Devices that monitor the depth of hypnosis based on the electroencephalogram (EEG) have long been commercialized, and clinicians use these to titrate the dosage of hypnotic agents. However, these have not yet been accepted as standard monitoring devices for anesthesiology. The primary reason is that the use of these monitoring devices does not completely prevent awareness during surgery, and the development of these devices has not taken into account the neurophysiological mechanisms of hypnotic agents, thus making it possible to show different levels of unconsciousness in the same brain status. An alternative is to monitor EEGs that are not signal processed with numerical values presented by these monitoring devices. Several studies have reported that power spectral analysis alone can distinguish the effects of different hypnotic agents on consciousness changes. This paper introduces the basic concept of power spectral analysis and introduces the EEG characteristics of various hypnotic agents that are used in sedation.
초광대역 통신은 전 주파수 대역에 걸쳐 스펙트럼이 존재하는 광대역 신호를 이용하는 방식이다. 이 신호의 스펙트럼은 마치 기저 대역 잡음과 유사한 형태로 존재하고 그 전력 또한 매우 낮게 구성할 수 있으므로, 타 통신 시스템에 간섭을 주지 않고 통신을 가능하게 한다. 따라서 본 논문에서는 평균값이 0이고 대칭성을 갖는 레일리 모노펄스 Antipodal 방식을 처음으로 적용하였다. 확률 과정에 의한 전력 스펙트럼을 분석한 결과, 기존의 펄스 위치 변조에서 발생되는 불연속 스펙트럼을 완전히 제거하여 스펙트럼의 억압도를 높이고, 오류 확률 및 전송 속도 면에서도 유리함을 보였다.
Trunk holding test (Sorensen test) appear to have more value than strength test in prediction the occurrence of low back pain. Electromyographic activity of trunk extensor muscles during these test may provide clues to the etiology of neuromuscular-based low back pain. This study investigated the difference in back muscle endurance between healthy adult men and women using surface electromyographic (EMG) power spectral analysis. Thirty hea1thy subjects (15 men and 15 women) performed an unsupported trunk holding test for 60 seconds. Recording surface electrodes were placed over the erector spinae medially and laterally at vertebral levels of $L_1$ and $L_5$. Slope of total frequency was evaluated using the MP100WSW Fast Fourier Transform spectrum analysis program. The slopes of all indices of back muscle fatigue, except right $L_5$, were significantly steeper in men than in women (p<0.05). Our results indicated that the trunk holding test using EMG power spectral analysis of erector spinae muscles is useful for the evaluation of fatigue rate of these muscles. Our results also showed a higher muscle endurance in healthy adult women than in men.
This paper proposes a structural damage identification approach based on the power spectral density transmissibility (PSDT), which is developed to formulate the relationship between two sets of auto-spectral density functions of output responses. The accuracy of response reconstruction with PSDT is investigated and the damage identification in structures is conducted with measured acceleration responses from the damaged state. Numerical studies on a seven-storey plane frame structure are conducted to investigate the performance of the proposed damage identification approach. The initial finite element model of the structure and measured acceleration measurements from the damaged structure are used for the identification with a dynamic response sensitivity-based model updating method. The simulated damages can be identified accurately without and with a 5% noise effect included in the simulated responses. Experimental studies on a steel plane frame structure in the laboratory are performed to further verify the accuracy of response reconstruction with PSDT and validate the proposed damage identification approach. The locations of the introduced damage are detected accurately and the stiffness reductions in the damaged elements are identified close to the true values. The identification results demonstrated the accuracy of response reconstruction as well as the correctness and efficiency of the proposed damage identification approach.
본 논문에서는 비정상적인 배경 잡음 환경에서 음성향상을 위한 신호의 스펙트럼 변이 (Spectral Deviation)을 적용한 Soft Decision 기반의 잡음전력 수정 기법을 제안한다. 기존의 Soft Decision 기반의 잡음전력 추정에 있어서 잡음신호의 정상성(Stationarity)을 가정한 스무딩 파라미터를 사용하여 잡음전력을 추정하고 갱신하였지만, 잡음신호의 주파수적인 특성이 상대적으로 빠르게 변하는 비정상적인 환경에서는 강인하지 못한 단점을 가지게 된다. 본 논문에서는 신호의 스펙트럼 변이를 추정하여 정상적인 잡음 환경과 비정상적인 잡음 환경에 따라 적응적으로 잡음전력을 추정하고 갱신하여 잡음신호에 의해 오염된 음성신호를 향상시킨다. 제안된 알고리즘은 다양한 배경 잡음 환경에서 객관적인 음질측정 방법인 ITU-T P.862 perceptual evaluation of speech quality (PESQ)에 의해서 평가되었으며, 기존의 Soft Decision 기반의 음성 향상 기법과 비교하여 보다 향상된 성능을 보여주었다.
