• 제목/요약/키워드: noise robustness

검색결과 563건 처리시간 0.027초

비가우시안 잡음 채널을 갖는 무선 센서 네트워크의 준 최적화 결정 융합에 관한 연구 (Suboptimal Decision Fusion in Wireless Sensor Networks under Non-Gaussian Noise Channels)

  • 박진태;구인수;김기선
    • 인터넷정보학회논문지
    • /
    • 제8권4호
    • /
    • pp.1-9
    • /
    • 2007
  • 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 비 가우시안 채널 환경에서, 결정 융합 검출 규칙에 관한 연구를 수행하였다. 결정 융합에 대한 잡음 분포의 테일 특성이 갖는 영향을 고려하기 위하여 exponentially-tailed 분포를 사용하였다. 페이딩과 잡음 채널로 구성된 병렬 결정 융합 모델로부터 우도비율 기반 융합 규칙을 Neyman-Pearson 평가 하에서 최적화 규칙으로 고려하였으며, 이 최적화 규칙으로부터 높은 신호대 잡음비와 낮은 신호대 잡음비 근사를 통하여 몇 가지 준 최적화 규칙들을 구하였다. 또한 최소한의 사전 정보를 가지고 강인한 검파 성능을 제공하기 위하여 리미터 형태의 간략화 된 준 최적화 검출 규칙을 제안하였다. 모의실험을 통하여 결정 융합 규칙들의 성능을 비교 분석 하였으며 실험 결과들로부터 제안된 리미터 형태의 결정 융합 규칙의 강인성을 입증하였다.

  • PDF

한방 설진에서 혀 영상 분할을 위한 개선된 스네이크 알고리즘 (Improved Snakes Algorithm for Tongue Image Segmentation in Oriental Tongue Diagnosis)

  • 장명수;이우범
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
    • /
    • 제16권4호
    • /
    • pp.125-131
    • /
    • 2016
  • 한방 설진 시스템의 자동화 과정에서 혀 영상 분할은 가장 중요한 분야이다. 그러나 대부분의 한방 설진 시스템의 혀 영상 분할 방식은 사용자 기반의 메뉴얼 방식이나 반자동 방식으로 제안되어 왔다. 따라서 본 논문에서는 한방 설진 시스템의 완전 자동화를 위해서 기존의 스네이크 알고리즘을 기반으로 한 혀 영상 분할의 새로운 방법을 제안한다. 제안한 방법은 기존의 스네이크 알고리즘을 개선한 방법으로서 설진을 위한 혀 영상 특성을 이용하여 포인트들이 안에서 밖으로 역추적하면서 스네이크 에너지 함수가 최소화될 수 있도록 내부 에너지 함수를 개선하였고, 외부 에너지를 계산하기 위해서는 계층적 공간 필터링 방법을 적용하여 잡음에 강인한 특징을 갖는다. 또한 제안한 방법은 표본영상 실험과 실영상 실험을 수행한 결과, 기존 스네이크 알고리즘보다 배경 잡음에 강인함을 보였으며, 임의의 포인트 한 개를 선택하고 해당 포인트의 시작점, 중간점, 끝점에서의 에너지 값을 분석하여 국소적 최저치에 빠지지 않는 강인함을 보였다.

합차신호를 이용한 차량용 듀얼 빔 레이저 레이더의 견고한 탐지 능력 향상 방안 (Detection Robustness Enhancement and Utility Scheme of Alternating Automotive Dual Beam Laser Radar)

  • 이성기;유승선;유강수;김삼택
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제31권7C호
    • /
    • pp.743-754
    • /
    • 2006
  • 본 논문에서는 두 개의 다른 밀리미터 파장을 적용하는 광전계통의 구조 변경을 시도하고 신호 흡수나 환경적 간섭 왜곡에 취약한 싱글 빔(single beam) 레이저 방식의 단점을 보완한 듀얼 빔(dual beam) 방식의 레이저 레이더 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제한 한 듀얼 빔 방식 레이더 시스템은 적은 신호 검파의 신뢰성 측면에서 통계적이며 분석적인 방법으로 제안하여 시스템의 우수성을 입증하고 AWGN 배경 잡음과 흡수 또는 간섭에 의해 레이저 신호의 왜곡이 발생하는 채널환경에서 시뮬레이션을 수행함으로써 신호 검파의 신뢰성 향상이 가능하다는 분석적 결과에 대한 정량적 재검증을 한다.

