• Title/Summary/Keyword: Space-Time Signal Processing

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Improved Dynamic Programming in Local Linear Approximation Based on a Template in a Lightweight ECG Signal-Processing Edge Device

  • Lee, Seungmin;Park, Daejin
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제18권1호
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    • pp.97-114
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    • 2022
  • Interest is increasing in electrocardiogram (ECG) signal analysis for embedded devices, creating the need to develop an algorithm suitable for a low-power, low-memory embedded device. Linear approximation of the ECG signal facilitates the detection of fiducial points by expressing the signal as a small number of vertices. However, dynamic programming, a global optimization method used for linear approximation, has the disadvantage of high complexity using memoization. In this paper, the calculation area and memory usage are improved using a linear approximated template. The proposed algorithm reduces the calculation area required for dynamic programming through local optimization around the vertices of the template. In addition, it minimizes the storage space required by expressing the time information using the error from the vertices of the template, which is more compact than the time difference between vertices. When the length of the signal is L, the number of vertices is N, and the margin tolerance is M, the spatial complexity improves from O(NL) to O(NM). In our experiment, the linear approximation processing time was 12.45 times faster, from 18.18 ms to 1.46 ms on average, for each beat. The quality distribution of the percentage root mean square difference confirms that the proposed algorithm is a stable approximation.

dSPACE 보드를 이용한 음성인식 명령처리시스템 실시간 구현에 관한 연구 (A study on real-time implementation of speech recognition and speech control system using dSPACE board)

  • 김재웅;정원용
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2000년도 추계종합학술대회논문집
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    • pp.173-176
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    • 2000
  • 음성은 인간이 가진 가장 편리한 제어전송수단으로 이를 통한 제어는 인간에게 많은 편리함을 제공할 것이다. 본 논문에서는 다층구조 신경망(Multi-Layer Perceptron)을 이용하여 간단한 음성인식 명령처리시스템을 Matlab 상에서 구성해 보았다. 음성인식을 통한 제어의 목적을 위해 화자종속, 고립단어인식기를 목표로 설정하여 연구를 수행하였다. 음성의 시작점과 끝점을 검출하기 위해 단구간 에너지와 영교차율(ZCR)을 이용하였고 인식기의 특징파라미터로는 12차 LPC켑스트럼 계수를 사용하였다. 그리고 신경망의 출력값을 기동, 정지시에 활성화되도록 3개의 계층으로 하였고, 신경망의 뉴런의 개수를 각각 12, 12, 2으로 설정하였다. 먼저 기준음성패턴으로 학습시킨 후에 Matlab 환경하에 동작하는 dSPACE 실시간처리보드에 변환된 C프로그램을 다운로드하고, 음성을 입력하여 인식 후 dSPACE보드의 D/A컨버터의 출력단에 연결된 DC모터를 기동, 정지제어를 수행하였다. 실시간 음성인식 명령처리 시스템 구현을 통하여 원격제어와 같은 음성명령을 통한 제어가 가능함을 확인할 수 있었다.

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GPU를 이용한 소프트웨어 디지털 필터의 성능개선에 관한 연구 (A Study on the Performance Improvement of Software Digital Filter using GPU)

  • 염재환;오세진;노덕규;정동규;황주연;오충식;김효령
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.153-161
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    • 2018
  • 본 논문은 GPU를 이용한 소프트웨어(SW) 디지털 필터의 성능개선에 대해 기술한다. 기존에 개발한 SW 디지털 필터는 CPU 기반에서 동작하여 속도가 느린 문제점이 있었는데, EAVN 관측데이터의 디지털 필터링을 위해 GPU를 도입하여 연산속도를 개선하였고, 필터링을 통하여 다른 관측국과의 데이터 처리가 가능하도록 하였다. SW 디지털 필터의 연산속도를 개선하기 위해 Tensor Core가 내장된 NVIDIA Titan V GPU 보드를 사용하였으며, 2Gbps (512 MHz BW, 1-IF)의 95초 관측데이터를 필터링하는데 관측시간의 약 1.1배, 1Gbps (16MHz BW, 16-IF)로 필터링하는데 약 0.78배 처리속도를 각각 달성하였다. 또한 KVN으로 1, 2Gbps 동시관측한 데이터에 대해 2Gbps 데이터를 디지털 필터링하여 기존 1Gbps와 비교한 결과, 교차전력스펙트럼, 위상, SNR 등이 유사한 값을 얻어 본 연구에서 개발한 SW 디지털 필터를 활용한 데이터 처리와 분석을 수행하는데 유효함을 확인하였다. 향후에는 여러 개의 GPU 보드를 사용하기 위한 소스 코드의 분산처리 최적화를 수행할 경우 실시간으로 관측데이터를 필터링할 수 있을 것으로 기대된다.

