• 제목/요약/키워드: Waveform parameter

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국지성 호우 관측을 위한 FPGA 기반의 전파강수계 신호처리 설계 (Design of FPGA-based Signal Processing of EWRG for Localized Heavy Rainfall Observation)

  • 최정호;이배규;박형삼;박정민;임상훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권9호
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    • pp.1215-1223
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    • 2020
  • 최근 서울 경기를 비롯한 전국에서 국지성 집중호우, 태풍 등 악천후 관련 자연재해가 증가함에 따라 이에 대한 방재 및 물관리 대책이 필요한 실정이다. 이러한 수재해를 관측하기 위해 사용되는 우량계는 지상의 강우를 연속적·직접적으로 측정할 수 있는 장점이 있는 반면, 우량계 미설치 영역에 대한 공간적인 강우 분포를 정확하게 제공할 수 없다. 이러한 문제를 해결하고자 강수의 공간분포를 측정할 수 있는 전자파 기반 센서인 전파강수계(EWRG, Electromagnetic Wave Rain Gauge)를 개발하였다. 본 논문에서는 전파강수계의 FPGA 기반 신호처리 설계 방법을 제안한다. 전파강수계의 신호처리는 크게 LFM 파형의 ADC 및 DDC와 펄스압축, 상관 계수 및 강수 파라미터 산정으로 설계하였다. 본 연구를 통해 LFM 파형과 펄스압축 신호를 이론적으로 분석하였으며, 전파강수계 신호처리 설계를 위해서 FPGA 기반의 신호처리 설계 및 검증을 수행하였다.

연속적 데이터 처리 심층신경망을 이용한 12 lead 심전도 파라미터의 자동 획득 (Automatic Parameter Acquisition of 12 leads ECG Using Continuous Data Processing Deep Neural Network)

  • 김지운;박성민;최성욱
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.107-119
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    • 2020
  • The deep neural networks (DNN) that can replicate the behavior of the human expert who recognizes the characteristics of ECG waveform have been developed and studied to analyze ECG. However, although the existing DNNs can not provide the explanations for their decisions, those trials have attempted to determine whether patients have certain diseases or not and those decisions could not be accepted because of the absence of relating theoretical basis. In addition, these DNNs required a lot of training data to obtain sufficient accuracy in spite of the difficulty in the acquisition of relating clinical data. In this study, a small-sized continuous data processing DNN (C-DNN) was suggested to determine the simple characteristics of ECG wave that were not required additional explanations about its decisions and the C-DNN can be easily trained with small training data. Although it can analyze small input data that was selected in narrow region on whole ECG, it can continuously scan all ECG data and find important points such as start and end points of P, QRS and T waves within a short time. The star and end points of ECG waves determined by the C-DNNs were compared with the results performed by human experts to estimate the accuracies of the C-DNNs. The C-DNN has 150 inputs, 51 outputs, two hidden layers and one output layer. To find the start and end points, two C-DNNs were trained through deep learning technology and applied to a parameter acquisition algorithms. 12 lead ECG data measured in four patients and obtained through PhysioNet was processed to make training data by human experts. The accuracy of the C-DNNs were evaluated with extra data that were not used at deep learning by comparing the results between C-DNNs and human experts. The averages of the time differences between the C-DNNs and experts were 0.1 msec and 13.5 msec respectively and those standard deviations were 17.6 msec and 15.7 msec. The final step combining the results of C-DNN through the waveforms of 12 leads was successfully determined all 33 waves without error that the time differences of human experts decision were over 20 msec. The reliable decision of the ECG wave's start and end points benefits the acquisition of accurate ECG parameters such as the wave lengths, amplitudes and intervals of P, QRS and T waves.

