본 논문에서는 비동기 DS/CDMA 시스템을 위한 2단 구조의 심볼 단위 역상관 다중사용자 검출기가 제안된다. 기존의 정합필터를 이용하는 검출기의 출력이 한 심볼 지연되어, 선형 역상관 검출기에서 역상관 기저의 선택을 위해 사용되며, 또한 작은 오프셋 값의 칩 타이밍 지연을 고려하여, 단일 상관기 뱅크 대신 Early-Late 상관기 뱅크를 사용하였는데, 이는 간섭 사용자의 정확한 시간 지연을 몰라도 되며 디지털 구현이 용이한 장점을 갖는다. 제안된 검출기의 성능을 검증하기 위하여, 분석된 BER과 모의 실험 결과가 비교된다. 제안된 검출기의 성능 분석은 시간-제한된 신호에 대해 유도되었지만, 모의 실험은 시간-제한된 신호와 대역-제한된 신호에 대해 수행되었다.

본 논문에서는 시변 다중경로 페이딩 환경에서 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)을 위한 등화기법을 제안한다. 다중경로 페이딩 채널의 시변특성은 OFDM 신호의 직교성을 파괴시키며 이는 인접채널간 간섭(ICI: interchannel interference)을 발생시켜 도플러 주파수에 비례하는 오류를 발생시킨다. 본 논문에서는 다중경로 페이딩 채널의 시변특성에 의해 발생하는 왜곡을 보상하기 위해 시스템의 성능에 주로 영향을 주는 ICI 항만을 고려하여 기존의 주파수영역 등화기법을 수정한 효과적인 등화기법을 제안한다. 제안된 기법이 시변 다중경로 페이딩 환경에서 OFDM 시스템에 적합함을 컴퓨터 모의실험을 통해 확인한다.

본 논문에서는 동일한 평균 전력을 가지며 주파수 비선택적 느린 나카가미 m-분포의 페이딩을 겪는 MPSK 신호들에 대한 다수의 다이버시티 가지 중 크기가 센 두세개의 신호를 순서대로 선택하고 합성하는 일반화된 선택성 합성 기법에 대한 평균 심벌 오류 확률식을 유도한다. 오류 확률식을 유도하기 위해 순서 통계량(Order Statistics)의 개념을 적용한다. 유도 과정에서 수신 신호의 확률 밀도 함수에 대한 새로운 전개가 소개되고 있으며, 다양한 수학적 기법들을 사용한다. 기존의 선택적 합성과 최대비 함성 기법과의 성능을 비교하여 적절한 다이버시티 가짓수를 찾는다.

교환기 제어계의 구조는 전기통신 서비스에서 필요로 하는 다양한 호처리 기능을 제공하기 위하여 많은 구조적인 변화가 진행되어 왔따. 특히 분산 교환제어 환경하에서의 호처리 수행에 있어 프로세서들간의 통신에 의한 지연은 시스템의 성능에 영향을 미치는 중요한 요소중의 하나이다. 본 논문에서는 분산 제어 구조를 갖는 ATM 교환기에서 호처리 수행에 필수적으로 요구되는 프로세서간 메시지 통신이 ATM 스위치를 통해서 이루어지는 경우, 각 프로세서내의 한 기능으로 구현되는 IPC(Inter Processor Communication) 정합부에 대한 성능 분석 모델을 제안하고, 시뮬레이션을 통해서 프로세서의 성능에 미치는 병목 요인에 대해서 검토하였다. 결과적으로, 프로세서간 통신 메시지의 입력율 변화에 따라 이를 처리하는 각 성분(자원)의 이용율과, 메시지 입력율의 변화에 따른 각 성분에서의 큐길이 및 처리 지연시간과의 관계로부터 IPC에 관련되는 주요 성분중 로컬 CPU가 프로세서 시스템의 최대 성능을 제한하는 주 요인이 됨을 정량적으로 확인하였다. 또한 로컬 CPU의 성능 변화에 따른 IPC 메시지 처리 지연효과와, 평균 메시지 길이의 가변에 따른 로컬 CPU의 처리 능력을 정량적으로 제시하였으며, 이 결과는 향후 프로세서의 성능 개선이나 시스템 확장을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

