• 제목/요약/키워드: signal-to-echo ratio

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텔레메틱스 단말용 음성 인식을 위한 음성향상 알고리듬 및 칩 구현 (Implementation of Chip and Algorithm of a Speech Enhancement for an Automatic Speech Recognition Applied to Telematics Device)

  • 김형국
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.90-96
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    • 2008
  • 본 논문은 텔레메틱스 단말용 음성인식을 위한 음성향상 단일 칩 알고리듬을 제시한다. 제안된 방법은 잡음제거와 에코제거의 두 단계로 구성되어 있으며, 첫 단계로 크로스 스펙트럼 추정에 기반한 적응필터를 통해 에코를 제거하고, 두번째 단계로 Generalized Gamma분포기반의 LSA 음성추정 방식 추정을 통해 외부 배경잡음을 제거하여 음성의 음질을 향상시킨다. 적은 계산량이 요구되는 제안된 알고리즘을 토대로 구현된 단일 칩의 성능은 다양한 잡음환경에서 신호 대잡음비율과 음성인식 평가에서 기존의 방법보다 향상된 결과를 나타내었다.

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소나 송신신호 설계를 위한 최적 주파수 분석 (Optimum Frequency Analysis for Sonar Transmit Signal design)

  • 김선호;정장원;온백산;임성빈;서익수
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권5호
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    • pp.47-54
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    • 2016
  • 수중 환경에서는 특정한 대역이나 형태의 신호를 송수신함으로써 거리(range) 관점에서 높은 해상도를 얻는 것이 필요하다. 본 논문의 탐지 거리인 1 km 이내 근거리에서 미확인 원통형 물체를 탐지 및 식별하기 위해서는 능동소나에 사용되는 송신신호의 설계가 매우 중요하다. 최적의 소나 송신신호를 설계하기 위해서는 탐지 거리를 최대로 갖는 최적 주파수와 신호의 대역폭을 고려하여 개별 파라미터의 적절한 trade-off 값을 찾는 것이 필수 요건이다. 본 논문에서는 EE (Echo Excess) 최대화와 SNR 최대화의 관점으로 여러 파라미터들의 변화에 따라 다양한 조건에서 최적 주파수를 분석하였다. 또한 거리 해상도(range resolution)와 방위각 해상도(azimuth resolution)의 목표 성능을 만족시키는 관점에서 송신신호 파라미터 결정 연구를 수행하였다.

Modulated Lapped Transform 영역에서 적응 필터링을 이용한 음향 반향 제거기의 구현 (An Implementation of Acoustic Echo Canceller Using Adaptive Filtering in Modulated Lapped Transform Domain)

  • 백수진;박규식
    • 한국음향학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.425-433
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    • 2003
  • 음향 반향 제거기 (Acoustic Echo Canceller: AEC)는 원거리 회의 시스템이나 차량 내 핸즈프리 통화 등에서 필연적으로 발생하는 반향을 제거하기 위해 이용된다. 이러한 반향을 제거하기 위해 다양한 적응 필터링 알고리즘이 제안되었으며 LMS(Least Mean Square) 알고리즘은 다른 알고리즘에 비해 매우 단순하고, 비교적 강인하여 많은 응용 분야에 사용되고 있다. 그러나 LMS 알고리즘은 음성과 같은 상관도가 높은 유색 신호에 대해 음향반향 제거기의 수렴 속도를 저하시켜 전체적인 음향 반향 제거 성능을 떨어뜨리게 한다. 이를 보완하기 위하여 DCT나 DFT 등의 직교 변환 행렬을 이용하여 입력신호의 상관성을 저하시킨 후 LMS 적응 필터링 알고리즘을 적용하는 변환 영역 음향 반향 제거 알고리즘 등이 제안되었다. 본 논문에서는 MLT (Modulated Lapped Transform) 직교 변환행렬을 이용한 MLT영역의 적응음향반향 제거 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 기존의 NXN DCT, DFT, Hadamad등의 정방 행렬 대신에 2NXN 크기의 MLT 변환 행렬을 사용함으로서 유색 입력 신호에 대해 효과적인 상관성 저하와 빠른 수렴 속도를 달성할 수 있었으며 실제 음향 반향 제거 시스템에 적용하여 그 성능을 비교 입증하도록 하였다. 합성 음성신호와 실제 음성 신호를 이용한 모의 실험 결과 제안된 MLT 영역 음향 반향 제거 시스템은 기존의 DCT 변환 영역 음향 반향 시스템에 비해 약 2배 이상의 빠른 수렴속도와 약 20∼30 ㏈ 정도의 ERLE (Echo Return Loss Enhacement) 향상을 얻을 수 있었다

