• 제목/요약/키워드: low-frequency signal detection

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웨이브렛 변환을 이용한 스트레스 심전도 분석 알고리즘의 개발 (Development of a Stress ECG Analysis Algorithm Using Wavelet Transform)

  • 이경중;박광리
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.269-278
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    • 1998
  • 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.

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원거리 무인기 신호 식별을 위한 특징추출 알고리즘 (Feature Extraction Algorithm for Distant Unmmaned Aerial Vehicle Detection)

  • 김주호;이기배;배진호;이종현
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권3호
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    • pp.114-123
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    • 2016
  • 본 논문에서는 무인항공기의 엔진 음향 신호를 탐지하기 위한 효과적인 특징 추출 방법을 제안하고 검증한다. 엔진 음향신호는 기본주파수와 배음이 정수배 관계를 갖는 조화 복합음(Harmonic complex tone)으로 구성되며, 각 주파수의 시간에 따른 변화는 연속적이다. 이러한 특성을 이용하여 기본주파수의 정수배와 실제 배음 주파수 차이의 평균과 분산, 주파수 변화량 등으로 구성된 특징벡터를 제안하였다. 모의 실험을 수행한 결과 제안한 특징벡터는 목표신호와 다양한 간섭 신호에 대해 우수한 변별력을 보였으며, 시간에 따라 주파수가 변하는 경우에도 영향을 받지 않고 안정적인 결과를 보였다. 원거리에서 실측된 엔진 음향신호로 부터 특징의 Fisher score를 계산하여 변별력을 비교한 결과, 제안한 특징 중 주파수에 기반한 세 가지 특징들이 신호 대 잡음비가 낮은 상황에서도 높은 변별력을 보였다. ELM 분류기를 이용해 MFCC와의 인식 성능을 비교한 결과, 제안한 방법을 이용할 경우 모의 간섭신호에 대한 오류율이 37.6% 개선되었다. 또한 신호대 잡음비가 시간에 따라 점진적으로 증가하는 경우 MFCC에 비해 4.5 dB 낮은 시점에서 목표신호 탐지가 가능하였다.

Fractional Multi-bit Differential Detection Technique for Continuous Phase Modulation

  • Lee, Kee-Hoon;Seo, Jong-Soo
    • ETRI Journal
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    • 제26권6호
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    • pp.635-640
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    • 2004
  • A new low-complexity differential detection technique, fractional multi-bit differential detection (FMDD), is proposed in order to improve the performance of continuous phase modulation (CPM) signals such as Gaussian minimum shift keying (GMSK) and Gaussian frequency shift keying (GFSK). In comparison to conventional one-bit differential detected (1DD) GFSK, the FMDD-employed GFSK provides a signal-to-noise ratio advantage of up to 1.8 dB in an AWGN channel. Thus, the bit-error rate performance of the proposed FMDD is brought close to that of an ideal coherent detection while avoiding the implementation complexity associated with the carrier recovery. In the adjacent channel interference environment, FMDD achieves an even larger SNR advantage compared to 1DD.

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Binary Black Hole Inspirals and GW detection in 0.1-10 Hz

  • Bae, Yeong-Bok;Ahn, Sang-Hyeon;Kang, Gungwon;Kim, Chunglee;Kim, Whansun;Oh, John J.;Oh, Sang Hoon;Park, Chan;Son, Edwin J.;Lee, Yong Ho
    • 천문학회보
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    • 제42권2호
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    • pp.53.3-53.3
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    • 2017
  • The pilot study of SLGT (Superconducting Low-frequency Gravitational-wave Telescope) is being performed by KKN (KASI-KISTI-NIMS) collaboration. In this presentation, we discuss prospectives of detecting GWs in the low-frequency band (0.1-10 Hz), which is a target frequency band of SLGT, but can be hardly observed by advanced LIGO. IMBHBs (Intermediate Mass Black Hole Binaries) and IMRIs (Intermediate Mass Ratio Inspirals) with total masses of O(1000) up to O(10,000) solar masses are most probable sources between 0.1-10 Hz. We estimate horizon distances and signal to noise ratios of IMBHBs and IMRIs for different SLGT design sensitivities. Based on our calculations, detection rates for IMBHBs and IMRIs with SLGT will be discussed.

