• 제목/요약/키워드: Low SNR

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PET/CT 3차원 영상 획득에서 부분용적효과 감소를 위한 재구성법의 최적화 (The Optimization of Reconstruction Method Reducing Partial Volume Effect in PET/CT 3D Image Acquisition)

  • 홍건철;박선명;곽인석;이혁;최춘기;석재동
    • 핵의학기술
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    • 제14권1호
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    • pp.13-17
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    • 2010
  • PVE는 PET/CT 3D 영상 획득에서 발생되는 것으로 평가값이 저평가되어 영상의 정확도를 떨어뜨리는 현상이다. 특히 이는 병소의 크기가 작고 분해능이 저하될수록 더 큰 오차를 초래하여 검사 결과에 영향을 줄 수 있다. 본 연구는 PVE에 영향을 줄 수 있는 매개변수의 변화를 이용하여 최적의 영상 재구성법을 알아보고자 한다. GE Discovery STE16 장비에서 NEMA 2001 IEC phantom을 이용하여 각기 다른 크기의 구체(직경 37, 28, 22, 17, 13, 10 mm)에 $^{18}F$-FDG를 열소와 배후방사능비 4:1로 주입하여 10분간 영상을 획득하였다. 재구성은 반복재구성법(iterative reconstruction)을 사용하였으며, 반복 횟수(iteration) 2~50회, 부분집합 수(subset number) 1~56개로 변화를 주었다. 분석은 영상의 구체부분에 관심영역(ROI)을 설정하고 최대 표준섭취계수($SUV_{max}$)를 이용하여 백분율 차이(% difference)와 신호대잡음비(SNR)를 산출하였다. 반복 횟수 2, 6, 13, 30, 50회 변화를 준 10 mm 구체의 $SUV_{max}$는 2.32, 3.60, 3.88, 3.88, 3.90이고, SNR은 0.36, 0.49, 0.47, 0.43, 0.41이었으며, 백분율 차이는 58.9, 38.5, 34.8, 35.7, 35.4%로 측정되었다. 또한 6회로 고정한 반복 횟수에 2, 5, 8, 20, 56으로 부분집합 수를 변화시킨 평균 $SUV_{max}$는 10mm의 구체에서 1.46, 3.10, 3.10, 3.48, 3.78로 측정되었으며, SNR은 0.19, 0.30, 0.40, 0.48, 0.45로 나타났다. 또한 각 구체의 SNR의 합은 2.73, 3.38, 3.64, 3.63, 3.38로 측정되었다. 반복 횟수 6회부터 20회까지는 평균 백분율 차이($73{\pm}1%$)와 평균 SNR ($3.47{\pm}0.09$)은 비슷한 값을 나타내었으며, 20회 이상에서는 noise의 영향으로 SUV가 저평가되는 현상이 증가하였다. 또한 동일한 반복 횟수의 경우에 부분집합 값의 변화에서 SNR은 8회부터 20회가 높은 구간($3.63{\pm}0.002$)으로 나타났다. 따라서 작은 병소의 PVE를 줄이기 위해서는 재구성 시간을 고려하여 반복 횟수 6회, 부분집합 수 8~20회에서 PVE를 가장 저감할 수 있다.

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멀티펄스의 위치보정 방법을 이용한 8kbps PC-MPC에 관한 연구 (A Study on 8kbps PC-MPC by Using Position Compensation Method of Multi-Pulse)

  • 이시우
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권5호
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    • pp.285-290
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    • 2013
  • 유성음원과 무성음원을 사용하는 멀티펄스 음성부호화 방식에 있어서, 대표구간의 멀티펄스를 사용하는 경우에 유성음의 합성음성파형에서 일그러짐이 나타난다. 이것은 대표구간의 멀티펄스를 피치구간마다 복원하는 과정에서 재생 음성신호가 정규화되는 것이 원인으로 작용한다. 이것을 해결하기위하여 본 논문에서는 피치구간마다 멀티펄스의 위치를 보정하는 방법(PC-MPC)을 제시하였으며, 기존의 MPC와 멀티펄스 위치를 보정한 PC-MPC의 $SNR_{seg}$를 평가한 결과, PC-MPC의 남자음성에서 0.4dB, 여자음성에서 0.5dB 개선된 것을 확인할 수 있었다. 결국, MPC에 비해 PC-MPC의 $SNR_{seg}$가 개선되어 음성파형의 일그러짐을 제어할 수 있었으며, 본 방법은 셀룰러폰이나 스마트폰과 같이 Low Bit Rate의 음원을 사용하여 음성신호를 부호화하는 방식에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