8kbps에 있어서 ACFBD-MPC에 관한 연구 (A Study on ACFBD-MPC in 8kbps)

  • 이시우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.49-53
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    • 2016
  • 최근 무선네트워크의 효율을 높이기 위하여 신호압축 방식의 사용이 증가되고 있다. 특히, MPC 시스템은 비트율을 줄이기 위하여 피치추출 방법과 유성음과 무성음의 음원을 사용하였다. 일반적으로, 유성음원과 무성음원을 사용하는 MPC 시스템에 있어서, 같은 프레임 안에 모음과 무성자음이 있는 경우에 재생 음성파형에 일그러짐이 나타난다. 이것은 대표구간의 멀티펄스를 피치구간마다 복원하는 과정에서 재생 음성파형이 정규화 되는 것이 원인으로 작용한다. 본 논문에서는 재생 음성파형의 일그러짐을 제어하기 위하여 피치구간 마다 멀티펄스의 진폭을 보정하고, 특정 주파수를 이용하는 ACFBD-MPC(Amplitude Compensation Frequency Band Division-Multi Pulse Coding)를 제안하였다. 실험은 남자와 여자음성에서 각각 16개의 문장을 사용하였으며, 음성신호는 10kHz 12bit로 A/D 변환하였다. 또한 8kbps의 부호화 조건에서 ACFBD-MPC 시스템을 구현하고, ACFBD-MPC의 SNR를 평가하였다. 그 결과 ACFBD-MPC의 남자 음성에서 14.2dB, 여자 음성에서 13.6dB 임을 확인할 수 있었으며, ACFBD-MPC가 기존의 MPC에 비하여 남자음성에서 1dB, 여자음성에서 0.9dB 개선되는 것을 알 수 있었다. 이 방법은 셀룰러폰이나 스마트폰과 같이 낮은 비트율의 음원을 사용하여 음성신호를 부호화하는 방식에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

임펄스 라디오 시스템에서 RF 대역 통과 필터의 군지연 영향 분석 (Impact of Group Delay in RF BPF on Impulse Radio Systems)

  • 명성식;권봉수;김영환;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.380-388
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    • 2005
  • 본 논문은 초광대역 통신 방식(Ultra Wide Band, UWB)의 하나인 임펄스 라디오 시스템에서 RF(Radio Frequency)필터의 군지연 차에 의한 펄스 신호의 왜곡과 펄스 신호 왜곡으로 인한 시스템 성능의 열화에 대해 분석하였다. 임펄스 라디오는 시간 영역에서 매우 짧은 지속 시간을 갖는 펄스 신호를 변조하여 송신한 후 수신단에서 송신 펄스와 동일한 펄스를 발생하여 상호 상관(cross correlation)을 구해 신호를 판별하게 된다. 이로 인해 군지연 차이로 인한 펄스 파형의 왜곡은 심각한 시스템 성능 열화를 야기할 수 있다. 특히 RF 필터는 공진을 이용한 특성으로 인해, 필터의 차단 특성이 우수할수록 더 큰 군지연 차이를 야기하며, 본 논문에서는 이러한 RF필터의 군지연 차이가 시간 영역에서 펄스 파형의 왜곡에 미치는 영향 및 시스템 성능 열화에 미치는 영향을 분석하였다. 본 논문은 2 단자 회로의 입출력 단이 이상적으로 매칭되어 있을 경우 소신호 산란계수 $S_{21}$이 필터의 전달 함수 $H(\omega)$ 임을 이용하여 임의의 필터를 설계 후 그 $S_{21}$을 구하고, 역 푸리에 변환을 구하여 입력 펄스 파형과 컨벌루션 적분을 통해 출력 파형을 구하였다. 또한 BPM(Bi-Phase Modulation) 및 PPM(Pulse Position Modulation) 변조 임펄스 라디오 시스템의 BER(Bit Error Rate)을 분석하여 RF 필터의 군지연 차이로 인한 시스템 성능의 열화를 분석하였다.

