• 제목/요약/키워드: 크로스 스펙트럼

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음향 인텐시티의 누설오차 개선에 관한 기초적 연구 (A Basic Study on the Improvement of Leakage Error of the Acoustic Intensity)

  • 정의봉;정호경;안세진;윤상돈
    • 한국음향학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.345-350
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    • 2003
  • 음향 인텐시티는 근접한 두 개의 마이크로폰으로부터 얻어지는 음압의 크로스스펙트럼으로부터 얻어진다. 크로스스펙트럼은 이산 푸리에 변환에 의해 얻어지는데 이는 기록시간과 신호의 주기가 일반적으로 일치하지 않기 때문에 누설오차의 발생을 피할 수 없다. 그러므로 기존의 FFT 해석기로부터 얻어지는 음향 인텐시티는 왜곡된 값을 보여준다. 본 논문에서는 단일주파수를 가지는 조화 신호에 누설오차가 발생한 경우 푸리에 변환된 데이터를 규정한다. 또한 왜곡된 데이터로부터 누설오차의 영향을 제거하는 방법을 제안한다. 제안한 방법의 타당성을 보이기 위해 몇 가지 수치해석 예를 보인다.

크로스 스펙트럼 기법을 이용한 저레벨 소음의 측정 (Measurement of low level sound noise using cross spectrum method)

  • 박창규;강경일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.241-248
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    • 1998
  • 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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크로스 엔트로피 기반 스펙트럼 센싱에서 채널 점유 시간 변화에 따른 히스토그램 Bin 개수 선택 기법 (Histogram Bin Number Selection Method Robust to the Variations of Channel Occupancy for Cross Entropy)

  • 용슬바로;장성진;김재명
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.88-97
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    • 2013
  • 기존에 제안된 대부분의 스펙트럼 센싱 기법은 해당 시간에 센싱 된 우선사용자의 신호만을 다루고 있다. 하지만 해당 시간 이전의 우선사용자의 상태를 이용하게 되면 조건부 확률을 사용하여 검출기의 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 따라서 크로스 엔트로피(Cross Entropy) 기반의 스펙트럼 센싱 기법에서는 해당 시간 이전의 우선사용자의 상태도 함께 이용하는 기법을 제안하였으며 이를 통해 우선사용자 신호 검출 성능을 향상시키고 잡음에 강인한 성능을 갖도록 하였다. 그러나 이러한 크로스 엔트로피 기반의 스펙트럼 센싱 기법은 모두 실제 이상적인 센싱 환경만을 고려하였다. 다시 말해, 우선사용자의 채널 점유 시간이 항상 일정하다고 가정한 상태에서 센싱을 수행하였다. 하지만 실제 상황에서는 우선사용자가 채널을 점유하는 시간이 이상적인 상황보다 길어질 수도, 반대로 짧아질 수도 있으며 이로 인해 스펙트럼 센싱 성능이 변화 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 실제 상황에서도 센싱 성능을 일정하게 유지할 수 있는 기법을 제안하였으며 이를 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

인체 뇌 대사물질에서의 In vitro 2D-COSY와 2D-NOESY 스펙트럼 분석 평가 (Evaluations of Spectral Analysis of in vitro 2D-COSY and 2D-NOESY on Human Brain Metabolites)

