• 제목/요약/키워드: SNR enhancement

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가시광 통신 시스템에서 Optical Relay와 Optical Beamforming을 통한 간섭 완화 성능 (Performance of Interference Mitigation using Optical Relay and Optical Beamforming in Visible Light Communication Systems)

  • 황유민;김윤현;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.63-68
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    • 2012
  • 가시광 통신 시스템은 LED를 통해 방사되는 가시광을 이용한 차세대 통신 시스템으로, 유비쿼터스 네트워크 서비스 구축 시 에너지 절감 효과를 가져 올 수 있다. 또한 기존 인프라를 활용하여 고출력 전송이 가능하며 유지 보수 비용을 절감할 수 있다. 하지만 가시광 통신 시스템에서는 인접 송신기 간섭 신호의 영향으로 네트워크 경계에 위치한 수신기의 신호 검출 성능은 급격히 열화되고 전송 효율은 감소하게 된다. 본 논문에서는 가시광 통신 시스템에서 다수의 Tx가 인접해 있을 때 발생하는 송신기간 간섭 문제를 광 릴레이와 광 빔포밍 기법 적용을 통하여 효율적으로 간섭을 완화하고 그 성능을 평가한다. 제안하는 시스템의 결과로 사용하지 않는 기존 가시광 통신 시스템 대비 BER 측면과 채널 용량에서 모의실험을 통하여 향상된 성능을 보인다.

음성향상을 위한 가중치 갱신제어방식의 적응소음제거기 (Adaptive Noise Canceller by Weight Updating Control Method for Speech Enhancement)

  • 김규동;이윤정;김필운;장용민;조진호;김명남
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.1004-1016
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    • 2007
  • 본 논문에서는 기준신호를 획득하기 어려운 환경에서 환경소음이 정상적인 특성을 가질 경우 음성을 향상시킬 수 있는 가중치 갱신제어 적응소음제거기를 제안하였다. 일반적인 적응소음제거기의 경우 소음만의 기준신호를 획득하여야 한다. 그러나 다수의 기기에 의한 복합적인 소음과 작업자에 의한 음성이 혼합되는 공장 환경에서는 소음발생원들로 부터 순수한 소음신호를 획득하기가 어렵다. 따라서 기준신호를 이용할 수 없기 때문에 이러한 환경에서는 기존의 적응잡음제거기를 사용하기가 어렵다. 제안한 방법에서는 입력신호를 임의의 상수로 하고 기준신호에 마이크로폰의 신호를 입력한다. 그런 다음 음성이 없는 구간에서 적응필터의 가중치를 갱신하여 소음을 제거하고 음성이 발생한 구간에서는 가중치를 고정하여 소음이 제거된 변형 음성신호를 획득한다. 그리고 변형 음성신호를 복원 필터링하여 음성신호를 출력한다. 이것은 다수의 공장소음이 정상적이고 짧은 대화구간에서 소음이 변하지 않는 점을 고려하였다. 실험의 결과 제안한 소음제거기가 공장소음을 효과적으로 제거할 수 있었고 신호 대 잡음비 면에서도 우수함을 확인하였다.

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SVC 신호의 Ka대역 HDTV 위성방송서비스 적용에 관한 연구 (Studies on Applying Scalable Video Coding Signals to Ka band Satellite HDTV Service)

  • 윤기창;장대익;손원
    • 방송공학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.905-914
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    • 2008
  • 이 연구는 Ka대역 HDTV 위성방송서비스를 제공할 때 발생하는 강우감쇠 문제를 해결하기 위하여, MPEG-4 SVC (Scalable Video Coding) 신호를 JSCC (Joint Source/Channel Coding) 시스템을 통하여 Ka대역 위성방송시스템에 적용하는 방안에 대하여 고찰하였다. Ka대역 위성방송시스템은 DVB-S2 VCM (Variable Coding and Modulation) 모드를 기반으로 하였으며, SVC 신호는 공간 계위층, 화질 계위층 및 시간 계위층을 고려하였다. JSCC 시스템은 모든 계층의 소스부호화 시스템과 채널부호화 시스템을 결합하여, 최적의 수신품질을 얻도록 각 계층의 비트 율과 그 계층에서의 소스와 채널을 위한 비트 율을 할당하였다. 계층 수는 기본계층과 향상계층을 포함하는 2개로 제한하였으며, 각 계층에 대한 비트 율은 적용 SVC 신호에 따라 영향을 받는다. 세 가지 SVC 신호의 Ka대역 위성방송서비스에의 적용성을 강우감쇠관점에서 분석하였으며, 가장 적용성이 우수한 SVC 신호를 이용하여 Ka대역 위성방송서비스에 적용하는 방안이 고찰되었다.

