Recently, the interest and the importance of the signal monitoring and recording during sleep is increasing. Conventional paper based recording systems are being replaced by digital type and polysomnographic system. We developed special digital signal processor system for the polysomnographic recording. This system consists of digital signal processing part and PC interface part for user's convenience. This system includes two digital filters, one fur low pass filtering of high frequency noise and the other for notch filtering of 60Hz AC noise. This system can be used for the efficient and convenient measurement of polysomnographic signals and also can be developed for the portable use.
Digital fetal monitoring system based on the personal computer combined with the digital signal processing (DSP) board was implemented. The DSP board acquires and digitally processes ultra- sound fetal Doppler signal for digital signal conditioning, rectification, low -pass filtering, autocorrealtion function calculation and its peak detection. The personal computer interfaced with the DSP board is in charge of graphic display, hardcopy, data transmission and on -line analysis of fetal heart rate change including on - line warning system, base -line estmation, acceleration, deceleration and variability. It is one of the most suitable situation to apply the DSP chip for siganl conditioning, digital filtering of ultrasound fetal Dopier signal and fetal heart rate estimation using autocorrelation technique .
Signal processing techniques based on fractional order calculus have been successfully applied in analyzing heavy-tailed non-Gaussian signals. It was found that the surface EMG signals from the muscles having nuero-muscular disease are best modeled by using the heavy-tailed non-gaussian random processes. In this regard, this paper describes an application of digital fractional order lowpass differentiators(FOLPD, weighted FOLPD) based on the fractional order calculus in detecting peaks of surface EMG signal. The performances of the FOLPD and WFOLPD are analyzed based on different filter length and varying MUAP wave shape from recorded and simulated surface EMG signals. As a results, the WFOLPD showed better SNR improving factors than the existing WLPD and to be more robust under the various surface EMG signals.
The objective of this study is to analyze the performance of digital low-pass differentiators(LPD) and then to provide a method to select effective LPD filter, for detecting spikes of surface motor unit action potentials(MUAP). The successful spike detection of MUAPs is a first important step for EMG signal decomposition. The performances of simple and weighted LPD(SLPD and WLPD) filters are analyzed based on different filter lengths and varying MUAPs from simulated surface EMG signals. The SNR improving coefficient and effective MUAP duration range from the analysis results can be used to select proper LPD filters under the varying conditions of surface EMG.
주파수 변조 방식의 방송 주파수에 동조되는 안테나와 Realtek 사(社)의 RTL2832 칩을 이용하는 디지털 TV용 튜너와 아날로그-디지털 변환기로 구성되는 universal serial bus (USB) 동글을 이용하여 스테레오 주파수 변조 방송의 실시간 수신기를 컴퓨터의 소프트웨어로 구현한다. 아날로그 방송 신호가 USB 동글에서 디지털 신호로 변환되고 이진 데이터를 컴퓨터에서 매트랩 및 파이선 프로그래밍 언어의 신호처리 기법을 이용하여 저역 통과 필터, 대역 통과 필터, 주파수 판별기, 양측파대 진폭 복조, 위상 고정 루프. 샘플링 변환, 디앰퍼시스 등의 기능 블록을 설계한다. 최종적으로 수신기의 실시간 구현을 위하여 파이선 및 C++로 구성되는 그누라디오 (GNU Radio)를 이용하여 수신기 알고리즘을 소프트웨어로 구현한다.
When we design a binary phase holographic optical low-pass filter (HOLF), the phase difference is generally set to be $\pi$ to optimize the diffraction efficiency. However, the phase difference of real HOLF mostly deviate from $\pi$ by the error in the fabrication process. The deviation causes the (0,0)-th order diffracted beam to increase, which results In raising the diffraction efficiency. To study the effects of the phase error on the performance of HOLF, we calculated the MTF of HOLF for various phase differences. The results show that the phase error of 10 $\%$ makes little change in the filtering characteristics of HOLF. Considering the filtering by lens and CCD, the effects of the phase error becomes much smaller. To confirm it experimentally, we fabricated HOLFs for various phase differences. After installing it in a digital camera, we take picture of test targets and observe the Moire fringes and the resolution. The results agree with our prediction.
Given the widespread use of the Finite Element Method in strength analysis, automatic mesh generation is an important component in the computer-aided design of parts and assemblies. For a given resolution of geometric accuracy, the purpose of mesh generators is to discretize the continuous model of a part within this error limit. Sticking to this condition often produces many small elements around small features in spite that these regions are usually of little interest and computer resources are thus wasted. Therefore, it is desirable to selectively suppress small features from the model before discretization. This can be achieved by low-pass filtering a CAD model. A spatial function of one dimension higher than the model of interest is represented using the Fourier basis functions and the region where the function yields a value greater than a prescribed value is considered as the extent of a shape. Subsequently, the spatial function is low-pass filtered, yielding a shape without the small features. As an undesirable effect to this operation, all sharp corners are rounded. Preservation of sharp corners is important since stress concentrations might occur there. This is why the LPF (low-pass filtered) model can not be directly used. Instead, the distances of the boundary elements of the original shape from the LPF model are calculated and those that are far from the LPF model are identified and removed. It is shown that the number of mesh elements generated on the simplified model is much less than that of the original model.
We investigated an anti-aliasing (AA) filter for digital camera photography by which the excessively high-frequency components of the image signal are suppressed to avoid the aliasing effect. Our optomechanical AA filter was implemented by applying rapid relative motions to the imaging sensor. By the engineered motion blur of the mechanical dithers, the effective point-spread function (PSF) of the imaging system could be tailored to reject the unwanted high-frequency components of the image. For optimal operations, we developed a spiral filter motion protocol that could produce a Gaussian-like PSF. We experimentally demonstrated that our AA filter provides an improved filtering characteristic with a better compromise of the rejection performance and the signal loss. We also found that the pass band characteristic can be enhanced further by a color-differential acquisition mode. Our filter scheme provides a useful method of digital photography for low-error image measurements as well as for ordinary photographic applications where annoying $moir{\acute{e}}$ patterns must be suppressed efficiently.
This paper presents a Inertial Measuring Unit(IMU) for motion measurement of an AUV. The IMU is composed of three parts: inertial sensors with three servo accelerometers and three rate gyros, an analog/digital interface board, and a signal processing board with TMS320C31 DSP processor. The IMU is a class of strap-down inwetial navigation system does not applicable directly to the navigation system in consequence of the AUV and integrated sensors for an integrated navigation system of the AUV. Fast calculstion of direction cosine matrix for the coordinate transformation body to reference is obtained through the DSP processor. A switching algotrithm is used to lessen the low frequency drift effect of the gyros in the vertical plane with use of low pass filtering of the signal of the accelerometers.
A kernel regression filter with adaptive bandwidth is developed and successfully applied to digital reactivity meter for neutron signal measurement in nuclear reactors. The purpose of this work is not only reduction of the measurement noise but also the edge preservation of the reactivity signal. The performance of the filtering algorithm is demonstrated comparing with well known smoothing methods of conventional low-pass and bilateral filters. The developed method gives satisfactory filtering performance and edge preservation capability.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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