경혈식별을 위한 파라메터 추출 및 식별시스템의 설계 (Extraction of Parameters for Acupoint Discrimination and Design of discrimination system)

  • 이용흠;박창규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.89-101
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    • 2001
  • 한의학에서 진단과 치료의 기본 대상인 경혈.경락의 혈위 식별을 위한 방법으로 기존의 방식은 직류를 인체 피부에 자극하여 저정항 양도점을 식별하고 있다. 그러나 직류를 인체에 인가하면 시간에 따라 전류가 감소하는 현상이 있어서 반복 측정 시에 식별율 및 재현성이 감소되는 식별데이터의 신뢰성이 충분하지 못한 단점이 있으며 세포에 분극현상을 일으켜서 인체의 생리적 상태에 영향을 준다. 또한 직류방식은 식별계측에 시간이 다소 길게 소요되며 전류감쇠현상으로 낮아진 측정 전류량을 얻기 위해서는 전극의 압력이 증가하게 되며 그 전극누름 압력에 의한 통증을 유발시킨다. 이를 개선하기 위하여 전류의 시간적 감소현상과 인체 영향력을 최소화할 수 있는 경혈자극 패턴의 최적 파라메터를 추출하고, 이를 적용한 SPAC(Single Power Alternative Current) 자극방식을 제안하였다. 이는 주파수를 1.28V의 4kHz로 결정하고, 듀티비가 40%인 구형파에 가까운 파형을 추출하였다. 또한 피부 상태에 관계없이 식별이 어려군 부위에서도 식별이 용이하도록 피부 전류량의 절대값과 상대값을 레벨메터에 동시에 표시하고, 측정 전류량을 그래프로 연속 표시하여 식별에 유리한 알고리즘을 제안하였다. 추출된 최적 파라메터와 알고리즘을 적용한 식별시스템을 구현하여 성능을 기존의 직류방식과 비교 검토한 결과, 식별율(경혈과 비경혈의 상대차)은 19.6%, 재현성은 15.1%, 인체영향력은 11.2%, 고전 경혈점과의 부합율은 18.4% 향상되었음을 확인하였다.

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식사에 따른 맥상파 변화 연구 -h1, t, 맥(脈)에너지, RAI를 중심으로- (Waveform Changes of the Radial Pulsation Followed by the Food Intakes in Healthy Subjects)

  • 김경철;이정원;류경호;김이순
    • 한국한의학연구원논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.87-96
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    • 2011
  • Objectives : The study on the affected factor of the pulse wave is important in the pulse wave part. The purpose of this study is to secure the objective data of pulse-wave parameter on the food intakes affected the radial pulse-wave. Methods : The study was carried out healthy adult men. We researched the blood circulation index and the changes of the pulse factor according to 'before meal', 'right after meal', '30 minute after meal', '1 hour after meal' and '2 hours after meal'. We analyzed the changes according the time schedule. And analyzed the difference between 'before meal' and 'after meal'on the pulse-wave parameter. Results : The results were as follows. 1. HR, ECO and ECI were showed the highest increase 'after meal' and the significant decrease in '2 hours after meal' with 'before meal' degree. 2. In the pulse energy, 'left hand average pulse energy' was showed the highest increase 'after meal', and 'right hand average pulse energy' and 'right Quan(關)' were showed the highest increase in '30 minute after meal'. 3. h1 of '6 part of left and right hand'(Chon-Quan-Chuk, 寸關尺) was showed the significant difference statistically in 'left Chuk' and 'right Quan'. 4. T was showed the highest 'before meal' and the lowest after meal in '6 part of left and right' (Chon-Quan-Chuk, 寸關尺). 5. RAI was showed the highest 'before meal' in '6 part of left and right'(Chon-Quan-Chuk 寸關尺). Conclusions : From the about results, the food intakes was considered important factor of pulse formation. On the factor affected the pulse, we considered that continuous study needs for the future.

