도시화된 인구밀접지역과 인공잡음(예, 소음, 진동, 전력선 등)이 매우 심한 환경에서 양질의 탄성파 자료를 획득하기 위하여 기준점을 이용한 실험적 수준의 탄성파 측정시스템을 개발하였다. 소음과 전자파 잡음에 대한 상관측정(소음에 대한 상관측정의 센서는 마이크와 수진기 사용, 전자파에 대한 상관측정의 센서는 EM루프와 수진기 사용)을 각각 김포공항과 전라북도 김제시에서 수행하였으며, 또한 각 잡음의 측정 시계열에 대해 스펙트림 분석도 실시하였다. 소음에 의한 두 센서(마이크와 수진기)반응은 높은 상관성을 갖고 있으나, 두 센서 반응의 가장 큰 차이는 200Hz를 기준으로 저주파수 그리고 고주파수대역에서 일어나고 있다. 200Hz 이하의 주파수대역에서는 수진기를 통하여 측정한 잡음의 스펙트럴 에너지가 상대적으로 크고(예, 10Hz와 100Hz에서 각각 20dB 이상 큼) 200Hz 이상의 상대적인 고주파수에서는 마이크를 통하여 측정된 잡음의 수준이 높다(예, 500Hz에서 30dB 이상). 전체적으로 수진기를 통하여 측정된 잡음의 스팩트럴 파워는 주로 600Hz 이하에 집중되어 있는 반면에 마이크에 측정된 잡음의 파워는 주로 200Hz이상에서 분포하고 있다. 전력선 잡음을 가정하여 교류직류 인버터에서 발생한 전자파잡음에 대한 EM루프와 수진기를 통하여 측정한 전자파잡음은 각 센서에서 그 파형이 매우 일정하며, 또한 서로 간에 높은 상관성을 보였다. EM루프에 측정된 전자파잡음의 경우 60Hz에 대한 기수 조화주파수가 우수 조화주파수에 비하여 그 스펙트럴 에너지가 매우 크지만, 수진기의 경우는 그 차이가 거의 없었다.
본 논문에서는 현재 운영 중인 DGPS 기준국 환경에서 위성시계 이상 발생시 실시간으로 이상현상을 검출하고 식별하기 위하여, 기준국 수신기의 측정잡음을 최소화하는 기법에 대해 다룬다. 기준국 수신기의 측정잡음을 최소화하기 위하여, 의사거리 측정치에 포함된 오차항목을 제거하여 순수 측정잡음 만을 추정한다. 먼저 두 대의 기준국 수신기의 출력을 이용하여 비공통 성분 오차를 제거한 다음, 해당 보정치를 적용하여 측정잡음을 최소화시킨다. 측정잡음 최소화를 기반으로 위성시계 이상발생시 이상신호를 검출하고 이상위성을 식별하여 DGPS 기준국 시스템의 가용성을 증대시키고자 한다.
본 논문에서는 잡음 환경에서 음성 인식 시스템의 성능을 개선할 수 있는 잡음제거 방식과 거리 측정 방법을 연구하고 백색 및 유색 잡음 환경에서 거리 측정 방법에 따른 음성 인식 시스템의 성능을 평가하였다. 잡음 제거 방법으로는 음성 인식 시스템의 전처리 과정으로서 사용될 수 있는 스펙트럼 차감법, 자기 상관 차감법, 적응 잡음 제거, 적응 빔 형성기가 있으며 거리 측정 방법으로는 Log Likelihood Ration($d_{LLR}$), 켑스트럼에 의한 거리 측정 ($d_{CEP}$), 가중 켑스트럼 거리 측정 ($d_{WCEP}$), 스펙트럼 기울기에 의한 거리 측정 ($d_{RPS}$), 켑스트럼 투영 거리 측정방법 ($d_{CP},\;d_{BCP},\;d_{WCP},\;d_{BWCP}$)들이 있다. 백색 및 자동차 잡음 환경에서의 화자 종속 단독음 인식 실험 결과, 켑스트럼 계수의 높은 차수에 큰 가중을 두는 거리 측정 방법인 $d_{RPS},\;d_{WCEP}$가 잡음에 강한 특성을 나타내었으며, 잡음이 존재할 때는 pre-emphasis를 하지 않은 경우가 높은 인식율을 얻을 수 있었다.
본 논문은 Hewlett-Packard사의 ATF-10136 저잡음 GaAS FET 소자를 이용하여 GPS 규격에 맞는 저잡음 증폭기를 설계한 것이다. 저잡음 증폭기의 실제 측정 성능을 평가하기 위하여 ADS(HP사 제품) 소프트웨어를 이용하여 이론치를 구하였으며 실험치와 비교하였다. 1575MHz 증폭기의 잡음지수는 1.78dB로 측정되었으며 이는 이론치의 2dB보다 낮음을 확인하였다. 또한 측정 이득은 33.0075dB이며 GPS 제원의 35dB$\pm$0.5dB내에 있음을 확인하였다 모든 S-파라미터와 측정치는 회로망 분석기(HP8510)으로 측정하였고 잡음지수를 잡음지수계(HP8970B)로 측정하였다 실험 결과 이득, 입력 정재파비 출력 정재파비등 모든 파라미터가 GPS 제원을 충분히 만족함을 확인하였다.
웨이블릿 변환 영역에서 잡음제거 방법 중 Visushrink 추정에 사용되는 경계값은 측정 데이터 수와 잡음편차에 비례하는 것으로 알려져 있으나 잡음편차가 알려지지 않은 경우 Donoho는 웨이블릿 변환 영역의 최고대역에서 잡음편차 추정 방법을 제시하였다. 본 논문에서는 분산이 데이터 수에 반비례함을 이용하여 threshold 기법을 이용하여 잡음제거 시 계산량을 감소를 목적으로 차 신호를 이용하여 측정데이터 수를 줄인 후 영상신호의 가우시안 잡음을 soft threshold 기법을 적용하고 이 기법의 실용성을 밝혔다.
원자력 발전소 방사성 잡음 규제기준을 설정하기 위하여 발전소 내의 전자파 잡음 환경을 측정하였다. 대상 발전소는 1000 MW급 울진 원자력발전소 3호기로 발전소 출력 0 %에서부터 100 %까지 10일간 주 제어실 및 전기설비실 주변을 대상으로 US NRC Reg. Guide 1.180 및 Mil-Std-462D를 측정기준으로 하여 전기장 10 kHz ${\sim}$ 7 GHz. 자기장 30 Hz ${\sim}$ 100 kHz의 방사성 잡음을 측정하였다. 측정결과를 최소자승법을 이용한 회귀분석으로 잡음 한계값을 유도하여 미국 EPRI 및 NRC 측정결과와 비교한 결과 자기장의 경우 낮은 한계값을 보였고 전기장의 경우는 20 dB 이상 높게 결정되었다.
W-대역 도파관 잡음원 교정을 위한 잡음 측정 시스템을 구성하고, 기본적인 특성에 대하여 논하였다. 잡음 측정 시스템은 상용 잡음 지수 분석기, W-대역 주파수 변환기, 그리고 국부발진기로 구성되어 있다. 일반적으로 잡음원 교정에는 Y인자법이 사용된다. Y인자법에서는 잡음 수신 시스템의 출력이 입력 잡음 전력과 선형적이라는 가정을 전제한다. 그러므로 잡음 측정 시스템의 선형성은 시스템의 성능을 결정하는 기본적인 파라미터이다. 잡음 측정 시스템의 선형성은 믹서부, 중간 주파수(IF)부, RF부로 나누어 평가하였으며, 각각 0.24 dB, 0.05 dB, 0.20 dB이다. 또, 잡음 측정 시스템의 잡음 지수는 7~17 dB로 평가되었다. 이 잡음 측정 시스템은 잡음원 교정뿐만 아니라, 여러 가지 전기전자 소자, 기기, 그리고 시스템의 잡음 특성 평가에도 활용될 것이다.
저차 동적계(특히 카오스계)에서 측정한 시계열의 잡음을 제거하기 위해서 SVD(Singular Value Decomposotion)을 이용한 새로운 간편하고 매우 효과적인 새로운 잡음 제거법이 소개되었다. 이 방법은 위상궤적(phase portraint)을 재구성하는데 중점을 두었으며, 궤적행렬(trajectory matrix)을 구성하는데 그 기본을 두었다. 이 궤적행렬에 SVD를 반복적으로 사용하여 신호와 잡음을 분리하였다. 이 방법은 Duffing계에서 측정한 잡음이 섞인 카오스 신호에 적용되었으며, 또한 실험에 의한 진폭변조된 신호에도 적용되었다.
본 논문에서는 함정의 주요 식별인자인 천이소음을 측정하기 위하여 웨이브렛 패킷을 이용한 수중 배경잡음 및 외부 잡음을 제거하는 새로운 방법을 제안한다. 함정 천이소음은 해양환경 특성상 낮은 신호대 잡음비를 가지므로, 개별센서로 측정하기 위해서는 잡음 제거가 필수적으로 요구된다. 배경잡음을 제거하기 위해 웨이브렛 임계치를 각 노드에 일괄적으로 적용하는 기존의 잡음제거 방법은 다양한 외부 잡음이 존재하는 수중환경에서는 적합하지 못하다. 따라서 본 연구에서는 배경잡음 및 외부 잡음을 제거하기 위해 신호와 잡음을 구분하여 각 노드별 임계치를 차별 적용하며, 이러한 임계치에 따른 변형된 소프트임계처리법을 제안한다. 제안 기법의 타당성은 모의 시뮬레이션과 다중 개별센서를 이용한 해상실험을 통하여 확인한다.
실내 소음의 정확한 측정은 환경소음 관리상에 요구되어 지는 것이나 측정계 자체의 잡음으로 인하여 소음원이 가지는 원래의 잡음이 항상 영향을 받게되는 문제가 있다. 본 연구에서는 새로운 소음레벨 측정기술로서 크로스 스펙트럼법을 사용하여 측정된 신호로부터 측정계가 가지는 잡음을 효과적으로 제거하는 방법을 제안하였다. 두 개의 측정용 마이크로폰으로부터 받아들인 신호는 각각의 전치 증폭기를 통하여 A/D 변환기에 의해 디지털 신호화하여 크로스 스펙트럼을 이 디지털화 된 신호로부터 계산하고 측정계가 가지는 잡음과 소음 원의 잡음은 서로 무상관이므로 우리가 원하는 정확한 소음레벨을 측정할 수 있는 것이다. 제안된 기술의 성과는 염가의 상용 마이크로폰으로도 사용할 수 있었기 때문에 실험적으로 그 유효성과 경제성이 입증되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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