• 제목/요약/키워드: SNR 개선 알고리즘

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웨이블릿을 이용한 디지털유방영상의 노이즈 제거 (Denoising of Digital Mammography Images Using Wavelet Transform)

  • 최석윤;고성진;강세식
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.181-189
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    • 2013
  • 디지털유방촬영기에서 자동모드를 설정해서 검사를 할 경우 환자가 받는 평균유선선량(average grandular dose)를 줄일 수 있는 방법을 제시하고자 최적의 노출 파라미터를 찾고 노이즈 감소 알고리즘을 적용하여 화질을 개선하고자 한다. 실험을 위하여 Nuclear Associates Model 18-222 의 팬텀을 사용 하였으며, 입사선량(enterance dose)과 평균 유선선량을 측정하였다. 다음 노이즈(noise) 제거 알고리즘을 적용하였고, 적용 전 후에 대해서 Signal, Noise, SNR, FOM을 측정하고 비교 평가 하였다. 실험결과 첫째, 노이즈 제거 전 Mo/Mo 23kvp에서 SNR이 가장 높았고, 평균유선 선량은 W/Rh 35kvp 에서 가장 낮았다. FOM 결과 W/Rh의 28kVp를 사용하는 것이 가장 좋은 것으로 나타났다. 노이즈 제거 알고리즘 적용 후 SNR은 Mo/Mo 23kvp에서 SNR 가장 높았고, FOM의 결과 W/Rh의 28kVp를 사용 하는것이 가장 좋은 것으로 나타났다. 이때 동일한 평균유선선량을 갖는 조건에서 노이즈 값은 4.36에서 1.74로 감소되었으며, SNR 값은 4.6에서 11.6으로 향상되었다. 제안하는 노이즈 제거 처리를 적용하면 영상에서 중요한 정보를 유지하면서 노이즈를 감소시킬 수 있고, 최적의 노이즈 처리와 최적의 검사조건을 선택함으로써 유방 검사 시 발생하는 방사선 피폭을 줄일 수 있을 것이다.

위성 통신용 리턴 링크 복조기의 성능 개선에 관한 연구 (A Study about Performance Improvement of Return Link Demodulator for Satellite Communication)

  • 왕도휘;오덕길
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.92-96
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    • 2012
  • 본 논문은 복잡한 신호처리 기능을 포함하는 리턴 링크 복조 알고리즘이 낮은 SNR에서도 안정적으로 동작하도록 하기 위해 하드웨어에 적합하도록 설계하여 HDL로 구현하는 것을 목적으로 한다. 모의실험 결과 Uncoded BER $10^{-3}$ 지점에서의 Es/$N_0$가 이상적인 QPSK 신호 대비 0.5dB 이내로의 성능개선을 이룬 것을 확인할 수 있다. 또한 이에 대한 Fixed-Point Simulation 및 HDL 구현 성능이 모의실험 대비 차이가 없음을 확인할 수 있다.

적응 빔형성기법을 이용한 보청기의 궤환 및 잡음제거 알고리즘 (A Feedback and Noise Cancellation Algorithm of Hearing Aids Using Adaptive Beamforming Method)

  • 이행우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권1C호
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    • pp.96-102
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    • 2010
  • 본 논문에서는 보청기의 음향궤환 및 잡음을 제거시키기 위한 새로운 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 2개의 마이크를 사용하여 궤환제거 필터의 계수를 갱신시키는 잔차신호에서 음성신호를 제거함으로서 수렴성능을 향상시킨다. 먼저 궤환제거기가 마이크 신호에서 궤환신호를 제거하고, 이어서 빔포밍 기법을 이용하여 잡음을 제거한다. 본 연구에서 제안한 궤환 및 잡음제거기의 성능을 검증하기 위하여 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 모의실험을 수행하였다. 실험 결과, 제안한 적응 알고리즘을 사용하면 궤환제거기와 잡음제거기에서 각각 약 14.43 dB의 SFR 및 10.19 dB의 SNR 지수가 개선되는 것을 확인하였다.

