• 제목/요약/키워드: 기저선 분석

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기울기 분석과 굴곡점 검출을 이용한 ECG 기저선 잡음 제거 알고리즘 (ECG Baseline Wandering Removing Algorithm using Slope analysis and Curve Point Detection)

  • 조익성;권혁숭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권9호
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    • pp.2105-2112
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    • 2010
  • 심전도의 잡음 성분은 일정한 주파수대역에 분포하지 않고 측정자의 신체 및 환경조건에 따라서 다양한 형태의 신호로 나타난다. 특히 기저선 변동 잡음은 전극을 부착한 부위의 근육수축과 호흡의 리듬에 따라 0 ~ 2[Hz] 범위의 주파수 성분이 원 신호에 섞여 발생하기 때문에 신호를 분석하는 데 많은 어려움이 있다. 기저선 변동을 제거하기 위한 여러 방법들이 제안되어 왔으나 기존의 방법들은 많은 연산량으로 인한 처리시간이 길어지고 원 신호 성분을 왜곡시키는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 원신호의 변형을 줄이고 계산량의 복잡도를 최소화하는 효과적인 기저선 변동 제거 방법을 제안한다. 이는 신호의 기울기를 분석하여 기저선 변동 구간 및 굴곡점을 검출하고, 검출된 구간의 최소값에서 최대값까지를 근사화하여 원 신호에서 이를 감산함으로써 기저선 변동 곡선을 제거하는 방법이다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 MIT-BIH 데이터베이스 101번, 111번, 113번, 234번 레코드 중 기저선이 변동된 신호를 대상으로 0~2[Hz]와 2~40[Hz]의 주파수 대역에서의 평균자승오차를 각각 비교하였다. 실험결과 제안된 방법은 원신호의 왜곡과 계산량의 복잡도를 최소화하여 효과적으로 기저선 변동을 제거하였다.

기저선 변동 제거를 위한 실시간 디지털 필터 시스템 구현에 관한 연구 (A Study on the Implementation of Real-time Digital Filter System for the Baseline Wandering Elimination)

  • 윤승구;김영길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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    • pp.512-515
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    • 2001
  • 홀터 심전계는 휴대용 소형 심전도 기록기로서 신체에 부착한 후 일상생활을 계속하면서 심장의 운동 및 전위변화를 기록, 분석하여 심장질환의 유무를 판단하는데 유용하게 쓸 수 있으므로 연구가 활발하게 진행되고 있다. 깨끗한 심전도를 얻기 위해서는 심전도(ECG) 신호에 섞여있는 60Hz 전원 잡음, 기저선 변동, 근 잡음을 제거해야 된다. 홀터 심전계에서 심전도 신호를 기록하는데 있어서 가장 큰 문제를 야기하는 부문이 기저선 변동인데 전극을 부착한 부위의 근육수축과 호흡의 리듬에 따라서 발생하게된다. 그러한 기저선은 상하로 심하게 불규칙한 변동을 하면서 흔들리게 되어 심전도 신호를 진단하는데 어려움이 있으므로 기저선 변동을 제거하는 부분이 매우 중요하다. 본 연구에서는 아날로그 단에서 기저선 변동을 안정화하고 실시간으로 신호 처리할 수 있는 디지털 필터를 구현함으로써 기저선 변동을 제거하는 시스템을 설계하여 환자의 심장질환을 분석하는데 응용할 수 있도록 하였다.

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기저선 제한조건을 이용한 GPS 반송파 바이어스 오차의 검출확률 향상 (Detection Probability Improvement of Bias Error of GPS Carrier Measurement using Baseline Constraint)

  • 이은성;천세범;이영재;강태삼;지규인
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권9호
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    • pp.88-93
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    • 2004
  • 본 논문에서는 기저선 제한조건을 이용하여 GPS 반송파 측정값에 바이어스 존재 여부를 보다 정확하게 판단하는 방법을 확인하고, 시뮬레이션을 통하여 이를 분석하였다. 기저선 제한조건은 추가적인 측정값으로 사용되며, 기존의 GPS 반송파 측정 방정식을 확장하는 형태로 사용된다. GPS 반송파 측정값만을 사용하는 경우와 기저선 제한조건을 함께 사용하는 경우에 대하여, 각각 검출확률(Detection Probability)를 계산하고 기저선 제한조건을 사용하는 경우 검출확률이 향상되는 것을 보이게 된다. 기저선 제한조건을 사용하는 것에 대한 장점을 통계적으로 증명하고 시뮬레이션을 통하여 수치적인 결과를 확인한다.

