In stereo acoustic echo canceller scheme, adaptive filters coefficients converge very slowly or misconverge to real acoustic echo path in receiving room. This is due to cross-correlation between channel signals. In this paper, new preprocessor using absolute difference factor between stereo signals is proposed to reduce cross-correlation between signals. Computer simulations demonstrate that this preprocessor perform well to the half wave rectifier which has simple and good performance of the several preprocessors in recent papers. When the paths in transmitting room change, performance does not degrade in proposed preprocessor.
소리의 파동, 특히 밀폐된 동굴 속에서 일어나는 음향파동에 대한 과학적 접근과 함께 첨단과학을 통한 소리의 분석기법을 통하여 소리과학과 동굴 및 그 구조에 따른 음파의 공명(증폭)현상과 인류생활의 소리문화의 상관성을 재조명하였다. 따라서 동굴 속에서 음악을 연주하는 경우 작은 소리라도 매우 웅장한 소리효과를 낼 수 있으며, 고음보다는 저음에서의 울림효과를 크게 가져 올 수 있다. 특히 이러한 파동현상과 음향효과를 통하여 기 발굴된 동굴의 체계적 관리 방안과 미 발굴 지하 동굴의 발굴에도 적용할 수 있을 것으로 기대되며, 동굴의 음향파동현상을 응용한 기술로 지각운동과 변화 및 동굴의 상태 분석과 변화 요인을 관찰하는데 효과적인 역할과 방법을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
한국어 음성인식기의 성능평가를 위한 기초 연구로서 인식기의 성능에 영향을 끼치는 여러 요인 중 잡음환경 하에서의 롬바드 영향을 입은 음성을 인식하는 경우 인식기의 성능평가와 분석에 관해 논하였다. 성능평가에 있어서는 표준 음성데이타를 잡음환경에서 발성한 것에 가깝게 조작해서 롬바드 영향을 고려한 경우와 그렇지 않은 경우에 대해 평가항목 (잡음의 종류, 신호대 잡음비) 에 따라 인식실험을 행한 결과, 잡음의 종류는 인식성능에 영향을 미치지 않음을 알 수 있었고, 인식률 90%를 한계치로 했을 경우 롬바드 영향을 고려하지 않았을 때는 신호대 잡음비가 10dB 정도에서, 롬바드 영향을 고려한 경우에는 30dB정도에서 동일한 인식률을 나타내어 롬바드 영향을 고려한 경우가 20dB 정도의 인식률 저하를 가져와 실제 평가시 롬바드 영향을 고려해야 함을 알 수 있었다. 분산분석의 결과로부터는 여러 종류의 인식기를 다양한 평가항목에 대해 평가할 때, 각 평가 항목이 인식성능에 미치는 영향을 정량화할 수 있음을 알 수 있었다.
수중 음향 통신은 과거 군사적 목적을 위해 제한적으로 사용되어졌으나, 수중 탐지, 운동체 추적, 잠수함, 부이를 이용한 해양의 날씨 변화 등 해양에서의 통신에 대한 연구가 활발히 이루어지며 활용 분야가 확대되고 있는 추세이다. 수중음향통신은 다중경로로 인한 신호간의 간섭으로 성능 및 전송율이 열약한 실정이다. 따라서 다중 경로 전달 환경인 수중음향통신에서 원활한 통신과 함께 수신 신호의 성능을 향상시키기 위하여 낮은 SNR에서도 우수한 성능을 보이는 채널 부호화 기법에 대해 연구하였다. 본 논문에서는 데이터 길이의 가변성이 좋은 BCJR기반 (2,1,7) 컨볼루션 부호를 적용하였으며, 다중 경로 전달로 인해 왜곡된 데이터를 보상하기 위해 결정 궤환 등화기가 결합된 터보 등화기 구조를 적용하였다. 문경시 경천호에서의 실제 수중 실험을 통하여 BCJR 기반의 터보 등화 구조가 다른 비터비 복호방식의 경판정, 연판정 기법에 비해 성능이 우수함을 검증하였다. 이러한 BCJR 복호의 성능은 반복횟수는 평균 1회에서 3회 정도에 오류가 정정되고, 복호기 입력단의 오류율이 $10^{-1}$ 이하이면 모두 복호가 가능함을 볼 수 있으며, 16번의 수중통신 실험은 약 83%의 성공률을 획득하였다.
본 논문에서는 2018년 10월 동해에서 수행된 장거리 수중음향통신의 해상실험 결과를 제시한다. 하나의 송신기와 16개의 수직 배열 수신기를 이용하여 수중음향통신 신호를 수집하였으며, 송신기와 수신기 사이의 거리는 최대 90 km로 하였다. 대표적인 디지털 주파수 변조 기법에 해당하는 BFSK(Binary Frequency Shift Keying) 방식과 BCSK(Binary Chirp Shift Keying) 방식으로 정보를 전송하였다. 실험 결과 60 km 전송 거리에서는 모든 경우에서 오류가 나타나지 않았으며, 90 km 전송 거리에서는 채널 부호화 기법이 적용되지 않은 비부호화 비트 오류율에 있어서 BFSK와 BCSK 두 방식 각각 평균 0.0197과 0.0007을 나타내었다.