비상관기를 이용한 디지털 보청기용 음향궤환제거기 (An Acoustic Feedback Canceller for Digital Hearing Aids Using Decorrelator)

  • 이행우
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.887-892
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    • 2008
  • 최근 고령화 사회로 접어들면서 보청기의 수요가 점차 증대되고 있으며, 이에 따라 우수한 성능의 음향궤환제거기가 요구되고 있다. 본 논문에서는 음향궤환제거기의 수렴 특성을 향상시키기 위한 새로운 적응 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 음성신호와 같이 상관도가 높은 신호를 사용하여 적응필터의 계수를 갱신할 때 신호의 상관도를 감소시켜주기 위해 비상관기를 사용함으로서 수렴성능을 향상시킨다. 본 연구에서 제한 음향궤환제거기의 성능을 검증하기 위하여 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 시뮬레이션을 수행하였다. 입력신호의 종류와 적응 알고리즘에 따라서 궤환제거기의 수렴특성을 관찰하였다. 시뮬레이션 결과, 제안한 궤환제거기는 유색신호를 입력으로 사용하는 경우, 약 5-10 dB의 SNR 성능이 개선되는 것을 보여 주었다.

Symbol Detection Methods for DFEs in Trellis Coded Modulation Systems (격자코드 변조 시스템에서 DFE의 심볼판정 알고리즘 제안)

  • 정원주
    • 전기전자학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.69-74
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    • 2006
  • 이 논문은 Trellis Coded Modulation 시스템에서 궤한 채널 등화기의 성능 향상을 위한 효율적인 심볼 판정 알고리듬을 제안한다. 제안된 심벌 판정기는 Trellis 코드의 구조를 이용하여 심벌 에러율 을 향상시킨다. 예컨대 8-PAM시그널의 경우 20dB SNR에서 기존 강제 심볼 판정기의 에러율 $2.5{\times}10^{-2}$에서 $2{\times}10^{-5}$으로 향상되었다. 이런 판정기의 심벌 에러율 의 개선은 다중경로채널에서의 DFE의 심벌 에러율을 성능을 향상시키는데 본 논문의 시뮬레이션 결과 심벌 에러율 0.26에서 0.01 과 0.005 으로 개선되었음을 확인하였다.

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지능형 TV의 음성인식을 위한 참조 잡음 기반 음성개선 (Reference Channel Input-Based Speech Enhancement for Noise-Robust Recognition in Intelligent TV Applications)

  • 정상배
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.280-286
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    • 2013
  • 본 논문에서는 지능형 TV의 음성인터페이스를 위한 잡음제거 시스템에 대해서 제안한다. 음성인식 성능 저하에 매우 나쁜 영향을 주는 TV 소리를 제거하기 위해서 TV 소리 자체를 참조 잡음으로 하는 잡음제거 알고리즘이 구현된다. 제안된 알고리즘에서 TV 스피커와 다채널 장비간의 전달함수를 추정한다. 그 후, 위너 필터를 동작시키기 위해서 잡음의 전력 스펙트럼이 추정된다. 추가적으로 후처리 과정이 적용되어 잔존 잡음을 제거한다. 실험의 의해서 제안된 알고리즘이 5 dB 입력 SNR에서 88 %의 음성인식률을 나타내었다.

웨이브렛과 원소 편차 기반의 중간값 필터를 이용한 잡음제거 알고리즘 (Denoising Algorithm using Wavelet and Element Deviation-based Median Filter)

  • 배상범;김남호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.2798-2804
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    • 2010
  • 음성 및 영상신호는 신호를 처리하는 과정에서 다양한 잡음에 의해 훼손되어지며, 이러한 신호를 복원하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 음성신호와 같은 1차원 신호에 복합적으로 중첩된 가우시안 잡음과 임펄스 잡음을 제거하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 알고리즘은 임펄스 잡음을 제거한 후, 가우시안 잡음을 제거 하도록 구성되어져 있으며, 가우시안 잡음을 제거하기 위해 웨이브렛 계수 누적을 이용하였고, 임펄스 잡음을 제거하기 위해 원소 편차에 기반한 중간값 필터를 적용하였다. 그리고 개선 효과의 판단 기준으로 SNR을 사용하였으며, 객관적인 판단을 위해 기존의 방법들과 비교하였다.

