• 제목/요약/키워드: Signal to Noise (SNR)

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Biased SNR Estimation using Pilot and Data Symbols in BPSK and QPSK Systems

  • Park, Chee-Hyun;Hong, Kwang-Seok;Nam, Sang-Won;Chang, Joon-Hyuk
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제16권6호
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    • pp.583-591
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    • 2014
  • In wireless communications, knowledge of the signal-to-noise ratio is required in diverse communication applications. In this paper, we derive the variance of the maximum likelihood estimator in the data-aided and non-data-aided schemes for determining the optimal shrinkage factor. The shrinkage factor is usually the constant that is multiplied by the unbiased estimate and it increases the bias slightly while considerably decreasing the variance so that the overall mean squared error decreases. The closed-form biased estimators for binary-phase-shift-keying and quadrature phase-shift-keying systems are then obtained. Simulation results show that the mean squared error of the proposed method is lower than that of the maximum likelihood method for low and moderate signal-to-noise ratio conditions.

SNR에 기초한 순환적 전치 부호를 가지는 시스템에서 고유필터를 사용한 잡음 제거 (Noise Reduction by Using Eigenfilter in Cyclic Prefix System Based on SNR)

  • 김진국
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권10호
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    • pp.700-707
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    • 2014
  • 본 논문에서는 순환적 전치 부호를 가지는 시스템에서 수신기에 나타나는 잡음신호를 제거하는 기법에 대해 다룬다. 수신된 블록의 SNR을 추정하여 잡음신호가 작을 때 수신된 블록으로부터 자기상관행렬을 구하고, 신호 부분공간(signal subspace)에 속하는 고유벡터를 자기상관행렬의 고유치 분해를 통해 얻는다. 신호 고유벡터를 위한 자기상관행렬은 수신된 블록의 순환적 특성을 사용하여 얻는다. 일반적인 OFDM 시스템에서는 순환적 전치 부호를 가지는 심볼을 전송하기 때문에 본 논문에서 제안한 방법은 송 수신기의 구조를 변경하지 않는 장점을 가진다. 고유필터를 위해 얻어진 신호 고유벡터를 사용하여 수신된 블록을 필터링함으로써 잡음신호를 제거한다. 제안된 방법의 타당성 검증을 위해 송신 신호에 대한 영구 여기(persistency of excitation) 조건을 확인하고 시뮬레이션을 통해 검증한다.

이중 마이크를 사용한 보청기의 궤환 및 잡음제거 알고리즘 (A Feedback and Noise Cancellation Algorithm of Hearing Aids Using Dual Microphones)

  • 이행우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권7C호
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    • pp.413-420
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    • 2011
  • 본 논문에서는 양이 보청기의 음향궤환 및 잡음을 제거하기 위한 새로운 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 이중 마이크를 사용하여 잔차신호에서 음성신호를 제거한 후 궤환제거 필터의 계수를 갱신시킴으로써 수렴성능을 향상시킨다. 먼저 궤환제거기가 마이크 선호에서 궤환신호를 제거하고, 이어서 빔포밍 기법을 이용하여 잡음을 제거한다. 양이 보청기의 안정적 수렴을 보장하기 위해 좌측 및 우측 보청기를 분리하여 먼저 좌측 보청기를 수렴시키고 나서 그 다음 우측 보청기를 수렴시키는 과정으로 진행한다. 본 연구에서 제안한 궤환 및 잡음제거기의 성능을 검증하기 위하여 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 모의실험을 수행하였다. 실험 결과, 제안한 적응 알고리즘을 사용하면 기존의 알고리즘을 사용하는 경우보다 궤환제거기에서 평균 14.43 dB의 SFR(Signal to Feedback Ratio), 잡음제거기에서 평균 10.19 dB의 SNR(Signal to Noise Ratio) 개선효과를 향상시킬 수 있는 것으로 확인하였다.