Integrity, Orbit Determination and Time Synchronisation Algorithms for Galileo

  • Merino, M.M. Romay;Medel, C. Hernandez;Piedelobo, J.R. Martin
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.9-14
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    • 2006
  • Galileo is the European Global Navigation Satellite System, under civilian control, and consists on a constellation of medium Earth orbit satellites and its associated ground infrastructure. Galileo will provide to their users highly accurate global positioning services and their associated integrity information. The elements in charge of the computation of Galileo navigation and integrity information are the OSPF (Orbit Synchronization Processing Facility) and IPF (Integrity Processing Facility), within the Galileo Ground Mission Segment (GMS). Navigation algorithms play a key role in the provision of the Galileo Mission, since they are responsible for computing the essential information the users need to calculate their position: the satellite ephemeris and clock offsets. Such information is generated in the Galileo Ground Mission Segment and broadcast by the satellites within the navigation signal, together with the expected a-priori accuracy (SISA: Signal-In-Space Accuracy), which is the parameter that in fault-free conditions makes the overbounding the predicted ephemeris and clock model errors for the Worst User Location. In parallel, the integrity algorithms of the GMS are responsible of providing a real-time monitoring of the satellite status with timely alarm messages in case of failures. The accuracy of the integrity monitoring system is characterized by the SISMA (Signal In Space Monitoring Accuracy), which is also broadcast to the users through the integrity message.

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계층화 시공간 구조와 시공간 트렐리스 부호를 결합한 시스템에 적합한 계층화 수신기 (Layered Receivers for System Combined Layered Space-Time Processing and Space-Time Trellis Codes)

  • 임은정;김동구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권3호
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    • pp.167-167
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    • 2004
  • 계층화 시공간 구조와 시공간 트렐리스 부호를 결합한 시스템은 대역폭 확장없이 디버시티 이득과 부호화 이득 뿐 아니라 높은 전송률을 공급할 수 있다. 본 논문에서는 이 시스템에 적합한 두 가지 계층화 수신기 구조를 제안한다. 제안된 계층화 수신기 중 하나(LSTT-MMSE)는 신호를 interference nulling 과정을 통해, 부호화된 그룹 단위로 분류한 다음 각각의 시공간 트렐리스 복호기를 통해 복호하는 구조를 가지고 있다. 다른 하나의 제안된 수신기(LSTT-Whitening)는 interference nulling을 whitening과정으로 대체한 구조를 가지고 있다. Whitening을 적용한 수신기는 부호화된 시공간 구조에 비해 디버시티 이득과 수신 안테나의 수를 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 제안된 두 수신기는 간섭 억제(interference suppression) 방식에 따라 다른 복호순서(decoding order) 결정 방법을 사용한다. (4, 3) LSTT-Whitening 수신기는 (4, 4) LSTT-Nulling 수신기와 (4, 4) 부호화된 계층화 시공간 구조에 비해 수신 안테나의 수를 줄여도 여전히 1㏈ 성능 이득을 보인다.

계층화 시공간 구조와 시공간 트렐리스 부호를 결합한 시스템에 적합한 계층화 수신기 (Layered Receivers for System Combined Layered Space-Time Processing and Space-Time Trellis Codes)

  • 임은정;김동구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권3호
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    • pp.9-14
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    • 2004
  • 계층화 시공간 구조와 시공간 트렐리스 부호를 결합한 시스템은 대역폭 확장없이 디버시티 이득과 부호화 이득 뿐 아니라 높은 전송률을 공급할 수 있다. 본 논문에서는 이 시스템에 적합한 두 가지 계층화 수신기 구조를 제안한다. 제안된 계층화 수신기 중 하나(LSTT-MMSE)는 신호를 interference nulling 과정을 통해, 부호화된 그룹 단위로 분류한 다음 각각의 시공간 트렐리스 복호기를 통해 복호하는 구조를 가지고 있다. 다른 하나의 제안된 수신기(LSTT-Whitening)는 interference nulling을 whitening과정으로 대체한 구조를 가지고 있다. Whitening을 적용한 수신기는 부호화된 시공간 구조에 비해 디버시티 이득과 수신 안테나의 수를 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 제안된 두 수신기는 간섭 억제(interference suppression) 방식에 따라 다른 복호순서(decoding order) 결정 방법을 사용한다. (4, 3) LSTT-Whitening 수신기는 (4, 4) LSTT-Nulling 수신기와 (4, 4) 부호화된 계층화 시공간 구조에 비해 수신 안테나의 수를 줄여도 여전히 1㏈ 성능 이득을 보인다.