본 논문은 고속의 비동기 전송 방식인 ATM 서비스를 무선 서비스에 수용하기 위한 다중 접근 제어 방식에 대한 내용이다. 무선 ATM 망에서는 유선 망에서 제공되고 있는 음성, 컴퓨터 데이터 및 비디오 같은 다양한 형태의 사용자 요구에 대하여 서비스 질을 만족시키면서 수용하는 것이 가장 중요한 요구사항으로 전제되어야 있다. 기본적으로 이러한 요구 사항을 효과적으로 수용하기 위해서는 기지국에서의 중앙 제어 방식이 바람직한 것으로 제시되고 있다. 본 논문에서 제안된 매체접근 방법은 단말로부터의 데이터 전송요구에 대하여 기지국이 동적으로 자원을 허가하는 방식이다. 본 방식에서는 동적 자원 할당을 위해 트래픽 설정 단계에서 제공되는 트래픽 특성 및 QoS 정보와 기지국에서 관리되는 타임 스템프 정보를 이용하는 방법을 제시한다. 이런 자원할당 방법을 적용함으로써 다양한 전송 속도와 QoS 제한치를 필요로 하는 통합된 형태의 서비스 요구에 매우 융통성 있고 효과적으로 대처할 수 있다. 그리고 시뮬레이션을 통해 주어진 환경하에서의 서비스 질과 성능적인 요소들을 확인할 수 있었다.

본 논문은 파라미터 불확실성을 갖는 비선형 시스템을 안정화하며, 폐루프 시스템의 외란감쇠에 대한 $L_{2}$ 이득 제한조건을 만족시키는 견실 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기 설계기법을 제시한다. 불확실성을 갖는 비선형 시스템을 불확실성을 갖는 Takagi-Sugeno(T-S) 모델로 표현하고 병렬 분산 보상(PDC : parallel distributed compensation)의 개념을 이용하여 제어기를 설계한다. 파라미터 불확실성을 갖는 T-S 퍼지모델에 대한 감쇠율을 만족하는 폐루프 시스템의 안정성 조건과 Lyapunov 함수를 이용하여 외란감쇠 조건을 유도하고, 선형 행렬 부등식(LMI: linear matrix inequality)을 이용하여 견실 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기가 존재할 충분조건을 구한다. 마지막으로 불확실성을 갖는 비선형 시스템에 대한 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기 설계 예를 보인다.

산업현장에서는 반도체 공정의 산화막(oxidation)과 소둔(annealing) 공정에서 생산성을 향상시키기 위해 기존의 확산로(furnace)보다 RTP(rapid thermal processing) 시스템을 많이 사용하고 있다. 이러한 RTP 시스템의 주요 제어대상은 정확한 웨이퍼(wafer)의 온도조절과 웨이퍼 내의 균일성이다. 본 논문에서는 RTP 시스템의 온도변화와 같은 외란에 대한 견실안정성 문제를 해결하기 위해 하중 혼합감도함수를 이용하여 $H^{\infty}$ 제어기를 설계하고, 온도추적 및 웨이퍼 내의 균일성 등의 견실성능 개선은 루프쉐이핑 방법을 이용한다. 온도에 따른 선형화된 모델은 차수문제로 인하여 실 시스템 구현시 제약조건이 있으므로 한켈(Hankel), 자승근 균형(square-root balanced) 및 슈어 균형(Schur balanced) 방법을 사용하여 모델 차수축소를 하여 제어기를 설계한다. 원래의 모델과 축소된 모델에 대해 성능을 비교하고 시뮬레이션을 통하여 설계한 제어기의 견실안정성과 성능을 확인한다.

본 연구에서 피부계통의 진단에 이용될 수 있는 고해상도 영상진단기를 개발하였으며 개발된 영상진단기는 sector scanning 방식으로서 A-mode, B-mode, M-mode의 80${\mu}m$ 축방향, 250${\mu}m$ 축방향 해상도로 $5mm {\times} 5mm$의 인체 단면 영상을 초당 20frame으로 나타낸다. 이 영상장치는 대부분의 피부학(dermatology) 계통의 질환에 그 병리학적인 연구에 이용될 수 있을 뿐만 아니라 안과(ophthalmology)나 치과(odontology) 계통의 병리학적인 판단에도 도움을 줄 수 있다고 생각되며 또한 피부미용(dermato-cosmetology)을 위한 분야에도 응용 가능하다.

웨이브릿 패킷을 이용한 방향성 벡터양자화 기법을 제안하였다. 영상에 대한 웨이브릿 패킷 계수들을 대응되는 방향에 따라 9개의 에지로 분할한 후, 국지적으로 지배적인 에지들을 부호화하여 전송한다. 에지의 방향은 조건부 부호책 교환이 있는 가변길이부호화를 통하여 부호화하며, 에지의 내용은 벡터양자화와 그 인덱스의 가변길이부호화를 이용하여 부호화하였다. 제안된 부호화기법은 기존의 여러 영상압축기법에 비하여 PSNR 성능이 우수하며, 특히 0.1~0.3 bpp의 낮은 부호율의 경우 상대적으로 더욱 우수하다. 제안된 알고리듬은 인간시각특성상 가장 중요한 에지 정보들을 보전함으로써, 낮은 부호율에서도 우수한 주관적 화질을 나타낸다.

본 논문에서는 얼굴 영상간의 위상 차를 이용하여 얼굴을 인식하는 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템에서는 KLT(Karhunen-Loeve transform)를 이용하여 복구가 가능하도록 영상을 압축하고, 계산량도 줄였다. 압축된 학습 대상 영상을 미리 제안된 시스템에서 학습시킨 후, 인식 대상 얼굴 영상을 압축시킨다. 압축된 영상과 기존의 학습된 얼굴영상들과의 위상차를 구하고 이 위상차에 여현 함수를 적용하여 그 값이 최대가 되는 얼굴로 인식하도록 하였다. 두 얼굴 영상의 위상차는 벡터 내적방법에 의해 구하여지며, 이를 이용하면 기존의 학습방법을 이용하는 시스템보다 계산이 간단하고 처리시간도 빠르다. 또한 영상간 규준화된 위상차는 조명 및 회전에 불변인식이 가능하고, 여현 함수의 적용으로 이동에도 어느정도 불변인식이 가능하다. 그리고 연결웨이트에는 영상에 대한 정보를 그대로 갖고 있어서, 기존의 신경망과 같은 전체적인 재학습을 하지 않고도 새로운 영상만을 추가학습이 가능하므로 확장학습이 용이하다. 각각 10가지 얼굴영상을 갖는 40 명의 ORL 얼굴영상에 실험한 결과, 인식률이 기존의 방법과 비슷한 8% 오차범위 내에서 학습시간이 PC에서도 수 분밖에 안 걸리는 빠른 얼굴인식이 가능함을 확인하였다.

본 논문에서는 지문 영상의 개별적이고 부분적인 특성(밝기, 품질 차이 등)을 고려하여 지문의 특징량 추출을 수행함으로써 지문 입력기간의 차이에서 오는 문제점을 극복하며, 정합 과정시에는 회전 및 크기 변화, 위치 이동 등에 관계없이 균일한 성능을 보장하면서도 실시간 내에 처리가 가능한 자동 지문인식 알고리즘을 제안한다. 특히 본 방법에서는 지문의 분류 작업을 융선의 전체적인 흐름 모양과 중심점, 삼각주와 같은 특이점간의 상호 관계를 이용하여 결정하게 된다. 개발된 알고리즘을 평가하기 위해 NIST 지문 및 한국인의 연령과 직업별 인구 분포에 따라 구축된 압착 날인 지문, 그리고 회전 날인 후 수치화된 지문과 같은 다양한 영상들에 대해 제안된 방법을 적용하였으며, 전체적인 인식 성능이 타인 수락 오류율을 0%로 설정했을 때 본인 거부 오류율이 0.07%라는 결과를 얻을 수 있었다.

물체를 인식하기 위한 효율적인 방법 중의 하나는 물체의 경계선에서 가장 적절한 특징들을 추출해 내어 인식에 사용하는 것이다. 본 논문에서는 경계선 위의 각 화소에서 주변 화소들과의 관계를 이용해 코너점, 접점, 변곡점을 추출하여 물체의 특징점으로 사용하였다. 기존에 주로 사용되던 중요한 특징점의 하나인 코너점은 곡률 함수상에서 찾고, 또한 물체가 직선과 곡선으로 이루어져 있을 경우 코너점만으로 물체를 표현하기에 부족하므로 곡률 함수를 미디안 필터링하여 양자화 잡음을 제거함으로써 접점과 변곡점을 찾는 새로운 방법을 제안하였다. 그리고 이 세 가지 특징점을 물체 정합의 요소로 사용하여 물체를 정합하였다. 정합 방법으로는 Discrete Hopfield Neural Network을 사용하였으며, 성능 분석 결과 곡선이 섞인 물체에서 코너점만으로 물체를 정합한 경우보다 특징점으로 물체를 정합한 경우 우수한 정합 성능을 나타내었다.

본 논문에서는 압축 복원된 디지탈 RGB 또는 YCbCr 신호를 NTSC와 PAL 방송 규격에 맞는 휘도 신호와 크로마 신호 또는 영상 복합 신호로 변환 출력하는 기능을 갖는 부호화기를 설계하였다. 부호화기의 비디오 타이밍 신호는 수평 동기 신호, 수직 동기 신호, 블랭킹을 포함하며 또한 비디오를 편집하는 데 편리한 필드인식(identification) 신호를 지원한다. 부호화기는 곱셈기를 사용한 시스토릭 파이프라인 방식 [13] 에 비해 4단 파이프라인 아키텍쳐와 쉬프트-앤-가산기를 사용하여 약40%의 게이트 수를 줄였다. 설계된 부호화기는 $0.65{\mu}m$ SOG(Sea fo Gatearray) 삼중 금속 CMOS 공정 기술을 사용하여 패드를 포함한 전체 칩 면적은 $3.7478mm {\times} 4.4678mm$으로 19,468의 게이트가 집적되었으며 전력 소비는 0.9W이다.

본 논문에서는 인접블럭의 화소단위 움직임벡터와 반화소단위 움직임벡터 사이의 통계적인 특성과 반화소단위 움직임벡터의 공간적 상관성을 이용하여 새로운 반화소단위 움직임벡터 추정 기법들을 제안하였다. 즉, 화소단위 움직임벡터가 같은 인접블럭과는 반화소단위 움직임벡터도 같을 확률이 높다는 사실과 반화소위치들 간에도 서로 인접된 반화소위치간에는 높은 상관성을 지니고 있음을 실험을 통해 확인할 수 있었다. 이러한 성질을 이용한 제안한 방법들은 모의실험 결과 기존의 방법에 비해 아주 미약한 PSNR감소를 보이는 대신 비트 율 및 계산량을 효과적으로 줄일 수 있음을 보여주었다.

본 논문에서는 혼합형 구조를 이용한 새로운 MVQ(Multistage Vector Quantizer)를 제안한다. 기존의 MVQ는 입력 신호에 대하여 모든 단의 양자화기가 부호화를 수행한 반면에 본 논문에서는 선택적으로 동작하도록 설계한다. 제안한 양자화기으 첫 번째 단은 FSVQ로 구성하고 두 번째 단은 일반 VQ(Vector Quantizer)로 구성한 혼합형 구조이다. 입력 블럭은 우선 첫 번째 단의 FSVQ를 이용하여 부호화 한다. 이때 원 신호와 상태 부호책에서 선택된 부호 벡터 사이의 유클리디안 왜곡량이 미리 설정한 임계값보다 작으면 두 번째 단의 양자화기를 이용하지 않고, 유클리디안 왜곡량이 미리 설정한 임계값보다 클 경우는 두 번째 단의 일반 VQ도 이용하여 영상을 부호화 한다. 기존의 MVQ는 일반 VQ와 비교하였을 때 부호화 복잡도가 낮다는 장점이 있는 반면 화질이 저하되고 비트율 감소 효과는 없는 반면에 제안한 방법은 비트율을 감소를 가져올 뿐 만 아니라 화질상의 개선도 얻을 수 있다.

최근에 영상 처리 시스템에서 칼라 데이타의 사용이 급격히 증가하고 있다. 그러나 색 재현 능력의 차이가 있고 각 장치마다 고유의 색좌표계를 사용하므로 서로 다른 장치사이에서 색 재현시에는 좌표계 변환이 요구된다. 특히 색재현 범위가 좁은 프린터에서 자연색을 출력하기 위해서는 색역 사상과 주어진 색역 계조의 범위를 확장할 수 있는 디더링 과정이 필요하다. 본 논문에서는 색역 사상을 위하여 각 장비의 출력 특성을 고려한 비선형 사상 함수를 획득하여 이를 기반으로 하여 장비들간의 색역 일치를 이루었다. 디더링 과정에서는 채색시 발생하는 중복 면적의 특성을 고려하여 양자화 단계를 확장하는 비선형 순서 디더링과 오차 확산 방법에서 발생하는 경계 부분의 문드러짐과 인접색의 변형을 줄일 수 있는 변형된 오차 확산 방법을 제안한다.

기존의 시간축 변환 방법은 음성 특징에 따른 발음 속도의 영향을 고려하지 않기 때문에 변환비율이 커짐에 따라 합성음의 명료도가 떨어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 음성 인지과정에서 천이 구간의 시간축 정보가 중요한 역할을 한다는 사실에 기반을 둔 가변적인 시간축 변환 방법을 제안한다. 이를 위하여 제안된 방법에서는 먼저 음성신호를 천이 구간과 정적인 구간으로 구분하고, 천이 구간의 시간축 정보는 그대로 유지하면서 정적인 구간만을 시간축 변환함으로써 목표하는 변환 비율을 얻는다. 청취자 선호도 시험 결과, 제안된 방법이 기존의 대표적인 시간축 변환 방법인 SOLA 방법에 비해 그 성능이 우수함을 확인하였다.

ATM 망에서는 전화서비스와 같은 CBR(Constant Bit Rate) 음성을 처리하기 위해서 AAL1 CES(Circuit Emulation Service)를 제시하고 있다. 본 논문에서는 ATM 망에서 CES를 이용한 전화서비스를 할 경우에 ATM 망의 셀 손실률에 따른 전화음성의 품질평가 실험을 하였다. 이를 위해 structured/unstructured DS1 구조의 ATM 망을 모델링 하였으며, 전화음성의 품질평가 실험에서 객관적인 품질평가로는 SNR을 주관적인 품질평가 방법인 MOS를 사용하였다. 시뮬레이션 결과 ATM CES에서 셀 손실률이 $10^{-3}$ 이하일 경우 MOS 4.0, SNR 30dB 이상의 양호한 음질을 얻을 수 있음을 보였다.