• 제목/요약/키워드: Quantization Analysis

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트럭-트레일러 타입의 모바일로봇을 위한 귀환 제어기 설계 (Digital Implementation of Backing up control of Truck-trailer type Mobile Robots)

  • 구자일;박창우
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제46권2호
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    • pp.33-45
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    • 2009
  • 본 논문은 실제적인 제약, 컴퓨팅 시간 지연, 양자화를 고려하여 퍼지 모델을 기초로 한 제어기를 트럭-트레일러 타입의 모바일 로봇의 귀환 제어기에 적용하여 설계하였다. 퍼지 귀환 제어기의 출력은 단위 샘플링 시간동안 지연되므로 이를 예측하여 설계하였다. 시간 지연을 고려한 해석 및 디자인 문제는 제안된 제어기가 샘플링 시간과 동기되어 있기 때문에 쉽게 해결된다. 또한 퍼지 제어기 구조 개발 시 양자화가 이루어지기 때문에 안정성 있는 해석이 가능하고 양자화 이외에 발생하는 사소한 문제도 역시 안정함을 보여주므로, 양자화한 시스템은 일반적으로는 극단적인 수렴을 한다. 실험결과에서 제안된 시스템의 효율성이 증명됨을 볼 수 있다.

OBP 위성 시스템에서 보호 대역과 양자화 레벨이 BER 성능에 미치는 영향 분석 (Effect Analysis of Guard Band and Quantization Level on BER Performance in OBP Satellite Systems)

  • 강기완;윤동원
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.709-715
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    • 2010
  • MCDD는 다채널 신호를 수신 받아 분리하고 복조하여 OBP 위성의 내부에서 스위칭, 채널 부호화 및 재변조 등의 신호처리가 가능하도록 하고 있다. 다채널 신호를 분리하는 과정에서 주파수 오프셋 및 양자화 오류 등의 요인들이 OBP 위성 시스템의 BER 성능을 저하시키므로 이러한 요인들의 영향을 줄여야 한다. 주파수 오프셋의 영향은 보호 대역을 삽입함으로써 줄일 수 있으며 양자화 오류의 영향은 양자화 레벨을 조정함으로써 줄일 수 있다. 시스템의 데이터 전송률을 제한하지 않았을 때 보호 대역의 삽입과 양자화 레벨의 조정은 서로 영향을 미치지 않으나, 시스템의 데이터 전송률이 제한되면 보호 대역의 삽입과 양자화 레벨의 조정을 상호 고려해야 한다. 이 논문에서는 시스템의 데이터 전송률이 제한된 상황에서 보호 대역과 양자화 레벨간의 관계를 살펴보고 이를 고려한 BER 성능을 분석한다.

자기공명영상 시스템의 양자화잡음 분석 (Analysis of Quantization Noise in Magnetic Resonance Imaging Systems)

  • 안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제8권1호
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    • pp.42-49
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    • 2004
  • 목적 : 자기공명영상시스템에서 양자화잡음을 분석하였다. 신호대양자화잡음비를 이론적으로 유도하였고 다양한 자기공명영상시스템에서 신호대양자화잡음비를 계산하였다. 이러한 계산으로부터 고자장영상시스템에서는 양자화잡음이 전체시스템의 신호대잡음비를 결정짓는 주된 잡음원이 될 수 있음을 보였다. 하드웨어의 교체없이 양자화잡음을 줄일 수 있는 방법들을 제시하였다. 대상 및 방법 : 자기공명영상에서 사용되는 Fourier 영상기법에서는 위상 및 주파수 인코딩 방법으로 자기공명신호를 공간주파수 형태의 신호로 변환하여 측정하게 된다. 따라서 공간주파수 영역에서 발생하는 양자화잡음을 재구성된 영상에서의 신호대양자화잡음비로 나타내었다. 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통하여 유도된 식의 타당성을 보였다. 결과 : 유도된 식을 이용하여 다양한 주 자장 및 수신 시스템에 대하여 신호대양자잡음비를 계산하였다. 양자화잡음은 신호의 크기에 비례하여 증가하므로 상대적으로 신호가 큰 고자장 시스템에서 보다 큰 문제점으로 부각될 수 있다. 많은 수신 시스템에서 채택하고 있는 16 bits/샘플 양자기로는 양자화 잡음이 고자장 시스템에서 기대되는 신호대잡음비의 향상을 제한할 수 있는 주된 잡음원이 될 수 있음을 보였다. 결론 : fMRI나 spectroscopy를 위하여 자기공명영상의 주 자장은 지속적으로 높아지고 있다. 고자장에서는 신호가 커지고, susceptibility와 스펙트럼의 분리가 커져서 fMRI 나 spectroscopy에 유리한 면이 많다. 양자화잡음은 신호의 크기에 비례하여 증가하기 때문에 만약 양자기의 변환 비트가 충분히 크지 않을 경우 양자화잡음이 커져 신호의 증가에 비례하는 신호대잡음비의 향상을 이룰 수 없다. 이 논문에서는 신호대양자화잡음비를 이론적으로 유도하고, 다양한 자장의 세기 및 수신 시스템에 대하여 신호대양자화잡음비를 계산함으로써 고자장에서, 특히 상대적으로 신호가 큰 3차원영상에서 , 양자화잡음이 전체 시스템의 신호대잡음비를 제한할 수 있는 주된 잡음원이 될 수 있음을 보였다. 근원적인 해결책은 아닐 수 있으나 oversampling과 에코의 센터를 비껴가는 샘플링으로 하드웨어의 향상없이 양자화잡음을 줄일 수 있는 방법을 제시하였다.