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레이다 시스템에서의 비트 스펙트럼 분석에 관한 연구 (A Study on Analysis of Beat Spectra in a Radar System)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.2187-2193
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    • 2010
  • 주파수 변조된 연속적인 파형을 사용하는 레이다는 펄스 도플러 레이다에 비하여 구현이 비교적 간단하고 광대역, 저전력 신호의 특성 때문에 외부 탐지 가능성이 낮은 장점을 가진다. 이러한 레이다는 주로 단거리 영역에서 목표물에 대한 고해상도의 거리 및 속도정보를 얻고자 하는 목적으로 많이 활용되고 있다. 따라서 송신신호의 파형을 믹서로 인가하여 추출되는 비트 신호(beat signal)로부터 클러터 제거, 목표물에 대한 탐지여부, 거리 및 속도 정보추출 등의 목적으로 FFT(Fast Fourier Transform) 를 통한 스펙트럼 분석을 행하게 된다. 그러나 이러한 FFT 방법은 신호의 획득시간이 줄어들면 윈도우 효과로 인한 심각한 누설현상, 즉 지표면 반사파 등 강력한 클러터의 부엽에 의하여 상대적으로 낮은 전력을 갖는 신호의 탐지가 불가능해지는 문제가 생길 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 부엽의 크기를 낮추면서도 주파수 해상도를 적절하게 유지시킬 수 있는 가중치 윈도우 적용 방법에 대하여 분석하였다. 또한 다양한 동작환경을 고려한 모의 비트 신호를 발생시켜 가중치 윈도우 적용 방법에 따른 FFT 스펙트럼 분석 결과들을 고찰하였다.

154kV급 중간접속부내의 부분방전 진단을 위한 HFCT 적용 (HFCT for Diagnosing Partial Discharge in Middle Joint Box of 154kV Grade)

  • 이정수;이경섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전기설비전문위원
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    • pp.214-217
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    • 2008
  • To detect partial discharge of 154kV joint box, we have made experiment by using the HFCT sensor. Generally the signals which are detected in partial discharge test of underground power transmission cable are accompanied with both noises of high voltage and noises of surrounding Power cable. The most noise in near to end part of joint box is corona, beside other noises flowed from surrounding area. Partial discharge test is difficulty due to these noises. First, we test reliability on both injection of calibration signal in NJB and removal of low frequency. After that, we had analyzed frequencies by measuring signals in IJB with 300[m] distance from NJB. Also we had measured S/N ratio by using the indirected injection method of calibration signal in IJB. In this experiment, two measurement methods were difference of detection acquisition, but these had the equal frequency properties.

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웨이블릿변환이 접목된 포락처리를 이용한 저속 회전하는 구름요소베어링 결함 진단 (Low Speed Rolling Bearing Fault Detection Using AE Signal Analyzed By Envelop Analysis Added DWT)

  • 김병수;김원철;구동식;김재구;최병근
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권5호
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    • pp.672-678
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    • 2009
  • Acoustic Emission (AE) technique is a non-destructive testing method and widely used for the early detection of faults in rotating machines in these days, because the sensitivity of AE transducers is higher than normal accelerometers. So it can detect low energy vibration signals. The faults in the rotating machines are generally occurred at bearings and gearboxes which are the principal parts of the machines. It was studied to detect the bearing faults by envelop analysis in several decade years. And the researches showed that AE had a possibility of the application in condition monitoring system(CMS) using the envelope analysis for the rolling bearing. And peak ratio (PR) was developed for expression of the bearing condition in condition monitoring system using AE. Noise level is needed to reduce to take exact PR value because the PR is calculated from total root mean square (RMS) and the harmonics peak levels of the defect frequencies of the bearing. Therefore, in this paper, the discrete wavelet transform (DWT) was added in the envelope analysis to reduce the noise level in the AE signals. And then, the PR was calculated and compared with general envelope analysis result and the result of envelope analysis added the DWT. In the experiment result about inner fault of bearing, defect frequency was difficult to find about only envelop analysis. But it's easy to find defect frequency after wavelet transform. Therefore, Envelop analysis added wavelet transform was useful method for early detection of default in signal process.

