• 제목/요약/키워드: Power spectrum

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웨이브렛 변환과 파워스펙트럼 분석을 통한 EEG 안정상태의 정량적 인식 (Quantitative Recognition of Stable State of EEG using Wavelet Transform and Power Spectrum Analysis)

  • 김영서;박승환;남도현;김종기;길세기;민홍기
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.178-184
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    • 2007
  • 일반적으로 EEG 신호는 Alpha파, Beta파, Theta파, Delta파로 구분할 수 있다. Alpha파는 사람에게 있어서 가장 우세한 파형으로써 정신적으로 안정 시 잘 나타나는 뇌파이며, Beta파는 흥분 시 우세하게 나타난다. 본 연구에서는 EEG의 안정 상태를 정량적으로 나타내기 위해 웨이브렛 변환과 파워 스펙트럼 분석을 이용하였다. EEG신호를 웨이브렛 변환을 통해 Alpha파와 Beta파만 검출하여 고속 푸리에 변환을 이용 Alpha파와 Beta파의 파워 스펙트럼을 구하였다. 이후 Beta파의 파워 스펙트럼에 대한 Alpha파의 파워 스펙트럼 비율로 정의되는 상대적 안정상태비(Stable State Ratio)를 계산하였다. 그 결과 피험자가 정상적인 활동 상태에서 정신적으로 편안한 안정 상태에 이르기까지 5분 이내가 16%, $5{\sim}10$분 사이가 9%, 그리고 최소 10분 이상의 시간이 소요되는 피험자집단이 총 69%로 우세하게 나타났다.

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Energy Spectrum Measurement of High Power and High Energy (6 and 9 MeV) Pulsed X-ray Source for Industrial Use

  • Takagi, Hiroyuki;Murata, Isao
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제41권2호
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    • pp.93-99
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    • 2016
  • Background: Industrial X-ray CT system is normally applied to non-destructive testing (NDT) for industrial product made from metal. Furthermore there are some special CT systems, which have an ability to inspect nuclear fuel assemblies or rocket motors, using high power and high energy (more than 6 MeV) pulsed X-ray source. In these case, pulsed X-ray are produced by the electron linear accelerator, and a huge number of photons with a wide energy spectrum are produced within a very short period. Consequently, it is difficult to measure the X-ray energy spectrum for such accelerator-based X-ray sources using simple spectrometry. Due to this difficulty, unexpected images and artifacts which lead to incorrect density information and dimensions of specimens cannot be avoided in CT images. For getting highly precise CT images, it is important to know the precise energy spectrum of emitted X-rays. Materials and Methods: In order to realize it we investigated a new approach utilizing the Bayesian estimation method combined with an attenuation curve measurement using step shaped attenuation material. This method was validated by precise measurement of energy spectrum from a 1 MeV electron accelerator. In this study, to extend the applicable X-ray energy range we tried to measure energy spectra of X-ray sources from 6 and 9 MeV linear accelerators by using the recently developed method. Results and Discussion: In this study, an attenuation curves are measured by using a step-shaped attenuation materials of aluminum and steel individually, and the each X-ray spectrum is reconstructed from the measured attenuation curve by the spectrum type Bayesian estimation method. Conclusion: The obtained result shows good agreement with simulated spectra, and the presently developed technique is adaptable for high energy X-ray source more than 6 MeV.

이중센서를 이용한 DR 영상 개선에 관한 연구 (A study on DR image restoration using dual sensor)

  • 백승권;이태수;민병구
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1988년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 한국전력공사연수원, 서울; 21-22 Oct. 1988
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    • pp.725-728
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    • 1988
  • Image restoration technique using dual sensor is presented in this paper. Digital Radiography image (1024xlO24) is obtained by conventional resolution sensor. We also obtain local DR image data by high resolution sensor. Two dimensional maximum entropy power spectrum estimation (2-D ME PSE) is applied to low resolution image and high resolution image for the purpose of the power spectrum estimation of each image. A class of linear algebraic restoration filter, parametric projection filter (PPF), is derived from the power spectrums of each image. It is shown that the noise energy may be considerably reduced through the PPF.