혈관조영검사에서 매개변수 변화에 따른 Roadmap 영상의 화질평가 (Evaluation of Roadmap Image Quality by Parameter Change in Angiography)

  • 공창기;송종남;한재복
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.53-60
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    • 2020
  • 이 연구의 목적은 Roadmap 영상에서 화질에 영향을 미치는 인자들을 알아보기 위한 것으로, 조영제의 희석률, Collimation Field, Flow Rate를 변화하여 연구를 하였다. 화질의 정량적인 평가를 위해, 아크릴를 이용하여 3mm 혈관모형의 Water Phantom을 자체 제작하였고, 자체 제작한 혈관모형의 Water Phantom으로 Roadmap 영상을 획득하고, SNR(Signal to Noise Ratio)과 CNR(Contrast to Noise Ratio)을 분석하였다. CM : N/S 희석률 변화에 대한 연구에서 CM : N/S 희석률을 (100%~10% : 100%)로 변화를 주었으며, 혈관모형 Water Phantom을 이용하여 촬영한 Roadmap 영상의 SNR과 CNR의 측정 결과 CM에 N/S 희석률이 높아질수록 SNR의 측정값이 점차적으로 낮아짐을 나타났고, CNR의 측정값도 점차적으로 낮아짐을 나타났다. 결론적으로 CM : N/S의 희석률이 높아질수록 SNR과 CNR 낮아짐을 확인하였고, CM : N/S의 희석률(100%~70 : 30%)에서 유의한 이미지를 얻을 수 있음을 확인하였다. Collimation Field 변화에 대한 연구에서 혈관모형 Water Phantom을 이용하여 Colimation Field를 혈관모형 중심으로 좌, 우 2 cm 간격으로 좁히면서 0 cm, 2 cm, 4 cm, 6 cm, 8 cm 10 cm, 12 cm으로 각각 변화를 주었으며, Roadmap을 촬영한 영상의 SNR과 CNR의 측정 결과는 Collimation Field를 혈관모형 중심으로 좁힐수록 SNR과 CNR의 측정값이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Flow rate 변화에 대한 연구에서 Autoinjector의 Volume을 15로 일정하게 하고, Flow Rate를 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 으로 각각 변화를 주었다. 혈관모형 Water Phantom을 이용하여 Roadmap 영상을 촬영한 이미지의 SNR과 CNR의 측정 결과 Flow Rate를 증가했을 때, SNR의 측정값이 점차적으로 감소하다가 Flow Rate 9~10에서 SNR의 측정값이 점차적 증가를 보였고, CNR의 측정값도 점차적으로 감소하다가 Flow Rate 9~10에서 CNR의 측정값이 점차적으로 증가를 보였다. 그러나 ROI Mean 값과 Background Mean 값으로 SNR과 CNR의 상관관계를 확인할 수 없었다. 상관관계를 확인하기 위해 Flow Rate 변화에 따른 Roadmap 연구는 향후 더 많은 연구로 확인해야 할 것으로 사료된다. 결론적으로 Roadmap 영상의 화질에 영향을 미치는 인자들을 알아보기 위해 조영제의 희석률, Collimation Field, Flow Rate 변화에 대한 연구에서 조영제에 N/S의 희석률이 증가할수록 SNR과 CNR이 낮아져 화질과 대조도가 낮아지는 것을 확인하였으며, Collimation Field를 좁힐수록 SNR과 CNR이 증가하여 화질과 대조도가 높아지는 것을 확인하였다. 그러나 Flow Rate 변화에 대한 연구에서는 상관관계를 확인할 수 없었다. 검사 및 시술을 할 때 신장의 영향을 최소화하기 위해 적절한 조영제 농도 선택과 대조도 향상 및 피폭 감소를 위한 적절한 Collimation Field를 사용하는 것이 유용할 것으로 판단된다.

