A technique that uses linear prediction to achieve noise reduction in a voice signal which has been mixed with an ambient noise (Signal to Noise (S-N) ratio = about 0dB) is proposed. This noise reduction method which is based on the linear prediction estimates the voice spectrum while ignoring the spectrum of the noise. The performance of the noise reduction method is first examined using the transversal linear predictor filter. However, with this method there is deterioration in the tone quality of the predicted voice due to the low level of the S-N ratio. An additional processing circuit is then proposed so as to adjust the noise reduction circuit with an aim of improving the problem of tone deterioration. Next, we consider a practical application where the effects of round on errors arising from fixed-point computation has to be minimized. This minimization is achieved by using the lattice predictor filter which in comparison to the transversal type, is Down to be less sensitive to the round-off error associated with finite word length operations. Finally, we consider a practical application where noise reduction is necessary. In this noise reduction method, both the voice spectrum and the actual noise spectrum are estimated. Noise reduction is achieved by using the linear predictor filter which includes the control of the predictor filter coefficient’s update.
잡음 음성의 지각적 품질과 명료도 향상을 위해 활용되는 음성 향상은 크기 스펙트럼을 이용한 방법에서 크기와 위상을 같이 향상시킬 수 있는 복소 스펙트럼을 이용한 방법으로 연구되어왔다. 본 논문에서는 잡음 음성의 명료도와 품질을 더욱 향상시키기 위해 복소 스펙트럼 기반 음성 향상 시스템에 어텐션 기법을 적용하는 방안에 관해 연구를 수행하였다. 어텐션 기법은 additive attention을 기반으로 수행하며 복소 스펙트럼의 특성을 고려하여 어텐션 가중치를 계산할 수 있도록 하였다. 또한 특징 맵의 중요도를 고려하기 위해 전역 평균 풀링 연산을 같이 사용하였다. 복소 스펙트럼 기반 음성 향상은 Deep Complex U-Net(DCUNET) 모델을 기반으로 수행하였으며, additive attention은 Attention U-Net 모델에서 제안된 방법을 기반으로 연구를 수행하였다. 거실 환경의 잡음 데이터에 대해 음성 향상을 수행한 결과, 제안한 방법이 Source to Distortion Ratio(SDR), Perceptual Evaluation of Speech Quality(PESQ), Short Time Objective Intelligibility(STOI) 평가 지표에서 기준 모델보다 개선된 성능을 보였으며, 낮은 Signal-to-Noise Ratio(SNR) 조건의 다양한 배경 잡음 환경에 대해서도 일관된 성능 향상을 보였다. 이를 통해 제안한 음성 향상 시스템이 효과적으로 잡음 음성의 명료도와 품질을 향상시킬 수 있음을 보여주었다.
본 논문에서는 기준신호를 획득하기 어려운 환경에서 환경소음이 정상적인 특성을 가질 경우 음성을 향상시킬 수 있는 가중치 갱신제어 적응소음제거기를 제안하였다. 일반적인 적응소음제거기의 경우 소음만의 기준신호를 획득하여야 한다. 그러나 다수의 기기에 의한 복합적인 소음과 작업자에 의한 음성이 혼합되는 공장 환경에서는 소음발생원들로 부터 순수한 소음신호를 획득하기가 어렵다. 따라서 기준신호를 이용할 수 없기 때문에 이러한 환경에서는 기존의 적응잡음제거기를 사용하기가 어렵다. 제안한 방법에서는 입력신호를 임의의 상수로 하고 기준신호에 마이크로폰의 신호를 입력한다. 그런 다음 음성이 없는 구간에서 적응필터의 가중치를 갱신하여 소음을 제거하고 음성이 발생한 구간에서는 가중치를 고정하여 소음이 제거된 변형 음성신호를 획득한다. 그리고 변형 음성신호를 복원 필터링하여 음성신호를 출력한다. 이것은 다수의 공장소음이 정상적이고 짧은 대화구간에서 소음이 변하지 않는 점을 고려하였다. 실험의 결과 제안한 소음제거기가 공장소음을 효과적으로 제거할 수 있었고 신호 대 잡음비 면에서도 우수함을 확인하였다.
본 논문에서는 PSK 변조 신호에 대한 위상 잡음 성능 특성을 무한 급수로 전개하여 위상 잡음 분포 함수인 Tikhonov 함수와 Gaussian 함수에 대한 오율 특성을 평가하였으며, 위상 잡음에 의한 성능 손실 분석을 통하여 Tikhonov 함수와 Gaussian 함수에 의한 위상 잡음 영향이 일치하는 복원 반송파 신호대 잡음비 범위를 고찰하였다. 그리고, 주파수 변조 신호의 변조 지수와 위상 잡음의 상관 정의에 의해 1/f$^2$특성을 갖는 위상 잡음 신호를 발생하였으며, 발생된 위상 잡음 신호를 디지털 위성통신시스템 수신기에 적용하여 측정한 위상 잡음에 의한 성능 손실과 위상 잡음 분포 함수에 의해 분석된 성능 열화를 평가하였다
유한어장으로 인하여 디지털 필터에는 반올림한 오차의 잡음과 가산기의 오버플로 문제가 있다. 오버플로가 발생하지 않으면서 내부신호의 레벨을 가능한 최대가 되도록 바꾸기 위하여 행하는 것이 스케일링의 목적이다. 스케일링의 필요조건은 변압기를 사용하여 실현한다. 본 논문에서 오버플로를 피하면서 출력의 SNR을 극대화하는 절차를 제안하였다. 그 결과 스케일링한 경우에 오버플로가 발생하지 않으면서 SNR이 개선되었다.
본 논문에서는 chirp 신호를 초음파 신호처리 시스템에 입력시킬 때 반사신호의 진폭을 최대로 얻기위한 chirp 신호의 대역폭을 결정하는 방법을 연구하였다. 초음파 신호처리 시스템에서 반사신호의 S/N 비는 초음파의 전파시에 발생하는 감쇠와 산란에 의하여 매우 낮게된다. Chirp 신호를 사용한 펄스 압축기술은 초음파 반사시스템의 S/N 비를 증가시킬 수 있는 방법중 하나이다. 시뮬레이션 및 실험결과, chirp 신호의 펄스폭이 넓을수록 출력이 증가하였고 동일한 펄스폭과 주어진 초음파시스템의 대역폭에 대한 최대출력은 chirp 신호의 대역폭이 초음파시스템의 대역폭 보다 1.15배 클 때 얻어짐을 확인하였다.
Maheswari, R.V.;Subburaj, P.;Vigneshwaran, B.;Iruthayarajan, M. Willjuice
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제9권2호
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pp.695-706
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2014
Partial discharge (PD) measurements have emerged as a dominant investigative tool for condition monitoring of insulation in high voltage equipment. But the major problem behind them the PD signal is severely polluted by several noises like White noise, Random noise, Discrete Spectral Interferences (DSI) and the challenge lies with removing these noise from the onsite PD data effectively which leads to preserving the signal for feature extraction. Accordingly the paper is mainly classified into two parts. In first part the PD signal is artificially simulated and mixed with white noise. In second part the PD is measured then it is subjected to the proposed denoising techniques namely Translation Invariant Wavelet Transform (TIWT). The proposed TIWT method remains the edge of the original signal efficiently. Additionally TIWT based denoising is used to suppress Pseudo Gibbs phenomenon. In this paper an attempt has been made to review the methodology of denoising the PD signals and shows that the proposed denoising method results are better when compared to other wavelet-based approaches like Fast Fourier Transform (FFT), Discrete Wavelet Transform (DWT), by evaluating five different parameters like, Signal to noise ratio, Cross-correlation coefficient, Pulse amplitude distortion, Mean square error, Reduction in noise level.
When we use Hadamard transform spectrometers (HTS), we can increase signal to noise ratio(SNR) by multiplexing which is done by masks. But if the mask has a single defective element, output-SNR decreases. In this paper the effect of a single defective element on the output-SNR is investigated. And a method of compensating for the defective mask element is presented.
This paper describes an algorithm to suppress composite noise in a two-microphone speech enhancement system for robust hands-free speech communication. The proposed algorithm has four stages. The first stage estimates the power spectral density of the residual stationary noise, which is based on the detection of nonstationary signal-dominant time-frequency bins (TFBs) at the generalized sidelobe canceller output. Second, speech-dominant TFBs are identified among the previously detected nonstationary signal-dominant TFBs, and power spectral densities of speech and residual nonstationary noise are estimated. In the final stage, the bin-wise output signal-to-noise ratio is obtained with these power estimates and a Wiener post-filter is constructed to attenuate the residual noise. Compared to the conventional beamforming and post-filter algorithms, the proposed speech enhancement algorithm shows significant performance improvement in terms of perceptual evaluation of speech quality.
Li, JiaTong;Jia, WenBao;Hei, DaQian;Yao, Zeen;Cheng, Can
Nuclear Engineering and Technology
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제54권6호
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pp.2221-2229
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2022
In this research, for improving the measurement performance of Prompt Gamma-ray Neutron Activation Analysis (PGNAA) set-up, a new optimization method for set-up design was proposed and investigated. At first, the calculation method for Signal-to-Noise Ratio (SNR) was proposed. Since the SNR could be calculated and quantified accurately, the SNR was chosen as the evaluation parameter in the new optimization method. For discussing the feasibility of the SNR optimization method, two kinds of PGNAA set-ups were designed in the MCNP code, based on the SNR optimization method and the previous signal optimization method, respectively. Meanwhile, the single element spectra analysis method was proposed, and the analysis effect of single element spectra as well as element sensitivity were used for comparing the measurement performance. Since the simulation results showed the better measurement performance of set-up designed by SNR optimization method, the experimental set-ups were built for the further testing, finally demonstrating the feasibility of the SNR optimization method for PGNAA setup design.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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