호수 이상에서는 성능 향상이 거의 나타나지 않는 다 따라서 본 논문에서는 최대 반복 복호수를 수신 데이터를 이용 SNR(signal to noise ratio)을 추정하여 반복 복호수를 가변적으로 미리 설정(preset)함으로써 반복 복호수를 제어하는기법을 제안한다 제안구조는 터보 부호의 문제점 중 하나인 복호 계산량과 지연을 성능 저하 없이 효율적으로 감소시킬 수 있다

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