Circulant Matrix Factorization (CMF)는 covariance 행렬의 spectral factorization된 결과를 얻을 수 있다. 우리는 얻어진 결과를 가지고 일반적으로 잘 알려진 방법인 Schur algorithm을 이용하여 finite impulse response(FIR)와 infinite impulse response (IIR) lattice 필터를 설계하는 방법을 제안하였다. CMF는 기존에 많이 사용되는 root finding을 사용하지 않고 covariance polynomial로부터 minimum phase 특성을 가지는 polynomial을 얻는데 유용한 방법이다. 그리고 Schur algorithm은 toeplitz matrix를 빠르게 Cholesky factorization하기 위한 방법으로 이 방법을 이용하면 FIR/IIR lattice 필터의 계수를 쉽게 찾아낼 수 있다. 본 논문에서는 이러한 방법들을 이용하여 FIR과 IIR lattice 필터의 설계의 계산적인 예제를 제시했으며, 제안된 방법과 다른 기존에 제시되었던 방법 (polynomial root finding과 cepstral deconvolution)들과 성능을 비교 평가하였다.
In this paper, a finite impulse response(FIR) fixed-lag smoother is proposed for discrete-time nonlinear systems. If the actual state trajectory is sufficiently close to the nominal state trajectory, the nonlinear system model can be divided into two parts: The error-state model and the nominal model. The error state can be estimated by adapting the optimal time-varying FIR smoother to the error-state model, and the nominal state can be obtained directly from the nominal trajectory model. Moreover, in order to obtain more robust estimates, the linearization errors are considered as a linear function of the estimation errors. Since the proposed estimator has an FIR structure, the proposed smoother can be expected to have better estimation performance than the IIR-structured estimators in terms of robustness and fast convergence. Additionally the proposed method can give a more general solution than the optimal FIR filtering approach, since the optimal FIR smoother is reduced to the optimal FIR filter by setting the fixed-lag size as zero. To illustrate the performance of the proposed method, simulation results are presented by comparing the method with an optimal FIR filtering approach and linearized Kalman filter.
In this paper, we propose an optimal fixed-lag FIR (Finite-Impulse-Response) smoother for a class of discrete time-varying state-space signal models. The proposed fixed-lag FIR smoother is linear with respect to inputs and outputs on the recent finite horizon and estimates the delayed state so that the variance of the estimation error is minimized with the unbiased constraint. Since the proposed smoother is derived with system inputs, it can be adapted to feedback control system. Additionally, the proposed smoother can give more general solution than the optimal FIR filter, because it reduced to the optimal FIR filter by setting the fixed-lag size as zero. A numerical example is presented to illustrate the performance of the proposed smoother by comparing with an optimal FIR filter and a conventional fixed-lag Kalman smoother.
본 논문에서는 디지털 보호 계전기에 쓰이는 필터 중에서 최소 자승 알고리즘을 이용한 고성능 FIR 필터를 설계하였다. 기존의 DFT필터와 MATLAB 시뮬레이션을 이용하여 비교하였으며 FIR 필터의 VHDL모델 및 합성에 중점을 두었다. FIR 필터는 기본적으로 유한개의 임펄스 응답이 이루어지기 때문에 기타 다른 필터에 비하여 안정도가 높으며 선형적인 위상을 가지기 때문에 차단 주파수 대역의 왜곡현상을 없앨 수 있는 장점을 가지고 있다. 여러 가지 알고리즘으로 구현한 FIR 필터를 시뮬레이션 한 결과 최소 자승 알고리즘이 가장 우수한 결과를 나타내었다. 기본적으로 디지털 보호 계전기에서 디지털 필터의 기능은 사고 전압, 전류로부터 60Hz의 기본파 추출 CT, PT 왜곡 및 DC offset을 제거하는데 있다. 본 논문에서는 이러한 기능을 가지면서 샘플링 주파수와 차수를 같게 하여 FIR 필터와 DFT 필터의 주파수 응답과 연 산 속도를 비교 하였다. 본 논문에서 설계된 최소 자승 알고리즘을 이용한 FIR 필터는 같은 조건의 DFT필터에 비해 1고조파와 2고조파의 차이가 10db 이상 더 우수 하였으며 연산 속도 또한 2배 이상 좋은 결과를 보였다.
