Kim, Hyeong-Jin;Kim, Ki-Hong;Ahn, Dong-Kuk;Park, Jae-Sik
The Korean Journal of Physiology
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제30권1호
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pp.43-51
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1996
This study was aimed to elucidate the changes in heart rate variability during treadmill exercise at various speeds and grades by spectral analysis. Thirty-three untrained male college students aged $20{\sim}26\;yr $were employed to exercise on a treadmill using 4 speeds (4.02, 5.47, 6.76 and 8.05 km/h) and 6 grades (0, 4, 8, 12, 16 and 20%). A fixed speed was selected for each session with the grade increased every 3 min. The electrocardiogram, respiration and the stepping activity were continuously recorded through an A/D converter system on the computer disk. Power spectra of heart rate variability (RRV) were obtained by use of a fast Fourier transform algorithm. The frequency domain was divided into 3 bands: $VLF\;(0{\sim}0.04\;Hz),\;LF\;(0.04 {\sim}0.15\;Hz)\;and\;HF\;(0.15{\sim}1.00\;Hz).$ Heart rate was $74.4{\pm}2.1\;beats/min$ at rest and showed a steady increase during treadmill exercise with increasing speed and grade up to $196.7{\pm}5.0\;beats/min.$ Total power of HRV was $35.0{\pm}6.7\;(beats/min)^{2}$ at rest and progressively decreased during exercise down to $1.9{\pm}0.3\;(beats/min)^{2}.$ The %VLF power of HRV was $34.5{\pm}3.7\; %$ at rest and showed no significant change during exercise except for a decrease observed at the highest intensity of exercise. The %LF power was $44.1{\pm}3.0\;%$ at rest and showed a progressive decrease down to $4.5{\pm}1.0\;%$ during those stages of exercise where heart rate was over 135 beats/min. The %HF power was $21.4{\pm}2.9\;%$ at rest and showed a progressive increase up to $87.1{\pm}6.7\;%$ during higher intensity exercise where heart rate was over 165 beats/min. Peak frequency of HF band was $0.200{\pm}0.018\;Hz$ at rest and was shifted to higher frequencies up to $0.909{\pm}0.048\;Hz$ at heart rates greater than 135 beats/min. Respiratory frequency was $18.0{\pm}1.5$ breaths/min at rest and significantly increased during exercise up to $53.0{\pm}3.7$ breaths/min. Stride frequency during treadmill exercise showed an increasing tendency with increasing speed from $55.6{\pm}0.9$ steps/min at 4.02 km/h to $81.2{\pm}0.6$ at 8.05 km/h. It was concluded that total power of HRV decreased progressively with increasing exercise intensity due to the withdrawal of parasympathetic activity. At higher exercise intensity, % LF power decreased and %HF power increased with its peak frequency shifted to higher values in a progressive mode with increasing speed and grade, reflecting a readjustment in the cardiovascular system and the increased respiration and its rate, respectively.
지상파 TV의 디지털 전환이 완료되었지만 지상파 라디오는 전송방식을 결정하지 못해 아날로그 방송을 유지하며 표류하고 있는 상태이다. 본 연구에서는 지상파 방송사의 종사자를 대상으로 상호지향성 모델을 토대로 디지털 라디오 전송방식을 결정하는 중요 요인에 대한 인식차이를 살펴보고 쟁점 요인을 도출하였다. 연구결과, 지상파 방송 3사는 디지털 라디오가 점유할 주파수 대역 선택에서 가장 큰 인식의 차이가 있으며 제작과 송출의 병행 여부, 주파수 이용 효율성, 방송 품질과 서비스 정도는 서로 의견의 차이가 없는 것으로 나타났다. 그리고 디지털 라디오 방송의 전환에 있어 가장 큰 쟁점 요인은 FM 라디오방송이 사용하는 주파수대역(88-108 MHz)과 지상파 DMB방송 주파수대역(VHF Ch7~13), FM 라디오방송 인접대역(76~88MHz: VHF Ch5~6) 중 어떤 주파수 대역을 디지털 라디오용으로 선택하는지의 문제, 즉 DAB+, HD-Radio, DRM+ 가운데 특정 전송방식을 선택하는 문제로 귀결되었다. 이에 본 연구에서는 제작 송출 병행이 가능하고 송 중계소 1-2개로 송신 효율을 높일 수 있고 신규 사업자 진입이 가능한 방식을 채택함으로써 라디오방송서비스의 품질과 이용자의 만족도를 높일 것을 제안하고자 한다.