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난류 와류의 입사에 의한 이차원 평판 에어포일 캐스케이드의 광대역 소음장의 계산 (Computation of Broadband Noise of a 2-B Flat-airfoil Cascade Subject to Ingested Turbulence)

  • 정철웅;죠셉필립;이수갑
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.687-696
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    • 2005
  • Acoustic power spectrum of the upstream and downstream sound field due to an isotropic frozen turbulent gust impinging on a cascade of flat plate airfoils are computed by using a analytic formulation derived from Smith's method, and Whitehead's LINSUB codes. A parametric study of the effects on sound power of the number of blades and turbulence length scale is performed with an emphasis on analyzing the characteristics of sound power spectrum. Through the comparison of the computed results of sound power, it is found that acoustic power spectrum from the 2-D cascade subject to a ingested turbulence can be categorized into two distinct regions. one is lower frequency region where some spectral components of turbulence do not contribute to the cut-on acoustic modes and therefore the effect of the cascade geometry is more dominant ; the other is higher frequency region where all of spectral components of turbulence make contributions to cut-on acoustic modes and thus acoustic power is approximately proportional to the blade number.

Capacity Improvement of BS-CDMA System by Spectrum Overlapping Method between Adjacent Channels

  • Kim, Yun-Young;Lee, Dong-Hun;An, Byeong-Rok;Chung, Ki-Ho;Ryu, Heung-Gyoon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제1권2호
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    • pp.120-125
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    • 2001
  • The capacity improvement in the DS-CDMA system can be obtained by allowing spectrum-overlap between adjacent channels. In this paper, an analysis for capacity improvement is newly considered according to the various chip waveforms in the partial spectrum-overlapped DS-CDMA system. Optimum-overlapping ratio is numerically found to obtain maximum capacity improvement for each chip waveform. Assuming the bandwidth containing 95% of the total power, i.e., 95% power bandwidth, rectangular chip waveform has the largest capacity improvement in the considered chip waveforms and then the amount of improvement is 136.5% at overlapping ratio 1.5 for BER = $10^{-3}$TEX> . Furthermore, as the required BER becomes lower, the capacity improvement gets smaller for a1l of chip waveforms. For the unequal power channels, it is shown that the larger capacity improvement is achieved as the power of desired channel becomes larger than that of adjacent channels. And the capacity improvement can be obtained even though the desired channel power is lower than the adjacent channel power.

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상하 운동 반구형 파력 발전기의 최적 형상 조건 수치해석 (Numerical Study on Shape Optimization of a Heaving Hemisphere Wave Energy Converter)

  • 김성재;구원철;허경욱;허상환
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.254-262
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    • 2015
  • 가동 물체형 점흡수식 반구형 파력발전장치의 수면하 형상에 대한 매개변수 연구를 수행하였다. 매개변수로는 반구의 반지름과 흘수를 사용하였고, 각 조건에 따른 반구의 상하운동응답을 분석하여 최적의 반지름과 흘수사이의 관계를 추정하였다. 또한 최대 파력 에너지를 추출하기 위해 PTO 시스템으로 인한 추가 감쇠 계수를 부유체의 방사 감쇠 계수와 동일하게 지정하였다. 부유체의 운동응답 스펙트럼과 추출 파워 스펙트럼을 입사파 스펙트럼 첨두 주파수의 변화에 따라 구하였다. 이를 통해, 가용 파 에너지 추출량의 첨두 주파수가 입사파 스펙트럼의 첨두 주파수보다 약 20% 클 때, 최대 파워 실효치를 갖는 것을 알 수 있었다.

A method of X-ray source spectrum estimation from transmission measurements based on compressed sensing

  • Liu, Bin;Yang, Hongrun;Lv, Huanwen;Li, Lan;Gao, Xilong;Zhu, Jianping;Jing, Futing
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권7호
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    • pp.1495-1502
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    • 2020
  • A new method of X-ray source spectrum estimation based on compressed sensing is proposed in this paper. The algorithm K-SVD is applied for sparse representation. Nonnegative constraints are added by modifying the L1 reconstruction algorithm proposed by Rosset and Zhu. The estimation method is demonstrated on simulated spectra typical of mammography and CT. X-ray spectra are simulated with the Monte Carlo code Geant4. The proposed method is successfully applied to highly ill conditioned and under determined estimation problems with a good performance of suppressing noises. Results with acceptable accuracies (MSE < 5%) can be obtained with 10% Gaussian white noises added to the simulated experimental data. The biggest difference between the proposed method and the existing methods is that multiple prior knowledge of X-ray spectra can be included in one dictionary, which is meaningful for obtaining the true X-ray spectrum from the measurements.