적응형 복호 후 전달 협력 통신의 성능 분석 (Performance Analysis of Adaptive Cooperation Scheme with Decode-and-Forward)

  • 하웬부;공형윤
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권12호
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    • pp.82-88
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    • 2009
  • 적응형 협력 시스템은 송신단과 수신단, 릴레이와 수신단사이의 순시 신호 대 잡음비의 차이를 기반으로 동작한다. 특별히, 만약 송신단과 수신단사이의 채널 환경이 릴레이와 수신단사이의 채널 환경보다 좋다면 송신단은 송신단의 가용한 전력으로 수신단까지 신호를 전송한다. 그렇지않다면, 송신단은 첫번째 시간 슬롯에서는 보다 적은 전력으로 신호를 브로드캐스팅하며 두번째 시간 슬롯에서는 릴레이가 수신된 신호를 올바르게 복호할 경우에는 해당 신호를 다시 인코딩하여 목적지로 전송하며 올바르게 복호가 되지 않는다면 송신단은 나머지 전력으로 수신단까지 신호를 전송한다. 본 논문에서는 첫째로, 직접 전송과 협력 전송의 확률적 계산을 통하여 주파수 효율성을 수식적으로 이끌어내며 각 전송방식의 비트오류확률(BER) 수식을 고려하여 적응형 협력 기법의 비트오류확률(BER)을 계산한다. 마지막으로 Monte-Carlo 시뮬레이션을 통하여 제안하는 기법의 성능을 확인한다.

복호 후 전달 릴레이 선택을 이용한 적응형 협력 기법의 BER 성능분석 (BER Performance Analysis for Adaptive Cooperation Scheme with Decode-and-Forward Relay-Selection)

  • 하 뉘엔 부;공형윤
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권11A호
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    • pp.831-843
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    • 2009
  • 본 논문에서는 기존의 협력 기법보다 뛰어난 성능과 주파수 효율을 얻을 수 있는 다중 릴레이 노드를 이용한 새로운 적응형 협력기법을 제안한다. 릴레이 선택은 K개의 릴레이 중 가장 뛰어난 채널 상태를 가진 잠재적 릴레이를 선택하는데 이용된다. 소스와 목적지, 소스와 릴레이, 릴레이와 목적지사이 채널의 순시 신호 대 잡음 비를 고려하여 적응형 협력 또는 비 협력 여부를 결정한다. 본 논문에서 제안하는 적응형 프로토콜은 만일, 직접 통신의 채널 상태가 복호 후 전달 기법보다 양호하다면 소스는 가용한 전력으로 목적지로 신호를 전달하며, 그렇지 않다면 소스는 저전력으로 모든 릴레이에게 신호를 브로드캐스트하며, 릴레이의 올바른 복호를 가정할 시 릴레이는 신호를 복호한 후 다시 목적지로 전송하게 된다. 그리고 소스는 남은 전력으로 신호를 전송한다. 본 논문에서는 우선 확률적 계산을 통해 주파수 효율성을 보이며, 릴레이 선택을 통한 적응형 협력 기법의 BER성능 분석을 한다. 최종적으로 수식적 결과를 통해 본 논문에서 제안하는 기법의 성능 향상을 검증한다.

고속 UWB에서 주파수 편이 보상을 사용한 거리추정 성능향상 (Ranging Enhancement using Frequency Offset Compensation in High Rate UWB)

  • 남윤석;장익현
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제16C권2호
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    • pp.229-236
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    • 2009
  • WPAN에서는 해상도가 높은 UWB 신호를 사용하여 노드 간의 거리를 추정하고 이로부터 이동노드의 위치를 추정한다. 비동기 거리추정 방식은 고정노드와 이동노드 간에 비동기 상태에서 노드간의 거리를 추정하는 바 각 노드 국부클럭의 주파수 차이에 의한 영향이 심각하다. 고속 UWB에서는 각 노드 국부클럭의 주파수 차이에 의한 영향을 감소시키기 위하여 비동기 TWR 방식을 연속으로 수행하고, 상대주파수 편이 보상방안을 제시하고 있다. 본 논문에서는 고속 UWB의 상대주파수 편이 보상 수식을 완성하고, 이를 적용하는데 대한 문제점을 분석하고, 정확한 주파수편이 보상 방안을 제안한다. 거리추정 방식은 원래의 TWR, 상대주파수 편이 보상 및 정확한 주파수 편이 보상 방식에 의한 TWR에 대하여 시뮬레이션으로 성능을 분석하였다. 상대주파수편이 방식과 정확한 주파수편이 방식은 잡음이 없는 상태에서는 유사한 성능을 나타내었다. 제안된 정확한 주파수 편이 방식은 SNR이 열악한 환경에서 상대주파수 편이 보상 방식보다 정확한 거리를 추정하는 것을 확인하였다.

