본 논문에서는 개선된 elliptic 저역통과 함수를 제시하고, CMOS DDA 소자 및 DDA 응용회로를 이용하여 CDMA 무선 휴대폰용 아날로그 DDA 저역통과 필터를 설계하 였다. 개선된 elliptic 저역통과 필터 함수는 통과대역과 저지대역에서 점진적 감소 파상 특 성을 갖고, 우수 또는 기수 차수 모두에 대해서 ω=0에서는 통과대역의 최대값, ω=∞에서 는 영이 된다. 또한 극점-Q 값이 감소함에 따라 주파수 및 시간영역의 특성 등이 기존의 함수와 비교하여 향상되었다. 아날로그 능동 저역통과 필터는 수동 복종단 제자형 회로망의 저감도 특성이 유지되는 개구리 도약법으로 모의하고, 적분기등을 외부 소자와의 정합이 필 요 없는 DDA를 이용하여 설계하였다. 설계된 DDA 회로의 단위 이득 주파수는 1.32GHz이 고 이를 이용하여 DDA 저역통과 필터를 설계하여 HSPICE로 시뮬레이션한 결과 필터의 차단 주파수는 630KHz로 설계명세조건과 일치하였다.
본 논문은 Hspice 를 사용한 달팽이관 생역학의 능동적이며 선형적인 1 차 그리고 2 차원 모델링을 보여준다. Hspice 모델링의 장점은 달팽이관 생역학을 아날로그 IC 칩으로 구현할 수 있다는 점이다. 즉 Biochip 으로 설계하는데 활용된다. 본 논문은 달팽이관 생역학을 어떻게 전기회로 모델화한 뒤, 다시 어떻게 Hspice 코드로 표현하는 가를 보여준다. 달팽이관 회로가 Hspice 코드 실행을 위해 변형되어야만 하는 과정을 상세히 보여준다. 1 차원의 결과와 2 차원의 결과를 비교하고 있다.
단일 센서 기반 반향음 제어 시스템은 하나의 센서 신호로부터 입사음과 반향음을 분리하여 추정하고, 입사신호로부터 반대위상의 신호를 발생시킴으로써 반향음을 감소시킨다. 본 논문에서는 단일 센서 기반 반향음 제어 시스템을 위한 최적 필터 설계 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 측정된 반향음 경로와 제어 경로의 임펄스 응답을 사용하여 최적 제어 필터 설계가 가능함을 보였다. 제안된 최적 필터를 기반으로 하는 반향음 제어 알고리즘은 기존의 적응 필터 기반 알고리즘에 비해 더 우수한 제어 성능을 얻을 수 있으며, 초기 수렴시간 없이 반향음을 효과적으로 제어한다. 1차원 음향 덕트 환경에서 얻어진 신호를 사용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과로부터 제안한 최적 필터가 잡음 환경에서도 강건한 성능을 보임을 확인하였다.
본 논문에서는 능동 소음 제어기(Active Noise Controller)의 잔류 소음을 청감적으로 감소시키는 설계법을 제안하였다. 이를 위한 구조로는 FELMS(Filtered-E Least Mean Squares) 알고리즘과 소음 평가 지수인 NC(noise criteria)를 사용하였으며, 능동 소음 제어기의 유효 동작 주파수 대역 내에서 NC 지수를 최소화하는 FELMS에 내장된 노이즈 쉐이핑 필터의 스펙트럼 조건식을 도출하였다. 제안한 조건을 만족하는 필터가 기존에 사용되었던 심리음향 기반의 필터보다 더 향상된 NC값을 나타내는 것을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.
높은 Q가 요구되는 고주파 신호 처리용 필터 설계에서는 흔히 SC 필터를 사용하고 있다. 처리하고자 하는 신호가 고주파수이고, 선택도 Q 값이 매우 높은 경우에는, SC 필터에 사용하는 증폭기의 성능이 빠르고, 직류 성분 이득이 커야만 한다. 이와 같은 속도와 이득이 요구됨에 따라 일반적인 범용 증폭기는 이득이 충분치 못하여 사용이 제한되고, 설사 범용 증폭기를 이용하여 필터를 구성하였다 해도 그 특성에 많은 제한을 줄 수밖에 없다. 또한 GaAS MESFET op amp의 경우, 최근의 논문에서도 60[dB] 이상의 이득이 제안된 바 없으므로, 필터 구성시 또 다른 설계 기술이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 GaAS MESFET 능동 SC 적분기의 유한한 이득과 offset 전압을 보정한 새로운 구조의 적분기를 제안한다.
