• ETRI Journal
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• 제42권3호
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• pp.324-332
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• 2020

In this paper, a blind symbol timing offset (STO) estimation method is proposed for offset quadrature phase-shift keying (OQPSK) modulated signals, which also works for other linearly modulated signals (LMS) such as binary-PSK, QPSK, 𝜋/4-QPSK, and minimum-shift keying. There are various methods available for blind STO estimation of LMS; however, none work in the case of OQPSK modulated signals. The popular cyclic correlation method fails to estimate STO for OQPSK signals, as the offset present between the in-phase (I) and quadrature (Q) components causes the cyclic peak to disappear at the symbol rate frequency. In the proposed method, a set of close and approximate offsets is used to compensate the offset between the I and Q components of the received OQPSK signal. The STO in the time domain is represented as a phase in the cyclic frequency domain. The STO is therefore calculated by obtaining the phase of the cyclic peak at the symbol rate frequency. The method is validated through extensive theoretical study, simulation, and testbed implementation. The proposed estimation method exhibits robust performance in the presence of unknown carrier phase offset and frequency offset.

• 대한산업공학회지
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• 제19권4호
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• pp.87-96
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• 1993

Spectrum analysis of surface electromyogram (FMG) signals is an effective approach to the study of localized muscular fatigue during isometric contraction. Many investigators have con firmed the frequency of the EMG signals being lowered during sustained contaction. In this study, the cyclic loading tasks were performed, and a comparison was made for the median power frequency shift pattern of the EMG signals with the sustained contraction of the same load. The median power frequency shift of the EMG signals for the cyclic loading task was found to be a part of that for the sustained contraction. Based on this result, a new muscle fatigue index was computed by normalizing the duration of the sustained contraction. A fatigue index was obtained as a function of exertion level and the work/rest schedule. With the proposed fatigue index, it is possible to evaluate or predict the degree of muscular fatigue for a physically demanding task.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.2009-2019
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• 2013

본 논문에서는 cyclic moment 및 새로운 인자인 변형 cumulant를 기반으로 하여 아날로그 및 디지털 신호의 변조방식을 인식하는 알고리즘을 제안한다. 각 변조신호들은 cyclic moment 차수에 따라 서로 다른 cycle frequency 특성을 가진다. 이러한 특성을 분류인자로 하여 다양한 변조신호를 효과적으로 분류해 낼 수 있다. 또한 cycle frequency 특성이 같은 변조신호들 간의 분리를 위해서 진폭 및 위상 변화와 변형 cumulant를 decision tree의 분류인자로 사용하였다. 심볼 수, SNR, 주파수 옵셋을 고려하여 알고리즘 성능검증을 수행하였다. 약 819개의 심볼이 수집되었을 경우, 제안하는 자동변조인식 알고리즘은 SNR 10dB 이상, 주파수 옵셋 25% 이하 조건에서 평균 95% 이상의 정확도를 나타내었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.79-90
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• 2012

본 연구는 공정신호가 불균형 데이터인 경우 이상 탐지 알고리즘의 성능 개선을 위한 특징 신호 추출 기법을 제안한다. 불균형 데이터란 범주 구분 문제에서 하나의 범주의 속하는 데이터의 비율이 다른 범주의 데이터에 비해 크게 차이나 이상 탐지성능이 크게 저하되는 경우를 의미한다. 공정이 운영되는 경우 얻을 수 있는 이상 신호의 수는 정상 신호에 비해 매우 적기에 이러한 문제를 해결하여 이상 탐지 기법을 적용하는 것은 매우 중요하다. 불균형 문제 해결을 위해 SOM(Self-Organizing Map) 알고리즘을 이용하여 각 노드에 대응되는 가중치를 특징 신호로 간주하여 정상 데이터와 이상 데이터의 비율을 맞춘다. 특징 신호 데이터 집단의 이상 탐지를 위해 클래스 분류 기법인 kNN(k-Nearest Neighbor)과 SVM(Support Vector Machine)을 적용하여 이를 공정 신호 이상탐지를 위해 주로 사용하는 Hotelling's $T^2$ 관리도와 성능을 비교한다. 반도체 공정에서 발생한다고 알려진 공정 신호를 모사하여 신호 알고리즘 성능의 우수성을 검증한다.