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영상압축을 위한 최적의 서브밴드 양자화 필터 설계 (Optimum Subband Quantization Filter Design for Image Compression)

  • 박규식;박재현
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제12B권4호
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    • pp.379-386
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    • 2005
  • 본 논문은 다차원 서브밴드 필터 뱅크에서 양자화 효과에 대한 분석과 그에 따른 최적의 필터 설계 방법에 대한 이론을 제안한다. 기존의 서브밴드 필터뱅크에 대한 연구에서 양자화 과정에 대한 고려는 매우 미미하였다. 본 연구에서는 확률 밀도에 최적화된 양자화기가 이득에 무상관성 잡음이 더하여진 비선형 형태로 모델링 되어 서브밴드 구조에 결합된다. 분석/합성 필터 뱅크에 다위상 분리 방법을 적용하여 양자화 과정에 의한 출력에서의 MSE가 유도되며 이 에러의 최소화 과정을 통하여 최적의 필터 설계 방법이 개발된다. 또한 5점형 구조의 표본화 격자를 이용한 최적의 비분리 파라유니터리와 이중직교 필터의 설계와 이를 이용한 영상 데이터의 압축 및 복원 과정을 통하여 성능 분석을 한다. 시뮬레이션 결과 제안한 설계방법에 따른 필터가 기존의 단순한 PR 서브밴드 필터보다 영상의 압축 및 복원에서 10에서 20퍼센트 정도의 MSE 감소를 보여주었고 낮은 비트율에서 특히 우수한 성능을 나타내었다.

Error Analysis for Optical Security by means of 4-Step Phase-Shifting Digital Holography

  • Lee, Hyun-Jin;Gil, Sang-Keun
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제10권3호
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    • pp.118-123
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    • 2006
  • We present an optical security method for binary data information by using 4-step phase-shifting digital holography and we analyze tolerance error for the decrypted data. 4-step phase-shifting digital holograms are acquired by moving the PZT mirror with equidistant phase steps of ${\pi}/2$ in the Mach-Zender type interferometer. The digital hologram in this method is a Fourier transform hologram and is quantized with 256 gray level. The decryption performance of the binary data information is analyzed. One of the most important errors is the quantization error in detecting the hologram intensity on CCD. The greater the number of quantization error pixels and the variation of gray level increase, the more the number of error bits increases for decryption. Computer experiments show the results for encryption and decryption with the proposed method and show the graph to analyze the tolerance of the quantization error in the system.

벡터양자기를 사용한 최적의 이차원 부대역필터의 구현 (Optimum design of two-dimensional subband filter banks using vector quantizer)

  • Jonghong Shin;Innho Jee
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.667-670
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    • 2000
  • This paper provides a heuristic theory for modeling and analysis of vector quantization effects in 2-dimensional subband filter banks. This model is used as the basis for optimal filter bank design. The scalar non-linear gain-plus-additive noise quantization model can be used to represent each vector quantizer in 2-band subband codec. The validity and accuracy and of this analytic model is confirmed by comparing the calculated model quantization errors with actual simulation of the optimum LBG vector quantizer. Numerical design examples for the optimum separable paraunitary filter banks are suggested in this paper.

