• 제목/요약/키워드: 양자잡음

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MB-OFDM UWB 시스템에서 초기 반송파 주파수 동기의 정확도 향상을 위한 다중 심볼 간격 추정 알고리즘 (A Multiple-Symbol Interval Estimation Algorithm for Precision Improvement of Initial Carrier-Frequency Synchronization in Multiband-OFDM UWB System)

  • 진용선;박계완
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제47권3호
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    • pp.35-40
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    • 2010
  • 본 논문은 MB-OFDM UWB 시스템에서 양자화 잡음의 영향에 의해 저하된 초기 반송파 주파수 오프셋 추정의 정확도를 향상시키는 알고리즘을 제안한다. 일반적인 OFDM 시스템에서 반복적으로 이웃하는 프리엠블 심볼들이 초기 반송파 주파수 동기에 사용되지만, 수신부 A/D 변환기에서 발생한 양자화 잡음의 영향에 의해 주파수 오프셋 추정의 성능은 제한된다. 본 논문에서는 초기 주파수 동기를 위해 이웃하는 한 심볼 간격의 프리엠블 심볼을 사용하는 일반적 방식을 위상 모호성 (phase ambiguity)이 발생하지 않는 범위 안에서 바로 이웃하지 않는 다중 심볼 간격의 프리엠블 심볼에 기반한 방식으로 확장하여 초기 주파수 오프셋 추정의 성능을 향상시키는 다중 심볼 간격 추정 알고리즘이 제안된다. 또한 본 논문은 3-대역 도약 (hopping)하는 최대 30 개의 프리엠블 심볼이 4-비트 A/D 변환기를 통해 입력될 때 최적의 다중 심볼 간격이 '6'임을 구하여 제시한다. MB-OFDM UWB 시스템용 채널 환경에서의 시뮬레이션 결과, 제안된 다중 심볼 간격 추정 방식은 5 ppm 미만의 정확도로 초기 주파수 오프셋을 추정할 수 있음을 확인하였다.

광 계수 방식의 라만 라이다 시스템을 이용한 원격 수소 가스 농도 계측 방법에 대한 연구 (Study of a Method for Measuring Hydrogen Gas Concentration Using a Photon-counting Raman Lidar System)

  • 최인영;백성훈;차정호;김진호
    • 한국광학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.114-119
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    • 2019
  • 본 논문은 원격으로 수소 가스의 계측이 가능한 광 계수 방식의 소형 라만 라이다 시스템 개발에 관한 것이다. 수소 가스에 의한 라만 신호는 매우 미약한 신호로서, 신호 대 잡음비가 매우 낮다. 광 계수기는 광 판별기를 갖고 있어, 레이저에 의하여 발생한 배경 신호의 전기적 잡음을 제거할 수 있는 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 출력이 낮은 레이저와 광 계수기를 이용하여 소형의 라만 라이다 시스템을 개발하였다. 개발된 광 계수 방식의 라만 라이다 시스템의 원격 수소 가스 검출 능력을 증명하기 위하여 수소 가스 농도를 조절할 수 있는 가스 챔버를 이용하여 수소 가스 농도 측정 실험을 수행하였다. 그 결과 10 m 거리에서 최소 0.65 vol.%의 수소 가스 농도 검출이 가능하였다.

주변 잡음 환경에 강한 화자인식 알고리즘 연구 (A study on the robust speaker recognition algorithm in noise surroundings)

  • 정종순
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.47-54
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    • 2005
  • 대부분의 화자인식 시스템은 음성 분석을 통해 화자의 특징을 음향 파라미터 형태로 추출하여 화자의 표준패턴을 만든 후, 입력된 미지의 음성패턴과의 차이를 계산하여 허용 여부를 최종적으로 판단한다. 화자인식에 사용하는 파라미터는 화자의 특징을 충분히 표현함과 더불어 발성 시마다 변동이 작은 것이 바람직하다. 따라서 본 논문에서도 이를 위해서 다음과 같이 제안하였다. 벡터 양자화모델에 비잡음 환경에 강한 스펙트럼 특징과 잡음 환경에 강한 운율정보를 화자인식 시스템에 이용할 것을 제안하였다. 훈련과정에서 코드북 형성시 실제 데이터를 스펙트럼 특징과 운을 특징을 조합하여 원하는 모델 수만큼 만들었다. 인식과정에서는 입력된 테스트패턴을 각 모델간에 거리 측도로 비교하여 가부를 결정하였다. 실험결과 스펙트럼 특징과 운을 특징을 각각 이용할 경우 보다 좋은 인식율을 얻었으며, 특히 잡음 환경에서 안정된 인식율을 확보하므로 상용화의 가능성을 한층 높였다.

