The unscented Kalman filter (UKF) has been developed for nonlinear model parametric identification, and it assumes that the model parameters are symmetrically distributed about their mean values without any constrains. However, the parameters in many applications are confined within certain ranges to make sense physically. In this paper, a constrained unscented Kalman filter (CUKF) algorithm is proposed to improve accuracy of numerical substructure modeling in hybrid testing. During hybrid testing, the numerical models of numerical substructures which are assumed identical to the physical substructures are updated online with the CUKF approach based on the measurement data from physical substructures. The CUKF method adopts sigma points (i.e., sample points) projecting strategy, with which the positions and weights of sigma points violating constraints are modified. The effectiveness of the proposed hybrid testing method is verified by pure numerical simulation and real-time as well as slower hybrid tests with nonlinear specimens. The results show that the new method has better accuracy compared to conventional hybrid testing with fixed numerical model and hybrid testing based on model updating with UKF.
본 논문은 고 해상도 및 저 전력을 가지는 시그마-델타 D/A(Digital-to-Analog) 컨버터를 구현하였다. A/D 컨버터의 출력을 채널당 1비트씩 입력 받아 LJ, RJ, I2S 모드와 비트 모드에 따라서 입력 데이터를 재구성한다. D/A 컨버터는 HBF(Half Band Filter)와 Hold, 5차 CIFB Sigma-Delta 변조기를 통과하여 원래의 아날로그 신호로 복원한다. 면적과 전력, 성능을 고려하여 곱셈 연산 대신 덧셈 연산을 반복 사용하였다. 또한, 비슷한 구조의 HBF 3개를 하나의 블록으로 구성하였고, sinc 필터 대신에 샘플-홀드 블록을 사용하여, 면적을 감소시키는 간략한 D/A 구조를 제안하였다. 블록안의 각 필터들은 매트랩 툴을 이용하여 특성을 평가하였다. 전체 블록은 Top-down 설계 방식을 사용하여, Verilog 언어로 설계하였다. 설계된 블록은 Samsung 0.35um CMOS 표준 셀 라이브러리를 사용해 칩으로 제작되었다. 칩의 면적은 1500 * 1500um 이다.
영상처리 분야에서 원래의 순수 이미지를 오염시키는 잡음을 제거하는 것은 매우 중요한 문제이다. 그러나 여러 가지 원인으로 인하여 발생하는 잡음의 발생을 완벽하게 막는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 영상에 포함되어 있는 잡음을 제거하거나 최대한 줄이는 것이 매우 중요한 과제이다. 본 연구에서는 이미지를 오염시키고 있는 잡음의 상대적인 크기를 측정하여 잡음의 분산의 수준을 추정하고, 이를 영상처리 분야에서 자주 사용되는 잡음제거 기법인 시그마 필터에 응용하여 잡음을 효과적으로 제거하는 통계적 알고리즘을 제시하였다. 결론적으로, 잡음의 분산의 수준에 관계없이 본 연구에서 제안한 통계적 잡음제거 방법론을 통해 기존의 시그마 필터보다 현저하게 개선된 결과를 얻을 수 있었다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제20권5호
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pp.869-878
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2009
다양한 원인으로 발생하여 원래의 순수한 영상을 오염시키는 잡음을 제거하는 것은 영상처리 분야에서 가장 중요한 것이며 이를 위한 연구가 활발하게 진행되어 오고 있다. 본 연구에서 다루고자 하는 잡음제거 기법인 시그마 필터는 잡음을 감소하기 위하여 널리 사용되는 기법이다. 본 연구에서는 영상을 오염시키고 있는 잡음의 상대적인 크기를 바틀렛 검정을 사용하여 측정하고, 이를 통하여 잡음의 분산을 추정한다. 또한, 추정된 잡음의 분산의 크기를 시그마 필터에 응용하여 잡음을 효과적으로 제거하는 통계적 알고리즘을 제시한다. 모의실험 결과, 본 연구에서 제안하는 알고리즘의 성능이 잡음의 분산의 수준에 관계없이 현저하게 우수한 것을 알 수 있으며 그 효용성은 시각적으로도 명확하게 확인할 수 있다.
