• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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• pp.128-133
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• 1986

설비진단에 응용되는 신호처리의 기법으로는 파워스펙트럼, 바이스펙트럼, 켑스트럼 등이 사용되었다. 파워스펙트럼은 이론적인 면과 계산과정 그리고 신호처리에서의 적용방법등이 잘 알려져서 성공적으로 사용되어져 왔다. 특히 음향분야에서는 여러가지 응용기술이 개발되어 실제계에 적용되고 있으며 계측장비도 파워스펙트럼 해석법에 알맞게 개발되어져 왔다. 파워스펙트럼해석법을 사용하여 진동계를 구성하는 각 요소들의 고유진동수와 진동계 전체를 나타내는 진동파들의 주파수성분 간의 관계에 의하여 진동의 원인 및 소음원 등을 추정하는 것이 가능하다. 그러나 파워스펙트럼은 일반적으로 정상적인 신호를 갖는 진동계에 대한 해석 일 때는 그 이론과 실제가 잘 일치하지만, 진동계 자체가 항시 임의의 주파수를 갖고서 움직일 때 그 해석에는 다음과 같은 문제점이 생긴다. 첫째, 불규칙한 진동계에서는 규칙적인 진동계보다 잡음의 영향을 많이 받기 때문에 실제로 잡음이 진동계의 고유주파수 부근에 있을 경우에는 파워스펙트럼해석으로는 불가능한 경우가 있다. 둘째, 진동파 중에 포함되어 있는 위상이라는 중요한 정보가 없다. 셋째, 시간지연에 따른 진동계의 정확한 정보를 얻을 수 없다. 이상에서 볼 때 파워스펙트럼해석법은 한계가 있음을 알 수 있다. 따라서 본 논문은 바이스펙트럼이라는 해석법을 사용하여 정상과정에서 비정상과정으로 시간지연에따라 변하는 진동계 또는 정상적인 진동계의 저주파에서의 상호간섭 정도 및 위상관계를 관찰함으로써 파워스펙트럼과 비교하여 바이스펙트럼해석법의 타당성을 검토한다. 바이스펙트럼의 실제적인 계산방법은 P. J. Huber가 세가지 접근 방법을 제안했는데 시간영역에서의 평균화를 행하여 계산하는 법, 연속된 기록들을 평균화하는 것, 주파수 영역에서의 평균화를 행하는 것 등이 있다. 본 논문에서는 FFT를 먼저 행하고 파워스펙트럼과 바이스펙트럼 및 바이코히어런스를 구하였다. 그러나 바이스펙트럼해석법은 수치해석적인 면에서 볼 때 파워스펙트럼해석법에 비하여 미약한 점이 많고 통계학적인 그 의미가 확실하게 알려져 있지 않기 때문에 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 그 물리적 의미를 규명하고져 한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제37권3호
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• pp.98-109
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• 2000

바이스펙트럼은 신호 처리 및 영상 복원을 위한 적합한 특성을 강고 있고, 여러 응용분야에 적용될 수 있음에도 불구하고 설제로 적용된 결과가 문헌상으로 거의 나와 있지 않다 이는 표본이 부족하여 바이스펙트럼의 평균 연산이 어렵기 때문이다. 본 논문에서는, 참 바이스펙트럼을 표본 바이스펙트럼의 평균으로 정의한다. 그리고 표본 바이스펙트럼의 평균은 표본의 3중 상관함수의 푸리에 변환으로 나타낸다 표본 바이스펙트럼의 특성을 분석하고 일반화된 기중 정규화 이론을 적용하여 확률적으로 평균을 구하지 않고 참 바이스펙트럼을 추정하는 방법을 제안한다. 번지고 잡음이 낀 조건에서 제안한 알고리즘으로 바이스펙트럼을 추정 하고 이 결과가 신호의 복원에 유용함을 실험을 통해 증명한다.

