• 제목/요약/키워드: AR 스펙트럼 추정

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Principal Componet Analysis에 의한 고 분해능 AR 모델링과 스텍트럼 추정 (High Resolution AR Spectral Estimation by Principal Component Analysis)

  • 양흥석;이석원;공성곤
    • 대한전기학회논문지
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    • 제36권11호
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    • pp.813-818
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    • 1987
  • 본 논문에서는 AR모델링 기법과 Principal Component Analysis를 이용하여 주파수 분해능이 좋은 스펙트럼 추정방법을 제안하였다. 주어진 데이타를 고유벡터에 의해 전개하고, 각 고유벡터에 대하여 AR스펙트럼추정기법에 의하여 고유 스펙트럼을 구하고, 이것을 고유치로 가중하여 합성함으로써 주파수 분해능력이 좋은 스펙트럼 추정치를 얻을 수 있다. 계산량은 증가하지만, 특히 짧은 데이타, 협대역 신호, 그리고 신호대 잡음비가 낮은 경우에 비헤서도 정확한 스펙트럼 추정이 가능하다는 것을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인 하였다.

항공기용 레이다에서의 도플러 스펙트럼 분석 (Analysis of Doppler Spectra in an Airborne Radar)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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    • pp.628-631
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    • 2008
  • 원격탐지를 목적으로 하는 레이다 시스템에서는 일반적으로 도플러 필터뱅크를 적용하여 목표물 반사 신호들의 스펙트럼을 분석함으로서 반사 신호의 크기 및 속도정보 등을 얻게 된다. 이러한 스펙트럼 추정방법은 오래 전부터 널리 이용되고 있는 FFT(Fast Fourier Transform) 기법을 이용한 것으로 대부분의 레이다 시스템에서 채택하고 있는 방식이다. 그러나 레이다 시스템에서의 목표물 반사 신호 획득시간이 현저히 짧은 경우, 즉 고속으로 이동하는 항공기용 시스템이나 매우 빠른 목표물들의 즉각적인 탐지가 목적인 시스템에서는 기존 FFT 스펙트럼 추정방식으로는 높은 도플러 주파수 해상도를 얻을 수 없기 때문에 정확도가 현저히 떨어질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 해상도 문제가 발생하지 않는 파라메터 추정방식인 AR 스펙트럼 추정 방법에 대하여 고찰하였다.

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AR모델을 이용한 심전도와 맥파의 심박변동 스펙트럼 해석 (Spectral Analysis of Heart Rate Variability in Electrocardiogram and Pulse-wave using autoregressive model)

  • 김낙환;민홍기;이응혁;홍승홍
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2000년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.289-292
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    • 2000
  • 선형 자귀회귀(AR) 모델을 근거로한 HRV 파워 스펙트럼해석은 비침습적으로 자율신경의 반응을 정량화하는데 폭넓게 사용된다. 본 연구는 단구간(2분 미만)의 심전도와 맥파 신호로부터 시계열 HRV의 파워스펙트럼을 추정한다. 시계열은 정상인을 대상으로 검출한 심전도와 맥파신호의 특징점 시간간격(RRI, PPI)으로부터 구하였다. 발생된 시계열은 다항식 보간법에 의해 AR모델에 적합하게 재구성하였으며, AR모델 계수는 Burg법에 의해 계산하였다. AR모델을 적용한 단구간의 심전도와 맥파의 심박변동에 대한 파워스펙트럼밀도는 저주파수(LF)와 고주파수(HF)에서 매끄러운 스펙트럼 파워를 나타내고 있다. 또한 동일한 피험자의 심전도와 맥파의 파워스펙트럼밀도를 비교한 결과 동일한 모양을 나타내었다.

