위성 변조 비콘 신호의 2위상 특성을 이용한 주파수 오프셋 보상방법에 대한 연구

최철희,Choi, Chul-Hee 한국인터넷방송통신학회 2018 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.18 No.1

위성 변조 비콘 신호는 위성에서 생성한 TOD (Time of Day) 데이터를 gold sequence를 이용하여 확산 시킨 후 linear phase modulation을 통해 전송된다. 변조 비콘 신호를 수신 시 위성과 지상 수신기 간 특성 차이 때문에 주파수 오프셋(FO)이 발생한다. 기존 위성 변조 비콘 수신기는 변조 비콘 신호를 FFT(Fast Fourier Transform)를 이용하여 주파수를 동기화시키는 방법이며, 이는 시스템 구현 관점에서 딜레이 및 복잡도를 증가 시킬 뿐만 아니라 points 간 생기는 FO과 phase offset에 의한 위상차를 보정하는 별도의 회로가 필요하다. 본 논문에서는 이를 극복하기 위해 변조 비콘 신호의 2위상 성형된 특성을 이용하여 coarse FO와 phase offset을 한 번에 보정 및 복조하기 위한 방안과 그에 따른 하드웨어 구성도를 제안 및 분석하였다. 또한, 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안하는 방식에 적합한 변조 지수(modulation index)를 분석하였으며 그에 따른 적정 누적 개수 또한 분석하였다. In satellite communication, modulated beacon signal is spreaded by gold sequence and the modulated beacon is transmitted via linear phase modulation. Due to the difference in characteristics of the satellite and the receiver on the ground, frequency offset (FO) occurs. An existing modulated beacon receiver is a method of synchronizing the frequency of a modulated beacon signal using FFT(Fast Fourier Transform), which not only increases the delay and complexity in terms of system implementation but also has a separate circuit for compensating the phase difference due to FO and phase offset from FFT points. In order to overcome this problem, this paper proposes and analyzes a scheme for compensating and demodulating the coarse FO and phase offset at one time using the 2-phase shaped characteristics of the modulated beacon signal. Also, through the simulation, the modulation index suitable for the proposed method is analyzed and the appropriate cumulative number is also analyzed.

장애아동의 심리치료를 위한 동물매개치료용 로봇

최철희,최병재,Choi, Chul-Hee,Choi, Byung-Jae 대한임베디드공학회 2009 대한임베디드공학회논문지 Vol.4 No.3

An animal assisted therapy (AAT) for handicapped child's psychotherapy has been reported by some researches. A robot can be substituted for the role of a real animal of the AAT. The robot for the AAT is called RAT (Robot Assisted Therapy). It consists of four parts: microprocessor-based MCU(Micro Control Unit), sensing part with various sensors, the movement part operated by some motors, and the exterior with soft feel. We will here introduce the RAT.

천장의 특징점 모델을 이용한 이동로봇의 자기위치인식

최철희(Chul-Hee Choi),웅성(Xing Xiong),최병재(Byung-Jae Choi) 한국지능시스템학회 2010 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.20 No.2

Arrange the technology of self-localization for mobile robot lots of research on the SLAM(simultaneous Localization and Mapping) is being carried out. By applying the single camera witch is equipped with fish-eye lens the image feature of ceiling can be make used. The features obtained by SIFT(Scale Invariant Feature Transform) can be used to match the previous image and the next image and the optimal function can be found. In this paper by using this method the relative displacement is calculated.

Deriving a Cochlear Transducer Function from Low Frequency Modulated Cochlear Microphonic

Chul-Hee Choi(최철희),Lin Bianb(린 비안),Mark E. Chertoff(마크 체토프) 한국언어청각임상학회 2010 Communication Sciences and Disorders Vol.15 No.2