근단 배경 잡음 환경에서 G.729A 음성부호화기 파라미터에 기반한 새로운 음성 강화 기법 (Speech Reinforcement Based on G.729A Speech Codec Parameter Under Near-End Background Noise Environments)

  • 최재훈;장준혁
    • 한국음향학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.392-400
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    • 2009
  • 본 논문에서는 근단 (Near-End) 잡음 환경에서 ITU-T의 표준 음성부호화기인 G.729A CS-ACELP 기반의 효과적인 음성강화 기법을 제시한다. 일반적으로 다양한 배경 잡음이 존재하는 근단 환경에서 수신하는 원단 화자 음성의 명료도가 매우 감소하므로, 이를 극복하기 위한 원단 화자 음성 강화 기법이 필요하다. 기존의 음성강화 시스템과는 대조적으로, 다양한 배경 잡음이 존재하는 근단 환경에서 음성부호화기에 기반하여, 원단으로부터 수신된 비트스트림 파라미터 중 여기신호(excitation signal)를 강화하는 알고리즘을 제시한다. 구체적으로, 다양한 배경 잡음이 존재하는 근단 환경에서 G.729A CS-ACELP의 부호화기를 통해 배경 잡음의 여기신호를 추정하고, 추정된 배경 잡음의 여기신호를 기반으로 원단 화자로부터 전송된 음성 신호의 여기신호를 강화시키는데, 특별히 G.729A 복호화기내에서 원단의 음성 신호를 직접 강화하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 음성 강화 기법의 성능은 다양한 잡음 환경 하에서 ITU-T P.800의 주관적 음질 측정 방법인 CCR (Comparison Category Rating) 테스트에 의해 평가되었으며, 기존의 SNR 복구 기법과 비교해서 우수한 성능을 보여주었다.

마이크로웨이브 포토닉 시스템에서의 잡음과 지터에 관한 연구 (Noise and Timing Jitter Consideration in Microwave Photonic Systems)

  • 정병민;이승훈;장유신
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.234-242
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    • 2021
  • 위상배열 레이다를 위한 마이크로웨이브 포토닉 (MWP) 시스템을 구현할 경우, 송수신되는 빔의 정확도를 위해서 잡음 및 시간 지연 오차는 최소화 되어야 한다. MWP 시스템에서의 시간 지연 오차는 신호의 잡음에 의해 발생하고 timing jitter에 기인한다. 본 논문에서는 위상배열 레이다를 위한 MWP 시스템에서의 잡음 및 timing jitter에 대하여 분석하였고 광 증폭기의 이득변화에 따른 잡음 및 timing jitter 변화를 실험을 통해 검증하였다. 광 증폭기에 의한 신호의 증폭율과 잡음의 증폭율이 동일할 때까지 신호를 증폭하면 timing jitter는 감소하고 신호의 SNR은 증가하는 것을 확인하였다.

OFDM 시스템에서 Decision Feedback 신호의 상관 관계를 이용하는 SNR 추정 (SNR Estimation Based on Correlation of Decision Feedback Signal in OFDM System)

  • 김선애;유흥균;이승준;고동국
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.995-1004
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    • 2010
  • 채널의 상태가 변하는 전송 환경에서 수신된 신호에 대한 잡음비를 추정하여, 보다 효율적으로 신호를 전송하는 것은 현대 통신 시스템에서 중요한 기술이다. 기존 NDA(Non-Data-Aided) SNR 추정 방법은 M진 APSK 또는 같은 고차원 신호의 SNR 추정 성능이 떨어진다. 본 논문에서는 OFDM 시스템에서 블록 단위 수신 신호의 영점 자기 상관과 decision feedback 신호의 자기 상관 및 상호 상관을 이용하는 SNR 추정 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법은 decision feedback 신호의 2차 모멘트인 영점 자기 상관을 이용하여 SNR을 추정하는 Type 1 방식과 4차 모멘트 성질을 갖고 있는 영점 자기 상관과 상호 상관을 이용한 Type 2 방식이다. 이 두가지 SNR 추정 방식은 OFDM 시스템에서 블록 단위 수신을 할 때, 신호의 상관 관계에 기반을 두고 있어 SNR 추정 방법의 실용적인 구현이 가능하게 하고, decision feedback 신호를 사용함으로써 QAM 신호에서도 종전의 SNR 추정 방식들보다 비교적 안정적인 추정 성능을 보인다. 또한, decision feedback 신호를 사용할 때 자기 상관과 상호 상관의 오차에 따른 SNR 추정 식을 수식적으로 유도한다. 그리고 Monte Carlo 시뮬레이션을 통해 제안한 SNR 추정 방법의 성능을 확인한다.