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ADCP에서의 유속 추정 방법 개선에 관한 연구 (Improvement of Current Velocity Estimation Method in an ADCP)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.1818-1825
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    • 2017
  • ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler) 는 초음파의 도플러 효과를 이용하여 수중에서 유속의 측정 및 교란 정도를 분석한다. 따라서 수신되는 각 공간 영역에 대한 속도 정보를 추출하기 위하여 수신 펄스 신호에 대한 자기 상관 함수나 FFT(Fast Fourier Transform) 스펙트럼을 추정한다. 그러나 자기 상관 함수 추정은 수신되는 반사 신호가 가우시안 형태의 대칭적인 도플러 스펙트럼을 가진다는 가정이 필요하며 이러한 조건이 만족 되지 않는 경우 추정치에서의 큰 편향오차가 발생할 수 있다. 또한 유속의 변화가 빠르게 나타나는 경우 신호 획득시간이 짧아 유속을 측정하기 위한 자기 상관 함수 나 FFT 스펙트럼의 정확한 추정이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 반사 신호가 대칭형 또는 비대칭형 가우시안 형태의 스펙트럼을 보이면서 상대적으로 짧은 반사 획득 신호인 경우에도 정확한 유속 추정이 가능한 AR(Autoregressive) 스펙트럼 첨두치 추정 방법을 제안하였다. 이러한 방법을 이용하면 기존 방법에 비하여 그 정확도를 개선할 수 있음을 보였다. 제안된 방법의 평가를 위하여 다양한 환경에서의 모의 신호들을 구현하였으며 그 결과들을 비교하고 분석하였다.

AR 스펙트럼 추정법을 이용한 원자로 중성자 잡음 신호 해석 (Reactor Neutron Noise Analysis using AR Spectral Estimation)

  • 심철무;황태진;백흥기
    • 한국음향학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.83-91
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    • 1997
  • 원자로의 구조적 건전성을 확보하고 사고를 미연에 방지하기 위해서 중성자 잡음 신호를 이용한 진동 감시에는 주기성 도표(periodogram), 평균주기성도표(averaged periodobram), Blackman-Tukey 스펙트럼 추정 등을 이용하고 있으나 본 논문에서는 통계적인 비편향성(unbaised), 일치성(consistency), 효율성(efficiency), 충족성(minimum lower bound)을 고려한 파라미터 모델링 방법 중 AR 모델을 이용하여 원자로 구조물의 최적의 파라미터를 추정하고 진동 감시에 필요한 스펙트럼 분석의 해상도를 높였다. 특히 논문에서는 차수 선정에서 AR 모델의 적절한 차수선정(order selection)을 위하여 자기상관의 lag value을 이용하였다. AR 방법중 Burg 방법이 원자로 구조물의 고유진동수를 추적하는데 가장 효과적이다.

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AR모델을 이용한 심전도와 맥파의 심박변동 스펙트럼 해석 (Spectral Analysis of Heart Rate Variability in ECG and Pulse-wave using autoregressive model)

  • 김낙환;이은실;민홍기;이응혁;홍승홍
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.15-22
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    • 2000
  • 선형 자귀회귀(AR) 모델을 근거로한 심박변동의 파워 스펙트럼 해석은 비침습적으로 자율신경의 반응을 정량화 하는데 폭넓게 사용된다. 본 연구는 짧은 데이터 저장(2분 미만)의 심전도와 맥파 신호의 심박변동에 대한 파워스펙트럼밀도을 추정한다 심박변동의 시계열은 정상인을 대상으로 검출한 심전도와 맥파신호의 특징점 사이의 시간간격(RRI, PPI)으로부터 구하였다. 발생된 시계열은 다항식 보간법에 의해 AR모델에 적합하게 새로운 시계열로 재구성하였다 AR모델에 의한 파워스펙트럼 밀도는 Burg 알고리즘을 사용하여 계산하였다 AR 모델을 적용한 단 구간의 심전도와 맥파의 심박변동에 대한 파워스펙트럼밀도는 저주파수와 고주파수 영역에서 매끄러운 스펙트럼 파워를 나타내고 있다. 또한 통일한 피험자의 심전도와 맥파의 파워스펙트럼밀도를 비교한 결과 유사한 모양을 나타내었다.