• 품질경영학회지
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• 제38권3호
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• pp.354-362
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• 2010

This paper presents a non-linear control chart based on support vector machine regression (SVM-R) to improve the accuracy of fault detection of cyclic signals. The proposed algorithm consists of the following two steps. First, the center line of the control chart is constructed by using SVM-R. Second, we calculate control limits by variances that are estimated by perpendicular and normal line of the center line. For performance evaluation, we apply proposed algorithm to the industrial data of the chemical vapor deposition process which is one of the semiconductor processes. The proposed method has better fault detection performance than other existing method

• 방송공학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.195-204
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• 2014

이 논문에서는 순환정상 프로세스의 고차 통계 특성을 바탕으로 2-FSK, 4-FSK, 8-FSK, MSK, BPSK, QPSK, 8-PSK, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM 등 10개의 기저대역 디지털 변조신호를 자동으로 인식하는 방법을 제안하였다. 변조신호의 고유한 성질을 나타내는 특징변수로는 1차 순환 모멘트와 고차 순환 큐뮬런트를 이용하였다. 제안한 변조인식기는 크게 두 단계로 구성되며, 첫 번째 단계에서는 1차 순환 모멘트가 나타내는 첨두치를 이용하여 M-FSK와 비FSK로 변조신호를 분류한다. 두 번째 단계에서는 비FSK를 분류하기 위해 고차 순환 큐뮬런트 값을 이용하는 Gaussian 혼합 모델 기반의 분류기를 적용하였다. 제안한 방법의 성능을 검증하기 위해서 모의실험을 실시하였다. 모의실험 결과 제안한 분류기는 주파수와 위상 옵셋이 존재하는 환경에서도 우수한 분류확률을 나타내었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권8호
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• pp.2879-2899
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• 2021

The tone reservation (TR) scheme is an attractive method to reduce peak-to-average power ratio (PAPR) in the filter bank multicarrier with offset quadrature amplitude modulation (FBMC-OQAM) systems. However, the high PAPR of FBMC signal will severely degrades system performance. To address this issue, a cyclic shift based TR (CS-TR) scheme with embedding side information (SI) is proposed to reduce the PAPR of FBMC signals. At the transmitter, four candidate signals are first generated based on cyclic shift of the output of inverse discrete Fourier transform (IDFT), and the SI of the selected signal with minimum peak power among the four candidate signals is embedded in sparse symbols with quadrature phase-shift keying constellation. Then, the TR weighted by optimal scaling factor is employed to further reduce PAPR of the selected signal. At the receiver, a reliable SI detector is presented by determining the phase rotation of SI embedding symbols, and the transmitted data blocks can be correctly demodulated according to the detected SI. Simulation results show that the proposed scheme significantly outperforms the existing TR schemes in both PAPR reduction and bit error rate (BER) performances. In addition, the proposed scheme with detected SI can achieve the same BER performance compared to the one with perfect SI.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.111-122
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• 2010

본 연구에서는 여러 제조 공정에서 발생하는 주기 신호의 불규칙한 길이를 보정하기 위하여 시불변 특징점 추출 및 정합(Time Invariant Feature point Extraction and Matching, 이하 TIFEM)을 이용한 길이보정 알고리즘을 제안한다. 신호 중간에 길이 변동이 발생 하는 주기신호의 경우 정확하게 길이를 보정하기 위해서는 더 많은 수의 특징점이 필요하며, 추출된 특징점은 신호의 패턴 정보를 포함하고 시간과 크기에 불변한 성질을 가져야 한다. 본 연구에서 제안하는 TIFEM알고리즘은 위의 성질을 가지는 신호 고유의 특성을 추출하고 추출한 특성들을 각각 시점에 해당하는 특성 벡터로 구성한다. 구성된 특성 벡터에서 유효한 벡터만을 걸러내어 길이보정을 위한 특징점으로 선정한다. 선정된 특징점들을 정합한 후 구간별로 길이를 보정하여 보다 정확한 주기 신호의 길이보정을 수행한다. 제안한 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 실제 반도체 공정에서 발생되는 3종류의 신호를 모방하여 생성한 실험데이터를 이용하여 실험을 수행하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권3호
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• pp.245-251
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• 2013

This paper addresses the issue of time-difference-of-arrival (TDOA) estimation for complex noncircular signals. First, under the wide-sense stationary assumption, we derive the maximum likelihood (ML) estimator and the Cramer-Rao lower bound for Gaussian noncircular signals in Gaussian circular noise. The ML estimator uses the second-order statistics information of a noncircular signal more comprehensively when compared with the cross-correlation (CC) and the conjugate CC estimators. Further, we present a scheme to modify the traditional signal-selective TDOA methods for noncircular signals on the basis of the cyclostationarity of man-made signals. This scheme simultaneously exploits the information contained in both the cyclic cross-correlation (CCC) and the conjugate CCC of a noncircular signal.

• ETRI Journal
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• 제36권4호
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• pp.545-553
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• 2014

This paper proposes an algorithm to sense orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) signals in cognitive radio (CR) systems. The basic idea behind this study is when a primary user is occupying a wireless channel, the covariance matrix is non-diagonal because of the time domain cross-correlation of the cyclic prefix (CP). In light of this property, a new decision metric that measures the power of the data found on two minor diagonals in the covariance matrix related to the CP is introduced. The impact of synchronization errors on the signal detection is analyzed. Besides this, a likelihood-ratio test is proposed according to the Neyman-Pearson criterion after deriving probability distribution functions of the decision metric under hypotheses of signal presence and absence. A threshold, subject to the requirement of probability of false alarm, is derived; also the probabilities of detection and false alarm are computed accordingly. Finally, numerical simulations are conducted to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm.