음성신호의 프리-엠퍼시스 과정은 고주파 영역의 약화된 성분을 보상하기 위해 사용되어진다. 프리-엠퍼시스 필터의 일반적인 형태는 y(n)=s(n)-A${\cdot}$s(n-1)이고, A 값은 유성음의 경우$0.9{\sim}1.0$ 사이의 값이다. 그리고, A 값은 프리-엠퍼시스의 기울기 값을 반영하고 기존의 방법에서는 R(1)/R(0)를 사용한다. 본 논문에서는 성문특성으로 인해 고주파 특성이 약화되는 것을 보상하기 위하여 새로운 평탄화 기법을 제안한다. 우선 신호 왜곡의 최소화를 위하여 QMF를 사용하였다. QMF를 사용한 후, 각 프레임별 자기상관계수를 사용하여 평탄화 과정을 수행하였다. 실험결과에서는 제안한 방법이 자기상관 방법보다 약화된 고주파 성분을 효과적으로 보상하는 평탄화 특성이 우수한 것으로 나타났다. 그러므로 평탄화 알고리즘은 음성 인식, 음성 분석 및 합성 등과 같은 음성 신호 처리 분야에 광범위하게 적용되어질 수 있다.
Sagnac 간섭계를 이용한 광섬유 음향 센서에서 음향 신호를 간단하면서도 효과적으로 복조할 수 있는 이중위상 천이 신호처리 기법을 제안하고 실험을 통하여 그 특성을 검증하였다. 이 기법을 사용하여 기존의 ${\pi}/2$ 위상 바이어스 복조 방식이 갖는 동적 범위의 이론적 한계를 근본적으로 제거하였다. 이 기법은 고주파의 위상 변조를 하지 않으므로 간단한 전자 회로만으로도 음향 신호의 복조가 가능하다. 또한 디지털 신호처리에 적합하며 다른 간섭계에도 적용이 가능하다.
Kim Ju-Chan;Hwang Seon-Hwan;Kim Jang-Mok;Kim Cheul-U;Choi Cheol
Journal of Power Electronics
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제6권2호
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pp.139-145
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2006
This paper describes the ultra precise position estimation of a servomotor using a sinusoidal encoder based on Arcsine Interpolation Method for the cost reduction of circuit design. The amplitude and offset errors of the sinusoidal encoder output signals, from the encoder itself and analog signal processing procedures, are effectively compensated and on-line tuned by utilizing a low cost programmable differential amplifier without any special expensive equipment. For a theoretical evaluation of the practical resolution of this system, the relationship between the amplitude of ADC(Analog to Digital Converter) input signal errors and the anticipated resolution is also addressed. The performance of the proposed method is verified by comparing it with speed control characteristics of the servomotor driving system using a digital incremental 50,000ppr encoder in the experiments.
파장가변형 광섬유레이저로 광섬유격자 센서어레이를 복조하는 방법을 제안하였다. 레이저의 출력파장을 시간지연 샘플링으로 분석하고 이를 이용하여 기존 시스템의 비선형적 동작특성을 개선하였다. 계산된 파장값은 센서어레이 출력파평의 각 피크에 할당되어 파장가변필터의 비선형성에 영향받지 않고 가해진 물리량에 대하여 항상 선형적인 출력을 얻게 하였다. 실험을 통하여 약 20 pm의 분해능을 얻었으며 이는 고속의 위상변조를 사용할 경우 크게 개선될 수 있음을 보였다.
Bandpass sampling(BPS) 기술은 나이퀴스트(Nyquist) 샘플링 주파수보다 낮은 주파수를 사용하여 RF 대역의 신호를 직접 하향변환 할 수 있다는 장점을 가지고 있지만, 나이퀴스트 영역에서 self-image의 중복을 피하기 위해서는 샘플링 주파수의 선택에 제약이 따른다. 2개의 ADC를 사용하는 2차(second-order) BPS는 self-image를 제거하기 위한 신호처리가 추가 된다는 조건으로 샘플링 주파수의 선택이 자유롭다. 하지만 RF 대역이 바뀌면 신호처리를 위한 파라미타를 재구성해야 한다. 본 논문에서는 2차 BPS의 한 형태인 quadrature BPS의 구조를 가지면서, 재구성이 필요 없는 간단한 보상 필터만을 사용하여 임의 RF 대역으로부터 나이퀴스트 영역으로 하향 변환하는 complex BPS 기반의 SDR front-end에 대하여 기술한다.
