• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권2호
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• pp.258-266
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• 2012

음향방출(Acoustic Emission, AE) 시스템은 최근 조기 결함 검출 시스템 개발을 위해 적용되고 있으며, 그에 따르는 신호처리 기법에 대한 문제를 해결하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 신호처리 기법 중 포락처리(Envelope analysis)가 베어링 결함 분석에 사용되고, Wavelet Transform은 기어 등의 결함 분석에 용이한 것으로 알려져 있다. 하지만 여전히 AE 신호를 위한 신호처리 기법은 불확실하다. 따라서 본 논문에서는 AE 시스템을 적용한 조기 결함 검출 시스템 개발을 위한 사전 연구로, AE 신호를 분석하기 위한 신호처리 기법으로 Hilbert Transform(HT)과 Hilbert-Huang Transform(HHT)에 대해 비교 분석한다. AE 신호는 피로시험을 통해 취득되었으며, 취득된 AE 신호를 두 신호처리 기법을 적용하여 주파수 및 시간 신호에 대해 분석하였다. HT에 비해 HHT가 시간-주파수 영역에 대해 결과를 나타내기 때문에 좀 더 명확한 특징을 보이는 데에 반해 신호처리 시간 및 필터링에 대한 단점을 보이고 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권8A호
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• pp.1298-1310
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• 2001

이 논문에서는 채널 상태가 천천히 변할 때, 직교 주파수 분할 다중화-부호분할 다중접속 시스템에 적합한 채널 추정 방법을 제안하고 성능을 분석한다. 제안한 채널 추정 방법은 시간과 주파수 영역 모두에 파일럿 심볼을 삽입하고, 이산 퓨리에 변환 후 영을 채워 넣는 방법을 이용한 내삽법으로 모든 부채널의 전달 함수를 얻는다. 또한 변환 영역에서 저대역 여파를 통해 받은 파일럿 신호에 존재하는 가산성 백색 정규 잡음의 영향을 상당히 줄일 수 있다. 이 때 저대역 여파기의 차단 주파수는 채널의 다중경로 수에 따라 정해진다. 같은 방법을 이용한 내삽법을 시간축으로 적용하여 시간에 따라 변하는 부채널의 채널 응답을 얻을 수 있다. 이 논문에서는 여러 가지 내삽법에 대한 평균 제곱 오차 성능을 수식적으로 제시한다. 제안한 저대역 여파를 결합한 내삽법을 쓰면 채널의 통계적 특성에 관한 정보 없이, 그리고 훨씬 적은 계산량으로 선형 최소 평균 제곱 오차 추정기와 비슷한 성능을 얻는다. 레일리 감쇄 채널에 대한 모의 실험을 통해 같은 비트 오류율에 대한 신호 대 잡음 비의 이득이 있음을 보인다.

• 한국음향학회지
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• 제20권7호
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• pp.76-82
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• 2001

본 논문에서는 7 kHz 대역의 광대역 신호 압축기를 위한 새로운 양자화 방법을 제안한다. 일반적인 광대역 신호 압축기는 입력 신호를 주파수 영역으로 변환하고 청각 모델을 적용하여 주파수 대역별로 양자화하여 Huffman 코딩하는 구조를 가진다. 그러나, 주파수 대역별로 신호의 특성이 일정하지 않으므로 모든 대역을 동일한 방법으로 양자화하면 각 주파수 대역의 특성에 적합한 양자화를 하지 못하므로 전체 압축기의 성능이 저하된다. 따라서 본 논문에서는 각 주파수 대역별로 특성을 분석하여 주파수 영역 또는 시간 영역 중에서 양자화에 효율적인 영역을 선택하여 양자화 하는 새로운 방법을 제안한다. 제안한 양자화 방법의 성능을 측정하여 ITU G.722.1 표준 압축기의 양자화 방법보다 우수한 성능을 가지는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권6호
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• pp.167-173
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• 2016

