• 제목/요약/키워드: 실시간 신호제어

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표면 근전도 신호를 이용한 실시간 상지부 동작 예측을 통한 인간-기계 상호작용 (Human-Machine Interaction based on a Real-time Upper Limb Motion Prediction using Surface Electromyography)

  • 권순철;김정
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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    • pp.418-421
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    • 2009
  • 본 논문은 표면 근전도 신호(sEMG)를 이용해 상지부의 동작을 실시간으로 예측하고 이를 기반으로 한 인간-기계 상호작용(Human-machine interaction)에 관한 것이다. 사용자의 상지부에 위치한 5 곳의 근육에서 수집하는 근전도 신호와 인공신경회로망(arfiticial neural network) 알고리즘을 이용하여 상지부 동작을 실시간으로 예측하였고, 기계팔(manipulator)이 예측된 동작을 좇아 움직이도록 제어되었다. 이때, 사용자가 기계팔의 끝단(end-effector)과 접촉해 있는 상태에서 상지부 동작은 2 차원 평면 위에서 이루어지도록 제한된다. 본 논문이 제안하는 동작 예측 방법과 인체 각도계(goniometer)를 이용한 경우의 상호 작용 실험을 통해, 동작 예측을 통한 인간-기계 상호 작용의 성능을 알아보았다. 실험 결과로부터, 제안된 실시간 동작 예측 방법을 이용하여 사용자와 기계의 상호 작용 시스템을 구현할 수 있음을 알 수 있다.

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헬리콥터 능동진동제어시스템 가속도 신호 처리 (Accelerometer Signal Processing for a Helicopter Active Vibration Control System)

  • 김도형
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권10호
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    • pp.863-871
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    • 2017
  • 헬리콥터 능동진동제어시스템에 널리 이용되는 LMS (least mean square) 알고리즘은 전방경로 (forward path) 전달함수와 에러 신호의 연산을 통해 제어 입력을 계산한다. 에러 신호가 정현파 형태일 경우, 기준 신호에 동기화된 진동수, 위상을 가지는 코사인과 사인 함수의 조합으로 표현될 수 있다. 제어 신호 또한 동일한 진동수를 가지게 되므로 제어 입력의 코사인, 사인 성분의 크기만 계산하고, 기준 신호의 진동수, 위상 정보를 활용하면 제어알고리즘은 단순하게 구현될 수 있다. 제어 입력 신호의 계산은 단순한 행렬 연산으로 구현되고, 제어 명령의 변화는 에러 센서의 주파수에 비해 느리기 때문에 제어알고리즘은 낮은 주파수에서 운용 가능하다. 에러 센서의 코사인, 사인 성분을 추출하는 신호처리 알고리즘을 시뮬링크 모델로 구현하고, PIL (processor in the loop) 모드 시뮬레이션을 통해 실시간 작동 성능을 평가하였다.

디지털 벡터모듈레이터 기반의 $2{\times}2$ GPS CRPA 패턴 제어기술

  • 김준오;배준성
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.411-414
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    • 2006
  • 본 논문은 다양한 GPS 재밍대응 기술 중에서 안테나 기반의 CRPA(Controlled Reception Pattern Antenna) 시스템에 관한 소개 및 안테나의 널(null) 패턴 합성에 필요한 핵심 모듈인 디지털 I/Q 벡터모듈레이터(Vector Modulator)를 이용한 GPS용 $2{\times}2$ CRPA 패턴 제어방법에 관한 연구 내용이다. 일반적으로 시스템에서 미리 결정된 방향으로 만들어진 안테나 빔을 이용한 위상배열안테나(phased array antenna)와는 달리 CRPA 구조의 GPS 위성수신용 적응배열안테나(adaptive array antenna)는 각 안테나 소자(element)로부터 수신된 신호들을 실시간으로 해석하여, GPS 배열 안테나의 패턴 특성을 제어한다. 본 연구에서는 $2{\times}2$ 배열 정사각(square) 구조의 CRPA를 채택했으며, 재밍신호 방향으로 널(null) 패턴을 합성하기 위한 방법으로 PC에서 제어 가능한 DAC(Digital to Analog Converter)을 이용하여 I/Q 벡터모듈레이터로 인가되는 RF신호의 위상(phase) 및 진폭(amplitude)을 조절한다. 이때 원하는 널(null) 패턴이 합성되도록 네 개의 각 안테나 소자 쪽으로 8채널의 복소가중치(complex weight)를 인가한다.