• 한국음향학회지
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• 제11권1호
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• pp.5-13
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• 1992

어느 신호의 특성을 주파수 영역에서 해석할 때, 파워스펙트럼은 해석하고자 하는 신호의 위상에 관한 정보를 모두 잃어 버리는 단점이 있어서, 위상에 관한 정보를 필요로 하는 경우에는 파워스펙트럼 해석법은 그 이용에 제한을 받는다. 고차스펙트럼(특히 본 논문에서는 3차 스펙트럼인 바이스펙트럼)은 그 계산에 시간이 많이 걸리는 단점은 있으나 반면에 위상에 관한 정보를 잃지 않는다는 장점이 있다. 본 논문에서는 몇가지 이상적인 경우에 대한 바이스펙트럼의 예를 보이고, 실제로 노상에서 녹음된 자동차들의 엔진 소음에 대한 바이스펙트럼을 구한후, 이를 이용하여 음향 식별을 할 수 있음을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1471-1476
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• 2015

수술시 시행되는 마취과정에서 마취가 깊지 못해서 깨어나는 각성으로 인하여 환자가 정신적.육체적으로 극심한 고통을 경험할 수 있다. 이러한 상태를 미연에 방지하기 위하여 수술중 마취심도를 측정하여 환자상태를 모니터링 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 실제 수술 시 사용 가능한 정량적인 지표 개발의 가능성을 보고자하였다. 이러한 지표로는 뇌파의 DFA에 의한 멱함수 지수와 바이스펙트럼지수들로 수술 중 이들 지표를 관찰하여 마취심도 측정 가능성을 검증하고자 하였다. 실험결과 수술 전단계에서는 바이스펙트럼이 전영역에 나타나고, DFA값은 감소하는 경향을 나타내었다. 수술 중 단계에서는 바이스펙트럼값이 저주파 대역으로 집중되어 나타나고, DFA값은 증가하는 경향을 나타내었다. 수술후 단계에서는 바이스펙트럼과 DFA값 모두 수술전 수준으로 돌아가는 현상을 관찰하였다. 따라서 바이스펙트럼의 피크 분포와 DFA값의 변화 경향은 마취 심도와 상관성이 밀접한 것으로 나타났다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.63-69
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• 2019

본 연구에서는 뇌파의 스펙트럼 분석에 의해 추출되는 마취심도 지표인 SEF(spectral edge freqency), MF(median frequency)의 가변성 감소를 위하여 뇌파의 비선형성에 근거하여 바이스펙트럼 분석기법을 도입하고자 한다. 수술환경에서 뇌파의 계측과 분석은 다양한 외부 아티팩트 요소를 감안하여야 한다. 바이스펙트럼 분석은 비선형적 신호의 특성을 추출하는 분석법으로 외부 유입 아티팩트의 유무를 확인 할 수 있어 뇌파에 인입되어 분석에 영향을 끼치는 아티팩트를 효과적으로 제거하는데 기여한다. 이러한 과정을 통해 SEF, MF와 같은 마취심도 파라미터의 실시간 가변성을 감소시킬 수 있었다. 이러한 가변성 감소는 수술현장에서 실시간 활용 가능한 임상 지표서 SEF, MF의 유용성을 제고시켜 줄 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.397-400
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• 2015

수술시 시행되는 마취과정에서 마취가 깊지 못해서 깨어나는 각성으로 인하여 환자가 정신적 육체적으로 극심한 고통을 경험할 수 있다. 이러한 상태를 미연에 방지하기 위하여 수술중 마취심도를 측정하여 환자상태를 모니터링하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 실제 수술 시 사용 가능한 정량적인 지표 개발의 가능성을 보고자하였다. 이러한 지표로는 뇌파의 DFA에 의한 멱함수 지수와 바이스펙트럼지수들로 수술 중 이들 지표를 관찰하여 마취심도 측정 가능성을 검증하고자 하였다. 실험결과 수술 전단계에서는 바이스펙트럼이 전영역에 나타나고, DFA값은 감소하는 경향을 나타내었다. 수술 중 단계에서는 바이스펙트럼값이 저주파 대역으로 집중되어 나타나고, DFA값은 증가하는 경향을 나타내었다. 수술후 단계에서는 바이스펙트럼과 DFA값 모두 수술전 수준으로 돌아가는 현상을 관찰하였다. 따라서 바이스펙트럼의 피크 분포와 DFA값의 변화 경향은 마취 심도와 상관성이 밀접한 것으로 나타났다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제14권2E호
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• pp.19-24
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• 1995

