• 제목/요약/키워드: 신호 모델링

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GPS 위성이상 분석 및 이상신호 모델링

  • 고재영;한영훈;신미영;조득재
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2013년도 춘계학술대회
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    • pp.111-112
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    • 2013
  • GPS는 항행, 측량, 지도제작, 시각동기 등 정확한 위치정보가 필요한 여러 분야에서 활용되고 있으며, 이에 대한 의존도는 점점 증가하고 있는 추세이다. 따라서 GPS 신호에 이상이 발생하는 경우 GPS를 기반으로 한 여러 시스템에서 혼란 및 막대한 경제적 손실이 발생할 것으로 예상된다. 이를 방지하기 위해 GPS 신호의 이상 감시를 위한 연구가 활발히 이루어지고 있는 추세이며, 이러한 연구 중에는 기존의 이상사례에 대해 분석하는 부분도 포함된다. GPS 신호 이상은 위성 고장, 태양폭풍에 의한 이온층의 급격한 변화, 항법메시지의 오류, 전자파 간섭 등 여러 요인에 의해 발생하게 된다. 본 논문에서는 위성 고장 사례 중 위성시계 이상, 위성궤도 이상와 이온층 폭풍에 의한 이상, 대류층 변화에 의한 이상에 대해 분석하고 이 때 고장으로 인해 발생한 이상신호에 대해 모델링을 수행한다. 기존의 이상사례에 대한 분석결과 및 모델링한 신호는 GPS 신호의 이상 감시 알고리즘을 개발 및 검증하기 위한 목적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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증기발생기 세관 와전류 탐상신호의 모델링기반 해석 및 실험적 검증 (Model-Based Interpretation and Experimental Verification of ECT Signals of Steam Generator Tubes)

  • 송성진;김의래;임창재;이진호;김영환
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.8-14
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    • 2004
  • 증기발생기 세관의 결함을 정량적으로 평가하기 위해서 신경회로망과 전자기 유한요소 모델링을 사용한 모델링기반 와전류 신호해석기법을 개발해왔다. 본 연구에서는 개발된 신호해석 기법을 검증하기 위해서 실제로 얻어진 와전류 신호를 해석하였다. 유한요소 모델링을 이용하여 생성된 모사 와전류 신호로 데이터베이스를 구성하였으며, 이들을 사용하여 PNN 분류기와 BPNN 크기 산정 신경회로망을 학습시켰다. 축대칭 가공 결함에서 실험 와전류 신호를 획득하였으며, 이 신호를 신경회로망에 입력시켜서 신호를 해석하였다. 신호 해석 결과는 매우 우수하여, 모델링을 이용하여 개발한 신호해석기법은 실제 와전류 신호 해석에 활용할 수 있음을 알았다.

동적 세그멘테이션을 이용한 폴리포닉 오디오 신호의 정현파 모델링 (Sinusoidal Modeling of Polyphonic Audio Signals Using Dynamic Segmentation Method)

  • 장호근;박주성
    • 한국음향학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.58-68
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    • 2000
  • 본 논문에서는 폴리포닉 오디오 신호에 대한 정현파 모델링 방법을 제안한다. 정현화 모델링을 폴리포닉 오디오 신호에 적용하는데 있어서 가장 큰 문제점은 스펙트럼 분석을 위한 분석 윈도우의 크기를 결정할 수 없다는 것이다. 또한 고음질의 합성음을 위해서는 악기음의 특성을 결정짓는 어택이 잘 보존되어야 한다. 본 논문에서는 입력 신호를 6개의 옥타브 벤드 구조의 다중 해상도 필터 뱅크를 통과시키고, 각 서브벤드 신호에 대해 서로 다른 크기의 분석 윈도우를 적용시킴으로써 폴리포닉 오디오 신호에 대한 분석 윈도우 크기 결정 문제를 해결한다. 정현파 모델링에서 발생하는 어택과 같은 천이 구간에서의 퍼짐 현상을 개선하기 위해 각 서브밴드 신호에 동적 세그맨테이션 방법을 적용하여 천이 구간 근처에서는 분석과 합성 프레임 크기를 작게 하는 방법을 사용한다. 이 방법을 통해 서브밴드 신호의 구간별 시간-주파수 특성에 따라 적절한 크기의 윈도우를 선택할 수 있다. 동적 세그멘테이션 방법으로는 기존의 방법보다 계산량과 성능 면에서 더 나은 특성을 보이는 방법을 제안한다. 여러가지 폴리포닉 오디오 신호에 대한 시뮬레이션 결과 제안한 정현파 모델링 방법이 음질의 손상 없이 원래 신호를 잘 복원할 수 있음을 확인하였다.