Background & Objectives: Recently, a new method was developed to construct a cochlear transducer function from the summating potential using a low-frequency bias tone. In this study, another method to derive a cochlear transducer function (fTr) from the cochlear microphonic (CM) using the same low frequency modulation technique was introduced and compared to the fTrobtained from the summating potential (SP). Before real experiment, mathematical exploration and computer simulation suggested that the CM magnitude is essentially proportional to the first derivative [fTr(1)]of the fTr. Methods: Two probe tones (6 or 12 kHz) ranging from 70 to 90 dB SPL in 10 dB step and a 25 Hz bias tone with a high level (130 dB SPL) were simultaneously presented to record the CM from an electrode placed on the round window at gerbils. After band-pass filtering to remove the low frequency CM responses, the modulation envelope of the CM was obtained. Results: Results showed that the CM modulation envelope as a function of the bias levels has a shape similar to the fTr(1)as shown in the simulation. Furthermore, when the cochlear transducer function derived from the CM were compared to those obtained from the SP previously described by Choi et al.(2004), there were significant differences between the Boltzmann functions fitted to the CM and SP responses. Discussion & Conclusion: This study showed another method to derive a cochlear transducer function from the cochlear microphonic using a low-frequency bias tone. However, there were differences between cochlear transducer functions derived from CM and SP. The most significant difference was the dynamic range in the cochlear transducer function from the CM greater than those from SP. The cochlear transducer function obtained from the CM was more symmetric than those from the SP. These features in the cochlear transducer function from the CM may reflect the origin of outer hair cells (OHCs). Therefore, the major difference between the cochlear transducer functions obtained from the CM and the SP may result from different contribution of the inner hair cells (IHCs) and OHCs. 배경 및 목적: 최근 와우의 정원창에서 얻어진 가중전압(summating potential)를 사용하여와우변환함수(cochlear transducer function)를 도출하는 새로운 방법이 소개되었다. 본 논문은 저주파수 변조기술을 사용하여 와우에서 측정된 와우전위(cochlear microphonic)를 사용하여 와우변환함수을 도출하는 또 다른 하나의 방법을 소개하고 이 방법을 기존의 가중전압(summating potential)으로부터 얻어진 와우변환함수와 비교하는 것이목적이다. 본 실험에앞서 수학적으로 미분을 사용하여 와우변환함수의 일차 미분을 얻을 수 있었고 모의실험을통해 그 일차미분은 와우전위로부터 얻어진 와우변환함수와 비례한다는 것을 알 수 있었다.방법: 주파수가 6 또는 12 kHz인 70에서 90 dB SPL까지 10 dB의 크기로 변화하는 두개의고주파수 음과 주파수가 25 Hz인 높은 강도 (130 dB SPL)의 저주파수 음을 동시에 들려주고실험동물인 gerbils의 정원창(round window)에 놓인 전극으로부터 와우전위를 측정하였다.낮은 주파수의 와우전위 반응을 제거하기 위하여 대역필터(band-pass filter)를 사용한 후와우전위 변조 envelope을 얻을 수 있었다. 결과: 미분수학과 모의실험의 결과는 와우전위의크기는 와우변환함수의 일차미분에 본질적으로 비례하였다. 실험의 연구결과는 저주파수음의함수로서 와우전위의 변조 envelope는 모의실험에서 보여진 바와 같이 와우변환함수의 일차미분과 비슷한 유형을 보이고 있다. 게다가 와우전위로 얻어진 와우변환함수를 이전에 가중전압치로 얻어진 것과 비교해 볼 때 두 와우변환함수는 통계적으로 의미있는 차이가 있었다.논의 및 결론: 본 연구는 변조된 와우전위를 통해서 와우변환함수를 도출할수 있다는 것을수학적으로 실험적으로 보이고 있다. 그러나 본 연구에서 얻어진 와우변환함수는 이전의 가중전압에 얻은 와우변환함수와는 의미있는 차이를 보이고 있었다. 가장 의미있는 차이는 와우전위로 얻어진 와우변환함수의 역동적인 범위(dynamic range)는 가중전압으로 얻어진 와우변환함수보다 훨씬 컸고 더욱 더 대칭적이었다. 큰 역동적인 범위와 대칭적인 와우변환함수의특징은 외유모세포(outer hair cells)에서 얻어진 것과 더욱 더 유사하였다. 따라서 본 연구에서 보인 와우전위와 가중전압으로 얻어진 와우변환함수의 차이는 와우속 내유모세포(innerhair cells)와 외유모세포의 상대적인 기여도의 차이에서 기인될 수 있다

실내 환경에서 자기위치 인식을 위한 어안렌즈 기반의 천장의 특징점 모델 연구

최철희(Chul-Hee Choi),최병재(Byung-Jae Choi) 한국지능시스템학회 2011 한국지능시스템학회논문지 Vol.21 No.4

이동 로봇의 위치인식 기술을 위하여 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 시야각이 넓은 어안렌즈를 장착한 단일 카메라를 사용하여 천장의 특징점을 이용한 자기위치 인식에 관한 방안을 제시한다. 여기서는 어안렌즈 기반의 비전 시스템이 가지는 왜곡 영상의 보정, SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 기반의 강인한 특징점을 추출하여 이전 영상과 이동한 영상과의 정합을 통해 최적화된 영역 함수를 도출하는 과정, 그리고 기하학적 적합모델 설계 등을 제시한다. 제안한 방법을 실험실 환경 및 복도 환경에 적용하여 그 유용성을 확인한다. There are many research results about a self-localization technique of mobile robot. In this paper we present a self-localization technique based on the features of ceiling vision using a fisheye lens. The features obtained by SIFT(Scale Invariant Feature Transform) can be used to be matched between the previous image and the current image and then its optimal function is derived. The fisheye lens causes some distortion on its images naturally. So it must be calibrated by some algorithm. We here propose some methods for calibration of distorted images and design of a geometric fitness model. The proposed method is applied to laboratory and aile environment. We show its feasibility at some indoor environment.