Diffusion-Weighted MR Imaging of Intracerebral Hemorrhage

  • Bo Kiung Kang;Dong Gyu Na;Jae Wook Ryoo;Hong Sik Byun;Hong Gee Roh;Yong Seon Pyeun
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제2권4호
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    • pp.183-191
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    • 2001
  • Objective: To document the signal characteristics of intracerebral hemorrhage (ICH) at evolving stages on diffusion-weighted images (DWI) by comparison with conventional MR images. Materials and Methods: In our retrospective study, 38 patients with ICH underwent a set of imaging sequences that included DWI, T1-and T2-weighted imaging, and fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR). In 33 and 10 patients, respectively, conventional and echo-planar T2* gradient-echo images were also obtained. According to the time interval between symptom onset and initial MRI, five stages were categorized: hyperacute (n=6); acute (n=7); early subacute (n=7); late subacute (n=10); and chronic (n=8). We investigated the signal intensity and apparent diffusion coefficient (ADC) of ICH and compared the signal intensities of hematomas at DWI and on conventional MR images. Results: DWI showed that hematomas were hyperintense at the hyperacute and late subacute stages, and hypointense at the acute, early subacute and chronic stages. Invariably, focal hypointensity was observed within a hyperacute hematoma. At the hyperacute, acute and early subacute stages, hyperintense rims that corresponded with edema surrounding the hematoma were present. The mean ADC ratio was 0.73 at the hyperacute stage, 0.72 at the acute stage, 0.70 at the early subacute stage, 0.72 at the late subacute stage, and 2.56 at the chronic stage. Conclusion: DWI showed that the signal intensity of an ICH may be related to both its ADC value and the magnetic susceptibility effect. In patients with acute stroke, an understanding of the characteristic features of ICH seen at DWI can be helpful in both the characterization of intracranial hemorrhagic lesions and the differentiation of hemorrhage from ischemia.

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Evaluation of Modified Turbo Spin Echo Technique Compared with Double Inversion Recovery Technique in Acquisition of Black Blood Brain Vessel Image

  • Choi, Kwan-Woo;Lee, Ho-Beom;Na, Sa-Ra;Son, Soon-Yong
    • Journal of Magnetics
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    • 제21권1호
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    • pp.148-152
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    • 2016
  • The main goal was to evaluate effectiveness of a modified TSE sequence compared with DIR (double inversion recovery) sequence in acquisition of fast flow brain vessel images using signal void effect. 32 healthy volunteers (10 men and 22 women; mean age of 31 years; ranging between 28-43 years) who underwent black blood DIR sequence (group A) and the modified TSE sequence (group B) were enrolled in our study. Signal to Noise Ratio (SNR) and Contrast to Noise Ratio (CNR) of the internal carotid arteries' lumen were compared in T1 and T2 weighted images for both group A and B. The images obtained from group B showed lower SNR values in internal carotid artery than the group A in both of the T1 and T2 weighted images (11.49% and 13.66% respectively). While the CNR values were higher in the group B than the group A in both of the T1 and T2 weighted images (8.69% and 7.55 % respectively). The qualitative score of all categories were not significantly different between the two groups. Furthermore approximately 49% of the total scan time was reduced from group B. Our study is to shorten the scanning time and minimize the inconveniences of the patients in acquisition of the black blood images of brain by using the signal void effect in the modified TSE technique while keeping the diagnostic value of the test.

간 질환 감별에 있이 MR영상의 역동적 검사와 EPI의 유용성 (Value of Echo-Planar Imaging and MRI Dynamic Study in Differentiation Liver Diseases)

