• Title/Summary/Keyword: Signal distortion

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잡음 추정 알고리즘을 이용한 신뢰성 있는 코드벡터 조합의 선정 방법 (A Selection Method of Reliable Codevectors using Noise Estimation Algorithm)

  • 정승모;김무영
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권7호
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    • pp.119-124
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    • 2015
  • 배경잡음에 강인한 음성인식을 위한 전처리기로써 음성향상 기법이 요구되고 있다. 코드북 기반의 음성향상 기법은 기존 잡음 추정 알고리즘들과 비교하여 nonstationary 배경잡음 환경에 강인하다는 장점이 있다. 하지만 코드북 정보에 의존적이기 때문에 입력신호와 상관성이 떨어지는 코드벡터의 조합을 사용할 경우 성능이 급격히 떨어진다는 단점이 있다. 본 논문에서는 학습된 음성과 잡음 코드벡터를 조합하는 과정에서 입력신호와 상관성이 떨어지는 코드벡터의 조합을 제거함으로써, Log-Spectral Distortion (LSD)과 Perceptual Evaluation of Speech Quality (PESQ) 관점에서 기존 코드북 기반 알고리즘의 성능을 향상시켰다.

공통-모드 간섭 (CMI)에 강인한 2-전극 기반 심전도 계측 회로 (CMI Tolerant Readout IC for Two-Electrode ECG Recording)

  • 강상균;남경식;고형호
    • 센서학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.432-440
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    • 2023
  • This study introduces an efficient readout circuit designed for two-electrode electrocardiogram (ECG) recording, characterized by its low-noise and low-power consumption attributes. Unlike its three-electrode counterpart, the two-electrode ECG is susceptible to common-mode interference (CMI), causing signal distortion. To counter this, the proposed circuit integrates a common-mode charge pump (CMCP) with a window comparator, allowing for a CMI tolerance of up to 20 VPP. The CMCP design prevents the activation of electrostatic discharge (ESD) diodes and becomes operational only when CMI surpasses the predetermined range set by the window comparator. This ensures power efficiency and minimizes intermodulation distortion (IMD) arising from switching noise. To maintain ECG signal accuracy, the circuit employs a chopper-stabilized instrumentation amplifier (IA) for low-noise attributes, and to achieve high input impedance, it incorporates a floating high-pass filter (HPF) and a current-feedback instrumentation amplifier (CFIA). This comprehensive design integrates various components, including a QRS peak detector and serial peripheral interface (SPI), into a single 0.18-㎛ CMOS chip occupying 0.54 mm2. Experimental evaluations showed a 0.59 µVRMS noise level within a 1-100 Hz bandwidth and a power draw of 23.83 µW at 1.8 V.

Offset 개선을 위해 Auto Zero Calibration 기법을 적용한 8-bit / 49.98dB-SNDR SAR ADC 설계 (ENOB 8-bit / 49.98dB-SNDR SAR ADC with Auto Zero Calibration Technique for Offset Improvement)

  • 정채은;오주원;부영건;이강윤
    • 반도체공학회 논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.13-18
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    • 2024
  • 본 논문은 Reference generator 와 Comparator 에서 발생하는 offset 을 최소화하고 정확도를 향상시키기 위해 Auto zero 기술을 활용한 회로를 제안한다. 이에 대한 근거로 Auto zero 사용 전/후를 비교했을 때 약 90% 표준 편차가 줄어드는 결과를 얻을 수 있었다. 제안하는 회로는 55nm CMOS 공정을 사용하였으며, input frequency 는 781.2 Hz, Effective Number of Bits(ENOB) 8.01bit, Signal-to-Noise Distortion Ratio(SNDR)이 49.98dB 을 보여준다.

QAM 신호에서 Constellation Reduction을 이용한 MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 개선 (Performance Improvement of MMA Adaptive Equalization Algorithm by using the Constellation Reduction in QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.103-109
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    • 2014
  • 본 논문은 비선형 통신 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 줄일 수 있는 MMA (Multiple Modulus Algorithm) 적응 등화 알고리즘에서 constellation reduction 개념을 적용하여 등화 성능을 개선하는 CR-MMA (Constellation Reduction-MMA) 에 관한 것이다. MMA 적응 등화기의 탭 계수 갱신시에는 등화기 출력를 이용하여 오차 신호를 얻게 되는데, 이때 송신 신호의 order가 높아질수록 오차 성분이 크게 되어 성능이 저하된다. 그러나 constellation reduction을 이용하면, 고차의 QAM 신호도 4-QAM 신호 성상도로 reduction시켜 오차 신호를 얻으므로 이의 크기가 감소되어 개선된 성능으로 등화가 가능하게 된다. 제안하는 CR-MMA 알고리즘의 성능을 기존의 MMA 알고리즘과 비교하기 위하여 동일한 채널과 잡음 환경하에서 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며, 이를 위해 수신측에서의 등화기 출력 신호인 복원된 신호 성상도, 수렴 성능을 나타내는 잔류 isi, MD learning 곡선과 잡음에 대한 강인성을 확인하기 위하여 SER을 사용하였다. 시뮬레이션 결과 모든 성능 지수에서 CR-MMA가 MMA 보다 우월하였으며, SER 성능에서 잡음에 대한 roburstness가 매우 강함을 확인하였다.

