본 논문은 밀접한 간격의 두 개의 마이크 배열 환경에서 SNR(Signal-to-Noise Ratio) 추정을 통한 잡음 억제 방법을 제안한다. 기존의 방법은 전 밴드에서 간섭 함수 기반의 SNR 추정을 통해 이득 함수를 얻는 잡음 억제 방법을 사용한다. 그러나 이 방법은 잡음으로 인한 손상이 모든 특징 벡터 성분에 영향을 미쳐 성능을 저하시키는 문제점을 가지고 있다. 따라서 주파수 영역의 신호를 N개의 다중 주파수 밴드로 구분하고 각 밴드별로 간섭 함수 기반의 SNR 추정을 통한 이득 함수를 얻는 잡음 억제 방법을 제안한다. 제안하는 방법의 성능평가는 ITU-T(International Telecommunications Union Telecommunication)에서 제공되는 객관적인 품질 평가 방법인 PESQ(Perceptual Evaluation of Speech Quality)로 비교하여 나타내었다.
본 논문에서는 잡음 환경에서 단일 마이크로폰의 음성 향상에 대한 새로운 기법을 제시했다. 일반적으로 널리 알려진 스펙트럼 차감법에 근거한 음성 향상 기술은 신호 대 잡음비에 따른 스펙트럼 이득으로 표현된다. 대표적인 Ephraim과 Malah의 decision-directed (DD) 추정치는 잡음 구간에서 효율적으로 뮤지컬 잡음을 제거하지만 음성 구간에서는 이전 프레임의 음성 스펙트럼 성분에 더 큰 비중을 두기 때문에 a priori SNR의 프레임 지연이 발생한다. 따라서 DD에 의해 추정된 a priori SNR이 적용된 잡음 제거 이득은 현재 프레임보다 이전 프레임에 영향을 받으므로 음성 전이 구간에서 잡음 제거 성능을 저하시킨다. 본 논문은 DD의 가중치 파라미터에 Sigmoid Type의 함수를 적용하여 계산적으로는 간단하지만 효과적인 음성 향상 알고리즘을 제안한다. 제안된 접근 방식은 DD의 주요 파라미터인 a priori SNR 지연의 문제점을 해결하면서 뮤지컬 잡음 제거에 우수한 DD의 이점은 유지한다. 제안된 알고리즘의 성능은 다양한 잡음 환경에서 ITU-T P.862 Perceptual Evaluation of Speech Quality (PESQ) 와 Mean Opinion Score (MOS). 그리고 음성 스펙트로그램 (Spectrogram)에 의해 평가했고 기존의 DD의 고정된 가중치 파라미터를 사용했을 때 보다 향상된 결과를 나타내었다.
DGPS 기준국은 GPS 보정정보를 중파를 통해 실시간으로 송출하고 있다. DGPS 기준국의 감시를 위해 내륙감시국을 운영중이며 DGPS 기준국의 중파신호를 수신하여 감시하고 있다. 하지만 평창감시국에서 GPS 보정신호의 신호대잡음비(SNR) 저하가 발생하여 그 원인을 찾아보고 노이즈필터를 통해 해결하였다.
이동통신이 발전해 감으로써 사용자들은 점점 더 높은 데이터율과 신뢰성이 높은 통신 시스템을 요구하고 있다. 최근에는 이러한 사용자 요구에 부합하기 위해 MIMO(Multiple Input Multiple Out)와 OFDM(Orthogonal Frequency Division multiplexing)의 장점을 모두 활용하는 MIMO-OFDM에 기반을 둔 시스템 개발이 활발히 이루어지고 있다. 또한, 빠른 무선 채널 환경에 대응하여 높은 전송률 및 양질의 데이터를 만족하기 위해서 채널 상태에 따라서 적응적으로 변조, 코딩, 부 반송 파수 및 파워 할당을 달리하는 시스템 등이 결합되고 있다. 이러한 피드백 기반 시스템은 얼마나 정확히 채널에 대한 상태 정보(CSI : Channel State Information)를 지연 없이 송신기에 전달하느냐에 따라서 시스템 전체 성능이 향상 될 수 있고 저하될 수 있다. 본 논문에서는 송 수신단에서 서로 알고 있는 프리앰블(Preamble)을 이용하여 채널 추정과정 없이 정확한 SNR (신호 대 잡음비: Signal to Noise Ratio) 추정이 가능한 알고리즘을 제안하고 기존의 프리앰블 기반 SNR 추정 알고리즘들과 여러 가지 평가방법을 통해 성능을 비교 분석하였다. 또한, IEEE 802.11n 시스템에서 각 알고리즘에 의해 추정된 SNR을 피드백 기반으로 AMC를 적용해보았다. 여러 채널에서 각 알고리즘의 성능을 분석 해 본 결과, 제안된 알고리즘 기반으로 AMC 기법을 적용하였을 때 모든 채널에 대해서 가장 높은 전송률을 보임을 확인하였다.