This paper proposes a new nonlinear filtering algorithm that combines the unscented Kalman filter (UKF) and the finite impulse response (FIR) filter. The proposed filter is called the unscented Kalman/FIR hybrid filter (UKFHF). In the UKFHF algorithm, the UKF is used as the main filter, which produces state estimates under ideal conditions. When failures of the UKF are detected, the FIR filter is operated. Using the output of the FIR filter, the UKF is reset and rebooted. In this way, the UKFHF recovers from failures. The proposed UKFHF is applied to indoor human localization using wireless sensor networks. Through simulations, the performance of the UKFHF is demonstrated in comparison with that of the UKF.
Chung-Kwang Lee;Young-Kyu Hong;Jin-Wook Kim;Sung-Chul Kim;Jinhee Kim
농업과학연구
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제49권2호
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pp.331-339
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2022
Deforestation and conservation of coniferous forest have been recognized as critical issues in Korea due to climate change. The main purpose of this research was to monitor changes of secondary metabolite contents and growth of Korean fir (Abies koreana) according to the temperature change in Mt. Halla. The Korean fir located at three different regions, Yeongsil, Witseoreum, and Jindallaebat, was monitored in April, July, and October from 2016 to 2018 and secondary metabolites, specifically lutein, α-carotenoid, and β-carotenoid, were analysed with high performance liquid chromatography. The results showed that average concentrations of lutein, α-carotenoid, and β-carotenoid were 0.82 - 23.30, 0.02 - 2.01, and 0.11 - 2.84 ㎍·g-1 and the highest concentration of secondary metabolite was observed in October compared to April and July. The average length and width of Korean fir in the three regions were 11.84 - 20.70 and 1.78 - 2.41 mm from 2016 - 2018. A correlation analysis showed that the concentrations of all three secondary metabolites were negatively correlated with temperature and a significant difference was observed between temperature and lutein concentration in Korean fir. Overall, growth and production of secondary metabolites in Korean fir highly depended on the temperature, and global warming thus might have an adverse effect on the growth and physiological changes of Korean fir in Mt. Halla.
본 논문은 승산기를 사용하지 않은 인터폴레이션 FIR 필터에 관한 것이다. 승산기를 사용하지 않기 위하여 2의 보수 형태인 멀티 비트 필터 입력을 단일 비트로 변환하는 필터 입력의 단일 비트화 기법과 필터 계수의 대칭성 및 룩업 테이블 내의 대칭성을 효과적으로 사용한 룩업 테이블 최소화 기법을 사용함으로써 승산기를 사용하지 않고 B 비트 입력의 T탭 1:N 인터폴레이션 FIR 필터 연산을 처리하는 새로운 필터의 설계 기법을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 2가지 FIR 필터의 성능을 측정하기 위해 IMT-2000에서 규격으로 채택한 2가지 설계 파라미터를 적용하여 구현하였고, 설계 결과의 상대적인 비교를 위하여 일반적으로 널리 알려진 구조인 transversal 필터의 설계 결과와 비교한 결과 두가지 필터 구조 모두 동작 주파수의 큰 증가 없이 게이트 수를 약 70 % 줄일 수 있는 장점을 가졌다.
