디지털 영상 처리 분야에서 잡음 제거는 활발히 연구되어오고 있으며, 최근에는 블록 기반의 잡음 제거 알고리즘이 널리 사용되고 있다. 저계수행렬 근사 기반의 잡음 제거 알고리즘은 WNNM(Weighted Nuclear Norm Minimization)과 블록 기반의 잡음 제거 방법을 적용하여 잡음 제거 방법에 대한 잠재력을 입증했다. 그러나 저계수행렬 근사 기반의 잡음 제거 알고리즘은 영상복원 과정에서 의도치 않은 아티팩트를 발생시킨다. 본 논문에서는 STFT(Short Time Fourier Transform)을 이용해 영상을 분석하여 기존 알고리즘에서 발생하는 아티팩트를 적응적으로 최소화시키는 방법을 제안한다. 성능을 확인하기 위해 다양한 잡음정도를 포함하는 영상에서 실험하였으며, 비교를 통해 제안된 방법이 기존의 잡음 제거 알고리즘보다 효과적으로 잡음을 제거하는 것을 확인했다.
원격탐지를 목적으로 하는 레이다 시스템에서는 일반적으로 도플러 필터뱅크를 적용하여 목표물 반사 신호들의 스펙트럼을 분석함으로서 반사 신호의 크기 및 속도정보 등을 얻게 된다. 이러한 스펙트럼 추정방법은 오래 전부터 널리 이용되고 있는 FFT(Fast Fourier Transform) 기법을 이용한 것으로 대부분의 레이다 시스템에서 채택하고 있는 방식이다. 그러나 레이다 시스템에서의 목표물 반사 신호 획득시간이 현저히 짧은 경우, 즉 고속으로 이동하는 항공기용 시스템이나 매우 빠른 목표물들의 즉각적인 탐지가 목적인 시스템에서는 기존 FFT 스펙트럼 추정방식으로는 높은 도플러 주파수 해상도를 얻을 수 없기 때문에 정확도가 현저히 떨어질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 해상도 문제가 발생하지 않는 파라메터 추정방식인 AR 스펙트럼 추정 방법에 대하여 고찰하였다.
본 연구에서는 빠른 후퇴율을 갖는 용융성 고체연료를 사용한 연소 실험을 수행하여 연소 중 압력진동 특성을 분석하고 연소 불안정의 위해성을 검토하였다. 빠른 후퇴율을 가지는 용융성 고체연료는 기존의 폴리머계 연료에 비해 압력 진동의 진폭이 증가하였다. 그러나 연료 그레인 내부 직경의 증가가 연소실 압력 진동의 증폭을 제한하여 급격한 연소 불안정은 거의 일어나지 않았다. 축방향 인젝터를 사용하는 경우 연료 연소량의 큰 증가와 예연소실에서의 와류 진동이 큰 압력 진동을 유발하였다.
Internet of Things (IoT) systems process signals from various sensors using signal processing algorithms suitable for the signal characteristics. To analyze complex signals, these systems usually use signal processing algorithms in the frequency domain, such as fast Fourier transform (FFT), filtering, and short-time Fourier transform (STFT). In this study, we propose a multi-mode sensor signal processor (SSP) accelerator with an FFT-based hardware design. The FFT processor in the proposed SSP is designed with a radix-2 single-path delay feedback (R2SDF) pipeline architecture for high-speed operation. Moreover, based on this FFT processor, the proposed SSP can perform filtering and STFT operation. The proposed SSP is implemented on a field-programmable gate array (FPGA). By sharing the FFT processor for each algorithm, the required hardware resources are significantly reduced. The proposed SSP is implemented and verified on Xilinxh's Zynq Ultrascale+ MPSoC ZCU104 with 53,591 look-up tables (LUTs), 71,451 flip-flops (FFs), and 44 digital signal processors (DSPs). The FFT, filtering, and STFT algorithm implementations on the proposed SSP achieve 185x average acceleration.
Frequency spectrum using the conventional Fourier analysis gives adequate information about the dynamic characteristics of the slider air bearing for the linear and stationary cases. The intermittent contacts for the extremely low flying height, however, generate nonlinear and nonstationary vibration at the instant of contact. Nonlinear dynamic model should be developed to simulate the impulse response of the air bearing during slider-disk contact. Time-frequency analysis is widely used to investigate the nonstationary signal. Several time-frequency analysis methods are employed and compared for the slider vibration signal caused by the impact against an artificially induced scratch on the disk. The representative Wigner-Ville distribution leads to the severe interference problem by cross terms even though it gives good resolution both in time and frequency. The smoothing process improves the interference problem at the expense of resolution. In order to get the results with good resolution and little interference, the reassignment method is proposed. Among others the reassigned Gabor spectrogram shows the best resolution and readability with negligible interference.
