많은 연구를 통해 음성 인식은 잡음이 존재하지 않는 환경에서는 매우 높은 인식률을 보이고 있으며 실제로 여러 분야에서 응용되고 있다 하지만 여러 잡음이 존재하는 환경에서는 그 성능이 급격하게 저하되어 잡음 에 둔감한 인식기와 잡음 제거가 필수적이다. 본 내용에서는 독립 요소 기법에 기반 한 잡음 제거 기법을 소개하고 이를 칩으로 구현하고 그 결과를 고찰해 보겠다.
환경오염 문제가 심각한 오늘날 사람들은 대기, 수질 등에 대해서는 오염의 형태를 쉽게 인식하나, 전자오염(Electromagnetic-Pollution)에 대하여는 직접적으로 느낄 수 없는 까닭에 잘 이해하지 못하고 있는 실정이다. 그러나 이 전자오염은 개개인 뿐만 아니라 많은 사람들에게 영향을 미칠 수가 있다. 예를 들어 뇌방전에 의한 전기적 과도현상으로 항공 관제탑과 비행기들과의 통신이 두절되어 충돌사고를 일으킬 수 있기 때문이다. 이러한 전자잡음현상을 EMI(Electromagnetic Interference)라고 하는데 요즈음은 부품의 고속화, 고집적화로 인해 전기.전자제품의 내잡음성이 감소될 뿐 아니라 저가격화 및 정보사회 발달에 따른 기기의 급속한 보급으로 전자환경보전이라는 면에서 EMI현상은 매우 심각한 실정이다. 또한 전기.전자에서의 EMI연구 뿐 아니라, 전력의 질적향상을 위하여 고주파, 유도장해 등의 전력계통에서의 EMI현상도 검토되어야 한다. 저주파대에서의 전력계통 EMI현상은 송전선 인근의 통신선 안전문제, 라디오, TV의 수신장해문제, 차기 초고압(800KV급), 송전선 설계문제 등을 감안할 때, 매우 중요한 분야라 하겠다. 여기에 부품 또는 설비가 외부잡음이나 내부잡음에 영향을 받지 않고 또한 그 기기 자신이 방출하는 잡음이 다른 곳에 영향을 주지 않는 양위성 즉 EMC (Electromagnetic Compatibility) 제어가 필요하게 되었다.
전력선 채널 내의 잡음은 주로 전력선에 연결되어 있는 전기기기에 의하여 발생한다. 전기기기의 종류 및 구조에 따라 기기들이 발생하는 잡음이 매우 다양하기 때문에 전력선 통신을 위해서는 이러한 잡음의 특징을 분석하는 일이 중요하다. 기존의 전력선 채널에 대한 잡음분석은 주로 주파수 축에서 이루어 졌으나 몇몇 연구에 의하여 기기에 의하여 발생하는 잡음은 주로 시간에 따라 주기적인 성격을 지닌다는 사실이 밝혀져 왔다. 본 논문은 여러 잡음 중 전원 주파수와 동기를 이루는 잡음을 시간과 주파수 두 가지 측면에서 통계적 특성을 추출함으로서 특성을 분석하였고 이를 통하여 개선된 잡음 모델방법을 제시하였다.
수면생리신호는 ${\mu}V ~ {\mu}V$ 급으로서 미소하므로 고이득 증폭기를 이용하여 기록하는데 이때 외부에서의 전기적 잡음이 혼입된 경우 그 잡음까지 기록되어 기록 파형으로 부터의 수면단계 해석에 오류를 초래한다. 일반적으로 수면기록장치에는 주관심 주파수대역이 낮으므로 하드웨어에서 기본적으로 저역필터링을 수행할뿐아니라 소프트웨어에서 전원잡음을 필터링하는 기능을 제공한다. 그렇지만 이러한 필터링에도 불구하고 실제에는 예기치 못하는 전기적 잡음이 혼입되어 있을 수 있으므로 본 연구에서는 Medilog SAC847(Sleeping Analysing Computer) 다원수면기록장치(Polysomnograph)를 이용하여 수면생리신호들을 측정한 뒤 SAC847 본체에 기록 저장된 raw signal을 자체 제작한 Data Acquisition System으로 읽어들여 Matlab 으로 FFT 시켜본 결과 여전히 전원잡음이 관측되어 60 Hz notch 필터를 설계하여 완전히 제거할 수 있었다.
전력선 채널 잡음은 전력선에 연결되어 있는 전기기기들에 의하여 변화하는 특성을 갖으며, 이러한 잡음 특성을 극복하기 위한 한가지 방법으로 DS/SS 방식을 적용하는 방법이 있다. 그러나 저속 DS/SS 전력선 모뎀의 경우 낮은 데이터전송률 때문에, 잡음 특성을 개선하기 위하여 Chip 수가 큰 PN code를 적용하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 전원 전압에 동기되어 잡음의 양이 변화하는 것에 따라 PN code를 변경하는 방법[1]을 적용하고자 하였다. 전력선 채널의 잡음은 비교적 부하가 고정적인 가로등 전력선 채널로 한정하여 잡음을 모델링 하였으며, 전원전압에 맞추어 잡음의 양에 따라 PN code 길이를 변경하는 FSK 방식의 DS/SS 시스템을 구성하여 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 적용된 시스템이 전력선 채널에서 효과적 성능을 발휘함을 확인하였다.