고급 모델링 반복 재구성법(ADMIRE)이 CT 영상의 화질에 미 치는 영향: 흉부 비조영 CT에서 (The Effect of Advanced Modeling Iterative Reconstruction(ADMIRE) on the Quality of CT Images : Non-contrast CT in Chest)

  • 이상헌;이효영
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.159-168
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    • 2019
  • 흉부 CT스캔에서 공기, 지방, 근육, Background의 HU, 잡음 그리고 신호 대 잡음비의 변화를 측정해 영상 화질에 미치는 지멘스 ADMIRE(Advanced Modeled Iterative Reconstruction)의 영향을 조사했다. 실험 결과에 따르면 ADMIRE Strength가 커질수록 잡음은 감소하고 신호는 증가하여, 결론적으로 신호 대 잡음비는 증가하는 것으로 나타났다. ADMIRE는 기존 영상 재구성 알고리즘인 FBP와 비교하여 잡음을 28~61%까지 줄일 수 있으며, 신호 대 잡음비는 16~100%까지 향상시킨다.

안테나 배열을 사용한 DS-SS 시스템을 위한 직렬 포착 방식과 페이딩 채널에서의 성능 (A Serial Acquisition Scheme for DS-SS Systems Using Antenna Arrays and Its Performance in a Fading Channel)

  • 박민규;오성근
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권5B호
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    • pp.931-941
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    • 2000
  • 안테나 배열을 이용하는 직접 대역 확산 시스템에서 포착 가능한 SNR의 범위를 크게 낮출 수 있는 안테나 배열을 사용한 직렬 포착 방식을 제안한다. 제안된 포착 방식에서의 SNR 향상을 위하여, 안테나 요소마다 동일한 PN 위상을 갖도록 조정된 비동기 I-Q 정합 여파기들에서의 독립된 판정 변수들의 합을 초기 포착을 위한 판정 변수로 사용한다. 제안된 방식의 성능 분석을 위하여 가우시안 전송로와 Rayleigh 페이딩 전송로에서 검출확률과 오인확률이 유도되며, 이를 이용하여 평균 포착시간이 분석된다. 수치적 분석 결과를 통하여, 안테나 개수가 늘어남에 따라 제안된 방식의 포착 성능이 계속적으로 향상됨을 확인할 수 있다.

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요속검사시 배뇨상황에 무관한 신호대잡음비 개선 기법 (Enhancement of signal-to-noise ratio for uroflowmetric test regardless of urination situation)

  • 김경아;최성수;이상봉;김경옥;박경순;신은영;김원재;차은종
    • 센서학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.423-431
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    • 2009
  • Standard uroflowmetry measures the urine weight using single load cell to evaluate the urinary flow rate. Impact noise should be introduced due to gravity when the urine stream falls down into the container upon the load cell. The present study placed three load cells on the three vertices of a regular triangle and the three signals were ensemble averaged to enhance the signal-to-noise ratio(SNR) regardless of how the urination was made. Simulated urination experiment was performed with three different urine collection methods. In all three methods, SNR of the averaged signal was much higher than each load cell signals. With no urine collection device, the present signal averaging technique resulted in SNR values higher by 10~15 dB than when dual funnels or upper funnel were used to guide the urine stream. Therefore, it was demonstrated that the three point measurement followed by with ensemble averaging could enable accurate uroflowmetric test without any specially made urine collection devices.