Constellation Matching 기법을 이용한 CMA 블라인드 적응 등화기의 성능 개선 (The Performance improvement of CMA Blind Adaptive equalizer using the Constellation Matching Method)

  • 임승각;강대수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.121-127
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    • 2010
  • 본 논문에서는 기존의 CMA 블라인드 적응 등화기의 통신 채널 역모델링 성능을 개선시킬 수 있는 Constellation Matching 기법을 적용한 개선된 CMA 블라인드 적응 알고리즘에 대한 것이다. 무선 이동 채널과 같은 대역 제한 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭 영향을 줄이기 위하여 사용되던 기존의 CMA 블라인드 적응 등화기에서는 진폭 찌그러짐을 보상하는 반면 개선된 적응 알고리즘에서는 부가적인 신호 constellation matching (CM) 오차항을 포함하는 비용 함수를 적용하여 등화기 출력에서 진폭과 위상 찌그러짐을 최소화하도록 동작한다. 개선 알고리즘의 역모델링의 성능을 평가하기위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 잔여 부호간 간섭양과 복원된 신호의 constellation 을 기존 방식과 비교하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 방식이 기존 방식보다 정상 상태에서 안정된 잔여 부호간 간섭양을 얻을 수 있었지만 수렴 속도에서 초기의 적응 과정에서 늦어짐을 확인하였다.

다중비 신호처리에 적용한 선형 주기적 시변 시스템의 입출력 이득 (Input-Output Gains of Linear Periodic Time-Varying Systems with Applications to Multirate Signal Processing)

  • 이상철;박계원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권5호
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    • pp.963-969
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    • 2000
  • 본 논문에서는, 선형 주기적 시변 시스템에 대해서, 두 개의 입출력 이득을 정의한다. 그 하나는 단위 크기의 ι$_2$노름을 갖는 모든 입력에 대한 최악의 $\iota_2$ 노름의 출력의 비로서, G($\iota_2,\iota_2$ 로 표기한다. 또 다른 하나는 단위 크기의 RMS 값을 갖는 모든 입력에 대한 최악의 RMS 값의 출력의 비로서, G(RMS, RMS)로 표기한다. 선형 시불변 시스템에 대해서는 이 두 개의 이득은 등가라는 사실이 잘 알려져 있다. 본 논문에서는 선형 주기적 시변 시스템에 대해서도 이 두 개의 이득이 등가라는 것을 증명한다. 또한, 선형 주기적 시변 시스템에 대한 주파수 응답을 얻는 두 가지 방법 사이의 관계를 유도한다. 이렇게 정의된 입출력 이득은 M-채널 필터 뱅크에 적용한다. 필터 뱅크는 음성 압축 등에 사용되는 대표적인 다중비 신호처리 시스템이다. 이러한 필터뱅크에는 일반적으로 에일리어징 왜곡, 진폭 왜곡 및 위상 왜곡이 존재한다. 본 논문에서는 오차 시스템의 G($\iota_2,\iota_2$ 이득을 최적화 하는 방법에 의해 필터 뱅크를 설계함으로써, 필터 뱅크에서 일반적으로 존재하는 왜곡을 작게할 수 있음을 보인다.

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Mid-span Optical Phase Conjugator를 이용한 장거리 광 전송 시스템에서의 색 분산과 자기 위상 변조의 보상에 관한 연구 (Compensation of Chromatic Dispersion and Self Phase Modulation in Long-haul Optical Transmission System using Mid-span Optical Phase Conjugator)

  • 이성렬;이윤현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.576-585
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    • 2001
  • 본 논문에서는 광 전송 링크의 전송 성능 향상 방안으로써 표준 단일 모드 광섬유에 발생되는 색 분산과 자기 위상 변조 (SPM ; self phase modulation)에 의한 광 펄스의 왜곡을 최적으로 보상할 수 있는 광 위상 공액기(OPC ;optical phase conjugator) 에서의펌프 신호의 최적 전력을 시뮬레이션을 통한 분석적인 방법으로도 도출하고, 최적 펌프 전력 조건하에서의 안정된 수신 성능 유지를 위한 초기 입력 광 신호 전력의 범위를 살펴보았다. 본 논문에서 사용한 보상 기법은 전송 링크 중간에 광 위상 공액기를 두어 신호 왜곡을 보상하는 MSSI(mid-span spectral inversion)이고, 보상정도에 대한 평가는 EOP(eye-opening penalty)를 통해 수행하였다. 자기 위상 변조 등의 비선형 현상에 의한 신호 왜곡의 보상에 있어 전력 조절 문제가 매우 중요하기 때문에 본 연구에서 수행한 결과를 바탕으로 한 시스템 전송 거리, 속도 및 성능에 맞는 최적 펌프 전력, 신호파 초기 전력, 증폭기 간격등의 도출과 이의 적용으로 전송 능력이 매우 증대된 시스템 구현이 가능하다는 것을 입증하였다.