마이크로파대 이상의 높은 RF 전파는 신호레벨이 비교적 작고 간섭현상에 매우 민감한 특성을 가지고 있다. 따라서 이러한 미소한 입력전파의 수신시 수신기 전체의 감도를 높이고 잡음을 저감시킬 목적으로 사용되는 고주파 증폭기가 저잡음 증폭기이다. 본 고에서는 LNA의 기본적 특성분석과 지능형교통시스템에 응용되는 5.8GHz대 단거리전용통신용 LNA를 구현하기 위한 기본 FET 증폭기의 전기적 특성을 연구하고 직렬 궤환에 의한 최소잡음과 최소 입력 정재파비의 최적 설계 파라미터를 도출하였다.
영상 잡음 제거는 잡음으로 저하된 영상으로부터 잡음 없는 영상을 복원하는 기술이다. 최근 영상 처리에 딥러닝을 사용한 학습 기반 방법 중 저수준 컴퓨터 비전 분야에 고수준 영상 정보를 활용하는 접근이 있었다. 본 논문에서는 고수준 영상 정보인 영상 분할 지도를 활용하여 영상 속 가산 백색 잡음 제거 연구를 진행하였다. 잔차 연결을 활용한 구조의 인공신경망 모델에 잡음 영상, 잡음 수준 지도, 영상 분할 지도를 입력으로 넣어 고수준 영상 정보를 활용할 수 있게 하였다. 본 논문에서 제안한 인공신경망을 Outdoor Scene Dataset과 CBSD68 Dataset에 대해 확인해본 결과, PSNR과 인지적인 측면에서 DnCNN과 FFDNet보다 성능이 향상되는 것을 확인하였다.
수술실에서 수술도중 환자의 뇌파를 관찰하고자 할 경우에 전기수술기를 사용하게 되면 매우 높은 주파수와 큰 전압의 전기적 잡음이 발생하게 되며, 기존의 뇌파측정기는 이 잡음에 의해서 포화되어 뇌파 측정이 불가능하다. 본 연구에서는 고신뢰도의 뇌파 측정용 CSA 시스템을 구성하기 위하여 전기수술기의 간섭이 적은 양극 뇌파증폭기를 개발하고자 하였다. 개발된 양극 뇌파 증폭기는 balanced filter를 사용하여 전기수술기의 잡음이 뇌파 증폭기의 입력으로 들어가는 것을 줄이도록 하였으며, 전치증폭기의 전원과 신호를 접지와 분리하여 전기수술기에서 나온 전류가 뇌파 증폭기를 통해 접지로 흘러 들어가는 경로를 차단하였고, 높은 주파수에서도 CMRR 특성이 좋은 차동증폭기를 사용하여 고주파 성분의 공통 성분 잡음을 제거함으로써 전기수술기의 잡음을 상당히 줄일 수 있었다. 이와 같이 개발된 양극 뇌파증폭기는 고이득, 저잡음, 높은 CMRR, 고입력 임피던스, 낮은 열잡음 등의 특성을 가지므로 순수한 뇌파의 측정에 유용하며, 전기수술기를 사용할 경우에도 지속적으로 뇌파를 측정할 수 있는 고신뢰도의 CSA 시스템의 구현에 이용할 수 있다.
본 논문은 군 위성의 지상 단말 중 하나인 운반형 위성단말의 구성품인 저잡음하향주파수변환기의 설계 및 제작에 관해 기술하였다. 저잡음하향주파수변환기는 물리적으로 하향변환모듈, 저잡음증폭모듈, 송신대역억제필터, 아이솔레이터, 기구, 케이블조립체로 구성된다. LNB의 전기적 요구 규격인 이득, 잡음특성, 불요파 등의 전기적 특성을 만족하기 시뮬레이터(AWR)를 이용하여 설계하였다. 이득, 잡음특성은 각각 61.4dB 및 1.37dB로 측정되었고, 불요파 특성은 각각 -66.79dBc로 측정되었다. 표 1의 전기적 요구 사항 중 상기 3가지 뿐만 아니라 다른 항목에 대해서도 모두 만족함을 확인하였다.
다층 인쇄회로기판에서 고속 신호를 정확하고 신속하게 배선 설계하려면, 물리적 설계 규칙과 신호 잡음을 고려한 전기적 설계 규칙을 정립하고, 적용할 신호 검증 도구를 사용하여 신호의 충실성을 검증하여야 한다. 본 논문은 현재 개발 제작되어 동작 중에 있는 HIPSS(High Performance Storage System)보드에 대한 전기적 설계 규칙과 고속 신호의 배선에 따른 일부 고속 신호의 신호 검증 방법을 설명한다. 또한 전기적 설계 규칙을 적용하여 인쇄회로기판을 설계하는 경우, 발생하는 신호 지연, 반사 그리고 누화 등의 신호 잡음을 검증 도구를 이용하여 시뮬레이션 하고, 분석한 결과를 보이며, 수정된 고속 신호의 배선 설계를 확인한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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