본 논문에서는 $Q^2PSK$ 변$\cdot$복조 시스템을 대상으로, 가우시안 잡음이 존재하는 2경로 레일레이 페이딩 채널에서 수신 시스템의 비트 오율 성능을 분석하였다. 폐이딩 채널을 통과하면서 왜곡된 신호에 의한 성능 저하와 이 왜곡된 신호에서 복원된 반송파를 사용함으로써 발생되는 비동기 복조에 의한 성능 저하를 개선하기 위하여 적응 LMS알고리즘을 사용하는 TDL등화기를 사용하였다. 적응 등화기를 사용한 결과, SNR이 12dB일때, 페이딩이 존재할 경우에는 $83.7\%$, 반송파 위상 오차가 존재할 경우에는 $89.3\%$, 그리고 폐이딩과 반송파 위상오차가 같이 존재할 경우에는 $60.4\%$의 수신 성능 개선이 있음을 확인하였다.
이동통신이 발전해 감으로써 사용자들은 점점 더 높은 데이터율과 신뢰성이 높은 통신 시스템을 요구하고 있다. 최근에는 이러한 사용자 요구에 부합하기 위해 MIMO(Multiple Input Multiple Out)와 OFDM(Orthogonal Frequency Division multiplexing)의 장점을 모두 활용하는 MIMO-OFDM에 기반을 둔 시스템 개발이 활발히 이루어지고 있다. 또한, 빠른 무선 채널 환경에 대응하여 높은 전송률 및 양질의 데이터를 만족하기 위해서 채널 상태에 따라서 적응적으로 변조, 코딩, 부 반송 파수 및 파워 할당을 달리하는 시스템 등이 결합되고 있다. 이러한 피드백 기반 시스템은 얼마나 정확히 채널에 대한 상태 정보(CSI : Channel State Information)를 지연 없이 송신기에 전달하느냐에 따라서 시스템 전체 성능이 향상 될 수 있고 저하될 수 있다. 본 논문에서는 송 수신단에서 서로 알고 있는 프리앰블(Preamble)을 이용하여 채널 추정과정 없이 정확한 SNR (신호 대 잡음비: Signal to Noise Ratio) 추정이 가능한 알고리즘을 제안한다. 여러 채널 환경에서 수행한 모의 실험결과, 제안 알고리즘은 기존의 프리앰블 기반 SNR 추정 알고리즘들 보다 가장 정확하게 SNR을 추정하는 것을 확인할 수 있었다.
기존의 MMA(Multi-Modulus Algorithm)는 심벌간 간섭(Intersymbol Interference: ISI)이 심한 등화 초기에는 부정확한 판단을 할 가능성이 매우 높기 때문에 눈모형을 열리게 하는데 어려움이 있다. 이러한 문제점을 피하기 위해 최근에 MCMA(Modified Constant Modulus Algorithm)를 기반으로 한 SMMA(Sliced MMA)가 제안되었다. SMMA는 높은 SNR 조건에서는 MMA보다 개선된 성능을 보이나, 낮은 SNR 조건에서는 비용함수에 사용되는 판정 값이 부정확할 가능성이 매우 높다는 사실을 알 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 등화 초기에 블라인드 수렴 특성을 저하시키지 않으면서 정상상태 성능을 개선하는 다중 modulus 블라인드 등화 알고리즘 기법을 제시한다. 제안한 방법에서는 단일 modulus와 다중 modulus의 선택적 적용을 위해 등화기 출력의 잔류심벌간 간섭 양을 이용한 초기수렴검출 기법을 고안${\cdot}$적용하여 최적의 전환 시점을 자동으로 겨??ㅇ하였다. 제안 알고리즘의 성능을 모의실험을 통하여 수렴 속도와 잔류 ISI 성능에서 기존방식에 비해 제안한 방식의 유용성을 확인하였다.