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저고도 기상 레이다에서의 도플러 스펙트럼 추정 (Doppler Spectrum Estimation in a Low Elevation Weather Radar)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권11호
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    • pp.1492-1499
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    • 2020
  • 기상 레이다 시스템은 일반적으로 강우 및 풍속 등과 관련된 기상 현상을 나타낸다. 이러한 시스템은 대부분의 경우 장거리용이며 비교적 높은 고도를 지향하고 있어 넓은 지역에서의 전체적인 기상 현상을 파악하는 목적으로는 매우 유용하다. 그러나 최근에 와서 국지적인 폭우나 또는 돌풍 등에 의한 재난현상이 빈번히 발생되고 있기 때문에 이러한 기상이변 현상의 탐지가 매우 중요한 문제이다. 국지적인 기상 이변 탐지목적의 기상 레이다는 저고도 탐지 및 급변하는 국지적인 기상상황의 빠른 탐지가 필요하다. 이러한 운용환경에서는 상대적으로 지표면 클러터가 큰 영향을 미치며 안테나의 신호 획득시간도 매우 짧아진다. 따라서 기존의 도플러 스펙트럼 추정방법에 심각한 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 AR(autoregressive) 도플러 스펙트럼 추정 방법들을 적용하고 결과들을 고찰하였다. 적용된 방법들을 이용하면 기존의 FFT(Fast Fourier Transform) 방법에 비하여 향상된 도플러 스펙트럼 추정이 가능함을 보였다.

KLT를 이용한 AR 스펙트럼 추정기법에 관한 연구 (A new AR power spectral estimation technique using the Karhunen-Loeve Transform)

  • 공성곤;양흥석
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.134-136
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    • 1986
  • In this paper, a new power spectral estimation technique is presented. At first, by transforming the original data with the Karhunen-Loeve Transform(KLT), we can reduce the amount of the redundant information. Next, by modeling the transformed data by means of the autoregressive(AR) model and then applying the least-squares parameter estimation algorithm to this model, even more accurate spectrum estimates can be obtained. The KLT is the optimum transform for signal representation with respect to the mean-square error criterion. And the least-squares method is used to overcome the inherent shortcomings of popular burg algorithm.

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적응예측기를 이용하여 잡음섞인 음성신호로부터 autoregressive 계수를 추산하는 방법 (An Autoregressive Parameter Estimation from Noisy Speech Using the Adaptive Predictor)

  • 구본응
    • 한국음향학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.90-96
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    • 1995
  • 잡음섞인 관측데이타로부터 AR 모수를 추정하는 방법을 제안하였다. AP 방법이라고 이름붙인 이 방법은 단순하고도 신뢰성있는 적응예측기를 이용하려는 시도의 산물이다. 잡음섞인 입력수열로부터 계산된 AR 모수의 추정치보다 예측수열로부터 계산된 AR 모수의 추정치가 원래의 모수에 스펙트럼상의 거리가 더 가깝다는 것을 이론적으로 증명하였다. 실제 음성 신호와 칼만필터를 사용한 실험결과도 이론과 일치함을 보였다. 대략적으로, AP방법으로 계산된 추정치를 사용하였을때의 잡음감쇠성능은 잡음섞인 입력수열로부터 계산된 AP 모수의 추정치를 사용하였을때보다는 우수하였고, EM반복법에 의한 추정치를 사용하였을때보다는 약간 못한 것으로 나타났다. 그러나, 제안된 방법은 그 단순성으로 인하여 경우에 따라 더 복잡한 다른 방법의 대안으로 사용될 수 있을 것이다.

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스펙트럼 추정을 위한 근사 과결정 방식 (Approximate Overdetermined Method for Spectral Estimation)

  • 이철희;정찬수;양흥석
    • 대한전기학회논문지
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    • 제37권4호
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    • pp.232-239
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    • 1988
  • The approximate overdetermined method is proposed for high resolution spectral estimation in case of short data record length or narrow band signal. And a new recursive AR parameter estimation is derived in the form of fast algorithm. For ARMA spectral estimation, two stage procedure is used in estimating ARMA parameters. First AR parameters are estimated by using the modified Yule-Walker equations, and then MA parameters are implicitly estimated by estimating numerator spectral(NS) coefficients.

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