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고 출력증폭기의 특성 모델링에 따른 신호 간섭 분석 (Analysis on Signal Interference with Characteristic Modeling of High Power Amplifier)

  • 박덕종;안상일
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.377-380
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    • 2006
  • 본 논문에서는 통신해양기상위성의 지상국에 구축된 고 출력증폭기에 대한 특성 모델링 및 이에 따른 입력신호에 따른 출력 신호의 상호 간섭에 대한 결과가 정리되어 있다. 고 출력증폭기는 지상국에서 위성으로 신호를 전송할 때 필요한 장비로써 비선형 특성으로 인해 입력된 신호에 대한 다양한 하모닉 성분이 발생된다. 특히 통신해양 기상위성의 지상국의 경우에는 하나의 고 출력증폭기에 대해 두개의 서로 다른 주파수의 신호를 입력해야 하는 것을 고려해야 하기 때문에 이에 대한 영향은 사전에 반드시 분석되어야 한다. 본 논문에서는 고출력증폭기의 P1dB 특성곡선에 의해 특성 모델링을 수행한 결과 및 이러한 모델을 검증하기 위해 이미 정의된 두 신호에 대한 간섭의 양을 확인하였다. 특히 고 출력 증폭기의 전단에 속하는 상향 주파수 변환기의 특성을 고려한 신호를 사용하여 실제의 통신해양기상위성으로 데이터를 전송할 때의 결과를 얻는데 중점을 두었다. 그 결과 상호간의 간섭에 의해 발생되는 신호는 실제 보내고자 하는 신호의 대역과 매우 가깝게 있으며 그 크기는 보내고자 하는 신호의 특성에 따라 달라지는 것을 확인 할 수 있었다.

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시간가중치의 로버스트 칼만필터를 이용한 음성분석 (Speech analysis using the Robust Time-Weighted Kalman filtering)

  • 최홍섭;안수길
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제11권1E호
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    • pp.73-78
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    • 1992
  • 시벼형 신호인 음성 신호의 분석에 칼만필터를 이용하였다. 일반적인 음성 분석은 프레임단위의 처리방법인 선형 예측 부호화 기법을 주로 이용하지만 음성의 시변 특성을 파악하는데에는 적절하지 못 하다. 따라서 순차적인 추정기법으로 많이 이용되는 칼만 필터를 음성 분석에 적용하였다. 또한 음성과 같은 시변신호에서는 과거 신호의 잡음의 분산값에 적당한 가중치를 부가하므로써 과거의 신호에 의해 서 현재의 추정값에 미치는 영향을 줄였으며 이를 음성의 천이 구간에서의 파라메타 추정에 사용하였 다. 그리고 음성신호 모델에서 생기는 모델링 오차는 일반적으로 백색 가우시안 잡음으로 가정하고 있 으나 이는 자음과 같은 무성음에서 특징 파라메타 푸정에는 오차가 적지만 모음등의 유성음에서는 음성 발생시의 여기신호인 펄스열에 의해서 많은 모델링 오차를 생기게 한다. 따라서 모델링 오차신호는 Non-Gaussian 확률분포로 가정한 후 로버스트 칼만 필터를 사용하여 합성으멩 대해 특징 파라메터를 추출하였다.