천해환경에서 저주파 광대역신호와 수직선배열을 이용하여, 퇴적층의 지음향인자(층두께, 종파속도, 종파감쇠계수, 밀도)를 역추정하였다. 역산방법은 모델 기반의 역산으로 유전알고리즘 (Genetic Algorithm)을 이용한 일관적 광대역 정합장처리(Coherent Broadband Matched Field Processing)기법을 사용하였다. 저주파 광대역음원으로 사용된 상업용 전구의 내폭신 호는 짧은 시간동안 많은 변화를 포함하는 천이신호이기 때문에, 분석시 시간과 주파수에 따른 창함수의 조절이 요구되는데, 주기신호분석에 주로 사용되는 퓨리에 기반의 분석방법은 이러한 점에서 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 해양도파관에서 근거리 음파전달 시 계측된 시계열신호로부터 다중경로성분을 구분하고 추출하기 위하여 시간-주파수영역에서 창함수의 크기조절이 가능한 웨이블릿 변환을 통한 신호 분석을 수행하였고, 분석된 실측음장과 계산된 복제음장의 연속웨이블릿 계수를 상호상관 시킴으로써 비용함수를 정의하였다. 비용함수의 전역최고점을 찾는 최적화 과정을 통하여 각 퇴적층의 지음향인자들을 역추정하였다. 특히 역산인자의 민감도에 따른 퇴적층별, 인자별, 분리연산을 수행함으로써 최적화과정에서 참값으로의 수렴효율을 높였다. 역산의 결과 실험해역 퇴적물 상층부에는 두께 44.43m, 음속 1549 m/s의 모래-실트-점토질(sand-silt-clay)층이 존재하고, 그 하부에는 12.28m 음속 1993 m/s의 거친모래질(Coarse sand)층의 존재를 추정해 내었다. 또한 역산 결과를 시추자료 및 탄성파 자료와 비교함으로써 본 논문에서 제안한 역산 방법의 유효성을 확인하였다.
저속 충격과 같은 충격 하중은 복합재 구조물에 중요한 손상의 요인이 되며, 충격에 의해 발생한 층간분리와 같은 손상은 쉽게 검출하기 힘들며 구조물의 큰 위험 요인이 될 수 있다. 본 연구에서 이러한 충격 하중을 계속적으로 감시할 수 있는 스마트 복합재 구조물의 충격 모니터링 시스템 개발의 기초 연구를 수행하였다. 충격 모니터링이란 충격이 발생하였을 때 충격 하중이 발생한 위치를 검출하고, 충격에 의하여 구조물에 손상이 발생하였는지 판단하고, 발생하였다면 어느 정도의 손상인지를 평가할 수 있는 시스템을 말한다. 본 연구에서는 이 시스템의 첫 단계인 복합적층 평판에 대한 충격 위치 검출 연구에 이어서 두 번째 단계로 충격 손상의 발생 여부를 실시간으로 검사할 수 있는 방법을 연구하였다. 본 연구에서는 충격에 의한 PZT 신호를 시간-주파수 해석 방법인 웨이블릿 변환을 이용하여 손상 모니터링 하는 연구를 수행하였다.
Seo, Jeong-Wook;Kim, Ki-Hong;Seok, Jong-Won;Bae, Keun-Sung
음성과학
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제7권1호
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pp.17-29
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2000
The STC(Sinusoidal Transform Coding) is a vocoding technique that uses a sinusoidal speech model to obtain high- quality speech at low data rate. It models and synthesizes the speech signal with fundamental frequency and its harmonic elements in frequency domain. To reduce the data rate, it is necessary to represent the sinusoidal amplitudes and phases with as small number of peaks as possible while maintaining the speech quality. As a basic research to develop a low-rate speech coding algorithm using the sinusoidal model, in this paper, we investigate the speech quality depending on the number of sinusoids. By varying the number of spectral peaks from 5 to 40 speech signals are reconstructed, and then their qualities are evaluated using spectral envelope distortion measure and MOS(Mean Opinion Score). Two approaches are used to obtain the spectral peaks: one is a conventional STFT (Short-Time Fourier Transform), and the other is a multiresolutional analysis method.
The PVDF(polyvinylidene fluoride) film sensor as one of smart sensors has good characteristics to detect the impact damages of composite structures. The capabilities of the PVDF film sensor for evaluating impact behaviors and damages of Gr/Ep laminates subjected to low-velocity impact were examined. From sensor signals, the specific wave-forms implying the damage were detected. The wavelet transform(WT) and Short Time Fourier Transform(STFT) were used to decompose the piezoelectric sensor signals in this study. The impact behaviors of Gr/Ep laminates were simulated and the impact forces were reconstructed using the sensor signals. Finally, the impact damages were predicted by finite element analysis with the reconstructed forces. For experimental verification, a series of low-velocity impact tests from low energy to damage-induced energy were carried-out. The extent of damage in each case was examined by means of ultrasonic C-scan and the measured damage areas were agreed well with the predicted areas by the F.E.A.
이 논문은 긴 잔향을 갖는 실내의 음향전달계의 임펄스 레스폰스를 DFT(Discrete Fourier Transform)의 알고리즘으로 크로스 스펙트럼 (cross spectrum method)에 의해 구하는 3가지 방법에 대해 기술한다. 첫째의 방법은 종래부터 사용되어온 방법으로 음원신호로서 백색잡음(white noise)을 사용한다. 따라서, 임펄스 레스폰스 추정시 매우 긴 시간창의 데이터와 다수회의 DFT를 행하여야 한다. 두번째 방법은 음원신호로써 짧은 지속시간의 랜덤노이즈(random noise)를 사용하여 첫번째 방법에서 DFT수행시 데이타의 시간창의 길이를 짧게 하기 위하여 개발된 방법이다. 세번째 방법은 본 논문에서 제안한 방법으로 음원신호로써 짧은 지속시간의 두 종류의 확정산호를 교차하여 발생하는 방법이다. 이 방법은 DFT수행시 시간창의 길이는 두번째 방법과 같고 FFT 계산횟수는 5번으로 행할 수 있다. 이들 음원신호에 대해 잔향이 긴 음향전달계의 임펄스 레스폰스 측정은 전자계산기의연산처리능력과 임펄스 레스폰스 측정정도의 관점에서 비교 시험한 결과는 마지막 방법이 가장 유리하다는 결론을 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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