주파수 상황에 대해 정확히 인지하는 기법은 사용되고 있지 않은 주파수를 활용하는 인지 라디오 시스템에서 중요한 연구 과제 중 하나이다. 본 논문에서는 인지 라디오 ad hoc 네트워크에서 주파수 상황인지 능력을 향상시키기 위한 감지(sensing) 채널 선택 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 각 인지 라디오 사용자가 감지한 정보를 활용함으로써 협동 감지를 실현할 수 있도록, 마스터(master)를 가지는 일종의 클러스터(Cluster)를 이루어 채널 상황 정보를 수집/분석한다. 특히, 라이센스를 가진 사용자의 전송 반경이 한정되어 있다는 점을 활용하여 인지 라디오 사용자들이 각기 다른 주파수 대역을 감지하게 함으로써 좀 더 빠르고 정확하게 주파수 대역의 상황을 인지한다. 제안하는 기법의 성능을 시뮬레이션을 통해 평가하고 마스터 없이 개별적으로 주파수 상황을 인지하는 기법과 클러스터를 이루되 공간적으로 채널이 비어있을 수 있다는 점을 활용하지 않는 기법과 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과 제안하는 기법이 많은 빈 채널을 확보하면서도 빠른 시간 내에 라이센스 사용자를 발견함으로써 라이센스 사용자와 인지 라디오 사용자의 요구를 동시에 만족시킬 수 있음을 보였다.
차세대 이동 통신 시스템을 위한 LTE-advanced(Long Term Evolution advanced)에서는 100 MHz의 대역폭과 1 Gbit/s의 전송 속도가 요구된다. 그러므로 사용 가능한 주파수의 확장을 위하여 최근 스펙트럼 집성 방법이 연구 되고 있다. 빈 주파수를 모아서 사용함으로 대역 효율이 증가한다. 그러나 송수신기는 Digital RF 및 SDR(Software Define Radio)기반의 수신기가 연구되고 있다. 그러므로 주파수 합성기와 증폭기는 광대역으로 동작하며 송수신기에서는 RF 불균형이 증가한다. LTE advanced의 상향 링크는 복수의 전력 증폭기를 사용하는 DFT-SOFDM이다. 그러나 위상 잡음과 직교 불균형이 포함된 수신기의 주파수 영역에서 ICI의 영향이 증가한다. 본 논문에서는 멀티 밴드 OFDM 시스템에서 위상 잡음과 직교 불균형을 고려하여 수신부의 주파수 영역에서 ICI(Inter Carrier Interference)의 영향을 분석한다. 또한, 상향 링크 시스템을 고려하여 주파수 영역에서 위상 잡음과 직교 불균형에 의한 영향을 분리하여 채널을 정확하게 추정하여 보상하고, 직교 불균형과 위상 잡음을 보상하는 방식을 제안한다. 제안된 방식을 사용하여 성능 개선이 2 dB 개선됨을 보였다.
본 논문에서는 스트레스 심전도를 분석함에 있어서 가장 중요한 파라미터인 ST 세그먼트를 측정하기 위해서 웨이브렛 변환을 이용하여 Wavelet Adaptive Filter(WAF)와 QRS콤플렉스 검출 알고리즘을 설계하였다. WAF는 웨이브렛 변환부와 적응필터부로 구성되어 있으며, 웨이브렛 변환부에서는 웨이브렛 함수를 이용하여 입력되는 심전도 신호를 저주파 대역과 고주파 대역으로 각각 j=-7레벨까지 분할하고, 적응필터부에서는 웨이브렛 변환에 의해 분할된 신호중 j=-7레벨의 저주파 대역 신호를 주입력으로 사용하여 필터링 한다. QRS 콤플레스는 합산신호를 구성한 후 문턱치를 RR간격에 변화에 따라 변화시키면서 검출하였으며, 합산신호는 웨이브렛 변환에 의해 QRS 콤플렉스의 주파수 성분이 포함되어 있는 고주파 대역의 신호를 더하여 구성하였다. WAF는 표준 필터와 일반적인 적응필터와 성능을 비교하였으며, 잡음제거 특성과 신호왜곡도 측면에서 비교필터에 비해 우수한 성능을 보였다. QRS 콤플렉스 검출성능을 평가하기 위해서 MIT/BIH데이터베이스를 이용하여 기존의 QRS 검출 알고리즘들의 검출 방법과 비교하였으며, 웨이브렛에 의한 합산신호를 이용할 경우에 99..67%로써 더 좋은 검출성능을 보였다. 또한 측정된 ST세그먼트의 정확도를 비교.평가를 위하여 European ST-T 데이터베이스와 실제 임상데이터를 이용하였으며 심박수의 변화에 따라 적응적으로 ST세그먼트를 측정할 수 있었다.
목 적 : 기면병과 렘수면 행동장애(RBD)에서 모두 신경 퇴행적 과정이 존재할 가능성과 함께 두 질환의 증상 사이에 공통점이 있다는 제안이 많이 있었다. 이 연구는 두 렘수면 관련 질환에서 스펙트럼 분석방법을 적용하여 렘수면 뇌파의 미세 차이에 관해 살펴 보고자 하였다. 방 법 : 기면병과 RBD 각 군에서 9명씩 성비를 맞추어 분석 대상자를 선정하였다. 각각의 분석대상자의 세 개의 렘수면 주기에서 각각 연속된 세 수면단위를 골라 한 사람당 9개의 수면단위에 대해 스펙트럼 분석을 실시하였다. 결 과 : 델타파 영역에서는 그 비율이 기면병군에서 RBD군보다 유의하게 높았다(p<0.01). 알파파(p=0.02)와 베타 2영역($20{\sim}50\;Hz$)에서는 RBD군에서 기면병보다 비율이 유의하게 높았다(p<0.01). 서파수면은 기면병에서 많았으나 양군간에 렘수면 분율의 차이는 없었다(p=0.93). 결 론 : 기면병의 렘수면에서 RBD에 비해 델타파의 비율이 높은 양상은 수면촉진기전이 기면병에서 좀 더 우세하게 작용하는 것을 반영하는 것이다.