시역전 기술을 활용한 수중음향장벽에 의한 수중물체 탐지는 능동소나와 수동소나의 기법과 이론적 배경이 명확한 시역전 처리의 개념을 포함하고 있다. 본 논문에서는 수동형 해양 시역전에 의한 수중탐지의 개념과 이론을 수립하였다. 또한 수중음향 전파모델을 활용하여 모델링을 통해 수동형 시역전 수중음향장벽의 성능 예측을 수행하였다. 본 연구의 결과는 수동형 시역전 개념을 이용한 수중음향장벽 탐지시스템의 설계 시 유용한 성능예측 도구로 활용될 수 있다.
3차원 잡음환경에서 정숙공간은 현실적으로 매우 중요한 문제이다. 본 논문은 3차원 잡음 환경에서 정숙 공간의 성능을 크기와 소음제거 면에서 향상시키는 다채널 실시간 능동소음 제어시스템의 개발과 구현을 다루고 있다. 제안된 능동소음제어 시스템은 delay-compensated Filtered-X Least Mean Square (FXLMS) 알고리즘을 적용한다. 이와 같은 시스템의 실시간 적용을 위해서 TMS320C6713 DSP 프로세서 기반으로 설계되었다. 제안된 실시간 다채널 능동소음제어기의 성능평가는 100 ~ 500 Hz 범위의 다양한 잡음 환경에서 잡음제거를 수행하고, 정숙공간에서 음압레벨(Sound Pressure Level, SPL)측정하여 평가하였다. 실험결과는 정숙공간의 크기는 만족스러우며 최대 24 dB의 소음 감쇄가 성공적으로 생성된 것을 보여준다.
본 연구에서는 격자패널을 통한 소음전달을 감소시키기 위하여 외부 구조적 가진으로부터 유발된 경량 패널의 진동을 능동 제어하는 기법을 기술한다. 최적 되먹임제어기와 적응 앞먹임제어기가 결합된 혼합형 제어기가 진동제어기로 사용된다. 되먹임제어기는 주파수 영역의 모델규명법에 의해 추출된 다중 입/출력 패널진동계 모델에 대하여 LQG 최적기법을 이용하여 감쇠능을 향상시키도록 설계된다. 앞먹임제어기는 되먹임 궤환의 결합효과를 자동적으로 보정할 수 있는 제안된 학습법칙에 기초하여 패널의 잔류진동이 최소가 되도록 적응된다. 45.7${\times}$45.7${\times}$2.54 ${cm^3}$ 벌집형상의 고강도 패널, 4개의 관성형 구동기 및 이산신호처리장치에 의해 구현된 패널 진동계에 대한 능동제어 실험을 수행해 본 결과 600Hz 주파수대역에 대한 12dB 진동저감이 이루어 질 수 있었다.
거리-도플러 추정을 위한 압축센싱(Compressive Sensing,CS) 모델은 과소결정계인 y = Ax 선형시스템으로 표현할 수 있다. 압축센싱 기법으로 위 선형시스템의 해를 찾으려면 행렬 A가 충분히 비간섭적이고 x가 희소해야 한다. 본 연구는 행렬 A가 비간섭적이도록 행렬 A의 상호간섭성을 낮추는 동시에 소나시스템에서 요구하는 대역폭을 유지하는 송신파형 설계 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 행렬사영으로 센싱행렬을 최적화하는 방법과 DFT(Discrete Fourier Transform) 행렬을 이용하여 원하지 않은 주파수밴드를 억압하는 두 가지 방법을 결합한 것이다. 정합필터와 압축센싱 기법을 이용하여 기존파형 LFM(Linear Frequency Modulated)과 설계한 파형의 거리-도플러 추정 성능을 비교하였다. 시뮬레이션을 통해 설계한 송신파형이 기존파형(LFM)보다 탐지성능이 우수함을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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