디지털 TV에 적합한 새로운 구조의 채널 적응 등화기 설계 (Design of New Channel Adaptive Equalizer for Digital TV)

  • 백덕수;이환범;김형균
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제39권2호
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    • pp.17-28
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    • 2002
  • 최근 신경회로망 구조 또는 퍼지논리를 이용한 자력등화 즉, 비선형 등화에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 계산의 복잡성과 등화 성능 사이에 더 나은 trade-off를 찾기 위해 스텝 크기(step size)를 자동적으로 조절할 수 있는 즉, 에러 오차 값이 크면 계수갱신율을 크게 하고 에러 오차 값이 작으면 계수갱신율을 작게 하여 빠른 수렴비와 낮은 초과 MSE를 갖는 TS(Tagaki-Sugeno) 퍼지 모델과 ISI에 강하고 위상변화에 둔감한 CMA(Constant Modulus Algorithm)를 접목시킨 새로운 FSG (Fuzzy Stochastic Gradient)/CMA 알고리즘을 제안하였다. 제안된 FSG/CMA 알고리즘을 사용한 채널 적응 등화기를 설계하여 모의실험한 결과 기존 알고리즘 보다 3.5dB의 SNR이 개선됨을 확인하였다.

주변 노이즈에 강건한 Stepsize 예측기를 갖는 음향 반향 제거기 (A Robust Acoustic Echo Canceler with Stepsize Predictor for Environment Noise)

  • 이세원;강희훈;이원석
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제39권2호
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    • pp.44-50
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    • 2002
  • ES(Exponentially weighted Stepsize) 알고리즘을 이용한 기존의 음향 반향 제거기는 동작 구조가 간단하고, NLMS 알고리즘에 비해 빠른 수렴 속도를 갖지만, 외부 잡음에 약하다. 그 이유는 ES 알고리즘은 특정 음향학적 조건에서 결정된 공간 임펄스 응답의 평균 에너지 감쇄율을 이용해 필터의 탭을 업데이트하기 때문이다. 본 논문에서는 Stepsize 생성기와 선택기를 추가한 새로운 구조의 음향 반향 제거기를 제안하였다. 제안된 Stepsize 생성기와 선택기는 외부 노이즈에 대한 기존의 음향 반향 제거기의 단점을 개선하여, 음향 반향 제거 시스템의 강건함을 향상시켜준다. Stepsize 생성기는 이동 평균기를 이용하여 별도의 Stepsize 값을 생성한다. 이 때 생성된 Stepsize 값은 잔여 에러양의 에너지 값에 상수 ${\gamma}$를 곱해준 결과이다. Stepsize 선택기는 계수 선택 요소${\Delta}_{differ}$를 이용해 음향 반향 제거기가 좀 더 향상된 성능을 갖을 수 있는 Stepsize 값을 선택한다. 본 논문의 시뮬레이션 결과는 외부 노이즈의 SNR에 관계없이 제안된 알고리즘은 잔여 에러양을 5[dB]에서 10[dB]정도 저하시켰고, 조절 오차의 양도 크게 개선되었음을 보여준다.

다중 안테나 다중 사용자 환경에서 최대 전송율에 근접하는 선형 precoding 기법 (A Near Optimal Linear Preceding for Multiuser MIMO Throughput Maximization)

  • 장승훈;양장훈;장규환;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권4C호
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    • pp.414-423
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    • 2009
  • 본 논문은 최대 전송률에 가까운 성능을 보이는 선형 preceding 기법을 제안한다. MMSE preceding은 ZF preceding 방식보다 우수한 평균 자승 오차 성능을 가진다. 반면 MMSE preceding 방식의 전송률은 낮은 SNR 범위에서는 ZF 방식에 비해 개선된 성능을 보여주지만 높은 SNR에서는 오히려 성능 열화현상을 보인다. 이와 같은 사실에 착안하여 본 논문에서는 최대 전송률에 근접하는 선형 preceding 기법을 제안한다. 제안된 방식은 ZF precoding방식에서 사용되는 역행렬 연산을 전송율이 최대화될 수 있도록 정규화하는 방식이고 이를 위한 간단한 수치 알고리즘이 제안된다. 또한 그 과정에서 낮은 복잡도를 가지는 간단한 전력 재할당에 의한 정규화 방식이 제안된다. 시뮬레이션과 성능분석을 통해 제안된 방식이 모든 SNR 범위에서 기존의 ZF preceding 방식과 MMSE preceding방식보다 높은 전송률을 가짐을 보인다. 또한 제안된 방식은 채널 추정 오차가 존재하는 경우에도 기존의 선형 preceding 방식들과 비교하여 성능 이득을 유지하면서 채널 추정 오차에 강인함을 가진다.