광음향 현미경은 높은 공간 해상도와 높은 대조도를 갖는 영상을 제공할 수 있어 생명과학 연구와 의료응용에 있어 유용하다. 광음향 현미경은 레이저 펄스 송신 후 생체조직에서 발생하는 광음향 신호를 수신하여 영상을 구성한다. 일반적으로 광음향 신호의 크기는 작기 때문에, 고품질의 광음향 현미경 영상을 얻기 위해서는 고성능의 광학 및 음향 모듈과 더불어 신호 수신용 고성능 시스템이 필요하다. 그러나 대부분의 광음향 현미경 시스템은 광음향 신호의 수신, 증폭, 품질향상, 디지털화를 위해 여러 상용 장비의 조합으로 구성된다. 이러한 이유로 광음향 현미경은 부피가 클 수밖에 없으며, 최적의 성능을 제공하기 어렵다. 본 논문에서는 향상된 신호 대 잡음비와 대조도를 제공할 수 있는 광음향 수신 시스템의 구조를 제안하고 성능 평가 결과를 제시한다. 개발한 저잡음 광대역 광음향 신호 수신 시스템은 두개의 저잡음 증폭기, 두 개의 가변 이득 증폭기, 아날로그 필터, 아날로그 디지털 변환기, 그리고 디지털 제어 로직으로 구성되어 있다. 개발된 시스템의 영상 성능은 생체 모사 혈관 팬텀, 와이어 타겟 팬텀 영상 실험을 통하여 상용 신호수신 시스템의 성능과 비교하여 평가하였다. 영상 비교 실험을 통해 개발한 광음향 현미경 시스템이 상용 장비 보다 신호 대 잡음비는 6.7 dB 이상 높았고, 영상의 대조도는 3 dB 이상 높다는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 선체부착형 음향센서의 플랫폼 진동유기 소음 차단 특성을 확인하기 위한 수중 진동 실험을 수행하고 결과를 분석하였다. 음향수조 환경에서 음향센서가 설치된 선체모사구조물과 가진기를 이용하여 플랫폼 진동유기 소음 조건을 구현하였고, 선체모사구조물 및 음향센서에 설치된 표준 가속도계와 음향센서의 출력신호 측정을 통해 음향센서의 진동차단율, 삽입손실 및 진동민감도와 같은 성능지수를 산출하였다. 산출된 성능지수 결과를 토대로 음향센서의 주파수별 소음 차단 특성을 분석하고 실험 기법의 유효성을 검토하였다.
TV 회의 시스템 또는 확성회의 시스템에 응용되는 반향제거기에 있어서, 긴 잔향시간을 갖는 실내 공간에서는 환경변화에 따른 필터계수의 갱신에 많은 시간이 필요하며 실시간 처리에 장애요인이 되고 있다. 따라서 본 논문에서는 MPEG 오디오 시스템에서 이용하고 있는 폴리페이즈 필터 뱅크를 사용한 서브밴드 적응 신호처리법을 제안한다. 이 방법은 입력과 출력의 스펙트럼을 몇 개의 주파수 밴드로 분할하여, 각 밴드를 ES-NLMS 알고리즘을 이용하여 적응처리하는 것이다. 계산기상의 시뮬레이션을 통하여 최적의 서브밴드 수를 구하였으며, 기존의 풀밴드 방식에 대하여 수렴속도 및 제특성이 약 2dB 정도 작을때 서브밴드로 분할하는 방법이 연산량에 있어서 약 88% 정도 감소하여 풀밴드보다 우수한 것으로 나타났다.
본 논문에서는 보청기에서의 적응궤환 제거 성능을 개선하기 위한 방법들을 제안하였다. 첫번째 방법은 순시 경사치를 모니터링하여 최적해를 추적해 가는 것으로 직교원리를 이용한 음향학적 궤환제거 방법이고 다른 하나는 본 실험실에서 제안된 적응 알고리즘인 보상기를 가진 적응알고리즘을 이용한 방법이다. 다양한 시뮬레이션 조건하에서 본 논문에서 제안된 적응 궤환제거 방법이 Greenberg가 제안한 합-방식(Sum-method) 최소자승오차 알고리즘 보다 시스템 부정합, 신호대 잡음비(SNR: Signal-to-Noise Ratio) 및 세그멘트 SNR에서 훨씬 좋은 성능을 나타내었다. 또한 적응 궤환제거에 있어서 직교원리를 이용한 방법은 시뮬레이션에서 보상기를 가진 적응알고리즘을 이용한 방법과 유사한 성능을 나타내었다.
수중에서의 통신은 해수면과 해저면 등에 의한 신호의 반사가 생겨 다중경로 현상이 발생한다. 이러한 다중경로의 영향으로 신호는 왜곡되고 원활한 수신을 방해하게 된다. 이러한 다중 경로 환경에서 본 논문에서는 수신신호의 성능을 향상시키고자 수중통신에 적합한 반복부호를 설정하였다. 적용가능한 반복부호로는 터보 부호와 LDPC 부호가 있으며, 성능 및 부호화 길이, 등화기 적용 등의 파라메타를 기반으로 수중통신에서는 터보 부호의 적용이 적합하다는 결론을 얻었다. 따라서 터보 부호 기반의 터보 등화기를 사용하여 실제 동해 바다에서 송수신 거리가 5Km 그리고 데이터 속도를 1Kbps로 설정하여 성능을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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