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위성영상에서의 적응적 압축잡음 제거 알고리즘 (Content Analysis-based Adaptive Filtering in The Compressed Satellite Images)

  • 최태현;지정민;박준훈;최명진;이상근
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권5호
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    • pp.84-95
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    • 2011
  • 본 논문에서는 위성영상을 압축하는 과정에서 발생하는 압축잡음을 내용 분석을 통해 적응적으로 제거하는 디블록킹 알고리즘을 제안 한다. 특히, 제공된 KOMPSAT(korean multi-purpose satellite)-2는 열 단위로 동일한 양자화 계수를 적용하며 고주파 성분이 많은 부분을 압축하여 효율 및 시간을 향상 시켰으나 압축률이 높은 동일 열 내에 복잡도가 낮은 부분에서 압축 잡음이 나타나는 문제점이 있다. 이러한 압축잡음을 제거하기 위해 일반적인 디블록킹 필터를 적용 시 복잡한 영역을 평활화시키는 문제점이 있다. 따라서 제안한 방법에서는 영상 분석 후 적응적 디블록킹 필터를 통해 에지를 보존하면서 격자잡음을 제거 한다. 이와 동시에 WLFPCA(weighted lowpass filter using principle component analysis)를 이용하여 큰 곡선형 경계부분의 계단잡음을 제거 하였다. 제안한 방법은 성능을 평가하기 위한 모의실험 결과로부터 기존의 방법에 비하여 객관적 화질 지표인 PSNR(peak signal to noise ratio)과 주관적 화질 지표인 MSSIM(mean structural similarity)에서 비슷하거나 향상된 결과를 보였으며 특히, 기존의 압축잡음 제거 알고리즘은 반복적 프로세싱을 통해 계단잡음을 제거하나 제안한 방법은 싱글패스(single-path) 방식으로 시간을 크게 단축시켜 실시간에 가까운 처리가 가능하도록 하였으며, 계산양을 줄여 하드웨어의 적용이 용이하게 하였다.

Dynamic Element Matching을 통한 Multi-bit Delta-Sigma Modulator에서의 DAC Error 감소 방안 비교 (Comparison of Dynamic Elements Matching Method in the Delta-Sigma Modulators)

  • 현덕환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.104-110
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    • 2006
  • 고정도, 저주파용 데이터 변환기로 사용되어온 델타-시그마 변환기는 그 출력 단에 1 bit 혹은 multi-bit 양자화기(ADC)를 사용할 수 있다. 이 중 multi-bit 양자화기를 사용하는 경우 궤환회로에도 multi-bit DAC을 사용하여야 하며 시스템의 데이터 변환 정확도는 DAC의 비선형성에 직접적인 영향을 받는다. 이 영향을 최소화하여 델타-시그마 변환기의 변환 정확도를 높이기 위해서는 DAC에 사용되는 단위 데이터 변환소자 간의 오차가 시스템에 미치는 영향을 최소화 하여야한다. 이 과정 즉 Dynamic Element Matching을 위하여 제안된 4가지 방안(DER, CLA, ILA, DWA)을 비교 설명하였다. 그리고 각 방안을 사용하였을 때 시스템 출력의 잡음 특성을 비교 하였다. 이중 DWA(Data Weighted Averaging) 방안이 가장 우수한 출력 특성을 보였다.

다중 안테나 수신 기법을 이용한 인지무선통신의 채널 센싱 기법 (Channel Sensing Algorithm of Cognitive Radio Using by Multiple Antenna Receiving Technique)

  • 류제원;김종호;최영완;박호현;이정우;권영빈;박재화
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.344-348
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    • 2009
  • Cognitive Radio(CR)는 특정 주파수 대역을 사용하도록 할당된 유저가 사용하지 않을 때, 이를 탐지하여 해당 주파수 대역을 이용함으로써 주파수 스펙트럼 효율을 향상시킬 수 있는 기술이다. 특히, CR에서 스펙트럼 센싱(Spectrum Sensing)은 중요한 기술의 하나라고 말할 수 있다. 기존의 스펙트럼 센싱 성능을 향상시키기 위한 방법으로, 다수의 노드가 각각 판정한 결과를 이용하는 OR-Rule, AND-Rule 등의 기법이 제안된 바 있다. 본 논문에서는 수신 다이버시티 기법 중의 하나인 Equal Gain Combiner(EGC) 알고리듬 이용하여 스펙트럼 센싱 성능을 알아보고 특히, 기존의 방법은 각 노드에서 판정 후 판정부에서 그 결과를 결합하여 최종 판정하는 방법이나, 본 논문에서 적용한 EGC 기법은 각 노드에서 수신된 신호에 대한 검출된 에너지 값을 융합센터(Fusion Center)로 보내어 최종 판정하는 방법이다. 각 노드에서 검출된 에너지 값을 융합센터가 수신한 신호에는 실질적으로 잡음이 섞이게 되므로 이로 인하여 발생할 수 있는 전송 오류를 추가적으로 고려하였다. 또한, 각 노드에서 검출한 에너지 값이 융합센터로 전송될 때에는 양자화 되어서 전송된다. 이에 따라서 양자화 bit수와 관련된 센싱 성능과 데이터의 반복 전송의 필요성, 그리고 그 횟수에 대해 제시하고자 한다.