주파수영역 독립성분분석을 이용한 수동소나 표적신호 분리 (Separation of passive sonar target signals using frequency domain independent component analysis)

  • 이호재;서익수;배건성
    • 한국음향학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.110-117
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    • 2016
  • 수동소나 시스템에서는 함정의 소음원에서 발생하는 방사 소음을 분석하여 표적을 탐지 및 식별한다. 소나의 탐지 범위 안에 다수의 소음원이 존재하면 신호를 분석할 때 각 소음원에서 나오는 성분들이 혼합되어 각각의 소음원을 규명하기가 어렵다. 이를 해결하기 위해 일반적으로는 배열 센서를 이용한 빔을 형성하여 소음원의 신호를 공간적으로 분리하는 기법이 사용되지만 환경에 따라 여전히 어려운 점이 있다. 본 연구에서는 수동소나 표적신호를 분리하기 위한 새로운 방법으로 주파수영역 독립성분분석(FDICA: Frequency Domain Independent Component Analysis)을 적용하고, 혼합된 표적신호를 분리하는 모의실험을 수행하여 그 타당성을 검증하였다. 표적신호 합성을 위한 특징 정보로는 기계류 토널 성분 및 프로펠러 성분을 사용하였고, 분리 전 후의 결과를 LOFAR(Low Frequency Analysis and Recording), DEMON(Detection Envelope Modulation On Noise) 분석을 통해 비교하였다.

광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 복합재 구조물의 파손 검출 (Failure detection of composite structures using a fiber Bragg grating sensor)

  • 고종인;김천곤;홍창선
    • Composites Research
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    • 제17권2호
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    • pp.28-33
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    • 2004
  • 광섬유 브래그 격자센서를 이용하여 인장하중을 받는 직교적출 복합해로 법에서 발생하는 파손신호를 계측하였다. 민감도와 주파수 대역성능을 향상시키기 위하여 수동 마흐_젠더 간섭계 방식의 복조기를 제안하였다. 제안한 FBG 센서시스템은 위상변조기와 같은 능동소자가 없기 때문에 구성이 간단하고 쉽게 구현할 수 있으며 충격이나 파손 신호와 같이 작은 진폭의 고주파 진동 측정이 가능하다. FBG 센서로 측정한 복합재료의 파손신호는 복합재료 시편의 90도 층에서 모재 균열이 진전하면서 발생하는 급격한 변형률 변이에 해당하는 초기 오프? 값과 최대 수백 킬로헤르쯔에 이르는 주파수로 진동하고 었었다.

A Narrowband Interference Excision Algorithm in the Frequency Domain for GNSS Receivers

  • Shin, Mi-Young;Park, Chan-Sik;Lee, Ho-Keun;Lee, Dae-Yearl;Hwang, Dong-Hwan;Lee, Sang-Jeong
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.359-364
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    • 2006
  • Interference can seriously degrade the performance of GPS receiver because GPS signal has extremely low power at earth surface. This paper presents a Narrowband Interference Excision Filter (NIEF) in frequency domain that removes narrowband interferences with small signal loss. A NIEF transforms the received GPS signals with interferences into the frequency domain with FFT and then compute statistics such as mean and standard deviation to determine an excision threshold. All spectrums exceeding the threshold are removed and the remaining spectrums are restored by IFFT. A NIEF effectively can remove various and strong interferences with a simple structure. However, the signal power loss is unavoidable during FFT and IFFT. Besides the hamming window and overlap technique, a threshold-whitening technique and an adaptive detection threshold are adopted to effectively reduce the signal power loss. The performance of implemented NIEF is evaluated using real signals obtained by 12 bit GPS signal acquisition board. The output of NIEF is fed into the Software Defined Receiver to evaluate the acquisition and tracking performance. Experimental results shows that many types of interference such as single-tone CWI, AM, FM, swept CWI and multi-tones CWI are effectively mitigated with small signal power loss.

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