초음파 에코파형의 웨이브렛 변환과 비파괴평가에의 응용 (Wavelet Analysis of Ultrasonic Echo Waveform and Application to Nondestructive Evaluation)

  • 박익근;박은수;안형근;권숙인;변재원
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.501-510
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    • 2000
  • 초음파 에코파형의 시간-주파수해석법으로 Wigner 분포와 웨이브렛 변환 등과 같은 새로운 신호처리 기법이 비파괴평가 분야에 널리 응용되고 있다. 본 연구에서는 웨이브렛 변환(wavelet transform)에 의한 음속과 감쇠계수의 주파수의존성과 초음파 결함신호의 잡음제거의 유용성 유무를 실험적으로 검증하였다. Gabor 함수를 웨이브렛의 기본함수로 사용하였다. 초음파의 에코파형에 포함된 각 주파수성분의 속도와 감쇠계수의 주파수의존성을 추정할 수 있었으며, 초음파탐상에서 결함의 검출능 향상과 결함크기 산정의 정량화에 접근하기 위해 웨이브렛 변환에 의한 S/N비 신호처리 시뮬레이션 결과를 오스테나이트강 스테인레스 용접부에 가공한 EDM 노치의 초음파 결함신호에 적용한 결과 임상에코를 저감하고 S/N비를 개선하는 것이 가능하였다.

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오목거울을 이용한 3차원 형상측정을 위한 모아레 영상 획득 방법 (Image Enhancement for 3D Shape Measurement Using Large Aperture Projection System)

  • 윤두현;김학일
    • 한국광학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.327-333
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    • 2008
  • 일반적으로 NA(Numerical aperture)가 큰 렌즈를 사용하면 획득된 영상의 품질이 좋아진다. 오목거울은 NA가 크면서 직경이 크게 제작하는 비용이 저렴하다. 본 논문에서는3차원 형상 측정용 모아레 영상의 품질향상을 위해 NA가 큰 대구경 오목거울을 이용한 방법을 제안하고 구현하였다.오목거울은 빛을 반사하는 면이 오목한 거울로써, 가까운 거리에 있는 물체를 볼 때, 물체와 모양은 같고 크게 보이는 것이 특징이다. 보통의 경우, 작은 것을 크게 보거나 빛을 모으는데 이용한다. 오목거울의 집광 특징은 볼록거울과 방향만 다를 뿐 동일한 역할을 하고, 수 미터 직경의 대구경으로 제작하기 용이하며, 대구경이면서 $0.8{\sim}2$의 높은 NA를 갖는 오목거울을 구현하기 용이하다. 오목거울의 볼록 렌즈와 동일한 집광 특징을 이용하여 망원경 등의 반사경으로 많이 이용하고 있다. 3차원 영상획득 방법을 위해 필요한 장치는 광을 출사하는 광원,광원으로부터 출사된 광을 집광하기 위한 집광렌즈,집광렌즈를 통해 집광되어 입사되는 광을 투과시키는 격자,격자로부터의 출사 광을 평행광으로 출사하는 영사렌즈,영사렌즈의 평행광을 반사시켜 전량의 광을 측정대상물 쪽으로 출사하는 오목거울 그리고 측정 제품으로부터 반사된 반사광을 획득하는 CCD 카메라를 포함한다. 대구경 오목거울로 NA값을 변화시켜서 표면의 굴곡이 심한 납볼의 영상을 획득하여 품질향상 정도를 평가하였다. NA가 $0.15{\sim}0.8$까지 변화했을 때 영상 내 밝은 부분과 어두운 부분의 차이가 $46{\sim}1.33$배로 변화하여 NA를 높이면 영상의 품질이 향상됨을 알 수 있었다.