  • 박병래
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제20권2호
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    • pp.73-78
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    • 1997
  • The goal of this paper is that we know the usefulness of echo-planar imaging(EPI) for discriminate between hepatocellular carcinoma(HCC) and hemangioma. We get a time signal intensity curve for liver diseases from the dynamic contrast enhancement images and compared and analyze both the contrast ratio(CR) and the contrast to noise ratio(CNR) using echo planar imaging. The obtained results are follows : 1. Hepatocellular carcinoma was shown the best contrast after about 20 seconds when Is the earlist time in the main artery, and then reduced. The center where is disease was shown the characteristic that the best contrast is appeared after about 35-45 seconds and then slowly reduced. Liver parenchyma was shown the best contrast and reduced after 60 seconds. 2. The peripheral nodular of hemangioma was shown the better contrast soon. On the other hend, the contrast of center where is disease started to increase after 60 seconds and was equal to that of liver parenchyma. Increasing of the contrast continued after. 3. Turbo SE technic was used, the average of CR for hepatocellular carcinoma was $36.7{\pm}1.2$ and the average of CNR was $2.4{\pm}3.2$, while the average of CNR for hemangioma was $54.9{\pm}1.0$ and the average of CNR was $9.7{\pm}1.3$. 4. EPI technic was used, the average of CR for hepatocellular carcinoma was $47.8{\pm}1.2$ and the average of CNR was $3.4{\pm}2.1$, while the average of CNR for hemangioma was $75.7{\pm}2.2$ and the average of CNR was $9.5{\pm}1.1$. According to above we can find that hemangioma is more bright than hepatocellular carcinoma and the difference of brightness between hepatocellular carcinoma and hemangioma is useful sequence.

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FM 신호 기반 PCL 시스템에서 간섭 신호 제거 알고리즘의 성능 분석 (Performance Analysis of Interference Cancellation Algorithms for an FM Based PCL System)

  • 박근호;김동규;김호재;박진오;이원진;고재헌;김형남
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권4호
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    • pp.819-830
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    • 2017
  • FM 신호 기반 PCL 시스템은 FM 송신탑에서 송신되는 신호를 이용하여 이동하는 표적의 위치를 추적하는 수동형 레이더 기술로서, 송신탑에서 수신기에 LOS (line-of-sight)로 입사되는 직접경로 신호와 표적으로부터 반사된 표적반사 신호의 상호 상관 함수를 유도하여 표적의 위치를 추적한다. 하지만, 직접경로 신호와 지형 및 지표면 등에서 반사되는 간섭 신호가 표적반사 신호 획득을 위한 감시 채널에 동시에 측정되며, 이에 따라 표적의 위치를 정확하게 탐지하지 못하는 문제가 발생한다. 간섭 신호 제거에는 적응 필터가 효과적인 것으로 알려져 있지만, 기존 연구에서는 상호 상관 함수나 적응 필터 입출력 신호의 전력 비율로부터 간섭 신호의 제거 성능을 유도하기 때문에, 정확한 성능 분석이 어려운 문제가 존재하였다. 본 논문에서는 필터 계수의 각 성분이 특정한 간섭 신호를 제거하기 위해 유도된다는 특징을 활용하여, 각 간섭 신호 제거 성능을 적응 필터 계수에 대한 함수로 정리한다. 제안한 성능 분석 방법을 기반으로 적응 필터 기법의 성능을 비교 및 분석하여, 제안한 방법이 간섭 신호 제거 성능 분석에 효과적으로 활용될 수 있음을 보인다.

Accelerated Resting-State Functional Magnetic Resonance Imaging Using Multiband Echo-Planar Imaging with Controlled Aliasing

  • Seo, Hyung Suk;Jang, Kyung Eun;Wang, Dingxin;Kim, In Seong;Chang, Yongmin
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제21권4호
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    • pp.223-232
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    • 2017
  • Purpose: To report the use of multiband accelerated echo-planar imaging (EPI) for resting-state functional MRI (rs-fMRI) to achieve rapid high temporal resolution at 3T compared to conventional EPI. Materials and Methods: rs-fMRI data were acquired from 20 healthy right-handed volunteers by using three methods: conventional single-band gradient-echo EPI acquisition (Data 1), multiband gradient-echo EPI acquisition with 240 volumes (Data 2) and 480 volumes (Data 3). Temporal signal-to-noise ratio (tSNR) maps were obtained by dividing the mean of the time course of each voxel by its temporal standard deviation. The resting-state sensorimotor network (SMN) and default mode network (DMN) were estimated using independent component analysis (ICA) and a seed-based method. One-way analysis of variance (ANOVA) was performed between the tSNR map, SMN, and DMN from the three data sets for between-group analysis. P < 0.05 with a family-wise error (FWE) correction for multiple comparisons was considered statistically significant. Results: One-way ANOVA and post-hoc two-sample t-tests showed that the tSNR was higher in Data 1 than Data 2 and 3 in white matter structures such as the striatum and medial and superior longitudinal fasciculus. One-way ANOVA revealed no differences in SMN or DMN across the three data sets. Conclusion: Within the adapted metrics estimated under specific imaging conditions employed in this study, multiband accelerated EPI, which substantially reduced scan times, provides the same quality image of functional connectivity as rs-fMRI by using conventional EPI at 3T. Under employed imaging conditions, this technique shows strong potential for clinical acceptance and translation of rs-fMRI protocols with potential advantages in spatial and/or temporal resolution. However, further study is warranted to evaluate whether the current findings can be generalized in diverse settings.

