• 제목/요약/키워드: noise power spectrum

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FT-ICR 질량분석기의 신호 충실성 향상 (The Improvement in Signal Integrity of FT-ICR MS)

  • 김승용;김석윤;김현식
    • 전기학회논문지
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    • 제60권1호
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    • pp.201-204
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    • 2011
  • For efficient noise reduction in a Fourier transform ion cyclotron resonance (FT-ICR) mass spectrum, a new algorithm was proposed. The suggested algorithm reduces white and electrical noise, and it improves signal-to-noise ratio. This algorithm has been optimized to reduce the noise more efficiently using the traces of signal level. The algorithm has been efficiently combined with derivative window to improve the resolution as well S/N. Time domain data was corrected for DC voltage interference. $t^n$ window was applied in time domain data to improved the resolution. However, $t^n$ window can improve the signal resolution, it will also increase the noise level in frequency domain. Therefore, newly developed noise reduction algorithm will be applied to make a balance between resolving power and S/N ratio for magnitude mode. The trace algorithm can determine the current data point with several data points (mean, past data, calculated past data). In the current calculations, we assumed data points with S/N ratio more than 3 were considered as signal data points. After the windowing and noise reduction, both resolution and signal-to-noise ratio were improved. This algorithm is applicable more efficiently to frequency dependent noise and large size data.

GPS Output Signal Processing considering both Correlated/White Measurement Noise for Optimal Navigation Filtering

  • Kim, Do-Myung;Suk, Jinyoung
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제13권4호
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    • pp.499-506
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    • 2012
  • In this paper, a dynamic modeling for the velocity and position information of a single frequency stand-alone GPS(Global Positioning System) receiver is described. In static condition, the position error dynamic model is identified as a first/second order transfer function, and the velocity error model is identified as a band-limited Gaussian white noise via non-parametric method of a PSD(Power Spectrum Density) estimation in continuous time domain. A Kalman filter is proposed considering both correlated/white measurements noise based on identified GPS error model. The performance of the proposed Kalman filtering method is verified via numerical simulation.

고출력 Erbium 첨가 광섬유 광원을 사용하는 자이로스코프에서 광원 과잉잡음의 소거 (Subtraction of excess noise in a gyroscope employing a high-power erbium-doped fiber source)

  • 진영준;박태용;박희갑
    • 한국광학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.396-400
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    • 1999
  • 고출력 erbium 첨가 광섬유 광원을 이용하는 광섬유 자이로스코프에서 측정감도를 개선하기 위하여 신호처리를 통해 자이로의 출력단에서 출력신호에 포함된 광원의 과잉잡음 성분을 소거하였다. 진폭 1.8rad으로 변조된 자이로의 잡음 스펙트럼을 측정한 결과, 본 논문의 방식으로 과잉잡음을 소거한 경우가 소거하지 않은 경우에 비해서 잡음이 13.5dB 감소하였다. 또한, 회전에 따른 자이로 출력을 측정한 결과, 불규칙잡음 계수가 1/4∼1/5 정도로 감소하였다.

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음향 비선형 파라미터의 추정을 위한 바이스펙트럼 해석법의 적용 (Application of Bispectral Analysis to Estimate Nonlinear Acoustic Parameter)

  • 김경조;장경영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.85-92
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    • 1999
  • 비선형 음향효과를 계측함에 의해서 재료열화를 평가하는 연구는 오래 전부터 있어 왔다. 여기서, 비선형 음향효과를 계측하는 가장 일반적인 방법은 전파된 수신 신호에서 기본주파수 성분과 2차 고조파 성분의 절대적인 크기를 계측하는 것이다. 이 목적을 위해서 일반적으로 파워스펙트럼 해석법이 널리 사용되어 왔다. 그러나, 파워스펙트럼은 신호처리 후에도 주파수 영역에서 가우스 잡음이 혼재한다는 단점이 있다. 게다가, 비선형 효과에 의해서 발생되는 2차 고조파 성분의 크기는 너무 작아서 잡음에 묻혀버릴 수도 있다. 본 논문에서는, 이 문제를 해결하기 위해서 주파수 영역에서 가우스 잡음을 제거할 수 있는 바이스펙트럼 해석법을 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 잡음이 크게 혼재된 신호에서도 참 값에 가까운 비선형 파라미터를 구할 수 있음을 밝혔다. 또한, 실제 경우에 이 방법의 유용함을 확인하기 위하여 피로 하중에 의해서 고의로 열화시킨 여러 시편에 대하여 파워스펙트럼과 바이스펙트럼을 구하여 비교하였다.