측정된 신호의 길이가 짧은 경우, 높은 해상도의 전력스펙트럼을 추정하는 매개변수 방법으로 최대 엔트로피 방법이 있다. 바이스펙트럼을 추정하기 위한 매개변수 방법은 최근에 제안되었는데 표본화한 데이터의 길이가 약 1000 정도의 비교적 짧은 신호에 적용할 경우 좋은 해상도를 얻기 어렵다. 이 논문에서는 위와 같은 비교적 짧은 신호에 대해서도 높은 해상도의 바이스펙트럼을 추정할 수 있는 방법을 제안하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제41권1호
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• pp.1-8
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• 2017

선체의 비선형적 동요현상은 선박의 감항성 확보와 관련하여 최근 활발하게 연구가 이루어지는 분야들 중 하나이다. 본 연구에서는 고차 스펙트럼 해석방법들 중 하나인 바이스펙트럼 해석방법과 바이코히어런스 해석방법을 적용하여 선체의 비선형적인 동요 현상을 해석하였다. 본 연구를 통해 기존에 알려진 추파상황에서의 비선형적 선체 종동요 현상과 더불어 추사파 및 우현 횡파 상황에서도 선체 종동요의 비선형 위상 동조 현상이 일어나는 것을 확인하였다. 또한, 바이코히어런스 방법을 통해 주파수간 비선형적 간섭현상을 수치화 하여 주파수 대역별로 위상 동조 현상을 비교할 수 있었다. 이를 통해 선체 종동요의 파워스펙트럼상의 피크 주파수 이외의 주파수 대역에서 비선형적 위상결합이 더 강하게 일어난다는 사실을 확인하였다. 이에 더하여, 바이코히어런스 해석방법은 정규화 방법에 크게 영향을 받지 않는 다는 사실 또한 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제7권7호
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• pp.278-285
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• 1999

This paper is concerned with the development of useful engineering techniques to detect and anlayse nonlinearities in mechanical systems. The methods developed are based on the concepts of higher order spectra. The study of higher order statistics has been dominated by work on the bispectrum. The bispectrum can be viewed as a decomposition of the third moment(skewness) of a quadratic phase coupling(QPC) can be analyzed by bicoherence function. Finally, the application of these techiques to data from actual mechanical systems will be performed insecond report.

• 비파괴검사학회지
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• 제19권2호
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• pp.85-92
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• 1999

비선형 음향효과를 계측함에 의해서 재료열화를 평가하는 연구는 오래 전부터 있어 왔다. 여기서, 비선형 음향효과를 계측하는 가장 일반적인 방법은 전파된 수신 신호에서 기본주파수 성분과 2차 고조파 성분의 절대적인 크기를 계측하는 것이다. 이 목적을 위해서 일반적으로 파워스펙트럼 해석법이 널리 사용되어 왔다. 그러나, 파워스펙트럼은 신호처리 후에도 주파수 영역에서 가우스 잡음이 혼재한다는 단점이 있다. 게다가, 비선형 효과에 의해서 발생되는 2차 고조파 성분의 크기는 너무 작아서 잡음에 묻혀버릴 수도 있다. 본 논문에서는, 이 문제를 해결하기 위해서 주파수 영역에서 가우스 잡음을 제거할 수 있는 바이스펙트럼 해석법을 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 잡음이 크게 혼재된 신호에서도 참 값에 가까운 비선형 파라미터를 구할 수 있음을 밝혔다. 또한, 실제 경우에 이 방법의 유용함을 확인하기 위하여 피로 하중에 의해서 고의로 열화시킨 여러 시편에 대하여 파워스펙트럼과 바이스펙트럼을 구하여 비교하였다.