Hyperion 영상의 노이즈는 주로 대기 효과와 센서의 기계오류, 신호변환 때문이다. 보정되지 않은 밴드, 중복 밴드, 모든 대기흡수에 영향을 많이 받는 밴드가 모두 제거되어도, 여전히 노이즈 밴드가 존재한다. 영상처리에 사용할 선명하고 안정된 밴드를 선택하기 위해 육안으로 영상을 간단하게 검사할 수 있지만, 이는 수동으로 이루어지는 비효율적이고 주관적인 방법이다 본 논문에서 우리는 노이즈 추정과 자동 밴드 선택을 위해 극단화소비 사용을 제안한다. 이를 위해 기존에 사용되던 SNR, 엔트로피와 극단화소비를 비교하였다. 첫째, 상대적으로 노이즈가 적은 ALI 영상에 Gaussian 노이즈, salt & pepper 노이즈, Speckle 노이즈를 부가하여 노이즈량과 각 통계량 사이의 관계를 살펴보았다. 둘째, Hyperion 영상에서 추출된 세 개 통계량에 대해 기대최대화 분석을 수행하여 자동으로 밴드를 선택하였다. Hyperion 데이터는 시각적 평가에 의해 5단계로 구분되어 평가자료로 사용되었다. 실험 결과에서 극단화소비가 Hyperion 영상의 밴드 선택에 효과적으로 사용될 수 있었다.
In electronic warfare, source enumeration and direction-of-arrival estimation are important. The source enumeration method based on eigenvalues of covariance matrix from received is one of the most used methods. However, there are some drawbacks such as accuracy less than 100 % at high SNR, poor performance at low SNR and reduction of maximum number of estimating sources. We suggested new method based on eigenvalues gaps, which is named AREG(Accumulated Ratio of Eigenvalues Gaps). Meanwhile, FGML(Fast Gridless Maximum Likelihood) which reconstructs the covariance matrix was suggested by Wu et al., and it improves performance of the existing source enumeration methods without modification of algorithms. In this paper, first, we combine AREG with FGML to improve the performance. Second, we compare the performance of source enumeration and direction-of-arrival estimation methods in Rayleigh fading. Third, we suggest new method named REG(Ratio of Eigenvalues Gaps) to reduce performance degradation in Rayleigh Fading environment of AREG.
음성 신호에 존재하는 잡음은 음성 인식기의 성능을 현저하게 감소시킨다. 이것은 잡음이 훈련 조건과 인식 조건 사이의 불일치를 가져오기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 불일치를 최소화하기 위해서 통계적 특징벡터의 추출방법을 개선하기 위한 방법을 연구하였다. 밴드 SNR에 따라 잡음 스펙트럼의 차감 레벨을 조절하는 기존의 멀티 밴드 잡음 차감법 (MSS)을 개선하기 위하여 잡음 정규화 상수를 이용하여 잡음 스펙트럼의 차감 레벨을 보다 정확하게 조절하는 방법 (M-MSS)을 제시하였다. 다음으로, 기존의 통계적 특징벡터 추출방법 (SFE)에서 잡음 차감법을 파워 스펙트럼 영역에 적용함으로써 성능을 개선하였다(M-SFE). 마지막으로, 위의 두 가지 방법의 장점을 결합하기 위해서 밴드 SNR에 근거한 통계적 특징벡터 추출방법 (MMSS-MSFE)을 제안하였다. 제안된 방법들은 다양한 잡음 환경 하에서 화자독립 고립 단어 인식으로 성능을 평가하였다. 기본적인 잡음 차감법 (SS)에 비하여 M-MSS, M-SFE와 MMSS-MSFE의 평균 에러율은 각각 18.6%, 15.1%와 33.9% 감소하였다. 위의 결과로부터 제안한 방법이 잡음에 강인한 음성인식을 위해 매우 효과적임을 입증하였다.
본 논문에서는 비동기 MC-CDMA 상향 링크 시스템의 주파수 옵셋의 영향을 주파수 선택적 다중경로 페이딩 채널에 대하여 분석하였다. 분석을 위하여 모든 사용자의 주파수 옵셋(FO: frequency offset)을 확률 변수들로 가정하였으며 원하는 사용자에 대한 주파수 옵셋 추정과 그 보상이 이루어짐을 가정하였다. 따라서 원하는 사용자의 경우 잔류 주파수 옵셋(residual frequency offset)이 존재하게 된다. 본 논문에서는 이러한 잔류 주파수 옵셋의 평균 오류율(BER: bit error rate)에 대한 영향을 분석한다. 우선 의사 분석적 기법(Semi-analytical method)으로 평균 오류율을 유도하고 근사화를 통하여 평균 오류율 성능을 받혀진 형태로 유도하였다. 이에 더하여 잔류 주파수 옵셋에 의해 야기되는 SNR(signal to noise ratio) 감쇄를 조사하였다. 유도된 결과를 통하여 원하는 사용자의 주파수 옵셋 추정 오류가 정규화된 값으로 0.1보다 작은 경우에는 시스템 성능 저하정도가 적음을 확인하였다.
Capon 알고리듬은 지향방향에 대하여 일정한 이득을 유지하면서 배열의 출력을 최소화 시키므로 FM (Fourier method) 알고리듬에 비하여 우수한 분해능 (resolution)을 제공한다. 그러나 Capon 알고리듬의 DoA (Direction of Arrival) 추정 성능은 입사 신호의 SNR (signal-to-noise ratio)이 낮은 경우 급격히 저하되는 문제가 있어 신호원들의 입사각이 유사한 경우 각각의 신호원을 구분하지 못하는 문제가 있다. 본 논문에서는 Capon 알고리듬에서 사용되는 공분산 역행렬의 원소를 제거하는 기법을 이용하여 수신 신호의 SNR이 낮은 환경에서 보다 나은 분해능을 제공하는 개선 방안을 제안한다.