본 논문에서는 비접촉식 도플러 바이오 레이더의 신호처리 시스템을 임베디드 하드웨어를 구현하였다. 실시간 처리를 빠르고 정확하게 수행할 수 있도록 DSP에 적합한 고속 알고리즘을 사용하여 구현하고 그 성능을 PC에서와 비교하였다. 영점에서 발생하는 데이터 손실 문제를 피하기 위하여 quardrature combining을 적용하였으며, 여러 가지 quardrature combining 방법 중에 DSP 실시간 연산에 적합한 알고리즘으로 arctangent combining을 선정하였다. IQ 신호의 원하는 DC 성분을 획득하면서 ADC에 다이나믹 레인지를 넘지 않도록 DC offset compensation 기법을 제안하였다. Texas Instrument 사의 C6711 DSP와 외장 12bit ADC를 사용하였고 최적화된 elliptic 필터를 설계하였으며 다양한 형태의 수신파형에서 심박수의 검출을 위하여 rate finding 블록에는 자기상관을 적용하는 알고리즘을 적용하였다. ECG와 측정값을 비교함으로 전체 시스템의 성능을 검증 하였고, 이를 통해 상용 가능한 휴대기기로 제작할 수 있도록 측정 거리의 변화에 상관없이 신뢰할 수 있는 시스템을 구축하였다.
본 논문에서는 디지털 필터를 이용하여 대역통과 신호를 기저대역에서 복원하는 것이 가능함을 보이고 있다. 2차 대역통과 샘플링은 l차 대역통과 샘플링에 비해 보다 용이하게 구현할 수 있으며, 시뮬레이션을 통해 임의 대역으로의 주파수 천이가 가능함을 보였다. 이미 잘 알려져 있는 직교샘플링 방법은 2차 대역통과 샘플링의 특별한 경우인데, 2차 대역통과 샘플링을 적용하여 NCO (Numerical Controlled Oscillator)와 mixer가 제거된 직교복조시스템을 구현할 수가 있다. 이 방식은 기존의 직교복조시스템에 비해 구현이 용이하고 I, Q채널간 매칭정확도가 우수하여 근래의 고성능 레이다나 통신기기에 응용 가능하다. 또한 시뮬레이션을 통해 이미지 성분의 제거가 가능함을 보였다.
본 논문에서는 수중통신 장치가 수중에서 이동시 발생하는 도플러(Doppler) 편이를 극복하기 위한 도플러 편이 추정방법과 직접수열 확산대역 전송의 신호처리 방법을 제시한다. 제안한 방법은 도플러 편이에 강인하고, 자기 상관 특성이 우수한 64길이의 Frank 신호열을 두 번 반복하는 프리앰블을 사용하여 2단계로 도플러 편이를 추정한다. 또한, 제안한 방법을 직접수열 대역확산 전송을 사용하는 수중통신방식에 적용하여 수중이동통신용 패킷 설계와 RAKE 수신기를 설계한다. 설계한 확산대역 수중이동통신 변조방식은 데이터 심볼을 Differential-Quadrature Phase Shift Keying(DQPSK) 변조하여 수신시 위상추적이 필요 없고, RAKE 수신기에서 동위상 결합이 용이하게 할 수 있는 장점이 있다. 제안한 도플러 편이 추정방법을 포함하는 RAKE 수신방법은 약 17.5 m/s의 이동속도까지 가상으로 이동하는 송신기로부터 수신한 직접수열 대역 확산 신호를 성공적으로 수신한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제16권11호
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pp.3761-3779
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2022
The performance of existing recognition algorithms for binary phase shift keying (BPSK) and quadrature phase shift keying (QPSK) signals degrade under conditions of low signal-to-noise ratios (SNR). Hence, a novel recognition algorithm based on features in the graph domain is proposed in this study. First, the power spectrum of the squared candidate signal is truncated by a rectangular window. Thereafter, the graph representation of the truncated spectrum is obtained via normalization, quantization, and edge construction. Based on the analysis of the connectivity difference of the graphs under different hypotheses, the sum of degree (SD) of the graphs is utilized as a discriminate feature to classify BPSK and QPSK signals. Moreover, we prove that the SD is a Schur-concave function with respect to the probability vector of the vertices (PVV). Extensive simulations confirm the effectiveness of the proposed algorithm, and its superiority to the listed model-driven-based (MDB) algorithms in terms of recognition performance under low SNRs and computational complexity. As it is confirmed that the proposed method reduces the computational complexity of existing graph-based algorithms, it can be applied in modulation recognition of radar or communication signals in real-time processing, and does not require any prior knowledge about the training sets, channel coefficients, or noise power.
본 논문에서는 직교 주파수 다중화 (OFDM) 신호의 새로운 peak to average power ratio (PAPR) 감쇄 기법을 제안한다. 제안 기법은 시간영역에서 OFDM 심볼의 동상 (in-phase) 성분 및 직교 (quadrature) 성분을 회전시키고 재조합한다. 제안 기법은 기존의 partial transmit sequence (PTS) 기법과 비교하여 계산량을 현저히 줄일 수 있는 장점이 있었음에도 모의 실험을 통해 얻어진 PAPR의 complementary cumulative distribution function (CCDF)는 PTS와 비교할 때 거의 같은 성능을 보였다. 더욱이 제안된 기법은 additive white Gaussian (AWGN) 채널 및 다중 경로 페이딩 채널 (multi-path fading channel)에서 일반적인 OFDM 신호를 전송할 때와 거의 같은 BER (bit error rate) 성능을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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