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서브밴드 가중치를 적용한 스펙트럼 최소값 추적을 이용하는 수정된 IMCRA 기반의 음성 향상 기법 (Speech Enhancement Based on Modified IMCRA Using Spectral Minima Tracking with Weighted Subband Selection)

  • 박윤식;박규석;이상민
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제49권3호
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    • pp.89-97
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    • 2012
  • 본 논문에서는 잡음환경에서 음성 향상 (speech enhancement)을 위한 새로운 잡음전력 추정 방법을 제안한다. 음성 향상 알고리즘에 널리 적용되고 있는 IMCRA (improved minima controlled recursive averaging) 기법은 오염된 음성신호로부터 추정된 최소 전력 스펙트럼에 기반하여 잡음전력을 추정하는 기존의 방법을 개선하기 위해 간단한 음성 검출 알고리즘을 이용하여 대략적으로 음성 성분이 제거된 전력 스펙트럼에서 최소값을 추정함으로써 음성구간에서 발생할 수 있는 음성왜곡 문제점을 개선하였다. 하지만 비정상 잡음이나 신호 대 잡음 비 (SNR signal-to-noise ratio)가 낮은 환경에서는 음성 검출 성능이 저하되어 음성구간에서 음성왜곡이 발생되는 기존의 문제점이 여전히 발생된다. 따라서 제안된 방법에서는 향상된 잡음전력 추정을 위하여 기존의 IMCRA에서 추정된 최소 전력 스펙트럼에 대하여 스펙트럼 최소값 추적 (SMT, spectral minima tracking) 기법을 적용하고 IMCRA에 의한 최소값과 SMT에 의해 추정된 최소값을 서브밴드 (subband)에 따라 가중치를 적용하여 결합한다. 제안된 알고리즘은 기존의 방법과 주관적 및 객관적 음질평가 테스트를 통해 비교 평가한 결과 다양한 배경잡음 환경에서 향상된 성능을 보였다.

공기조화 및 냉각시스템의 팬 소음예측 기법 (Fan Noise Prediction Method of Air Conditioning and Cooling System)

  • 이진영;이찬;길현권
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.1318-1320
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    • 2007
  • Fan noise prediction method is presented for air conditioning and/or cooling system applications where fan acts as an internal equipment having very complicated flow interaction with other various system components. The internal flow paths and distribution in the fan-applied systems such as computer or air conditioner are analyzed by using the FNM(Flow Network Modeling) with the flow resistances for flow elements of the system. Based on the fan operation point predicted from the FNM analysis results, the present fan noise model predicts overall sound power, pressure levels and spectrum. The predictions of the flow distribution, the fan operation and the noise level in electronic system by the present method are well agreed with 3-D CFD and actual noise test results.

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에르븀 첨가 광섬유증폭기의 특성측정 (Characterization of Erbium-Doped Fiber Amplifier)

  • 한정희;이재승;주무정;심창섭
    • 전자공학회논문지A
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    • 제30A권5호
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    • pp.45-51
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    • 1993
  • An erbium doped fiber amplifier(EDFA) pumped by aingle 1.48$\mu$m LD was fabricated, and its gain and noise characteristics were measured. As a signal source, 1548 nm wavelength DFB LD was used. The small signal net gain of the EDFA module was 21.8 dB with maximum gain coefficient 0.7dB/mW for the erbium fiber length of 17.6 m, the pump power of 58 mW, and an input signal power of -25 dBm, respectively. The saturation power of the EDFA was 1 dBm for the input signal power of -5 dBm and the noise figure, measured by using an optical spectrum analyzer, was 5.8 dB for the input signal power of -40 dBm.