압축 센싱은 기존의 섀넌/나이키스트 이론보다 낮은 샘플링률로 신호를 샘플링 하여도 원신호로 복원할 수 있다는 이론이다. 본 논문에서는 압축 센싱을 이용하여 반향 신호의 정량적 주파수 특성을 직접 추출하여 이를 이용한 초음파 감쇠 지수 예측 방법을 제안한다. 일반적인 초음파 감쇠 지수 예측 방법들은 시간 영역에서 수집된 반향 신호를 Fourier 변환 등을 통해 주파수 영역으로 변환하는데, 제안하는 예측 방법은 압축 센싱으로 수집된 데이터를 복원하는 과정에서 적용하는 basis 행렬을 이용하여 시간 영역으로의 완전한 신호 복원 없이 반향 신호의 주파수 특성을 직접 추출하여 감쇠 지수를 예측한다. 3가지의 basis 행렬을 통해 주파수 영역에서 복원된 반향 신호에 대하여 다중 참조 신호를 이용한 Centroid Downshift 방법으로 감쇠 지수를 예측하여 각각의 예측 정확도와 실행 시간을 비교 분석하였다. 컴퓨터 모의 실험 결과 이산 코사인 변환(DCT) 행렬을 적용하는 경우, 50%의 압축률에서는 압축 센싱을 적용하지 않은 경우와 0.35% 이내의 예측 정확도를 보였으며, 압축률을 70%까지 높이는 경우에도 약 6% 이내의 평균 예측 오차를 보였다. 제안한 압축 센싱을 적용한 반향 신호의 주파수 특성 추출 방법은 향후 주파수 영역의 다른 정량적 초음파 분석 방법에 적용할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.300-301
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• 2007

본 논문에서는 실시간 스펙트럼 추정기에 기반하여 시간-주파수 영역 반사파 계측 시스템에서의 동축케이블 결함을 검출하는 방법을 제안한다. 시간-주파수 영역 반사파 계측 시스템은 가우시안 포락선(Gaussian Envelop)모양의 첩 신호를 기준신호로 하여 도선에 반사파를 분석하는 기법으로써 타 방법에 비하여 높은 정확도를 자랑하는 것으로 알려져 있다. 하지만 결함 위치를 추정하기 위해 Wigner 시간 주파수 분포 함수를 이용하므로 계산량 증가에 따른 실시간 구현이 어렵다는 단점이 있었다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 본 논문에서는 LMS 스펙트럼 추정기를 이용한 시간-주파수 영역 반사파 계측 시스템의 구현방법을 새롭게 제안한다. 제안된 기법은 실제 동축케이블에 대한 실험결과를 통하여 그 성능을 입증하도록 한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권5호
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• pp.377-382
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• 2004

본 연구에서는 건강한 남성 13명을 대상으로 최대자발 근수축의44%, 55%, 66%에 해당하는 40, 50, 60kg의 부하를 주었으며 초당 48$^{\circ}$의 속도로 요추신전 운동을 반복함으로써 근피로를 유발 시켰으며, 피검자의 왼쪽 척추기립근에 표면전극을 부착하여 근전도 신호를 측정하였다. 웨이브렛을 이용하여 '시-주파수'영역에서 근전도 신호를 주파수대역별로 분리하여 근피로도를 측정하고 중앙주파수를 이용하여 얻은 결과를 비교하였다. 본 연구에서는 중앙주파수가 시간에 따라 더 맞은 주파수 영역으로 천이되며 단지 대표 주파수의 경향만 나타냄을 확인할 수 없었다. 그러나 웨이브렛을 이용한 근피로도 분석 방법은 중앙주파수와는 달리 근육의 피로함에 따라 고주파수 대역의 신호(375～438Hz)는 일정하거나 감소하고 저주파영역의 신호(0∼125Ha)는 증가하는 경향이 확인되어 웨이브렛 분석을 통해서 근피로를 정량화할 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 동 적운동 시 웨이브렛을 이용한 분석방법이 중앙주파수 보다 근피로도를 분석하는데 있어 더욱 유용함을 확인할 수 있었다.확인할 수 있었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.464-470
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• 2002