Open and Short Circuit Switches Fault Detection of Voltage Source Inverter Using Spectrogram

  • Ahmad, N.S.;Abdullah, A.R.;Bahari, N.
    • Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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    • 제3권2호
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    • pp.190-199
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    • 2014
  • In the last years, fault problem in power electronics has been more and more investigated both from theoretical and practical point of view. The fault problem can cause equipment failure, data and economical losses. And the analyze system require to ensure fault problem and also rectify failures. The current errors on these faults are applied for identified type of faults. This paper presents technique to detection and identification faults in three-phase voltage source inverter (VSI) by using time-frequency distribution (TFD). TFD capable represent time frequency representation (TFR) in temporal and spectral information. Based on TFR, signal parameters are calculated such as instantaneous average current, instantaneous root mean square current, instantaneous fundamental root mean square current and, instantaneous total current waveform distortion. From on results, the detection of VSI faults could be determined based on characteristic of parameter estimation. And also concluded that the fault detection is capable of identifying the type of inverter fault and can reduce cost maintenance.

Fe-18Mn TWIP강의 Pre-strain에 따른 저주기 및 고주기 피로 수명 예측 모델 (A Prediction Model for Low Cycle and High Cycle Fatigue Lives of Pre-strained Fe-18Mn TWIP Steel)

  • 김용우;이종수
    • 소성∙가공
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    • 제19권1호
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    • pp.11-16
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    • 2010
  • The influence of pre-strain on low cycle fatigue behavior of Fe-18Mn-0.05Al-0.6C TWIP steel was studied by conducting axial strain-controlled tests. As-received plates were deformed by rolling with reduction ratios of 10 and 30%, respectively. A triangular waveform with a constant frequency of 1 Hz was employed for low cycle fatigue test at the total strain amplitudes in the range of ${\pm}0.4\;{\sim}\;{\pm}0.6$ pct. The results showed that low-cycle fatigue life was strongly dependent on the amount of pre-strain as well as the strain amplitude. Increasing the amount of prestrain, the number of reversals to failure was significantly decreased at high strain amplitudes, but the effect was negligible at low strain amplitudes. A new model for predicting fatigue life of pre-strained body has been suggested by adding ${\Delta}E_{pre-strain}$ to the energy-based fatigue damage parameter. Also, high-cycle fatigue lives predicted using the low-cycle fatigue data well agreed with the experimental ones.

음향방출기법을 이용한 A106 탄소강의 부식평가 (Evaluation on Corrosion of A106 Carbon Steel using AE Technique)

  • 이진경;이상필
    • 한국해양공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.100-105
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    • 2008
  • A106 Carbon Steel has recently been used as the material for pipes, nozzles, and tank shells in nuclear power plants. Its corrosion resistance gives the steel many advantages for use in structures under high temperature and high pressure. This steel is also expected to be used as a structural material in the shipbuilding industry for applications involving severe conditions, such as high temperature and pressure. In this study, the mechanical properties of A106 carbon steel were evaluated in regard to its corrosion times. The tensile and yielding strengths decreased as the corrosion time increased. In particular, the tensile strength was influenced by corrosion. In addition, an acoustic emission (AE) technique was used to clarify the microscopic damage to specimens that had undergone corrosion for a certain period. It was found that AE parameters, such as events, energy, duration time, and amplitude were useful for evaluating the degree of damage and remaining life of the corroded specimen. Various properties of the waveform and frequency range were also seen, based on the degree of damage to the specimen from the corrosion time.

무성방전 오조나이저의 성능개선을 위한 2중 디지털 제어기의 설계 (Design of Double Digital Controller to Improve Performance for the Silent Discharging Ozonizer)

  • 박지호;김동완;우성훈;노인배;우정인
    • 전기학회논문지P
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    • 제55권1호
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    • pp.13-20
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    • 2006
  • In this paper, a control method of ozone generator for a tiny deodorizer is proposed, and also a cooling technique is described which is cooling down the flowing air gap into a silent discharger to $2[^{\circ}C]$ to generate ozone of high density and diffusing power. As the digital control system for this method, a double feedback loop is designed which detects the voltage and current of equivalent capacitor of the discharger and compensates for the poor power waveform caused by the noise at high discharging frequency. During the plant modeling of this system, computing time factor is considered as a unique parameter of the power system to improve the respond characteristics with regard to fluctuating load and to replenish the computing time delay of the controller. Through the experiment, sinusoidal input current for discharger can be acquired and all the effectiveness of this accurate control system over unstable ozone discharger are proved.