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생물학적 네트워크의 통합적 모델링 시스템 개발 (Development of Unified Modeling System for Biological Networks)

  • 유석종;박준호;유재수
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2013년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.275-276
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    • 2013
  • 생명현상은 다양한 단백질들 간의 상호작용으로 외부의 환경에 대처하고 생명유지를 위한 다양한 생화학반응을 수행한다. 이러한 복잡한 생명현상의 과정을 이해하기 위해서 생명과학자들은 유전자 조절네트워크, 신호전달네트워크, 대사네트워크 등 다양한 종류의 네트워크를 모델링하고 있다. 하지만 각각의 모델링방법은 각 분야별로 다양하게 존재하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 다양한 종류의 생물학적 네트워크를 통합적으로 모델링할 수 있는 통합적 모델링 시스템을 설계하고 구현하였다. 특히 신호전달 과정에 대한 블리온 모델링기법, 유전자 발현조절 및 대사과정에 대한 ODE(Ordinary Differential Equation)모델링 그리고 유전적 표현형을 분석할 수 있는 Flux 모델링을 하나의 모델링 시스템에서 설계 하였다. 또한 이 같은 다양한 종류의 모델링을 지원하기 위해서 SBML포멧을 기준으로 가시적인 모델링 시스템을 구현하였다. 특히 연구자가 모델링한 생물학적 모델이 다른 형태의 모델링기법에도 적용될 수 있도록 전환할 수 있도록 하였다. 이러한 통합적인 모델링 시스템은 향후 복잡해지는 생물학적 네트워크를 손쉽게 모델링 할 수 있는 시스템으로 활용될 것이다.

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신호 모델링 기법을 이용한 소총화기 신호 검출에 대한 연구 (A Study on the Detection of Small Arm Rifle Sound Using the Signal Modelling Method)

  • 신민철;박규식
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.443-451
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    • 2015
  • 본 논문에서는 신호 모델링 기법을 이용하여 소총화기에서 발생하는 탄환충격파(SW, Shock Wave) 음향신호와 총성(MB, Muzzle Blast) 음향신호를 효과적으로 검출할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 전장에서 저격수의 위치를 탐지하기 위해서는 저격수의 소총화기에서 발생하는 탄환충격파와 총성 신호를 정확하게 검출하여 적 저격수의 방향각과 거리를 추정하는 것이 중요하다. 제안 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 국내 군 사격장에서 실제 소총화기 발사 실험을 진행하였고, 실험결과 제안 알고리즘은 탄환충격파 신호 검출에 있어 기존 알고리즘에 비해 최대 20% 가까운 성능향상을, 총성 신호 검출에 있어서는 약 5% 정도의 성능향상을 가져옴을 확인할 수 있었다.

RF중계기 미세발진현상의 수치적 모델링 (Numerical Modelling of Weak Oscillation Phenomena in RF Repeaters)

  • 이학용;송성준;이홍배
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2002년도 하계학술대회 및 세미나
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    • pp.43-45
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    • 2002
  • 이동통신 무선망 설계 시에는 전파강도가 부족하여 발생하는 부분적인 음영지역을 해결하기 위해서 기지국 신호를 재증폭하는 중계기를 이용하게 된다. 이러한 중계기는 입출력 안테나 사이에 충분한 격리도를 확보하지 않으면 증폭된 출력신호가 입력단으로 유입되어 시스템 발진현상이 발생하게 된다. 격리도에 따라 신호의 신호대잡음비를 저하시키는 수준의 미세발진이 발생하거나 출력증폭기의 한계점에 도달시키는 완전발진이 발생 된다. 기지국에 입력된 신호를 복조하여 신호의 상태에 따라 단말기 출력을 증가시키도록 제어하는 상황에서 이러한 중계기의 발진현상은 시스템 성능의 현저한 저하를 가져오게 된다. 본 논문에서는 실험적으로 발견된 중계기 발진현상을 수학적 모델링을 통하여 중계기의 특성 및 입출력 안테나 사이의 격리도와 미세발진현상과의 관계를 규명한다. 아울러 실험결과와의 비교분석을 통하여 본 논문에서 제시한 모델링의 타당성을 증명한다.