Preliminary Study of the Therapeutic Effect of a Nitrone-Based Antioxidant Drug (HPN-07) on Acute Acoustic Trauma

최철희(Chul-Hee Choi) 한국언어청각임상학회 2011 Communication Sciences and Disorders Vol.16 No.2

배경 및 목적: 급성음향외상(Acute acoustic trauma)은 활성산소기(reactive oxygen species, ROS), 활성질소기(reactive nitrogen species, RNS), 그리고 다른 유리기(other free radicals) 의 초과 생산으로 내이의 와우의 항산화방어기제 능력을 초과하는 산화적 스트레스(oxidative stress)를 만든다. 최근 급성음향외상에 발생하는 와우손상을 예방하거나 치료하는 약리학적 접근이 발전되어오고 있다. 본 논문은 질소에 기초한 항산화제인 HPN-07 [4-hydroxy Phenyl-N-tert-butylnitrone (4-OHPBN)의 파생약품]의 급성음향외상 치료효과를 조사하는데 목적을 두고 있다. 방법: 각 집단에 여섯 마리의 친칠라를 통제군, HPN-07치료군, 그리고 HPN-07과 NAC (N-acetyl-L-cystein) 치료군으로 무작위로 할당하여 모든 집단의 동물들을 4 ㎑ 중심에 놓여진 옥타브당 -12 ㏈를 가진 옥타브밴드 소음을105 ㏈의 강도로 6시간 동안 노출 시켰다. 두 실험 집단의 동물들은 소음노출 후 4시간 경과 후 입으로 약물을 먹었고, 그 후 2일 동안 하루에 두 번 아침 저녁으로 계속 먹었다. 소음 노출 전과 후 21일에 측정된 청성뇌간 반응(auditory brainstem response, ABR)의 차이로 계산된 영구적인 청력역치가 얻어졌고 그것이 통계학적으로 분석되었다. 결과: 고주파수(2-8 ㎑)의 평균으로 계산된 영구적인 청력역치변화(permanent hearing threshold shifts)는 HPN-07 치료집단과 HPN-07과 NAC 치료 집단은 소음에만 노출된 통제집단보다 유의미하게 차이가 있었고 두 치료집단 사이에도 유의미한 차이가 나타났다 (p < 0.05). 통제집단의 영구적인 청력역치변화는 36 ㏈인데 반해 HPN-07치료집단은 26 ㏈로 줄어들었고 HPN-07과 NAC 치료를 모두 받은 집단은 약 11 ㏈로 감소하였다. 게다가 HPN-07과 NAC 치료집단의 영구적인 청력역치변화는 4-OHPBN과 NAC 치료그룹과의 거의 비슷하였다. 논의 및 결론: HPN-07은 영구적인 청력역치변화를 떨어뜨렸고 HPN-07과 NAC 치료집단이 가장 높은 치료효과를 보여 주었다 (p < 0.05). 이것은 HPN-07과 NAC와의 결합은 급성음향외상을 치료하는데 효과적이며 다른 항산화제와의 결합은 그 큰 치료효과를 가져올 수 있음을 증명한다. 비록 본 연구가 정확한 활동기저를 보여주지는 않았지만 HPN-07은 유리기의 활동을 제거하는 약물로 효과적으로 사용될 수 있음을 보여주었다. Background & Objectives: Acute acoustic trauma (AAT) results in oxidative stress exceeding the capacity of the antioxidant defense mechanisms in cochlea by excessive production of reactive oxygen species, reactive nitrogen species, and other free radicals. Pharmacological approaches have been developed to prevent or treat cochlear injury induced by AAT. The present study aims to investigate if another nitrogen-based antioxidant drug, HPN-07 [a derivative of 4-hydroxy phenyl-N-tert-butyl Nitrone (4-OHPBN)] can be used to treat the permanent hearing loss induced by AAT. Method: Eighteen female chinchillas (six for each group) were exposed to a 105 ㏈ octave-band noise centered at 4 ㎑ for 6 h. HPN-07 and HPN-07 plus N-acetyl-L-cystein (NAC) were orally administered to two experimental groups giving a first injection 4 h after noise exposure and continually injecting twice daily for the next two days. Auditory brainstem responses (ABR) before noise exposure and 21 days after noise exposure were obtained and analyzed for permanent hearing threshold shifts. Results: Results showed that the mean permanent hearing threshold shifts averaged at higher frequencies (2-8 ㎑) for HPN-07 treated group (26 ㏈) and HPN-07 plus NAC treated groups (11 ㏈) were significantly decreased compared to the noise exposure group (control group, 36 ㏈). In addition, significant differences between HPN-07 treated group and HPN-07 plus NAC treated groups were also found. Discussion & Conclusion: HPN-07 reduced permanent hearing threshold shifts and HPN-07 plus NAC showed greater effects. These results demonstrate that HPN-07 and the combination of HPN-07 with NAC can treat acute acoustic trauma and the drug combination increase the therapeutic effect. The therapeutic effect of HPN-07 may result from its role as a free radical scavenger.