이 논문에서는 계층변조를 적용하는 AT-DMB (advanced terrestrial digital multimedia broadcasting) 시스템에 적용할 수 있는 블라인드등화 기법을 제시하고 그 성능을 살펴본다. AT-DMB 시스템은 기존 T-DMB의 DQPSK (differential quadrature phase-shift keying) 신호와 역방향 호환성을 보장하고 더 높은 데이터 전송률을 지원하기 위해 16-QAM (quadrature amplitude modulation) 계층변조 방식을 적용한다. 이 결과 SNR (signal to noise ratio)에 따라 기존 T-DMB 심볼과 추가된 심볼은 서로 다른 판정오율 (decision error rate)을 가진다. 따라서 판정한 신호로부터 채널을 추정할 때 판정오율이 낮은 선순위 심볼과 판정오율이 높은 후순위 심볼의 신뢰도에 따라 다른 가중치를 줌으로써 판정치의 전체적인 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 이 논문에서는 계층변조에 따른 비트 오율(bit error rate) 성능의 악화정도를 분석하고, 모의실험을 통해 판정신호의 신뢰도에 따라 가중치를 주는 제안방식이 가중치를 주지 않은 경우에 비해 비트 오율 성능이 향상됨을 확인하였다.
OFDM 시스템은 전송단자 수신단의 오실레이터의 불일치로 인해 발생하는 주파수 오프셋의 영향에 민감하다는 단점이 있다. 또한 주파수 오프셋은 ICI(Inter Carrier Interference) 문제를 발생시키고 부반송파 사이에 직교성을 왜곡한다. 본 논문에서는 ICI 영향을 분석하고, 기존의 SC 기법을 응용하여 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법의 BER(Bit Error Rate)과 신호 품질을 결정짓는 CR(Carrier to Interference Ratio)을 분석하기 위하여 MATLAB 프로그램을 사용한다. 모의실험 결과, 주파수 오프셋이 0.3과 0.5 일 때 $10^{-3}$의 BER에서 BPSK 변조는 0.5dB, 1dB 이상, QPSK 변조는 1.6dB, 1.5dB 이상의 SNR 성능 향상을 보이며, CIR 성능도 최대 15dB 이상 향상 되었다. 결과적으로 제안한 기법이 기존의 기법보다 시스템 성능 향상에 효과적이다.
본 논문에서는 배열센서에서 DOA(Direction Of Arrival)를 수행하는 경우 크래머 라오 하한을 이용하여 표적신호가 수신되는 방위오차의 최소분산을 계산하고, 탐지 방위오차 및 위치추정 거리오차를 추정하는 방안을 제시한다. 신호 대 잡음비는 DOA의 정확도 즉, 표적의 탐지 방위오차 및 위치추정 거리오차를 결정한다. 일반적으로 신호대 잡음비는 음원준위, 소음준위, 전달손실, 배열센서의 형상, 빔 조향 방위에 따라 달라진다. 표적의 공간상 상대적 위치와 소음준위가 달라지는 경우, 신호 대 잡음비의 변화에 따른 탐지 방위오차 및 위치추정 거리오차를 확률적으로 추정하는 몬테카를로 시뮬레이션을 수행함으로써, 제안된 방법을 검증하였다.
In this paper, we propose a remote speech input device, a new method of user-friendly speech input in spontaneous speech recognition system. We focus the user friendliness on hands-free and microphone independence in speech recognition applications. Our method adopts two algorithms, the automatic speech detection and the microphone array delay-and-sum beamforming (DSBF)-based speech enhancement. The automatic speech detection algorithm is composed of two stages; the detection of speech and nonspeech using the pitch information for the detected speech portion candidate. The DSBF algorithm adopts the time domain cross-correlation method as its time delay estimation. In the performance evaluation, the speech detection algorithm shows within-200 ms start point accuracy of 93%, 99% under 15dB, 20dB, and 25dB signal-to-noise ratio (SNR) environments, respectively and those for the end point are 72%, 89%, and 93% for the corresponding environments, respectively. The classification of speech and nonspeech for the start point detected region of input signal is performed by the pitch information-base method. The percentages of correct classification for speech and nonspeech input are 99% and 90%, respectively. The eight microphone array-based speech enhancement using the DSBF algorithm shows the maximum SNR gaing of 6dB over a single microphone and the error reductin of more than 15% in the spontaneous speech recognition domain.
기존의 Matrix pencil 방식은 하나의 스냅샷으로 프로세싱 하기 때문에 신호의 다중경로가 존재하는 경우이거나 데이터 길이가 짧은 경우, 또는 환경이 nonstationary한 환경에서 DOA 추정에 적합한 방법이다. 그러나 array의 수가 많아지는 경우에는 복소수 계산으로 인하여 계산시간이 상당히 늘어나게 된다. 본 논문에서는 Matrix Pencil 방법의 계산량을 줄이기 위하여 unitary 변환을 이용한 Matrix Pencil방법을 제안 하였다. Unitary 변환이 Matrix Pencil에 성공적으로 적용되었으며, 컴퓨터 실험결과는 SNR에 따른 error을이 일치함을 보여 준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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