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신호제어 변수들의 기호적 시간해석을 이용한 최적 교통 신호제어 방법 (The optimal traffic signal control method using the symbolic timing analysis)

  • 윤동영;이종근;지승도
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.43-49
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    • 2002
  • 본 연구는 첨단 신호 시스템 알고리즘의 최적해를 구하는 문제를 기호적 시뮬레이션 기법으로 해결하기 위한 방법론을 제시한다. 최근 지능형 교통 시스템의 일환으로 최적화 된 교통신호를 생성하기 위한 신호제어기법들이 많이 개발되었다. 하지만 이러한 신호제어기법은 복잡한 교통환경에서 신호제어 변수간의 다양한 상호작용의 모든 해를 제공할 수 없는 한계를 지닌다. 한편 기호적 시뮬레이션 기법은 발생 가능한 모든 사건과 시간관계를 자동 생성시킴으로써 동적으로 변화하는 다양한 교통환경에 대해서 신호제어 변수간의 모든 시간관계를 추론해 낼 수 있는 장점을 지닌다. 하지만 기호적 시뮬레이션을 이용한 모델링에 있어서 교통량과 같은 양적인 요소들의 기호적 표현에는 어려움이 따른다. 따라서 본 논문에서는 교통량과 같은 양적인 요소들을 시간에 따른 변화량으로 해석하여 첨단 신호 시스템 알고리즘의 최적해를 구하는 문제에 접근한다. 이를 위해 국내 첨단 신호 시스템을 대상으로 신호제어 전략에 필요한 양적 요소를 검토하고, 이러한 양적 요소를 시간에 따른 변화량으로 해석하여 모델링 하고, 기호적 시뮬레이션 실험을 수행하여 최적신호 제어 알고리즘을 생성한다.

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홀센서를 사용한 펄스와전류탐상 신호의 수치모델링 및 코일센서 신호와의 특성 비교 (Numerical Modeling of the Hall Sensor Signal Used in Pulsed Eddy Current Testing and Comparison of Its Characteristics with a Coil Sensor Signal)

  • 신영길
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.490-495
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    • 2016
  • 펄스와전류탐상에서 탐상 신호는 주로 센서코일에 유도되는 기전력의 시간에 따른 변화를 측정하여 사용되었는데, 최근에는 홀센서(Hall sensor)로 측정한 신호를 사용하는 경우도 많아지고 있다. 본 논문에서는 펄스와전류탐상에서 나타나는 홀센서 신호를 수치적으로 모델링하여 예측하였다. 이를 위해 두께 측정을 위한 탐촉자를 설계하고 먼저 계단입력전류를 사용한 수치해석을 수행하여 홀센서를 사용하였을 경우의 신호를 예측하였다. 또한, 코일을 센서로 사용하였을 경우의 신호도 동시에 계산하였다. 수치모델링 결과로 예측된 홀센서 신호들은 실험 연구를 통해 보고된 신호들과 유사한 형태를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 그리고 피검사체의 두께 변화에 따른 두 신호들의 특성을 분석하고 비교해 본 결과, 홀센서 신호에서는 코일센서 신호에 비해 두께 변화를 판별하기 위한 정보가 더 적게 제공된다는 것을 알 수 있었다. 펄스입력전류를 사용한 경우의 탐상 신호들도 계산해 본 결과, 두 신호 모두 사용된 펄스의 폭이 지난 시간에는 계단입력전류를 사용한 경우의 응답이 반대가 되어 감소하는 형태로 나타난다는 것을 확인할 수 있었다.