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Binary Nonlinear Joint Transform Correlator with Sinusoidal Iterative Filter in Spectrum Domain

  • Jeong, Man-Ho
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제14권4호
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    • pp.357-362
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    • 2010
  • The joint transform correlator (JTC) has been the best known technique for pattern recognition and identification. This paper proposes a new technique of fringe adjustment by adopting a sinusoidal amplitude-modulated iterative filter convolved with an interference fringe pattern in the joint power spectrum (JPS) domain. The comparison of our new technique and other techniques is presented to show that the newly proposed technique can successfully improve both the correlation peaks and the peak signal-to-noise ratio (PSNR). Simulated results of enhanced interference fringes are also presented.

디지털 래디오그라피의 신호 및 잡음 특성에 대한 방사선 영향에 관한 연구 (Investigation of Radiation Effects on the Signal and Noise Characteristics in Digital Radiography)

  • 김호경;조민국
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.756-767
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    • 2007
  • For the combination of phosphor screens having various thicknesses and a photodiode array manufactured by complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) process, we report the observation of image-quality degradation under the irradiation of 45-kVp spectrum x rays. The image quality was assessed in terms of dark pixel signal, dynamic range, modulation-transfer function (MTF), noise-power spectrum (NPS), and detective quantum efficiency (DQE). For the accumulation of the absorbed dose, the radiation-induced increase both in dark signal and noise resulted in the gradual reduction in dynamic range. While the MTF was only slightly affected by the total ionizing dose, the noise power in the case of $Min-R^{TM}$ screen, which is the thinnest one among the considered screens in this study, became larger as the total dose was increased. This is caused by incomplete correction of the dark current fixed-pattern noise. In addition, the increase tendency in NPS was independent of the spatial frequency. For the cascaded model analysis, the additional noise source is from direct absorption of x-ray photons. The change in NPS with respect to the total dose degrades the DQE. However, with carefully updated and applied correction, we can overcome the detrimental effects of increased dark current on NPS and DQE. This study gives an initial motivation that the periodic monitoring of the image-quality degradation is an important issue for the long-term and healthy use of digital x-ray imaging detectors.

산란선이 간접변환방식 엑스선 검출기의 신호 및 노이즈 특성에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Scatter X-ray Signal and Noise Characteristics of Indirect Conversion-Type Detector for Radiography)

  • 김준우
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.345-353
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    • 2021
  • 디지털 래디오그라피 이미징 시스템으로 환자의 병변 진단에 있어 도움을 줄 수도 있으나 인체에 입사되는 엑스선이 물질과의 상호작용으로 인해 산란선이 발생되면 엑스선 영상의 신호 및 노이즈 특성에 영향을 미치게 된다. 인체를 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA)로 간주하고 PMMA에서 발생되는 산란선이 엑스선 영상에 미치는 특성을 관찰하기 위해 공간 영역에서 신호 및 노이즈 분석뿐만 아니라 공간주파수 영역에서 노이즈-파워 스펙트럼(noise-power spectrum, NPS) 그리고 제로주파수에서 양자검출효율(detective quantum efficiency, DQE)을 계산하였다. PMMA 두께 증가에 따라 신호는 감소, 노이즈는 증가하였으며 전반적인 공간주파수에서 노이즈-파워 스펙트럼의 저하가 확인되었다. 이러한 특성을 바탕으로 제로주파수 성능 또한 저하되는 결과를 보였다. 간접변환방식 검출기의 산란선에 의한 제로주파수 성능을 보다 정량적으로 분석하기 위해 몬테칼로 시뮬레이션과의 비교분석이 이루어져야 할 것이다.