적응성 양자화 레벨을 가지는 광대역 다중-비트 연속시간 $\Sigma\Delta$ 모듈레이터 (Wideband Multi-bit Continuous-Time $\Sigma\Delta$ Modulator with Adaptive Quantization Level)

  • 이희범;신우열;이현중;김수환
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권11호
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    • pp.1-8
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    • 2007
  • 본 논문에서는, 무선 통신 응용을 위한 광대역 연속시간 시그마-델타 모듈레이터를 130nm CMOS공정으로 구현하였다. 제안된 양자화 레벨을 효율적으로 조절할 수 있는 적응성 양자화기를 사용하여, 작은 크기의 입력에 대해서 SNR의 이득을 볼 수 있었다. 모듈레이터는 전력 소모를 줄이기 위해 2차 루프 필터로 구성되어 있고, 지터에 의한 영향을 줄이고 높은 선형성을 보장하기 위해 4 비트 양자화기, DAC를 사용하였다. 설계된 회로는 320MHz 샘플링 주파수에서 동작하며 10MHz 입력 대역에서 30mW의 전력을 소모하고 최대 SNR 51.36dB를 얻었다.

2차원 Matrix Pencil Method 기반의 바이스태틱 MIMO 레이더 표적 도래각 추정 (DOD/DOA Estimation for Bistatic MIMO Radar Using 2-D Matrix Pencil Method)

  • 이강인;강원준;양훈기;정원주;김종만;정용식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권7호
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    • pp.782-790
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    • 2014
  • 본 논문에서는 바이스태틱 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 레이더 시스템에서 다중 신호의 DOA(Direction of Arrival)의 추정을 위한 2차원 Matrix Pencil Method(MPM) 기반 알고리즘을 제안하였다. 2차원 MPM은 낮은 SNR 환경에서도 기존 알고리즘에 비해 적은 연산량으로 다수의 DOA 추정이 가능하고, 송신기에서의 표적 각도인 DOD(Direction of Departure)도 동시 추정이 가능하다. 본 알고리즘의 성능을 확인하기 위해 등간격 선형 배열구조의 MIMO 레이더 시스템에서 SNR에 따른 DOA 및 DOD의 RMSE(Root Mean Square Error)를 확인하였고, 2차원 Capon 기법과 비교하였다.

웨이블릿 변환 기반 CNN을 활용한 무선 신호 분류 (Classification of Radio Signals Using Wavelet Transform Based CNN)

  • 송민석;임재성;이민우
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권8호
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    • pp.1222-1230
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    • 2022
  • 다양한 변조 기법을 사용하여 저피탐 능력을 갖춘 신호원들이 증가하면서, 신호의 변조 방식을 분류하는 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 최근 신호 간섭이나 잡음 환경에서 수신 신호 분류의 성능 개선을 위하여 전처리 과정으로 FFT를 이용하는 CNN(Convolutional Neural Network) 딥러닝 기법이 제안되었다. 하지만 윈도우가 고정되는 FFT의 특성상 탐지 신호의 시간에 따른 변화를 정확히 분류해내지 못한다. 따라서 본 논문에서는 시간 영역과 주파수 영역에서 높은 해상도를 가지고 또한 다양한 유형의 신호를 시간 및 주파수 영역에서 동시에 표현할 수 있는 웨이블릿 변환(wavelet transform)을 전처리 과정으로 사용하는 CNN 모델을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 웨이블릿 변환 방식이 FFT 변환 방식에 비해 정확도와 학습 속도 측면에서 SNR 변화에 무관하게 우수한 성능을 보이고, 특히 낮은 SNR일 때 더욱 큰 차이를 보임을 입증하였다.

이중 주파수 tACS를 이용한 안정상태 시각 유발 전위 반응 향상 (Enhancing Multiple Steady-State Visual Evoked Potential Responses Using Dual-frequency tACS)

  • 김정희;김상수;정영진;김도원
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.101-107
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    • 2024
  • Steady-state visual evoked potential-based brain-computer interface (SSVEP-BCI) is one of the promising systems that can serve as an alternative input device due to its stable and fast performance. However, one of the major bottlenecks is that some individuals exhibit no or very low SSVEP responses to flickering stimulation, known as SSVEP illiteracy, resulting in low performance on SSVEP-BCIs. However, a lengthy duration is required to enhance multiple SSVEP responses using traditional single-frequency transcranial alternating current stimulation (tACS). This research proposes a novel approach using dual-frequency tACS (df-tACS) to potentially enhance SSVEP by targeting the two frequencies with the lowest signal-to-noise ratio (SNR) for each participant. Seven participants (five males, average age: 24.42) were exposed to flickering checkerboard stimuli at six frequencies to determine the weakest SNR frequencies. These frequencies were then simultaneously stimulated using df-tACS for 20 minutes, and the experiment was repeated to evaluate changes in SSVEP responses. The results showed that df-tACS effectively enhances the SNR at each targeted frequency, suggesting it can selectively improve target frequency responses. The study supports df-tACS as a more efficient solution for SSVEP illiteracy, proposing further exploration into multi-frequency tACS that could stimulate more than two frequencies, thereby expanding the potential of SSVEP-BCIs.