항공용 레이다를 이용한 잠망경 탐지 MMTI 신호처리 기법 연구 및 성능 분석 (Study on MMTI Signal Processing Algorithm and Analysis of the Performance for Periscope Detection in Airborne Radar)

  • 정재훈;이재민;윤재혁;신희섭
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권8호
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    • pp.661-669
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    • 2017
  • 본 논문에서는 잠망경을 탐지할 수 있는 항공용 레이다를 이용한 MMTI(Maritime Moving Target Indicator)에 대해 기술한다. 먼저 해상 클러터와 해상 표적의 특성을 알아보고, GMTI(Ground Moving Target Indicator)와 MMTI의 차이를 분석하여, 최적의 MMTI 운용환경 및 운용방법을 제안한다. 그리고 저속의 작은 해상 표적을 탐지하기 위하여 STAP(Space-Time Adaptive Processing)을 활용한 신호처리 알고리즘을 제시한다. 시뮬레이션을 통해 다양한 RCS에 대한 2채널 시스템과 3채널 시스템의 최소탐지속도 탐지확률을 분석하고, 거리 정확도, 속도 정확도, 방위각 정확도와 같은 주요 성능 변수를 분석한다.

다중경로 환경에서 시공간 빔 형성기의 시스템 파라미터 부정합에 대한 성능 평가 (Performance for System Parameters Mismatch of Space-Time Beamformer in Multipath Environment)

  • 김성곤;오정근;박지언;변건식
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2003년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.193-196
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    • 2003
  • 시공간 빔포밍 기술은 기존의 배열 안테나가 공간만의 처리를 해온 것에 대하여 이를 시간 영역으로까지 확장하여 특정한 방향에서 특정한 시간에 도착하는 다중경로는 증폭하고 다른 다중경로는 제거하는 것을 의미한다. 본 논문은 배열 안테나를 가진 DS-CDMA에서 시스템 파라미터 부정합이 존재할 때, 시공간 빔 형성기의 성능에 대하여 연구하였다. 시뮬레이션 결과, 부정합이 존재할 때 전통적인 빔포머가 상대적으로 강인함을 보였지만 원근 문제는 해결할 수 없었으며, 실제의 추정 결과를 적용했을 때는 MUSIC 시공간 빔포머가 가장 우수한 성능을 보였다.

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색조 보존을 위한 칼라 색역 매핑 (Hue Preserving Color Gamut Mapping)

  • 성영모;박은홍;임재권
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2003년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.106-109
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    • 2003
  • This paper presents a hue preserving gamut mapping algorithm for color monitor and printer. The gamuts of monitor and printer are set by the profile of color reproduction media, specified by ICC(International Color Consortium) and provided by vendors, then those gamuts are represented on the CIE xy color space. In case that the color of monitor are located on out-of-gamut of printer, these are clipped on the point of gamut boundary of printer towards a reference white point. On the other hand, colors are in-gamut of printer are unchanged. An image generated by the algorithm keeps a ratio of each pixel of original image. Advantages of the algorithm are easy to implement and fast processing time than other algorithms which involve hue preserving especially in CIELAB color space.

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3차원 전류좌표계 해석법에 의한 DSP 전력분석 제어장치에 관한 연구 (A study on DSP based power analyzing and control system by analysis of 3-dimensional space current co-ordinates)

  • 임영철;정영국;나석환;최찬학;장영학;양승학
    • 대한전기학회논문지
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    • 제45권4호
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    • pp.543-552
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    • 1996
  • The goal of this paper is to developed a DSP based power analyzing and control system by 3-Dimensional (3-D) space current co-ordinates. A developed system is made up of 486-PC and DSP (Digital Signal Processor) board, Active Power Filter, Non-linear thyristor load, and Power analyzing and control program for Windows. Power is analyzed using signal processing techniques based on the correlation between voltage and current waveforms. Since power analysis algorithm is performed by DSP, power analysis is achieved in real-time even under highly dynamic nonlinear loading conditions. Combining control algorithm with power analysis algorithm is performed by DSP, power analysis is achieved in real-time even under highly dynamic nonlinear loading conditions. Combining control algorithm with power analysis algorithm, flexibility of the proposed system which has both power analysis mode and control mode, is greatly enhanced. Non-active power generated while speed of induction motor is controlled by modulating firing angle of thyristor converter, is compensated by Active Power Filter for verifying a developed system. Power analysis results, before/after compensation, are numerically obtained and evaluated. From these results, various graphic screens for time/frequency/3-D current co-ordinate system are displayed on PC. By real-time analysis of power using a developed system, power quality is evaluated, and compared with that of conventional current co-ordinate system. (author). refs., figs. tabs.

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