뇌 기능의 연구수단으로써 널리 사용되고 있는 뇌파(Electroencephalogram, EEG)는 측정시에 노이즈(noise)나 잡파(artifact)가 섞여서 측정되기 쉽다. 본 연구에서는 뇌파에 포함된 잡파들을 분리하기 위해서 독립성분분석(ICA)을 뇌파신호에 적용하였다. 먼저 정상인의 안구운동(Eye Movement)과 관련된 잡파가 나타나는 뇌파 신호에 대해서 독립성분분석을 적용하여 소스로 추정되는 각각의 독립성분들을 분리해 내었다 분리된 신호에 대하여 잡파로 보이는 신호를 제거하고 재구성된 뇌파 신호와 잡파가 제거되기 전인 원래의 신호에 대하여 각각 상관차원(correlation dimension) 및 리아프노프 지수(Iyapunov exponent)등과 같은 비선형 분석법을 적용하여 두 신호의 유의한 차이점을 밝히고, 분리된 독립 신호들의 해부학적 발생위치 및 분포를 추정하였다. 시각적으로 복잡한 뇌파신호에 대하여 독립성분분석을 통하여 뇌 활동의 시각적, 공간적 분석이 가능함을 나타내었을 뿐만 아니라 비선형 분석을 통한 뇌파 신호의 정량적 분석을 통하여 시각적으로 복잡한 뇌파의 유의미한 변화를 관찰할 수 있었다.
최근 경제적 시간적 이유로 전력기기의 운전 중 부분방전 감시진단 장치가 많이 이용되는 추세에 있으나, 시 공간적으로 다양한 종류의 잡음의 영향이 문제시되고 있다. 이에 여러가지 잡음제거 기법들이 개발되었으나 범용적이지 않고 설정이나 환경에 따라 성능이 상이하다. 본 논문에서는 부분방전 측정신호의 잡음포함 정도를 수치적으로 제시할 수 있는 방법을 제시하였다. 이 기법이 적용되어 개발된 알고리즘을 이용하여, 다수 잡음제거 기법의 설정에 따른 다양한 결과 중 최선의 결과를 자동적으로 선택할 수 있었다. 운전 중 부분방전 감시진단 시스템에 사용되는 세 가지 잡음제거 기법에 적용하여 성공적으로 복합화 하였고, 국내 다양한 잡음 환경의 고전압 기기들로부터 실측한 데이터에 능동적으로 적응한 잡음제거 결과를 도출할 수 있었다.
본 논문에서는 임펄스 라디오 기반의 TR-UWB (Transmitted Reference Ultra Wide Band) 시스템을 위해 효과적으로 비트오율 (Bit Error Rate; BER) 성능을 향상할 수 있는 송수신 방안을 제안한다. BER 성능은 우수하지만 매우 복잡하여 실제 구현하기에 용이하지 않은 Coherent UWB 시스템과는 달리, TR-UWB 시스템은 송신기에서 참조 신호를 데이터 신호와 함께 전송하고 수신기에서 매우 간단한 지연 처리를 한 후 이들 수신된 신호들을 상관기 (Correlator) 처리를 하여 데이터를 복조하게 되므로 복잡도는 매우 낮다. 하지만 일반적인 TR-UWB 시스템은 수신단의 상관기에서 이용되는 참조 템플릿의 신호대잡음비 (Signal-to-Noise Ratio; SNR)에 따라 BER 성능이 크게 영향을 받게 된다. 이에 본 논문에서는 참조 템플릿의 SNR을 향상시켜 시스템의 BER 성능을 효과적으로 개선할 수 있는 수신기 구조를 설계하고, 연집 오류를 피하기 위해 인터리버와 길쌈부호를 고용한다. 모의실험 결과, 제안된 기법은 일반적인 TR-UWB 시스템에 비해 매우 큰 BER 성능 향상이 가능함을 확인하였다.