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2-step Phase-shifting Digital Holographic Optical Encryption and Error Analysis

  • Jeon, Seok-Hee;Gil, Sang-Keun
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제15권3호
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    • pp.244-251
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    • 2011
  • We propose a new 2-step phase-shifting digital holographic optical encryption technique and analyze tolerance error for this cipher system. 2-step phase-shifting digital holograms are acquired by moving the PZT mirror with phase step of 0 or ${\pi}$/2 in the reference beam path of the Mach-Zehnder type interferometer. Digital hologram with the encrypted information is Fourier transform hologram and is recorded on CCD camera with 256 gray-level quantized intensities. The decryption performance of binary bit data and image data is analyzed by considering error factors. One of the most important errors is quantization error in detecting the digital hologram intensity on CCD. The more the number of quantization error pixels and the variation of gray-level increase, the more the number of error bits increases for decryption. Computer experiments show the results to be carried out encryption and decryption with the proposed method and the graph to analyze the tolerance of the quantization error in the system.

웨이브렛 변환과 평균예측검색 알고리즘의 벡터양자화를 이용한 심전도 데이터 압축기법 (ECG Data Compression Technique Using Wavelet Transform and Vector Quantization on PMS-B Algorithm)

  • 은종숙;신재호
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1996년도 추계학술대회
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    • pp.225-228
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    • 1996
  • ECG data are used for the diagnostic purposes with many clinical situations, especially heart disease. In this paper, an efficient ECG data compression technique by wavelet transform and high-speed vector quantization on PMS-B algorithm is proposed. In general, ECG data compression techniques are divided into two categories: direct and transform methods. The direct data compression techniques are AZTEC, TP, CORTES, FAN and SAPA algorithms, besides the transform methods include K-L, Fourier, Walsh, and wavelet transforms. In this paper, we applied wavelet analysis to the ECG data. In particular, vector quantization on PMS-B algorithm to the wavelet coefficients in the higher frequency regions, but scalar quantized in the lower frequency regions by PCM. Finally, the quantized indices were compressed by LZW lossless entropy encoder. As the result of simulation, it turns out to get sufficient compression ratio while keeping clinically acceptable PRD.

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LSP 벡터 양자화의 성능 분석과 성능이 향상된 새로운 LSP 벡터 양자화 방법 (Performance Analysis of LSP Vector Quantization and New Improved LSP Vector Quantization Method)

  • 박호종
    • 한국음향학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.59-64
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    • 1998
  • 본 논문에서는 LSP 벡터 양자화의 성능에 대하여 분석하고 성능이 향상된 새로운 LSP 벡터 양자화 방법을 제안한다. 먼저, 10msec프레임 구조를 가지고 Moving Average 예측 필터를 사용한 LSP Split 벡터 양자화의 성능을 여러 훈련 방법과 벡터 Split 방법 및 Bit 할당 방법에 따라 비교한다. 다음, Split 벡터 양자화의 문제점을 해결하기 위하여 새로 운 Split 벡터 양자화 검색 방법을 제안한다. 스펙트럼 왜곡지수를 이용한 양자화 성능 측정 결과 새로 제안된 방법이 기존의 방법보다 우수한 양자화 성능을 보인다.

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오차범위 분석을 통한 고정길이 modified Booth 곱셈기의 최대오차 감소 (Maximum Error Reduction for Fixed-width Modified Booth Multipliers Based on Error Bound Analysis)

  • 조경주;정진균
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권10호
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    • pp.29-34
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    • 2005
  • 최대 양자화 오차는 W 비트 입력으로부터 W 비트의 곱을 출력하는 고정길이 곱셈기의 성능에 많은 영향을 준다. 본 논문에서는 고정길이 modified Booth 곱셈기의 오차범위를 분석한 후 최대오차를 줄이기 위해 추가해야 하는 칼럼 수를 결정하는 방법을 제안한다. 또한, 오차범위 분석방법이 reduced-width 곱셈기 디자인 시에도 적용할 수 있음을 보인다. 시뮬레이션을 통해 제안한 오차분석 방법이 고정길이 modified Booth 곱셈기의 실제 디자인에 유용하게 사용될 수 있음을 보인다.