본 연구에서는 초음파를 사과의 비파괴 품질판정에 이용하기 위한 기초 연구로서 사과 표면에 입사, 반사되는 초음파 신호를 계측 및 분석하기 위한 시스템을 구축하고 저장기간에 따른 사과의 초음파 특성을 계측하였으며, 그 결론은 다음과 같다. 1. 구성된 비 접촉식 초음파 장치를 이용하여 전압-시간 그래프에서 전압의 진폭(PTP)값을 구하였고 신호처리용 프로그램을 이용하여 획득한 신호를 주파수 영역에서 분석하여 피크주파수, 영역별 에너지 밀도함수 등을 구하였다. 2. 사과의 초음파 특성을 분석한 결과 사과의 저장기간은 초음파 응답신호의 진폭(PTP) 및 제 3영역 에너지 스펙트럼 밀도함수와 높은 상관성이 있는 것으로 나타났다. 3. 초음파를 농산물의 비파괴 품질판정에 적용시 문제가 되고 지는 센서와 시료와의 접촉응력에 의한 응답신호의 변형에 의한 문제를 해결하고자 비 접촉식 센서를 사용하였으며, 실제 농산물에 적용이 가능한 것으로 판단되었다.

• 한국음향학회지
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• 제22권8호
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• pp.670-679
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• 2003

본 논문에서는 수중 천이신호 탐지를 위하여 시간주파수 영역에서 신호분석이 가능한 웨이브렛을 적용하였다. 낮은 신호대 잡음비를 가지는 관측신호로부터 천이신호를 탐지하기 위하여 고차통계 기법과 웨이브렛을 사용하였으며, 웨이브렛을 이용하여 신호를 주파수 영역에서 분해한 다음 고차통계 기법을 이용하여 분해된 웨이브렛 계수들의 정규분포 특성을 측정하였다. 제안한 방법으로 천이신호를 탐지할 경우 낮은 신호대 잡음비를 가지는 관측 신호로부터 천이신호를 잘 탐지할 수 있었다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2001년도 하계 학술대회 논문집(KISPS SUMMER CONFERENCE 2001
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• pp.65-68
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• 2001

본 논문에서는 주파수영역에서 동일한 주파수 간격을 갖는 직교반송파에 의하여 만들어지며 DS-CDMA에 주파수 다이버시티 효과를 줄 수 있는 CI 칩 파형 형성 방식에 대하여 검토한다. CI 칩 파형을 이용한 새로운 통신 방식 CI/DS-CDMA을 소개하고 대표적인 주파수 선택성 페이딩 채널환경에서 성능을 분석을 통하여 이 시스템의 주파수 다이버시티 효과가 시간영역에서 경로 다이버시티를 이용하는 RAKE 수신기를 갖는 통상적인 DS-CDMA에 비하여 성능개선 효과를 가져올 수 있음을 보인다.

• 한국음향학회지
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• 제35권1호
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• pp.8-15
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• 2016

Fractional 푸리에 변환(Fractional Fourier Transform : FrFT)은 기존의 푸리에 변환의 일반화된 형태로서, 변환차수 ${\alpha}$에 따라 임의의 시간-주파수 영역에서의 신호해석이 가능하다. FrFT는 특히 LFM(Linear Frequency Modulation) 신호의 분석에 있어 잡음에 강한 특성으로 인해 많은 장점을 가진다. 본 논문에서는 능동소나에서 표적에 맞고 반향된 수신신호의 FrFT 스펙트럼으로부터 표적과의 거리를 추정하는 새로운 방법을 제안하였다. 합성한 표적 신호를 통해 제안한 방법의 타당성을 검증하였으며, 실제 수중 실험을 통해 얻은 잡음 및 잔향 환경에서의 신호에서도 신뢰성 있는 표적과의 거리 추정이 가능함을 확인하였다.