최근 전자파 적합성(EMC: electromagnetic compatibility)의 중요성이 매우 높아짐에 따라 칩 수준에서의 전자파 간섭(EMI: electromagnetic interference) 측정이 자주 요구되고 있다. IEC 61967 및 IEC 62508에서 규정된 근거리 전자장 스캐닝(NFS: near-field scanning) 시스템은 칩 레벨에서의 전자파 간섭을 분석하는 대표적인 방법이다. 칩이 점점 고속화되면서 근거리 전자장 스캐닝 시스템의 측정 주파수는 광대역화되어야 하지만 근거리 전자장 탐침(NFP: near-field probe)의 신호 대 잡음 비(SNR: signal-to-noise ratio)가 저하된다는 문제가 있다. 본 논문에서는 근거리 전자장 스캐닝 시스템에서 광대역 특성을 가지면서도 잡음 대 성능 비를 향상시키는 기술에 대해 살펴본다.
전력선 통신 채널에는 특징적으로 충격 잡음이 존재하며, 전력선 통신 시스템의 성능 열화에도 많은 영향을 준다. 이는 일반적인 배경 잡음에 비해 많게는 수십 dB 이상의 레벨을 가지면서, 임의 시간적으로 발생함으로써 추정 및 제어 또한 어렵기 때문이며, 전력선 통신 시스템이 Mbps급으로 고속화 되면서 주파수 대역이 확장되고, 확장된 대역상에 다중 반송파를 이용하여 대용량의 데이터를 전송하는 변복조기법들이 적용됨에 따라, 시간 영역에서 비교적 짧은 시간 동안 존재하는 충격 잡음이 주파수 영역에서 사용 주파수 전체 대역상에 영향을 줌으로써 시스템 전체 성능 저하의 큰 요인이 되고 있다. 본 논문에서는 이러한 충격 잡음이 고속 전력선 통신 시스템에서 사용되는 OFDM(또는 DMT) 방식 수신기의 복조기 출력단 SNR에 미치는 영향을 분석 및 단순화하고, 시뮬레이션을 통해 검증한다.
DR 시스템에서 일반X선 검사 시 환자에 의해 물리적으로 발생되는 산란X선으로 인하여 영상의 흐림 현상으로 인해 질 저하를 초래한다. 현재 임상에서는 격자를 사용하여 물리적으로 발생한 산란X선을 제거하여 영상의 대조도를 높이지만, 이로 인해 촬영조건이 증가되기 때문에 환자의 피폭선량이 증가되고 격자에 의한 아티팩트가 생길 가능성이 있다. 따라서, 본 연구에서는 가상 격자 역할을 하는 VGR (virtual grid role) 알고리즘을 사용하여 Non-grid 수준의 촬영조건을 가지고 Real-grid를 사용했을 때와 유사한 영상을 얻어내는데 목적이 있다. Real-grid 영상의 70%의 촬영조건을 가지고 획득한 Non-grid와 VGR 알고리즘 영상의 MTF, SNR, CNR을 비교한 결과 Non-grid와 GLE 알고리즘은 MTF0.5는 0.265와 0.350, MTF0.1은 0.412와 0.467로 차이가 나타났으며 SNR과 CNR도 차이가 있음을 보여줬다. 또한, VGR 알고리즘과 Real-grid 영상의 MTF, SNR, CNR을 비교한 결과 VGR 알고리즘과 Real-grid는 MTF0.5는 0.350과 0.367, MTF0.1은 0.467와 0.483으로 차이가 거의 없었으며 SNR과 CNR도 차이가 거의 없음을 보여줬다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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