Structural health monitoring of high-speed railway tracks using diffuse ultrasonic wave-based condition contrast: theory and validation

  • Wang, Kai;Cao, Wuxiong;Su, Zhongqing;Wang, Pengxiang;Zhang, Xiongjie;Chen, Lijun;Guan, Ruiqi;Lu, Ye
    • Smart Structures and Systems
    • /
    • 제26권2호
    • /
    • pp.227-239
    • /
    • 2020
  • Despite proven effectiveness and accuracy in laboratories, the existing damage assessment based on guided ultrasonic waves (GUWs) or acoustic emission (AE) confronts challenges when extended to real-world structural health monitoring (SHM) for railway tracks. Central to the concerns are the extremely complex signal appearance due to highly dispersive and multimodal wave features, restriction on transducer installations, and severe contaminations of ambient noise. It remains a critical yet unsolved problem along with recent attempts to implement SHM in bourgeoning high-speed railway (HSR). By leveraging authors' continued endeavours, an SHM framework, based on actively generated diffuse ultrasonic waves (DUWs) and a benchmark-free condition contrast algorithm, has been developed and deployed via an all-in-one SHM system. Miniaturized lead zirconate titanate (PZT) wafers are utilized to generate and acquire DUWs in long-range railway tracks. Fatigue cracks in the tracks show unique contact behaviours under different conditions of external loads and further disturb DUW propagation. By contrast DUW propagation traits, fatigue cracks in railway tracks can be characterised quantitatively and the holistic health status of the tracks can be evaluated in a real-time manner. Compared with GUW- or AE-based methods, the DUW-driven inspection philosophy exhibits immunity to ambient noise and measurement uncertainty, less dependence on baseline signals, use of significantly reduced number of transducers, and high robustness in atrocious engineering conditions. Conformance tests are performed on HSR tracks, in which the evolution of fatigue damage is monitored continuously and quantitatively, demonstrating effectiveness, adaptability, reliability and robustness of DUW-driven SHM towards HSR applications.

지진하중을 받는 사장교를 위한 $\mu$-합성법을 이용한 복합시스템 (Hybrid System Controlled by a $\mu-Synthesis$ Method for a Seismically Excited Cable-Stayed Bridge)

  • 박규식;정형조;최강민;이종헌;이인원
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.574-577
    • /
    • 2004
  • This paper presents a hybrid system combining lead rubber bearings and hydraulic actuators controlled by a $\mu-synthesis$ method for seismic response control of a cable-stayed bridge. A hybrid system could alleviate some of restrictions and limitations that exist when each system is acting alone because multiple control devices are operating. Therefore, the overall control performance of a hybrid system may be improved compared to each system, however the overall system robustness may be negatively impacted by active device in the hybrid system or active controller may cause instability due to small margins. Therefore, a $\mu-synthesis$ method that guarantees the robust performance is considered to enhance the possibility of real applications of the control system. The performances of the proposed control system are compared with those of passive, active, semiactive control systems and hybrid system controlled by a LQG algorithm. Furthermore, an extensive robust analysis with respect to stiffness and mass matrices perturbation and time delay of actuator is performed. Numerical simulation results show that the performances of the proposed control system are superior to those of passive system and slightly better than those of active and semiactive systems and two hybrid systems show similar control performances. Furthermore, the hybrid system controlled by a f-synthesis method shows the good robustness without loss of control performances. Therefore, the proposed control system could effectively be used to seismically excited cable-stayed bridge which contains many uncertainties.

  • PDF

부공간 기반 도래각 추정을 위한 높은 강건성을 지닌 상관행렬 생성 기법 (Correlation Matrix Generation Technique with High Robustness for Subspace-based DoA Estimation)

  • 변부근
    • 한국항행학회논문지
    • /
    • 제26권3호
    • /
    • pp.166-171
    • /
    • 2022
  • 본 논문에서는 선형 배열 균일 안테나에 입사하는 신호들의 상관행렬을 강건하게 생성하여 부공간 기반 기법의 도래각 추정 성능을 향상시키는 알고리즘을 제안한다. 기존의 부공간 기반 도래각 추정 기법은 상관행렬을 구한 후 신호 부공간과 잡음 부공간으로 분리하여 도래각을 추정한다. 그러나, 낮은 SNR, 작은 개수의 스냅샷에서 구해지는 상관행렬의 성분은 안테나의 잡음 성분으로 인하여 신호 부공간을 부정확하게 추정하여 도래각 추정 성능을 저하시킨다. 따라서, 기존의 상관행렬로부터 구해지는 가상의 신호 벡터를 슬라이딩 방식으로 배열함으로써 강건한 상관행렬을 생성한다. 기존의 상관행렬과 제안하는 강건한 상관행렬의 비교 분석을 위하여, 부공간 기반 기법의 대표적 방법인 MUSIC, ESPRIT을 이용하였다. 시뮬레이션 결과, 계산 복잡도는 기존의 상관행렬 대비 2.5% 이내 증가하였으나, 도래각 추정성능은 RMSE 1° 기준 SNR이 MUSIC, ESPRIT 모두 3dB 이상의 우수한 도래각 추정 성능을 보였다.