선형 탐촉자에서 관심 시각 영역 변화에 따른 화질 분석 (Image Quality Analysis According to the of a Linear Transducer)

  • 박지나;한재복;곽종길;송종남
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.975-984
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    • 2022
  • 선형 탐촉자는 탐촉자의 길이만큼의 관심 영역을 갖기 때문에 장비에 탑재된 virtual convex 기능을 사용하여 관심 영역을 확장 시킬 수 있다. 하지만 관심 시각 영역의 변화에 따라 초음파 음속 방향의 변화로 인해 화질에 영향을 미칠 것으로 생각되어 이를 객관적으로 확인하고자 하였다. 본 연구를 위해 초음파 정도 관리용 팬텀의 영상 평가와 SNR·CNR을 측정하였다. 그 결과 팬텀 영상 평가에서는 두 영상 모두 기능적 분해능, 회색조 및 동적 범위에서 모두 구조물 식별이 가능했다. 하지만 구조물의 크기와 형태 재현성에는 Standard 영상이 우수한 것을 확인할 수 있었다. SNR·CNR 평가결과, 특정 위치의 구조물을 제외하고는 대부분이 Trapezoidal 영상의 SNR·CNR이 낮았다. 또한, 통계 분석 그래프를 통해 낭성 구조물의 크기가 작아질수록 깊이별 SNR과 CNR이 감소하는 것을 추가로 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 기능사용이 넓은 관심 시각 영역을 제공하는 장점이 있으나 화질에 영향을 준다는 것을 확인할 수 있었으며 Virtual Convex 기능사용 시 검사자는 이를 적절한 상황에 사용하고 질 높은 영상 획득과 장비의 이해도와 숙련도 향상을 위해 다양한 연구를 해야 할 것으로 판단된다.

802.16e 시스템에서 동기화를 위하여 hybrid detection을 이용한 Initial ranging detection 향상과 time offset 계산 (Initial Ranging and Detection Enhacement and Time Offset Calculation for Synchronization in 802.16e Systems by Hybrid Detection Method)

  • 우스만아프잘;박종민;조성호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.159-160
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    • 2008
  • Initial Ranging Detection and Synchronization is suggested for IEEE 802.16e OFDMA Systems. However ranging is vulnerable to the channel selectivity and other user's interference at low SNR. This paper presents enhanced ranging scheme that improves ranging detection process using the combine multiple FFT blocks and cope with channel selectivity and other user's interference at low SNR. Based on the ranging detection timing offset is calculated for synchronization.

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Further Results on Performance of LDPC coded IM-OFDM-QOS System

  • Kim, Hyeongseok;Kim, Jeongchang
    • 방송공학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.1221-1227
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    • 2019
  • This paper describes a low-density parity-check (LDPC) coded index modulated orthogonal frequency division multiplexing with quasi-orthogonal sequence (IM-OFDM-QOS) and provides performance evaluations of the proposed system. By using QOS as the spreading code, IM-OFDM-QOS scheme can improve the reception performance than IM-OFDM-SS scheme for a given data rate. On the other hand, LDPC code is widely used to the latest wireless communication systems as forward error correction (FEC) scheme and has Shannon-limit approaching performance. Therefore, by applying LDPC code to IM-OFDM-QOS system as FEC scheme, the reception performance can be further improved. Simulation results show that significant signal-to-noise ratio (SNR) gains can be obtained for LDPC coded IM-OFDM-QOS system compared to the LDPC coded IM-OFDM-SS system and the SNR gain increases with the higher code rate.

Robust Voice Activity Detection Using the Spectral Peaks of Vowel Sounds

  • Yoo, In-Chul;Yook, Dong-Suk
    • ETRI Journal
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    • 제31권4호
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    • pp.451-453
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    • 2009
  • This letter proposes the use of vowel sound detection for voice activity detection. Vowels have distinctive spectral peaks. These are likely to remain higher than their surroundings even after severe corruption. Therefore, by developing a method of detecting the spectral peaks of vowel sounds in corrupted signals, voice activity can be detected as well even in low signal-to-noise ratio (SNR) conditions. Experimental results indicate that the proposed algorithm performs reliably under various noise and low SNR conditions. This method is suitable for mobile environments where the characteristics of noise may not be known in advance.