베이스라인 제거를 위한 디지털 신호처리 시스템 구현 (An Implementation Of Digital Signal Processing System For The Baseline Elimination)

  • 윤승구;박형재;박종억;배의환;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권7호
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    • pp.1287-1294
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    • 2001
  • 심전도는 파형의 크기가 수 ㎷정도로 아주 작은 생체신호로서, 계측할 때 발생되는 잡음으로 인하여 해석하는데 어려움을 준다[1]. 깨끗한 파형을 얻기 위해서는 심전도 신호에 포함되어 있는 전원 잡음, 기저선 변동, 근 잡음을 제거해야 된다. 심전계에서 심전도 신호를 기록하는데 있어서 가장 큰 문제를 야기하는 부분이 기저선 변동인데 전극을 부착한 부위의 근육수축과 호흡의 리듬에 따라서 발생하게 된다. 그러한 기저선은 상하로 심하게 불규칙한 변동을 하면서 흔들리게 되어 심전도 신호를 진단하는데 어려움이 있으므로 기저선 변동을 제거하는 부분이 매우 중요하다. 본 연구에서는 실시간으로 신호처리 할 수 있는 디지털 필터를 구현함으로써 기저선 변동을 제거하는 시스템을 설계하여 환자의 심장질환을 분석하는데 응용할 수 있도록 하였다.

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심전도 신호에서의 대표 비트 설정에 관한 알고리즘 비교 (A Comparison of Representative Beat Extraction Algorithms in ECG)

  • 김동석;전대근;윤형로
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.299-305
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    • 1999
  • 본 연구에서는 잡음이 포함된 심전도 신호로부터 진단 파라미터 추출을 위한 대표 비트 설정에 관한 알고리즘들을 비교 분석하였다. 사용된 알고리즘들은 중앙 집중치를 계산하기 위하여 사용되는 방법들로써 산술평균, 중앙값 , 최빈값 ; 절사 평균을 이용하였다. 첨가된 잡음들은 심전도 신호에서 자주 발생되는 근전도 잡음, 60Hz 전원잡음, 급작성 기저선 변동 , 호흡에 의한 기저선 변동을 제한시켰고 각각의 잡음들이 첨가되었을 때의 신호대 잡음비를 계산하였다. 연구 결과, 신호 평균화 방법은 근전도 잡음이 포함되었을 때 신호 대 잡음비가 가장 높았으며, 중앙값 , 최빈값 , 절사 평균을 이용하는 방법들은 급작성 기저선 변동과 같이 입력 신호에 극단값이 존재할 때 높은 신호 대 잡음비를 가지고 있다. 특히 호흡에 의한 기저선 변동 잡음이 포함된 경우에는 절사 평균을 이용하여 설정된 대표 비트의 ST 레벨 변화가 0 V 로써 가장 효율적이었다.

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반송파 측정값 기반 GNSS 궤도력 고장 검출 알고리즘 성능 분석 (Performance Analysis of GNSS Ephemeris Fault Detection Algorithm Based on Carrier-Phase Measurement)

  • 안종선;전향식;남기욱;염찬홍;이영재;성상경
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.453-460
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    • 2014
  • 본 논문에서는 위성항법시스템의 무결성 저해 요인 중, 항법메시지에 담겨 전송되는 궤도력 (Ephemeris) 정보의 고장 여부를 판단할 수 있는 알고리즘을 분석 및 성능 평가를 수행하였다. 알고리즘은 반송파 측정값과 두 지상 기준국간의 기저벡터 정보가 활용된다. 주요 특징으로 기준국 기저선과 위성이 이루는 기하학적 조건 기저선 길이에 따라 동일 궤도력 고장에 대해 알고리즘의 성능의 편차가 발생할 수 있음을 확인하였다. 또한 알고리즘 적용이 적합한 GBAS의 지상 기준국 안테나 배치 방안 및 제주국제공항에 운용되었을 때의 한계치 및 성능 지표 (MDE : Minimum Detectable Error)를 계산하였다.