전력선 채널의 주기적 잡음 적응형 DS/SS 시스템의 구현 방법 (A Realization Method of DS/SS System for A Cyclic Noise Adaptation on Power Line Channels)

  • 정광현;박종연
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권2호
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    • pp.47-55
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    • 2010
  • 전력선 통신은 전력선 채널의 특성이 전력선에 연결된 부하에 의해 변화하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 한 가지 방법으로 대역확산(Spread Spectrum) 방식이 사용되어 왔으며, 그 중 DS/SS (Direct Sequence/Spread Spectrum)은 별다른 Hardware의 추가 없이 구현할 수 있다는 장점을 가지고 있다. DS/SS 시스템에서는 의사잡음(PN code)의 Chip수가 길어질 수 록 에러율이 감소하게 되지만, 저속 전력선 모뎀의 경우 긴 Chip수를 사용할 경우 원하는 데이터 전송 속도를 얻어내기 힘들다. Dual-processing Gain을 가지는 Spread Spectrum 시스템은 전력선 잡음의 주기적 특성을 반영하고자 하였다. 그러나 제안되었던 시스템은 잡음의 형태가 전원전압의 1/4주기를 기준으로 대칭적이라는 가정 하에서 적용되어 실제 여러 형태의 전력선 잡음을 반영하지 못하였다. 따라서 본 논문에서는 여러 잡음의 형태에 따라 PN code의 Chip수가 주기적으로 변경되도록 알고리즘을 구현하여 시스템을 구성 후 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 시 부하의 잡음을 측정 및 모델링하여 시뮬레이션 하였으며, 구성된 시스템은 여러 전력선 채널의 잡음상황 하에서 실제 데이터 전송 속도를 적게 감소시키면서 에러율은 효과적으로 감소시키는 것을 확인하였다.

디지털 의료영상에서 위너스펙트럼(Wiener spectrum)의 보정방법 (Correction Method of Wiener Spectrum (WS) on Digital Medical Imaging Systems)

  • 김정민;이기성;김유현
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제32권1호
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    • pp.17-24
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    • 2009
  • 노이즈를 평가하는 방법은 Root Mean Square(RMS) 입상도, 자기상관함수, 위너스펙트럼이 있다. RMS입상도는 광자데이터의 표준편차로 나타내며, 자기상관함수는 거리변화에 따른 1차원함수를 중적분하여 얻어진다. 그리고 자기상관함수를 푸리에 변환하면 노이즈 파워 스펙트럼이 되고, 화상에서는 이것을 위너스펙트럼이라고 한다. 위너스펙트럼은 노이즈 자체만을 표현할 뿐 아니라 해상특성을 나타내는 Modulation Transfer Function(MTF)과 함께 Detective Quantum Efficiency(DQE)를 산출하는 중요한 요소가 된다. 제시된 위너스펙트럼의 평가기술은 교육현장에서 그 개념을 교육하거나 임상 환경에서 시설에 알맞은 디지털 영상 검출기를 선택하고 디지털 영상 시스템의 영상품질을 유지 보수하는데 도움이 될 것으로 기대한다.

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표면파 시험을 위한 향상된 위상각 스펙트럼 결정방법의 개발 (Development of advanced phase spectrum for surface wave method)

  • 박형춘;조성은
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.599-604
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    • 2008
  • The dispersive phase velocity of a wave propagating through a system is an important parameter and carries valuable information in non-destructive tests related to multilayered systems such as a soil site. The dispersive phase velocity of a wave can be determined using the phase spectrum, which is easily evaluated through the cross power spectrum. However, the phase spectrum as determined using the cross power spectrum is sensitive to background noise which always exists in the field. This causes difficulties in the determination of the dispersive phase velocities. In this paper, a new method to evaluate the phase spectrum using the harmonic wavelet transform is proposed. The proposed method can successfully remove background noise effects. To evaluate the validity of the proposed method, numerical simulations of multi-layered systems were performed. Phase spectrums by the proposed method were found to be in good agreement with the actual phase spectrums under conditions characterized by heavy background noise. This shows the potential of the proposed method.

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