  • 최보영;우동철;김상영;최치봉;이성임;김은희;홍관수;전영호;정재준;김상수;임향숙
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제12권1호
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    • pp.8-19
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    • 2008
  • 목적 : 본 연구에서는 인체 뇌 대사물질에 대하여 2D MR 기술인 correlation spectroscopy (COSY) 와 nuclear Overhauser effect/enhancement spectroscopy (NOESY)를 직접 적용하고, 데이터를 획득하여 인체 뇌대사물질들간의 스칼라 짝지움 (coupling)과 쌍극자 (dipolar) 상호작용- NOE에 대한 분석을 통하여 결합연결관계 및 공간연결관계에 대한 정보를 획득하고자 하였다. 대상 및 방법 : 모든 2-D (dimensional) MR 실험 (즉, COSY와 NOESY)은 z축 능동차폐 펄스경사자장, 삼중공명 동결탐침기가 장착된 Bruker Avance 500 (11.8 T) 장비에서 298 K에 수행되었다. MRS상에서 뇌 대사물질과 유사하도록만든 희석액을 만들었고, 최종 MRS 샘플은 10% $D_2O$를 이용하였다. 2-D 스펙트라는 2048 복합 (complex) 데이터 포인트로서 총 320개 의 free induction decay (FID)를 평균화 (averaging)하였고, $H_2O$에서 얻어진 스펙트라는 8012 Hz 였다. 반복지연 (repetition delay) 시간은 2초, 각각의 FID는 4개의 평균화를 선택하였다. 얻어진 2D-COSY, 2D-NOESY 데이터는 Top Spin 2.0 소프트웨어에서 후 처리기법 (post-processing)에 의해 분석되었다. 분석 대상 대사물질은 N-acetyl aspartate (NAA), creatine (Cr), choline (Cho), glutamine (Gln), glutamate (Glu), myo-inositol (Ins), lactate (Lac)로서 총 7 가지 화학물로서 주요 목표 피크로 정했다. 결과 : 인체 뇌 대사물질에 대한 대칭형태의 2D-COSY와 2D-NOESY 스펙트럼을 획득하였고, COSY 스펙트럼상에서는 오직 1.0-4.5 ppm 사이에서만 교차피크들이 생성된 반면 NOESY 스펙트럼상에서는 1.0-4.5 ppm 외에도 7.9 ppm에서 공명 교차피크를 발견할 수 있었다. COSY 스펙트럼을 통하여 lactate에서 메틸 프로톤과 CH 프로톤의 COSY 크로스피크가 발견되었고, NAA에서 메틸렌 프로톤들간과 메틸렌 프로톤과 NH프로톤의 크로스피크가 발견되었고, Ins에서 CH 프로톤 들간의 크로스피크가 발견되었다. NOESY 스펙트럼을 통하여 NAA 분자내 NH 프로톤과 메틸 (-CH3) 프로톤과의 NOESY 크로스피크가 발견되었고, lactate에서 메틸 프로톤과 CH 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Cr에서 메틸 프로톤과 메틸렌 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Glu에서 메틸렌 프로톤 들간과 또한 메틸렌 프로톤과 CH 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Gln에서 메틸렌 프로톤과 CH 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Ins에서 CH 프로톤 들간의 크로스피크가 발견되었다. 결론 : 본 연구에서는 in vitro 상태의 인체 뇌 대사물질에 2D-COSY와 2D-NOESY 기술을 직접 적용하고, 결합연결관계 및 공간연결관계에 대한 정보를 성공적으로 획득하여 분석하여 보았다. 본 연구 결과물은 향후 인체 내 in vivo 2D-COSY를 이용한 뇌 대사물질 연구에 매우 유용하리라 사료된다.

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하모닉 웨이브릿 변환을 이용한 표면파 시험을 위한 향상된 데이터 해석기법의 개발 (Development of Advanced Data Analysis Method Using Harmonic Wavelet Transform for Surface Wave Method)

  • 박형춘;조성은
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.115-123
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    • 2008
  • 지반과 같은 다층으로 구성된 시스템을 통과하여 전파되는 파의 분산특성은 표면파 지반조사에서 매우 중요한 요소이다. 이러한 표면파의 분산곡선(주파수위상속도 곡선)은 크로스 파워 스펙트럼에 의해 결정되는 위상 스펙트럼을 사용하여 쉽게 결정할 수 있다. 그러나 크로스 파워 스펙트럼에 의해 결정되는 분산곡선은 현장에 항상 존재하는 잡음에 의해 쉽게 손상되며, 손상된 분산곡선을 사용하는 경우 잘못된 조사 결과를 도출하기도 한다. 본 논문에서는 이러한 기존 방법의 문제점을 해결하고자 하모닉 웨이브릿 변환을 이용한 새로운 위상 스펙트럼 결정방법을 제안하고 이를 분산곡선을 결정에 적용하였다. 제안된 방법은 효과적으로 현장에 존재하는 배경잡음의 효과를 제거할 수 있다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위하여, 지반을 모사한 다층구조에 대해 수치모의실험을 수행하였다. 수치모의실험을 통하여 제안된 방법이 심한 잡음조건하에서도 효과적으로 신뢰할 수 있는 위상 스펙트럼과 분산곡선을 결정할 수 있음을 볼 수 있었으며, 이를 통하여 제안된 방법의 타당성을 확인하였다.

암석 절리면 거칠기의 정량화에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Quantification of Rock Joint Roughness)

  • 천병식;김대영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.85-97
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    • 2001
  • Tse와 Cruden(1979)에 의해 암석 절리면 거칠기 정량화에 대한 연구가 시작된 이후 통계적인 정량화방법, 프랙탈 차원을 이용하는 방법 그리고 스펙트럼 분석을 이용하는 방법이 제안되었다. 이러한 통계적 정량화방법은 치수의존적이라는 단점이 있으며, 프랙탈 차원을 이용하는 방법은 크로스오버 차원이라는 문제점이 있는 것으로 평가되고 있다. 이 문제점들을 보완하는 방법으로 스펙트럼 분석법이 제시되어 많은 연구가 이루어졌다. 본 연구에서는 Barton과 Choubey(1977)가 제안한 10개의 절리면 프로파일을 수치화하고 통계적 분석, 프랙탈 차원 분석 그리고 스펙트럼 분석을 실시하여 이들 문제점을 살펴보고 스펙트럼 분석법이 위상이 변조된 프로파일에 대하여 문제가 있음을 확인하였다. 이들 문제점을 해결하기 위하여 측정간격과 프로파일의 기울기를 의미하는 통계적 파라미터의 관계를 선형으로 회귀분석하였다. 이렇게 구한 10개의 1차식의 기울기와 절편은 JRC와 매우 상관성이 높게 나타났다. 이 기울기와 절편을 거칠기 정량화의 변수로 사용함으로서 통계적 분석법에서의 치수의존적인 문제와 스펙트럼 분석에서의 위상변조의 문제를 해결하였다.