요골 동맥의 중앙 부에 위치 한 "관"이란 곳에 영구자석 부착하여 맥의 움직임에 따라 발생하는 자기장의 변화를 홀센서로 정량화하여 맥진파형을 측정하는 집게형 맥진기를 개발하였다. 홀소자 맥진센서로 얻어진 전기적 신호로 심전도와 용적맥파계를 사용해 동시에 측정된 맥박수, 비침습적 혈압, 호흡수, 맥파전달속도와 공간맥파전달속도를 환자감시장치에 디스플레이하였다. 개발된 장치는 한방과 양방의 의료용 저장 매체와 새롭게 시도되거나 융합되어지고 있는 환자감시 장비 및 유비쿼터스 헬스케어 시스템 개발에 도움이 될 것이다.
요골동맥의 중심인 "관" 위치에 영구자석을 붙인 후 바로 위쪽에 자성측정용 반도체 홀소자를 장착하여 전압 신호를 검출하는 하드웨어 시스템이 적용된 집게형 맥진기 시제품을 개발하였다. 집게형 맥진기와 용적맥파계를 동시 분석하는 시스템으로 20대 나이 임상참가자 40명 각각에 대한 맥진파형과 용적맥파형 두 피크값을 비교 측정한 결과 혈류속도가 평균 0.8 m/s로 기존 값과 거의 비슷하였다. 이로써 요골동맥파형-용적맥파형을 환자감시장치에서 제시하는 주요 임상의 주요값으로 적용할 수 있음을 제시하였다.
The ligand binding signals to a wide variety of seven transmembrane cell surface receptors are transduced into intracellular signals through heterotrimeric G-proteins. Recently, there have been reports which show diverse coupling patterns of ligand-activated receptors to the members of Gq family $\alpha$ subunits. In order to shed some light on these complex signal processing networks, interactions between G$\alpha$q family of G protein and neurokinin-2 receptor as well as muscarinic M$_{1}$ receptor, which are considered to be new thearpeutic targets in asthma, were studied. Using washed membranes from Cos-7 cells co-transfected with different G.alpha.q and receptor cDNAs, the receptors were stimulated with various concentrations of carbachol and neurokinin A and the agonist-dependent release of [$^3H$]inositol phosphates through phospholipase C beta-1 activation was measured. Differential coupling of Gaq family of G-protein to muscarinic M$_{1}$ receptor and neurokinin-2 receptor was observed. The neurokinin-2 receptor shows a ligand-mediated response in membranes co-transfected with G$\alpha$q, G$\alpha$11 and G$\alpha$14 but not G$\alpha$16 and the ability of the muscarinic $M_1$ receptor to activate phospholipase C through G$\alpha$/11 but not G$\alpha$14 and G$\alpha$16 was demonstrated. Clearly G$\alpha$/11 can couple $\M_1$ and neurokinin-2 receptor to activate phospholipase C. But, there are differences in the relative coupling of the G$\alpha$14 and G$\alpha$16 subunits to these receptors.
Purpose: Limited means exist to assess gastrointestinal activity in pediatric patients postoperatively. Recently, myoelectric gastrointestinal activity recorded by cutaneous patches has been shown in adult patients to be predictive of clinical return of gastrointestinal function postoperatively. The aim of this case series is to demonstrate the feasibility of this system in pediatric patients and to correlate myoelectric signals with return of bowel function clinically. Methods: Pediatric patients undergoing abdominal surgery were recruited to have wireless patches placed on the abdomen within two hours postoperatively. Myoelectric data were transmitted wirelessly to a mobile device with a user-interface and forwarded to a cloud server where processing algorithms identified episodes of motor activity, quantified their parameters and nominally assigned them to specific gastrointestinal organs based on their frequencies. Results: Three patients (ages 5 months, 4 year, 16 year) were recruited for this study. Multiple patches were placed on the older subjects, while the youngest had a single patch due to space limitations. Rhythmic signals of the stomach, small intestine, and colon could be identified in all three subjects. Patients showed gradual increase in myoelectric intestinal and colonic activity leading up to the first recorded bowel movement. Conclusion: Measuring myoelectric intestinal activity continuously using a wireless patch system is feasible in a wide age range of pediatric patients. The increase in activity over time correlated well with the patients' return of bowel function. More studies are planned to determine if this technology can predict return of bowel function or differentiate between physiologic ileus and pathologic conditions.