직교하는 변형된 골레이(Golay) 코드를 이용한 동시 다중 집속 기반의 초음파 영상 기법 (Ultrasound Imaging Based On Simultaneous Multiple Transmit Focusing Using Orthogonal Modified Golay Code)

  • 김배형;정영관;송태경
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.187-190
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    • 2001
  • A new ultrasound imaging technique based on simultaneous multiple transmit focusing using orthogonal modified Golay codes is presented. modified Golay codes are used to increase signal-to-noise-ratio(SNR) and maximize the transmit power efficiency(TPE). Conventional Golay codes consist of a pair of complementary codes with same length and can be compressed into a delta-like signal due to their complementary property. In the present work, two modified Golay codes focused at different depths are transmitted at the same time, which are mutually orthogonal. On receive, these orthogonal modified Golay codes are separately compressed into two short pulses and individually focused. These two focused beam are combined to form a frame of image with improved lateral resolution. Computer simulations are performed to verity the proposed method improves the lateral resolution of image compared with the conventional echo system.

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3.0 Tesla 자기공명영상시스템에서 고 해상도 나선주사영상 (High-resolution Spiral-scan Imaging at 3 Tesla MRI)

  • 김판기;임종우;강승원;조상흠;전수열;임헌진;박호종;오승준;이흥규;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제10권2호
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    • pp.108-116
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    • 2006
  • 목적 : 3.0 Tesla 고 자장에서 고 해상도 나선주사영상을 수행하였다. 나선주사영상은 초고속 영상기법의 하나로서, Echo Planar Imaging(EPI)에 비하여 eddy current 가 작게 발생하고, 경사자계 파형의 기울기가 완만하여 상대적으로 낮은 slew rate 를 가진 경사자계시스템으로 구현이 가능한 장점이 있다. 또한 고 자장 영상에서 고속스핀에코(Fast Spin Echo: FSE) 등의 rf 에코 기반의 고속영상방법에서 심각하게 대두되는 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않는 장점이 있어 고 자장에서의 초고속영상방법으로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 3.0 Tesla 에서 나선주사방식으로 고 해상도 영상을 얻어 고 자장 MRI에서 나선주사영상기법의 다양한 응용 가능성을 살펴보고자 한다. 대상 및 방법 : 3 Tesla 전신 자기 공명 영상 시스템에서 다양한 해상도의 나선주사영상 방법을 개발하였다. 고차(higher-order) shimming 을 통하여 영상의 화질을 개선하였고, 해상도에 맞게 interleaves 수를 조절하였다. 스핀에코 와 gradient에코 기반 나선주사영상방법을 구현하였고, 에코 time 과 repetition time, rf 회전 각도를 조절하여 영상의 대조도(contrast)와 신호대잡음비를 조절하였다. 결과 : 3 Tesla 전신 자기 공명 영상 시스템에서 나선 주사 방법을 이용하여 다양한 해상도의 영상을 얻었다. 고 자장에서 주 자장의 불균일도(inhomogeneity) 의 절대 크기가 커지기 때문에 이를 줄이기 위한 shimming 이 더욱 중요해진다. 한번의 스캔으로 axial, sagittal, coronal 방향의 불균일도 map을 구하여 spherical harmonics 분석으로 고차 shimming을 하였다. 팬텀과 in-vivo 두부 영상에서 single shot 나선주사 영상으로 $100{\times}100$ 정도의 영상과 6-12 정도의 interleaves 를 적용하여 $256{\times}256$ 의 고 해상도 영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 신호대잡음비의 향상과 스펙트럼의 분리, 뇌기능영상에서 BOLD 효과 향상 등으로 고자장 영상에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 고 자장 영상에서의 rf field 에 의한 SAR 증가는 중요한 제한 요소로 부각되고 있다. 나선주사영상은 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않고, EPI에 비하여 하드웨어 요구 조건이 낮아 고 자장에서의 고속영상방법으로 적합하다. 본 논문에서는 고차 shimming 을 통하여 불균일도를 개선하고, single shot 과 interleaving 을 적용한 multi-shot 나선주사영상 기법으로 $100{\times}100$에서 $256{\times}256$의 고해상도 영상을 얻어 고 자장에서 초고속영상기법으로 다양한 적용 가능성을 보였다.

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