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크로스레이어 기법을 통한 인지무선 환경에서 TCP 성능 개선 (Improving TCP Performance over Cognitive Radio Networks using Cross-Layer Approach)

  • 변상선
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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    • pp.319-321
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    • 2015
  • 인지무선네트워크 (Cognitive Radio Networks) 환경에서 스펙트럼의 원소유주인 1차사용자가 전송을 개시하는 경우, 같은 채널을 사용하는 2차사용자의 TCP (Transmission Control Protocol) 는 전송 불능 상태가 되어 심각한 성능저하가 발생한다. 이러한 성능저하는 1차사용자의 등장으로 인해 채널이 사용 불가능 해지는 상태를 패킷 손실로 판단하여 재전송 타임아웃이 발생하기 때문에 발생된다. 우리는 이 문제를 링크 또는 물리 계층 (하위계층) 과 TCP간의 크로스레이어링을 통하여 해결하고자 한다. 하위 계층은 1차사용자의 전송이 감지되면, 이를 TCP에게 시그널링하고, TCP는 이를 통해 재전송 타이머와 혼잡 윈도우를 고정시키고, 패킷 전송을 중단하도록 한다. 또, 하위계층이 가용 채널을 감지하게 되면, 재차 TCP에게 시그널링을 함으로써, 전송이 신속하게 재개되도록 한다. 제안하는 방법은 실제 USRP(Universal Software Radio Peripheral)에 구현하여 성능의 향상을 검증한다.

전달함수 추정에 의한 Split-beam 변환기의 FDOA 탐지 (FDOA Detection of Split-beam Transducers by Transfer Function Estimation)

  • 박해영;박순종;김무준;김천덕;이채봉
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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    • pp.119-120
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    • 2004
  • Split-beam 트랜스듀서의 입력신호로써 Sweep 신호를 구동한 어군탐지기 SONAR에 대하여 기술한다. Sweep 신호의 대역폭은 트랜스듀서 공진 대역의 대역폭에서 주파수 이동 변환하였다. 목표 대상물의 방위각 추정은 각 수신 채널 사이의 크로스-스펙트럼을 사용하여 추정한다. 추정 방위각의 정확도는 제안한 시스템의 알고리듬에 관계하고 있다.

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직선 배열형 마이크로폰 어레이를 이용한 빔포밍 음향홀로그래픽법에 관한 연구 (A Study for Beamforming Acoustic Holographic Method Using Linear Arrayed Microphones)

  • 김천덕;심동연;장비;차경환;이채봉
    • 한국음향학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.3-10
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    • 2000
  • 본 논문에서는 등간격으로 직선배열된 마이크로폰 어레이군으로 각 측정지점마다 빔패턴을 형성하고 이를 기준신호로 이용하여 각 마이크로폰들간의 신호와 크로스스펙트럼 알고리즘에 의하여 음원의 절대위치를 추정할 수 있는 빔포밍 음향홀로그래픽 시스템을 제안한다. 실음장 측정을 통하여 기준 마이크로폰을 사용하는 음향홀로그래픽법과 본 연구에서 제안한 방법을 동일 알고리즘으로 비교·검토한 결과, 약 20% 이상의 분해능 향상을 가져왔으며 제작한 시스템의 음장측정에 대한 유용성을 확인하였다.

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크로스 스펙트럼법을 사용한 음향 전달계의 임펄스 응답 추정에서 데이터에 거는 창 함수의 영향 (The Effect of an Window Function Weighted Datas with the Estimated Impulse Response of the Acoustic Transfer System Using Cross-Spectrum Method)

  • 송창용;이유현;김천덕;이채봉
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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    • pp.147-150
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    • 1999
  • 본 논문에서는 Cross-Spectrum법에 의한 임펄스 응답을 추정할 때의 창함수의 영향을 살펴본다. 여러종류의 창함수에 대해 전달함수의 지연시간과 창함수의 길이의 관계를 조사하고, 측정에 의해 비교 확인하였다. 음향 전달계의 임펄스 응답 추정치의 평가식을 이용하여 창함수중 Riesz 창함수의 추정 정확도가 대체로 양호함을 확인했다.

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