임계값과 변화량 및 웨이브렛 변환을 이용한 심전도 R파 검출 알고리즘의 개발 (Development of an R wave detecting Algorithm Using Threshold, Difference Method and Wavelet Transform)

  • 기선우;류점수;김영길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1998년도 추계종합학술대회
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    • pp.553-561
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    • 1998
  • 본 논문에서는 심전도를 분석함에 있어 임계값과 변화량 및 웨이브렛 변환을 이용하여 R파 검출 알고리즘을 설계하였다. 웨이브렛 함수를 이용하여 입력되는 심전도 데이터를 저주파 대역과 고주파 대역으로 각각 j=-9 레벨까지 분할하고, 분할의 j=-9 레벨에서의 저주파 신호인 A9를 제거함으로써 기저선 변동을 제거하였다. 기저선 변동이 제거된 신호에서 심전도 신호의 임계값에 의한 방법과 변화량의 임계값에 의한 방법 그리고 웨이브렛 변환 중 j=-1 레벨에서의 고주파 신호인 Dl의 임계값에 의한 방법을 사용하여 R파를 검출하였다. 알고리즘 검증을 위하여 CSE 데이터베이스와 MIT/BIH 데이터베이스의 일부를 사용하였다.

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효율적인 QRS 검출을 위한 형태 연산 기반의 기저선 잡음 제거 기법 (Baseline Wander Removing Method Based on Morphological Filter for Efficient QRS Detection)

  • 조익성;김주만;김선종;권혁숭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.166-174
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    • 2013
  • 심전도 신호의 QRS 검출은 심장의 상태를 확인 할 수 있는 가장 보편적인 방법이다. 하지만 측정할 때 발생되는 여러 종류의 잡음성분들로 인하여 이를 분석하는데 어려움을 준다. 가장 큰 문제를 야기하는 부분이 기저선 변동 잡음인데 전극을 부착한 부위의 근육수축과 호흡의 리듬에 따라서 발생하게 된다. 특히 일반인들의 건강상태를 지속적으로 모니터링 해야 하는 헬스케어 시스템에서는 이를 위한 심전도 신호의 실시간 처리가 필요하다. 즉, 최소한의 연산량으로 대상 환자의 특징을 파악하여 정확한 QRS를 검출할 수 있는 적합한 알고리즘의 설계가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 효율적인 QRS 검출을 위한 형태 연산기반의 기저선 잡음제거 기법을 제안한다. 이를 위해 형태 연산을 통한 전처리 과정과 적응형 윈도우를 통해 QRS를 검출하였다. 제안한 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 일반적으로 심전도 기저선 변동 잡음 제거 시 사용되는 기존 필터와의 신호의 왜곡도를 비교 평가하였다. 또한 MIT-BIH 부정맥 데이터베이스를 사용하여 R파 검출 결과를 확인하였다. 실험 결과로부터 형태 연산을 이용한 방법이 적은 연산량으로 충분한 잡음제거율을 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

기저막 운동의 전기적 모델링에 관한 연구 (A study on the electronic model of cochlear basilar membrane motion)

  • 이윤선
    • 한국음향학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.8-15
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    • 1985
  • 본 논문에서는 코클리어 기저막 운동에 관한 전기적 모델링을 래더회로를 이용하여 구현하였다. Budak 의 이론에 근거한 이득이 1보다 큰 RC 수동회로를 이용하여 귀에서의 Place Principle을 만족시 키는 특성을 갖는 모델을 제시하였으며 이는 간단한 회로를 첨가시킬시에 이득이 1보다 큰 주파수를 검 지해낼 수도 있다. 컴퓨터 Simulation을 이용한 전달함수 분석에서는 특이한 형태 의 전압전달함수를 얻 을 수 있었으며, 연구결과, 본 모델은 코클리어 기저막운동을 표현하기에 적합하다는 결론을 얻을 수 있 었다. 본 모델은 임상의학이나 그 외의 공학분야등에 이용이 가능하리라고 본다.

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기저선이 최적화된 간섭계 레이다 고도계용 도파관 슬롯 배열 안테나 설계 (Design of Optimized Two Baseline Waveguide Slot Array Antenna for Interferometric Radar Altimeter)

  • 윤나내;김지형;김진수;장종훈
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.135-143
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    • 2022
  • In this paper, the compact waveguide slot array antenna for interferometric radar altimeter is proposed. The proposed antenna structure consist of corrugation structure which is applied between each channel to improve isolation, three-channel waveguide slot array antenna and feeder. In addition, to reduce the occurrence of phase ambiguity, the baseline spacing of the three-channel antenna is analyzed and the results are applied to the design. For compact design, reduced height and SMP connector structure are used and the dip brazing method which is the conjugation method after dipping to flux is used for the fabrication of the lightweight antenna. The measurement result of the proposed antenna shows less than 1.41 : 1 (VSWR) and 48.3 dBc (isolation). The antenna gain is higher than 20.2 dBi and the side lobe levels are lower than 18.8 dB (vertical plane) and 10.0 dB (horizontal plane).