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평균 왜곡 감소를 위한 중첩 부호화 기반 레이어 선택적 협력 전송 (Layer Selective Cooperation Using Superposition Coding for Reduction of Expected Distortion)

  • 왕진수;박진배;김윤희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권7B호
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    • pp.517-527
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    • 2012
  • 본 논문은 가우시안 정보원을 전송할 때 평균 왜곡이 줄어들도록 두 레이어 (layer) 중첩 부호와 순차 복호를 적용한 단일 릴레이 노드 협력 통신 시스템을 고려한다. 이 시스템을 위해 제안하는 협력 전송 방식은 릴레이 노드가 자신의 레이어 복호결과와 피드백 정보인 목적 노드의 레이어 복호결과에 따라 알맞은 릴레이 신호를 구성하여 전송하는 것이다. 이 때 릴레이 신호는 복호-후 전달과 증폭-후-전달 기법을 혼합하여 설계함으로써 최종 레이어 복호 시의 아웃티지 확률을 줄이도록 한다. 제안 기법의 성능은 아웃티지 확률 분석 결과를 이용하여 다양한 릴레이 노드 위치에서의 최적 평균 왜곡 성능으로 살펴본다. 그 결과 대부분의 릴레이 위치에서 제안 방식이 기존 방식보다 성능이 좋으며, 특히 릴레이 노드가 원천 노드에 가까울수록 성능 이득이 더욱 증가함을 볼 수 있다.

멀티펄스의 진폭보정에 관한 연구 (A Study on Compensation of Amplitude in Multi Pulse)

  • 이시우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권9호
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    • pp.4119-4124
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    • 2011
  • 유성음원과 무성음원을 사용하는 멀티펄스 음성부호화 방식에 있어서, 음성신호의 진폭이 증가하거나 감소하는 경우에 음성 파형에 일그러짐이 나타난다. 이것은 대표구간의 멀티펄스를 피치구간마다 복원하는 과정에서 재생 음성신호가 정규화되는 것이 원인으로 작용한다. 이것을 해결하기위하여 본 논문에서는 피치구간마다 멀티펄스의 진폭을 보정하는 방법(AC-MPC)을 제시하였으며, 기존의 MPC와 멀티펄스 진폭을 보정한 AC-MPC의 SNRseg를 평가한 결과, AC-MPC의 남자음성에서 0.7dB, 여자음성에서 0.7dB 개선된 것을 확인할 수 있었다. 결국, MPC에 비해 AC-MPC의 SNRseg가 개선되어 음성파형의 일그러짐을 제어할 수 있었으며, 본 방법은 셀룰러폰이나 스마트폰과 같이 Low Bit Rate의 음원을 사용하여 음성신호를 부호화하는 방식에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Non-midway 광 위상 공액과 비대칭 구조의 분산 맵을 통한 WDM 신호의 왜곡 보상 (Compensation of WDM Signal Distortion through Non-midway Optical Phase Conjugation and Dispersion Maps of Asymmetric Structure)

  • 이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.855-860
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    • 2023
  • 파장 분할 다중 (WDM; wavelength division multiplexed)과 같은 다중 전송 신호의 장거리 전송은 전송 링크에 분산 제어와 광 위상 공액의 적용, 그리고 이 둘의 결합을 통해 색 분산과 비선형성에 의한 왜곡을 보상할 수 있기 때문에 가능해졌다. 광 위상 공액을 광 전송 링크에 적용하는 데 있어 가장 큰 장애 요소는 핵심 소자인 광 위상 공액기의 위치가 전체 전송 라인 중간에만 위치해야 한다는 것이다. 본 논문은 이러한 OPC의 위치 제약성을 비대칭 분산 맵의 적용을 통해 극복할 수 있다는 것을 보이고 있다. 본 논문에서 고려한 OPC의 위치는 전체 48개의 광섬유 스팬 중 8번째와 9번째 광섬유 스팬 사이에 존재한다. 또한 분산 맵은 OPC를 중심으로 비대칭한 누적 분산 프로파일을 갖는다. 시뮬레이션 결과 제안한 비대칭 분산 맵의 누적 분산 프로파일 분포의 전체적 모양과 프로파일 기울기의 선택에 따라 WDM 채널의 왜곡 보상 효과를 전통적 분산 맵이 적용된 링크에서보다 늘릴 수 있는 것을 확인하였다.