본 논문은 안테나 구조체의 물리적 변화없이 안테나의 단락점에 연결되어있는 인덕터 값에 따라 급전점과 단락점 사이의 결합계수 뿐 아니라 안테나의 공진 주파수를 조절할 수 있는 이동통신용 안테나를 구현하였다. 설계된 안테나는 3중 대역 이상의 주파수 조절이 가능하고 동작 주파수 대역은 GSM(880~960MHz), GPS(1575MHz), DCS(1710~1800MHz), US-PCS(1850~1990MHz), WCDMA(1920~2170MHz) 대역을 포함한다. 제작된 안테나는 반파장 로디드 라인 안테나와 PIFA 구조를 결합한 형태이고 두 개의 단란점과 하나의 급전점을 공유한다. 두 개의 단락점 각각에 인덕터를 추가하여 하나의 인덕터는 급전점과 단락점 사이의 결합계수를 조절하고 다른 하나의 인덕터는 높은 주파수 대역의 공진 주파수를 조절한다. 안테나의 입력 임피던스 조절을 위한 인덕턴스의 범위는 0nH ~ 6.8nH 이고 이득의 변화는 GSM 대역에서는 0.15dBi, GPS 대역에서는 0.73dBi, WCDMA 대역에서는 0.29dBi 이내이다. 또한 공진 주파수 조절을 위한 인덕턴스의 범위는 0nH ~ 4.7nH의 범위에서 1640~2500 MHz (VSWR 3:1 기준)이고 이득의 변화는 GSM 대역에서는 0.46dBi, GPS 대역에서는 0.53dBi, DCS/US-PCS/WCDMA 대역에서는 0.59dBi 이내이다.
본 논문에서는 감음신경성 난청자의 비선형적으로 변하는 가청 한계값을 보상하는 청력보정회로를 제안한다. 제안된 청력 보정 회로는 주파수 대역에서 직접 보상하기 위해 FFT와 IFFT 프로세서를 사용하고, 회로크기를 줄이기 위해 입력신호 크기 제어 방식을 사용한다. 제안된 청력보정 회로는 기존의 FIR필터 구조가 적용된 청력보정 회로보다 다중밴드 이득 보정이 가능하기 때문에 주파수 보정능력이 감음신경성 난청자에 대해 약 $15\%$이상 향상된 결과를 나타낸다. 입력신호 제어방식 적용으로 입출력 비트가 제한되지 않은 프로세서보다 하드웨어 크기는 $65\%$ 감소된다.
모노폴 안테나의 크기를 줄이기 위한 방법으로 헬릭스 형태로 변형하는 것과 적층형 구조를 사용하는 방법이 있다. 본 논문에서는 제안한 적층형 헬릭스 안테나의 구조 변수에 따른 동작 주파수의 관계식을 제안하였다. 그리고 구조 변수에 따른 동작 주파수의 변화 양상을 이용하여 PCS 와 IMT-2000 대역에서 동작하는 이중대역 적층형 헬릭스 칩 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나는 유전율 4.2 를 갖는 FR-4 유전체를 사용하였고 면적은 $15{\times}7.5{\times}0.4mm^3$ 이다. 안테나의 적층을 위해 직경이 0.35mm 이고 높이가 0.4mm 인 비아 홀을 사용하였다. 측정한 대역폭(VSWR<2)은 약 400MHz이다.
본 논문에서는 대역폭 계층 구조의 광대역 음성 부호화기를 위한 8kbps 상위 대역 부호화기를 제안한다. 광대역 입력 음성 신호는 하위 대역 신호와 상위 대역 신호로 분리되고, 하위 대역 신호는 표준 협대역 음성 부호화기로 처리하고, 상위 대역 신호는 제안하는 부호화기로 처리하는 구조를 가진다. 제안한 상위 대역 부호화기는 입력 신호를 부프레임 단위로 MLT 변환하고 MLT 계수를 크기와 부호로 분리하여 각각의 특성에 적합하도록 양자화 한다. MLT 계수 크기는 다수의 시간과 주파수 성분을 함께 가지는 밴드로 분할하고, 각 밴드 신호는 2차원 DCT 변환하여 양자화하며, 하위 대역의 에너지 정보를 이용하여 양자화 성능을 향상시킨다. MLT 계수 부호는 각각의 중요도를 판정하여 일부 부호만 선택적으로 양자화 하는 방법을 사용한다. 제안한 상위 대역 부호화기를 포함하는 19.8kbps 광대역 부호화기의 객관적 성능과 주관적 성능을 측정하였으며, 32kbps G.722.1보다 우수한 성능을 가지는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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