Optimal Shape of Blunt Device for High Speed Vehicle

  • Rho, Joo-Hyun;Jeong, Seongmin;Kim, Kyuhong
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
    • /
    • 제17권3호
    • /
    • pp.285-295
    • /
    • 2016
  • A contact strip shape of a high speed train pantograph system was optimized with CFD to increase the aerodynamic performance and stability of contact force, and the results were validated by a wind tunnel test. For design of the optimal contact strip shape, a Kriging model and genetic algorithm were used to ensure the global search of the optimal point and reduce the computational cost. To enhance the performance and robustness of the contact strip for high speed pantograph, the drag coefficient and the fluctuation of the lift coefficient along the angle of attack were selected as design objectives. Aerodynamic forces were measured by a load cell and HWA (Hot Wire Anemometer) was used to measure the Strouhal number of wake flow. PIV (Particle Image Velocimetry) was adopted to visualize the flow fields. The optimized contact strip shape was shown a lower drag with smaller fluctuation of vertical lift force than the general shaped contact strip. And the acoustic noise source strength of the optimized contact strip was also reduced. Finally, the reduction amount of drag and noise was assessed when the optimized contact strip was applied to three dimensional pantograph system.

오류 확률에 근거한 결정 궤환 방식의 통신 등화 알고리듬 (Communication Equalizer Algorithms with Decision Feedback based on Error Probability)

  • 김남용;황영수
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제12권5호
    • /
    • pp.2390-2395
    • /
    • 2011
  • 이 논문에서는, 통신 채널의 다중경로에 의한 심볼간 간섭 (ISI)과 와 임펄스 잡음을 극복하도록 하기 위해 오류 확률의 유클리드 거리를 최소화하는 결정 궤환 등화 알고리듬을 제안하였다. 오류 확률의 유클리드 거리는 오류 확률과 델타 함수의 차이로 정의하였다. 등화기 가중치에 대해 유클리드 거리를 최소화함으로써 제안한 알고리듬은 임펄스 잡음에 대한 강건성 뿐 아니라 심각한 다중경로 채널의 잔여 ISI를 제거하는 효과를 보였다.

Application of recursive SSA as data pre-processing filter for stochastic subspace identification

  • Loh, Chin-Hsiung;Liu, Yi-Cheng
    • Smart Structures and Systems
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.19-34
    • /
    • 2013
  • The objective of this paper is to develop on-line system parameter estimation and damage detection technique from the response measurements through using the Recursive Covariance-Driven Stochastic Subspace identification (RSSI-COV) approach. To reduce the effect of noise on the results of identification, discussion on the pre-processing of data using recursive singular spectrum analysis (rSSA) is presented to remove the noise contaminant measurements so as to enhance the stability of data analysis. Through the application of rSSA-SSI-COV to the vibration measurement of bridge during scouring experiment, the ability of the proposed algorithm was proved to be robust to the noise perturbations and offers a very good online tracking capability. The accuracy and robustness offered by rSSA-SSI-COV provides a key to obtain the evidence of imminent bridge settlement and a very stable modal frequency tracking which makes it possible for early warning. The peak values of the identified $1^{st}$ mode shape slope ratio has shown to be a good indicator for damage location, meanwhile, the drastic movements of the peak of $2^{nd}$ mode slope ratio could be used as another feature to indicate imminent pier settlement.

변위 시계열 데이터를 이용한 교량거더의 Flutter 계수 추정기법에 관한 연구 (A Study on the Identification Method for Flutter Derivatives of Bridge Girders using Displacement Time History Data)

  • 이재형;민원;이용재
    • 한국강구조학회 논문집
    • /
    • 제13권5호
    • /
    • pp.525-533
    • /
    • 2001
  • 교량의 내풍 안전성을 평가하기 위해서는 플러터 계수(Flutter Derivatives)의 안정적 추정이 필요하다. 본 논문에서는 풍동실험에서 얻어지는 시간영역에서의 데이터중 변위 시계열데이터를 이용해서 플러터 계수를 구하는 동특성 계수 측정기법 2가지를 검토하였다. 검토된 MITD(Modified Ibrahim Time Domain) 방법과 AKF(Adaptive Kalman Filtering) 방법은 2차원단면모형 실험으로부터 동시에 8개의 플러터 계수를 산출할 수 있는 유용한 방법이다. 제안된 방법의 실제상황에서의 적용성을 검토하기 위해서 Bandlimited Gausian white noise을 가상의 데이터에 첨가하여 수학적 시뮬레이션으로 잡음에 대한 안정성을 검증해 보았다. 그 결과 교량의 플러터 해석에서는 본 연구에서 검증된 MITD 방법을 통한 플러터 계수의 산출이 추전된다.

  • PDF