We present a novel GPU accelerated search algorithm for broadband extended gravitational-wave emission (BEGE) with better than real-time analyis of H1-L1 LIGO S6 data. It performs matched filtering with over 8 million one-second duration chirps. Parseval's Theorem is used to predict the standard deviation ${\sigma}$ of filter output, taking advantage of near-Gaussian LIGO (H1,L1)-data in the high frequency range of 350-2000 Hz. A multiple of ${\sigma}$ serves as a threshold to filter output back to the central processing unit. This algorithm attains 80% efficiency, normalized to the Fast Fourier Transform (FFT). We apply it to a blind, all-sky search for BEGE in LIGO data, such as may be produced by long gamma-ray bursts and superluminous supernovae. We report on mysterious features, that are excluded by exact simultaneous occurrance. Our results are consistent with no events within a radius of about 20 Mpc.
In this paper, sigma-delta A/D converter for ADSL modems using oversampling technique is designed. Conventionally, the oversampling A/D converter is consist of opamps, switched capacitors, quantizers, infernal D/A converters, and decimation filters. 3-bit flash A/D converter, 3-bit thermometer-based D/A converters, and sub-blocks are used for high speed operation. HSPICE simulator and CADENCE tool are used for verification and layout of the designed modulator. The internal A/D converter and D/A converters are operated at 130 MHz. In design of decimation filter Matlab is used for calculating coefficients and ModelSim and VHDL are used for design.
This paper presents a double-sharpened decimation filter based on the application of a Kaiser and Hamming sharpening technique for multistandard wireless systems. The proposed double-sharpened decimation filter uses a pre-droop compensator which improves the passband response of a conventional cascaded integrator-comb filter so that it provides an efficient sharpening performance at half-speed with comparison to conventional sharpened filters. In this paper, the passband droop characteristics with compensation provides -1.6 dB for 1.25 MHz, -1.4 dB for 2.5 MHz, -1.3 dB for 5 MHz, and -1.0 dB for 10 MHz bandwidths, respectively. These results demonstrate that the proposed double-sharpened decimation filter is suitable for multistandard wireless applications.
A class-D audio amplifier for a digital hearing aid is described. The class-D amplifier operates with a pulse-code modulated (PCM) digital input and consists of an interpolation filter, a digital sigma-delta modulator (SDM), and an analog SDM, along with an H-bridge power switch. The noise of the power switch is suppressed by feeding it back to the input of the analog SDM. The interpolation filter removes the unwanted image tones of the PCM input, improving the linearity and power efficiency. The class-D amplifier is implemented in a 0.13-${\mu}m$ CMOS process. The maximum output power delivered to the receiver (speaker) is 1.19 mW. The measured total harmonic distortion plus noise is 0.015%, and the dynamic range is 86.0 dB. The class-D amplifier consumes 304 ${\mu}W$ from a 1.2-V power supply.
본 논문은 기존의 고정밀 오디오 ADC 칩 내에서 통과대역 내에서 발생하는 감쇠 특성을 보상하기 위해 디지털 데시메이션 필터의 구조를 FIR와 IIR 필터를 혼합한 구조를 제시하였다. 제시된 AU 구조에 의해 기존의 디지털 데시메이션 필터 구조 보다 RAM과 MAC크기가 감소됨을 알 수 있었고, 6차 $\Delta\Sigma$ 변조기와 디지털 데시메이션 필터의 특성은 통과대역 내$(\leq\; 0.4535 \times fs)$에서 진폭은 $\pm0.0007dB,\; 0.4535\times fs$ 에서 감쇠는 -0.0013(dB), 저지대역 이상$(\geq\; 0.5465 \times fs)$에서 감쇠는 -110dB였고, 통과대역 내에서 군지연이 30.07/fs〔s〕이고, 군지연 오차가 0.1672%였으며, 군지연 특성은 기존 구조와 유사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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