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헤드업 디스플레이 휘도 증가를 위한 LED 합성비율과 영상잡음에 대한 연구 (A Synthesis Ratio of Light Emitting Diodes and Quantization Noise for Increasing Brightness of Head-up Displays)

  • 지용석
    • 방송공학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.816-823
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    • 2016
  • 본 논문은 디스플레이 휘도를 증가시키기 위하여 적색, 녹색, 청색 고휘도 Light Emitting Diode(LED)를 광원으로 사용하고, Digital Micro Device(DMD) 패널을 적용한 헤드업 디스플레이에서 세 개의 LED 광원 합성 비율과 합성에 따른 양자화 노이즈를 최소화시키는 LED 합성 비율을 연구하였고, 밝기에 영향을 미치는 녹색 LED 구동 비율과 접합 온도에 대하여 분석하였다. 이를 통하여 39%의 LED 중첩 방법을 통하여 황색과 청록색의 2차원 색을 합성하여 33.3%의 휘도 증대 효과를 얻을 수 있었다. 또한 양자화노이즈를 억제하고 영상 화질 측면에서 우수한 색정밀도를 얻을 수 있었다.

적응성 가중 메디안 필터를 이용한 의료용 X선 투시 영상의 양자잡음 제거 (Reduction of Quantum Noise using Adaptive Weighted Median filter in Medical Radio-Fluoroscoy Image)

  • 이후민;남문현
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제51권10호
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    • pp.468-476
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    • 2002
  • Digital images are easily corrupted by noise during the data transmission, data capture and data processing. A technical method of noise analyzing and adaptive filtering for reducing of quantum noise in medical radio-fluoroscopy images is presented. By adjusting the characteristics of the filter according to local statistics around each pixel of the image as moving windowing, it is possible to suppress noise sufficiently while preserve edge and other significant information required in diagnosis. We proposed adaptive weighed median(AWM) filters based on local statistics. We showed two ways of realizing the AWM filters. One is a simple type of AWM filter, which is constructed by Homogeneous factor(HF). Homogeneous factor(HF) from the noise models that enables the filter to recognize the local structures of the image is introduced, and an algorithm for determining the HF fitted to the diagnostic systems with various inner statistical properties is proposed. We show by the experimented that the performances of proposed method is superior to these of other filters and models in preserving small details and suppressing the noise at homogeneous region. The proposed algorithms were implemented by Visual C++ language on a IBM-PC Pentium 550 for testing purposes and the effects and results of the filter in the various levels of noise and images were proposed by comparing the values of NMSE(normalized mean square error) with the value of the other existing filtering methods.

중력파 검출기의 양자 잡음 저감을 위한 필터 공동기 기반 주파수 의존 양자조임 기술과 KAGRA의 필터 공동기 제작을 위한 국제협력연구 (Frequency dependent squeezing for gravitational wave detectors using filter cavity and international collaboration of a filter cavity project for KAGRA)

  • 박준규;이성호;김창희;김윤종;정의정;제순규;성현철;한정열
    • 천문학회보
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    • 제46권1호
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    • pp.37.3-38
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    • 2021
  • Radiation pressure noise of photon and photon shot noise are quantum noise limitation in interferometric gravita-tional wave detectors. Since relationship between the two noises is position and momentum of the Heisenberg uncertainty principle, quantum non-demolition (QND) technique is required to reduce the two noises at the same time. Frequency dependent squeezing using a filter cavity is one of realistic solutions for QND measurement and experimental results show that its cutting-edge performance is sufficient to apply to the current gravitational wave detectors. A 300m filter cavity is under construction at adv-LIGO. KAGRA (gravitational wave detector in Japan) has also started international collaboration to build a filter cavity. Recently we joined the filter cavity project for KAGRA. Current status of squeezing and filter cavity research at KASI and details of the KAGRA filter cavity project will be presented.

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1550nm 파장의 압축광 개발 (Squeezed light generation at 1550nm)

  • 곽근희;윤영도;고병윤;김창희;이성호;박준규;제순규;정의정;김윤종;성현철;라영식
    • 천문학회보
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    • 제46권2호
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    • pp.60.4-61
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    • 2021
  • 차세대 중력파 검출기들이 1.5 ㎛ 이상의 장파장에서의 양자광원을 필요로 함에 따라, 이에 대한 기술 개발의 중요성이 대두되고 있다. 차세대 검출기들은 기존의 검출기에 사용되는 test mass를 fused silica에서 silicon으로 변경하면서 열팽창 현상으로 인해 생기는 정밀도의 한계를 뛰어넘으려한다. 하지만 1064 nm 파장의 경우 silicon에서 흡수율이 매우 높으므로 사용할 수 없기에, 흡수율이 상대적으로 낮은 1.5 ㎛ 이상의 영역의 양자광원이 필요하다. 본 발표에서는 1550 nm 파장에서 압축광 개발에 필요한 기술들을 소개하고, 현재까지 진행된 실험 및 실험결과 들을 보고하고자 한다. 압축광의 pump빔을 만드는 SHG, 압축광이 생성되는 OPO, 생성된 압축광의 quadrature를 측정하기 위한 호모다인 측정기, 빛의 분광 잡음을 줄이고, 원하는 spatial mode로 여과시켜주는 mode cleaning cavity에 대한 내용을 설명한다.

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