Crack instability propagation during coal and rock mass failure is the main reason for electromagnetic radiation (EMR) generation. However, original cracks on coal and rock mass are hard to study, making it complex to reveal EMR laws and mechanisms. In this paper, we prefabricated cracks of different inclinations in coal and rock samples as the analogues of the native cracks, carried out uniaxial compression experiments using these coal and rock samples, explored, the effects of the prefabricated cracks on EMR laws, and verified these laws by measuring the surface potential signals. The results show that prefabricated cracks are the main factor leading to the failure of coal and rock samples. When the inclination between the prefabricated crack and axial stress is smaller, the wing cracks occur first from the two tips of the prefabricated crack and expand to shear cracks or coplanar secondary cracks whose advance directions are coplanar or nearly coplanar with the prefabricated crack's direction. The sample failure is mainly due to the composited tensile and shear destructions of the wing cracks. When the inclination becomes bigger, the wing cracks appear at the early stage, extend to the direction of the maximum principal stress, and eventually run through both ends of the sample, resulting in the sample's tensile failure. The effect of prefabricated cracks of different inclinations on electromagnetic (EM) signals is different. For samples with prefabricated cracks of smaller inclination, EMR is mainly generated due to the variable motion of free charges generated due to crushing, friction, and slippage between the crack walls. For samples with larger inclination, EMR is generated due to friction and slippage in between the crack walls as well as the charge separation caused by tensile extension at the cracks' tips before sample failure. These conclusions are further verified by the surface potential distribution during the loading process.
수중에서는 공기 중에서의 신호 전달과는 달리 음파에 의해 신호가 전달된다. 또한 음파는 해수면, 해저면, 수온, 염분 등 다양하고, 복잡한 수중 환경 특성으로 인해 직접 혹은 반사 등의 간접 경로로 전달된다. 이런 복잡한 수중 환경에서 잠수함의 생존성과 적 함정으로부터 피탐 위험성의 정도를 파악하기 위해 반드시 수행하는 시험이 수중방사 소음 측정 시험이다. 수중방사 소음 측정을 위한 여러 조건들 중 가장 중요한 것이 측정 센서와 잠수함과의 거리이다. 보통 수중방사 소음의 음원 준위 측정은 측정 센서와 잠수함과의 최근접 점(CPA : Closet Point of Approach) ±수 미터내에서 이루어져야 측정한 음원 준위 값을 유효한 것으로 간주한다. 이에 본 연구에서는 다중 경로 신호들의 도플러 천이 주파수 및 다른 도달 시간 차 신호를 추정하는 방법으로 수중음원에 대한 거리 추정 방법을 제시하였다. 제안한 방법의 타당성을 고찰하기 위해 수중 채널 전달 모델 기반의 모의실험을 수행하였다.
일반적으로 유도무기의 탐색기와 유도조종장치는 유도탄의 상태를 나타내기 위해 표적, 탐색, 인지, 포착정보를 처리하여 유도무기의 운용 및 제어를 담당하는 역할을 한다. 유도에 필요한 신호는 시선 변화율 신호, 시각 신호, 종말 단계 동체 지향 신호이며, 발사 통제에 필요한 신호는 표적, 감지 신호가 필요하다. 최근 유도탄의 복잡하고 처리하기 어려운 유도탄 신호를 실시간으로 처리하기 위해 유도탄의 데이터 처리 속도를 높여야 한다. 본 연구는 PLINQ(Parallel Language-Integrated Query)의 병렬 알고리즘 방법 중 스톱앤고와 역 열거형 알고리즘을 적용한 후 유도탄 점검 프로그램을 이용하여 실시간으로 유도탄 필요 신호 데이터 처리속도를 비교 후 처리결과를 나타내었다. 도출된 데이터 처리결과 기준으로 다중코어 처리방식과 단독코어 처리방식 CPU(Central Processing Unit) 처리속도 비교, CPU 코어 이용률을 비교하고 병렬처리 알고리즘 적용 시 유도탄 데이터 처리에 효과적 방법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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