수중음향통신을 위한 빔형성 기법은 대역폭이 반송주파수에 비해서 큰 광대역 신호 특성을 고려해야한다. 수중 음향통신에서는 협대역 신호가정이 성립하지 않는다. 본 논문에서는 기저 대역 배열신호 모델을 이용한 수중음향통신 광대역 FIR 빔형성기에 대해서 논한다. 반송주파수 25Hz, 심볼 속도 5kHz인 QPSK 방식의 수중음향통신에 있어서 광대역 FIR 빔형성기를 고려했다. 배열 센서는 8개의 등방형 센서로 구성된 선형등간격 구조이고, 센서간 간격은 반송주파수 파장의 절반이다 컴퓨터 모의실험을 통하여 각 센서에 길이가 2인 FIR 필터를 채택하고 탭간 간격이 심볼 주기의 1/4일 때 광대역 FIR 빔형성기는 최적 신호 대 간섭잡음비에 근접하였으며, 기존의 통상적인 협대역 빔형성기보다 신호 대 간섭 잡음비가 0.5dB 향상된 결과를 보였다. 광대역 FIR 빔형성기의 성능은 FIR 필터 길이가 특정 값 이상으로 커지면 더 나빠지고, 탭간 간격이 심볼 주기의 절반보다 작으면 탭간 간격은 성능에 영향을 주지 않았다. 탭간 간격 이 심볼 주기와 같은 경우에, 훈련 신호열이 통상적인 경우보다 더 많이 필요하였다.
원적외선은 자연계의 태양에너지의 한 부분으로 가시광선의 적색영역보다 파장이 월등히 길어서 열작용이 크며, 생체 내 침투력이 강한 파장으로 알려져 있다. 본 연구에서는 육계를 사육하는 과정에서 일정량의 원적외선을 조사하는 방법으로 육계의 건강 증진은 물론, 사육환경의 개선 효과의 가능성을 검정하고자 하였다. 세미브로(Ross ♂ ${\times}$ Hyline ♀) 암수 무감별추 200수를 공시하여 흰색조명, White구(5,000~5,700 K), 흰색조명+원적외선 조사(White+FIR구), 녹색조명, Green구(525~570 nm) 녹색조명+원적외선(Green+FIR구)의 4처리, 처리당 2반복으로 실험을 실시하였다. 전 사육기간 중 증체량과 사료효율은 녹색조명 환경이 백색조명 환경보다 높게 나타나는 경향이 인정되었다. 이러한 증가는 두 조명 모두 원적외선 조사에 의해서 더 증가되는 경향이 인정되었다. 사육장 바닥 깔짚 내 ammonia 및 저급탄화수소의 발생량은 조명의 색깔에 따른 차이는 인정되지 않았지만, 두 조명 모두 원적외선 조사에 의해서 ammonia 및 저급탄화수소의 발생량이 감소하는 경향이 인정되었다. 혈장 내 AST의 농도는 녹색조명 처리구가 백색조명 처리구보다 낮게 나타났으며, 이러한 경향은 두 조명 모두 원적외선의 조사에 의해서 더 감소되어서 백색조명 처리구보다 녹색조명에 원적외선을 조사한 처리구에서 유의하게 낮게 나타났다(P<0.05). 혈액 중 albumin 및 각종 면역 글로블린(LgA, lgG 및 lgM)의 농도는 조명의 차이에 따른 변화는 인정되지 않았지만, 흰색조명, 녹색조명 모두 원적외선 조사에 따라서 증가하는 경향이 나타났다. 결론적으로 육계 사육과정에 원적외선의 조사는 사육환경 개선 및 생리활성물질의 증가에 영향을 미쳐서 생산성을 증가시킬 가능성이 있다고 생각되어진다.
In the present paper, it removed the low frequency noise under 1Hz which get up base wandering from the various noise which is included in ECG signals. It used wavelet filter, FIR filter and Adaptive FIR filter and compared the efficiency of the filter. The set condition of 3 kind filters which are the comparative object is the next contents. Used wavelet case, used generating functions db7 and after decomposition, the low frequency of 8 phases (cA8) replaced at 0. FIR filter case, filter coefficient set 1400, cutoff frequency (${\omega}$) set 0.002. Adaptive FIR filter case, collecting coefficients (${\mu}$) with 0.005. The comparative result from the output wave shape and FT spectrum, wavelet is excellent in base wandering removals compared FIR filter and Adaptive FIR filter. And SNR comparisons, wavelet filter(44.16) is high compare with other two filters(25.19 and 15.94).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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