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저압 광 산란 입자측정센서의 신호 분석 알고리즘 연구

  • 문지훈;윤진욱;정혁;권용택;강상우;윤주영;신용현;김태성
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.35-35
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    • 2011
  • 반도체 공정 및 디스플레이 공정에서 발생하는 오염입자는 공정 불량을 일으키는 가장 큰 원인 중의 하나이며, 수십 나노에서 수 백 나노의 크기를 갖는다. 최근 디스플레이 및 반도체 산업이 발전함에 따라 회로의 선폭이 점차 감소하고 있으며 오염입자의 임계 직경(critical diameter) 또한 작아지고 있다. 현재 반도체 및 디스플레이 산업에서 사용되는 측정방법은 레이저를 이용하여 공정 후 표면에 남아있는 오염입자를 측정하는 ex-situ 방법이 주를 이루고 있다. Ex-situ 방법을 이용한 오염입자의 제어는 웨이퍼 전체를 측정할 수 없을 뿐만 아니라 실시간 측정이 불가능하기 때문에 공정 모니터링 장비로 사용이 어려우며 오염입자와 공정 간의 상관관계 파악에도 많은 제약이 따르게 된다. 이에 따라 저압에서 in-situ 방법을 이용한 실시간 오염입자 측정 기술 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 저압 환경에서 실시간으로 입자를 모니터링 할 수 있는 장비를 입자의 광 산란 원리를 이용하여 개발하였으며, 산란 신호를 입자크기로 변환하는 신호 분석 알고리즘 연구를 수행하였다. 빛이 입자와 충돌하게 되면 산란 및 흡수 현상이 발생하게 되는데 이 때 발생하는 산란 및 흡수량과 입자 크기와의 연관성이 Gustav Mie에 의해서 밝혀졌으며, 현재까지 광을 이용한 입자 크기 분석 장치의 기본 원리로 사용되고 있다. 하지만, Mie 이론은 단일입자가 일정한 강도를 가진 광을 통과할 경우인 이상적인 조건에서 적용이 가능하고 실제 조건에서는 광이 가우시안 분포를 가지며 광 집속에 의해서 광 강도가 위치에 따라 변하기 때문에 이러한 조건을 가지는 광을 입자가 통과할 때 발생하는 산란량은 단순히 Mie 이론에 의해서 계산하는 것이 불가능 하다. 본 연구에서는 이러한 현상을 입자 측정의 불확정성 이라고 규정하고 입자가 특정한 위치를 통과할 확률을 이용하여 신호를 분석하는 알고리즘을 개발 및 연구를 수행하였다.

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Wi-Fi신호로 제어되는 융합형 다중라벨기 설계 (Design of Fusion Multilabeling System Controlled by Wi-Fi Signals)

  • 임중수
    • 한국융합학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.1-5
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    • 2015
  • 본 논문에서는 Wi-Fi신호로 제어되는 융합형 라벨기 설계에 대하여 기술하였다. 현재 산업체에서 사용되는 라벨기는 산업현장에서 단독 장비로만 사용되고 인터넷이나 다른 네트웍 연결을 가지고 있지 않아서 라벨기가 수집한 자료를 전송하는 기능이 없어서 매우 불편하였다. 본 연구에서는 라벨기가 작업한 라벨의 종류와 사용량을 실시간 Wi-Fi를 사용하여 서버 컴퓨터로 전송할 수 있도록 정보통신(IT) 융합기술을 이용하여 설계하였다. 이러한 융합형 라벨기 시스템은 서버 컴퓨터에서 실시간으로 작업량과 작업상태를 파악할 수 있어서 기존 라벨기를 사용하는 경우보다 작업능력을 향상시키고 실시간으로 품질을 파악할 수 있게 되었다.

실시간 MPEG-1 오디오 인코더의 설계 및 구현 (A Design and Implementation of the Real-Time MPEG-1 Audio Encoder)