원형 실린더를 주변 흐름에 관한 연구는 오랜 기간 유체역학 전 영역에서 모형실험이나 수치모형으로 광범위하게 연구되었다. 이 흐름은 하천의 교각이나, 바다의 시추선과 같은 수공구조물 주변에서 관측된다. 난류와 와류가 공존하는 복잡한 특성 때문에, 이 흐름은 수공학에서 유사이송, 세굴, 오염물 확산 등에 영향을 준다. 본 연구는 실험실 수로에 설치된 원형 실린더(D=9cm) 후방의 근접 와류 구간에서(x/D<5) 유속을 ADV로 측정한 후, 난류 특성을 Power Spectral Estimation(PSE)와 Singular Spectral Analysis(SSA) 방법으로 연구하였다. PSE는 샘플 스펙트럼의 한계를 보완하고자 자료를 분할하고, window 함수를 적용하여 ensemble 평균을 구하는 경험적 방법이다. PSE를 이용하여 스펙트럼을 계산한 결과, 주 흐름 및 횡방향 흐름은 Inertial subrange에서 Kolmogorov의 가정과 일치하는 추세를 보였다. 그러나 수심방향 흐름의 스펙트럼은 -5/3보다 빠르게 감소하는 추세를 보였다. Inertial subrange 스펙트럼에서 난류 에너지 소산율은 원형 실린더에서 멀어짐에 따라 감소하는 추세를 보였고, 주 흐름방향과 횡방향 흐름은 비슷한 크기를 보였다. 난류 에너지 소산율과 동점성계수를 이용하여 Kolmogorov 길이, 유속, 시간 스케일을 계산했다. 난류의 운동에너지를 계산하기 위해 Triple decomposition 방법 중 하나인 SSA를 적용하였다. SSA는 유속행렬을 이용하여 고윳값과 고유벡터를 계산하고, 유속에서 기여도가 큰 부분을 추출하는 방법이다. SSA를 통해 실린더 후방 흐름에서 와류 성분과 난류 성분을 나누었다. 횡방향 흐름은 강한 와류로 큰 기여도를 갖는 고유벡터가 나타났지만, 주 흐름과 수심방향 흐름은 상대적으로 낮은 기여도를 갖는 고유벡터가 나타났다. 와류를 제외한 흐름에서 난류 운동에너지는 실린더와 멀어짐에 따라 감소하고, 흐름 중앙에서(y/D=0) 가장 큰 값을 보였다.
We present the development of a spectral dispersion device for wideband spectroscopy for which the primary scientific objective is the characterization of transiting exoplanets. The principle of the disperser is simple: a grating is fabricated on the surface of a prism. The direction of the spectral dispersion power of the prism is crossed with the grating. Thus, the prism separates the spectrum into individual orders while the grating produces a spectrum for each order. In this work, ZnS was selected as the material for the cross disperser, which was designed to cover the wavelength region, ${\lambda}=0.6-13{\mu}m$, with a spectral resolving power, $R{\geq}50$. A disperser was fabricated, and an evaluation of its surface was conducted. Two spectrometer designs, one adopting ZnS (${\lambda}=0.6-13{\mu}m$, $R{\geq}300$) and the other adopting CdZnTe (${\lambda}=1-23{\mu}m$, $R{\geq}250$), are presented. The spectrometers, each of which has no moving mechanical parts, consist simply of a disperser, a focusing mirror, and a detector.
장거리 $3{\times}40$ Gbps 강도 변조 직접 검파 방식의 파장 분할 다중 시스템에서 색 분산과 자기 위상 변조에 의한 광 펄스 왜곡을 최상으로 보상할 수 있는 최적의 펌프 전력을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 살펴보았다. 본 논문에서 고찰한 파장 분할 다중 시스템은 전체 전송로 중간에 HNL-DSF (highly nonlinear dispersion shifted fiber)의 광 위상 공액기를 두어 광 신호 왜곡을 보상하는 경로 평균 강도 근사 (PAIA : Path-Averaged Intensity Approximation) 기법의 MSSI (Mid-Span Spectral Inversion)가 적용된 시스템이다. 우선 HNL-DSF는 광대역 파장 분할 다중 전송에서 매우 유용한 비선형 매질이라는 것을 확인할 수 있었고, 두 번째 광 전송로로 입사되는 공액파의 전력을 입력 광 신호의 전력과 같아지게 하는 HNL-DSF 광 위상 공액기의 펌프 전력에서 최상의 보상이 얻어지는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 PAIA MSSI 기법에 전송 거리에 관계한 최적 펌프 전력을 갖는 HNL-DSF 광 위상 공액기를 적용하면 장거리 대용량 파장 분할 다중 시스템의 구현이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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제7권1호
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pp.9-12
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2006
A spectral analysis and numerical simulation are employed to assess the effects of the stylus tip radius on measuring surface profiles. Original profiles with fractal spectral densities are generated and then are numerically traced with circular tipped stylus. Instead of their spectral densities, the accumulative power spectrums of traced profiles are analyzed. It is shown that the minimum wavelength of traced profile relates directly to the radius r of the stylus tip and the root-mean-square (rms) roughness ${\sigma}_o$ of original profile. From this accumulation spectral analysis, a formula is developed to estimate the minimum wavelength of traced profile. By using the concept of the minimum wavelength, an appropriate stylus tip radius can be chosen for the given rms roughness ${\sigma}_o$ of the profile.
The spectral responsivity of solar cells has been measured under high background irradiance using an LED-based differential spectral responsivity Comparator (DSR-C). The comparator developed is fully automated and has some advantages: It does not need a chopper to modulate the light. Unlike the conventional method, it does not require a monochromator to select wavelength. It covers a wavelength range up to 1200 nm. The wavelength range of the comparator is limited by the spectral power distribution of the LEDs and the spectral responsivity of the standard detector. An active temperature control was utilized to meet the specified standard conditions of solar cell test. This work shows the effect of different levels of background irradiance on the spectral responsivity and the importance of same background irradiance for solar cell test as specified by the corresponding standard.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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