전산화단층촬영 테이블의 에어 매트리스 적용에 따른 환자의 편안함과 화질 변화 (Changes in the Comfort and Image Quality of the Patient According to the Application of Air Mattresses in the Computed Tomography Table)

  • 이영희;이용기
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.889-896
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    • 2022
  • 본 연구는 전산화단층촬영의 테이블에 에어 매트리스의 적용으로 인한 환자의 주관적 편안함의 변화를 설문지를 통하여 분석하고, 환자의 임상 영상을 정량적 정성적 평가를 통하여 화질 변화를 분석하여 에어 매트리스의 유용성을 평가하고자 하였다. 연구에 참여한 피험자는 남성이 221명, 여성이 229명이었으며, 연령 범위는 만 18세에서 86세이다. 영상의 화질 변화를 평가하기 위해 연구 대상자 중 Chest CT & Enhancement를 촬영한 환자를 단순 무작위 표본 추출(Simple random sampling) 방법을 사용하여 정량적 평가를 위하여 각 군당 50명씩 총 150명의 환자를 선정하였으며, 정성적 평가를 위하여 각 군당 20명씩 총 60명의 환자를 선정하였다. 본 연구결과 에어 매트리스로 인하여 환자의 주관적 편안함이 증가하였으며, 임상영상의 정량적, 정성적 평가 결과 화질의 차이는 나타나지 않았다. 이상의 결과를 보았을 때 에어 매트리스는 진단 영상에 아무런 해가 없이 환자의 주관적인 편안함을 높일 수 있는 방법으로 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

대동맥궁 주요 분지들의 고속 조영증강 자기공명혈관조영술의 임상적 유용성 (Clinical Utility of Turbo Contrase-Enhanced MR Angiography for the Major Branches of the Aortic Arch)

  • Su Ok Seong
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제2권1호
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    • pp.96-103
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    • 1998
  • 목적 : 고식적인 자기공명혈관조영술 (MR Angiography, MRA) 기법으로는 영상화가 어려웠던 대동맥궁의 주요 분지들의 평가에 있어서 새로운 MR기법인 조영증강 MRA의 임상적 유용성을 알아보고, 그 화질을 사용한 코일의 종류에 따라 비교해 보고자 한다. 대상 및 방법 : 뇌혈관 질환을 의심하여 고식적인 기법으로 뇌 및 경동맥 MRA를 시행한 29명에서 전향적으로 Gd-DAPA 15-20ml를 일시에 손으로 주입한 후 대동맥궁과 그의 주요 분지들에 대해 3시기의 고속 MRA를 시행하여 그 화질을 분석하였다. MRA는 1.0T MR기종에서 3D-FISP기법으로 얻었으며 총 영상 획득 시간은 40-60초였다. 영상 분석은 무명동맥, 양측 총경동맥, 양측 쇄골하동맥과 양측 척추 동맥들의 기시부로부터 전장에 걸쳐 화질을 주관적으로 3등급(good; 명백히 정상소견을 보이는 경우, fair; 약간 낮은 신호를 보이나 정상으로 진단하기에 비교적 만족할 만한 경우, poor; 협착이 모호하거나, 인공물이나 너무 낮은 신호로 혈관을 볼 수 없어 카테터 혈관조영술을 요하는 경우)으로 나누어 평가하였으며, 양측 총경동맥의 분기(bifurcation) 부위에서는 고식적인 기법의 영상과 그 화질을 비교평가하였다. 또한 세가지 사용한 코일의 종류(CP body array 12예, CP neck array 9예, head-and-neck 8예)에 따른 화질 차이를 정성적 및 정량적(신호대 잡음비)으로 분석하였다. 결과 : 대동맥궁 주요 분지들의 전반적인 화질은 55% (16/29)에서 'good', 34%(10/29)에서 'fair'로 평가되어 대부분 고식적인 카테터 혈과조영술이 피요치 않을 정도로 만족할 만한 화질을 보였다. 양측 총경 동맥분지 부위에서는 65%(17/26)에서 고식적인 3D-TOF기법과 같거나 나은 영상을 보였다. CP body array 코일을 사용한 경우가 CP neck array 코일이나 head-and-neck 코일을 사용한 경우보다 정성적 및 정량적으로 유의하게 나은 영상을 보였다(p<0.05). 결론 : 고속 조영증강 MRA기법은 단시간내 (40-60초)에 대동맥구의 주요 분지들을 그 기시부위부터 두개골 저부에 이르기까지 대부분에서 잘 나타내주므로 선별검사로서 임상적으로 유용하리라 생각되며 CP body array 코일을 사용하였을 경우에 CP neck array 코일이나 head-and-neck 코일을 사용한 경우보다 좀더 나은 화질을 얻을 수 있으리라 생각된다.

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