  • 전기용;이동호;조성호
    • 방송공학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.8-15
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    • 1997
  • 본 논문에서는 하나의 TMS320C31 Digital Signal Processor (DSP)를 사용하여 실시간으로 동작하는 Motion Picture Experts Group-1 (MPEG-1) 오디오 인코더 시스템을 구현하였다. 우선 MPEG-1 Audio Layer-2 및 심리음향모델-1 관련 기본 알고리듬을 C-언어로 구현하여 기본 동작을 확인하였다. 그리고 전체실행 시간을 줄이기 위하여, 이를 다시 Texas Instruments (Tl) 어셈블리어로 작성하였다. 마지막으로, MPEG-1 오디오 인코더 시스템을 위한 실제 DSP 하드웨어 회로 보드를 설계, 제작하였다. Analog-to-Digital Converter (ADC) 제어, 입출력 제어, 그리고 DSP 보드에서 PC로의 비트열 전송과 같은 주변 모듈들은 Very High Speed Hardware Description Language (VHDL)을 사용하여 Field Programmable Gate Array (FPGA)로 구현하였다. 제작된 시스템은 48 KHz로 샘플링 되는 스테레오 오디오 신호를 실시간으로 처리하여 192 kbps 비트율로 부호화된 비트열을 출력시킨다. 다양한 형태의 스테레오 오디오 신호를 통해, 제작된 오디오 인코더 시스템의 실시간 동작과 양질의 오디오 신호가 복원됨을 확인하였다.

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이중 입출력 메모리를 이용한 새로운 영상입력 장치의 설계 및 제작에 관한 연구

  • 오영수;서일홍;변증남
    • 전기의세계
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    • 제36권3호
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    • pp.190-204
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    • 1987
  • 본고에서는 이중입출력 메모리(Dual-Port RAM)를 이용한 영상 입력장치(Image Memory)의 설계 및 그 제어 신호 발생기에 대하여 논하였다. 이중 입출력 메모리 소자인 TMS4161은 기존의 표준 64K x 1DRAM Port와 256bit의 내부적 Shift REgister와 연결된 Serial Port가 있어서, 실시간 영상 처리 및 그래픽 용으로 사용하기에 적합하나, 그 사용에 있어서 가장 어려운 문제로 제안된 주소 신호 발생기 및 요구중재기에 대한 해결 방안을 제시하였다. 또한 서로 독립적인 두개의 입출력 장치가 있다는 장점을 이용하여 하드웨어에 의한 실시간 처리도 가능한 구조로 쉽게 확장할 수 있어서 소프트웨어에 의한 실시간 처리로 가능하리라 사료된다. 앞으로는 512x512x8의 영상 메모리 구조 뿐만 아니라 1024x1024x8의 영상메모리 구조에 대하여 더욱 연구할 필요가 있다고 본다.

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원격 측정 시스템 파라미터 실시간 업데이트 PCM 엔코더 구조 (PCM Encoder Structure for Real-time Updating of Telemetry System Parameters)

  • 박유광;윤원주
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.452-459
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    • 2019
  • 본 논문에서는 원격 측정 시스템 파라미터에 대한 실시간 업데이트가 가능한 PCM (pulse code modulation) 엔코더 구조에 대해 기술한다. PCM 엔코더 내부에는 FPGA (filed programmable gate array), flash 메모리, 센서 데이터 계측을 위한 아날로그 신호 조절부를 구성하였다. PCM 엔코더의 FPGA 내부에 로직을 통해 UART (universal asynchronous receiver/transmitter) 통신, 아날로그 신호 조절부 제어, flash 메모리 제어, 프레임 구성이 가능하다. UART 통신을 이용해 PC에서 파라미터 데이터를 PCM 엔코더에게 송신할 수 있으며, flash 메모리가 제어되어 원격 계측 시스템의 파라미터가 실시간으로 업데이트 되어 최종적으로 프레임이 구성된다. 시뮬레이션과 검증을 통해 파라미터 데이터의 실시간 업데이트 여부에 대해 확인하였으며, 제안된 구조를 이용하여 유연성과 편의성을 높인 원격 계측 시스템을 구성할 수 있음을 확인하였다.

실시간 입체 음상 제어 시스템의 구현 (Implementation of Real-Time Sound Image Control System)

  • 이동우;김영오;고대식;강성훈
    • 한국음향학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.79-87
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    • 1999
  • 본 논문에서는 입체 음상 제어 알고리즘을 실시간 처리에 적합하도록 재구성하였으며, 범용 DSP 칩인 TI사의 TMS320C40 기반의 디지털 신호처리 보드를 이용하여 실시간 구현하였다. 구현된 실시간 입체 음상 제어 시스템의 성능은 청취 실험을 통하여 평가되었다. 청취실험 결과, 정위된 허음상은 헤드폰과 스피커를 통하여 지각이 가능하였으며. 헤드폰을 통해 재생된 음상이 스피커를 통해 재생된 음상보다 지각이 잘되는 것으로 나타났다. 고도각 지각 실험에서는 전후방향보다 좌우방향의 지각이 우수하게 나타났으며, 정지음보다 이동음의 지각이 우수하게 나타났다.

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