중남미 자원, 플랜트 프로젝트 현황 및 한국 기업의 진출전망

최철희 ( Chul Hee Choi ),송영복 ( Young Bok Song ) 경희대학교 비교문화연구소 2006 비교문화연구 Vol.10 No.2

Pattern Analysis of Voice Onset and Offset in Normal Adults Using High-Speed Digital Imaging

Seong Hee Choi(최성희),Chi-Sun Oha(오치선),Chul-Hee Choi(최철희) 한국언어청각임상학회 2015 Communication Sciences and Disorders Vol.20 No.4

발성 개시와 종료는 발성 동안 공기역학적, 생체역학적 변화를 포함하며 불규칙적이며 카오스적인 음성 신호를 보인다. 본 예비연구는 초고속 성대촬영 이미지를 이용하여 성별에 따른 발성 개시와 종료 패턴의 특징을 조사하였다. 방법: 40명의 청년층을 대상으로 패턴 분석을 실시하였다. 두 명의 음성언어치료사가 총 80개의 이미지(40개의 발성 개시, 40개의 발성 종료 이미지)를 분석하였다. 결과: 가장 두드러진 발성개시 패턴은 남녀 모든 집단에서 제I형(피열연골의 접촉과 거의 동시에 성대 진동의 시작)이었으며, 그 다음으로는 남녀 모두 제II형(피열연골의 접촉 후 지연된 성대 진동의 시작)의 발성 개시 패턴이었다. 피열연골의 접촉 전 성대 진동이 시작되는 특성을 보이는 제III형의 발성 개시 형태는 여성 한 명에서만 관찰되었다. 한편, 발성 종료 패턴은 모든 성별 집단에서 제I, II, III형이 관찰되었다. 남녀 모두 발성종료 제I형(피열연골의 외전과 거의 동시에 성대 진동의 정지)이 가장 빈번히 관찰되었으며, 그 다음으로는 남녀 모두 제III형(성대 진동의 정지 전 피열연골의 외전, 즉, 피열연골 외전 후 지연된 성대 진동)이었으며, 그 다음으로는 제II형(성대 진동의 완전한 정지 후 지연된 성대의 외전)의 패턴이었다. 그러나, 두 성별 간 발성 개시와 종료 패턴 간에 유의한 차이는 보이지 않았다(p>.05). 논의 및 결론: 따라서, 본 연구는 한국인 정상 청년층의 발성 개시와 종료 패턴에 대한 예비적인 규준 자료를 제공하는 데 유용할 것으로 보인다. Voice onset and offset include dynamic changes of aerodynamic and biomechanical properties showing irregular and chaotic voice signals during phonation. This preliminary study investigated voice onset and offset patterns based on gender using high-speed digital imaging. Methods: Pattern analysis was performed with 40 adults. A total of 80 images (40 voice onset, 40 voice offset) were analyzed by two speech-language pathologists specialized in voice. Results: The most predominant pattern of voice onset was Type I (nearly simultaneous initiation of vocal folds vibration with the contact of arytenoid cartilages) in all male and female groups, followed by Type II (delayed initiation of vocal folds vibration after contact of arytenoid cartilages) in both groups. Type III voice onset, characterized by the initiation of vocal folds vibration before contact of arytenoid cartilages was only identified in one normal female. On the other hand, Type I, II, and III voice offset patterns were represented in all gender groups. Type I (simultaneously complete cessation of vocal folds vibration with abduction of arytenoid cartilages) was most frequently detected, followed by Type III (abduction of arytenoid cartilages before the cessation of vocal folds vibration), followed by Type II (delayed abduction of arytenoids after complete cessation of vocal folds vibration). However, there was no significant difference between the two gender groups in voice onset and offset patterns (p>.05). Conclusion: Accordingly, the present study may be useful to provide preliminary normative data regarding voice initiation and cessation in Korean young adults.

한국어 파열음의 발성 유형에 따른 공기역학 측정치 비교

최성희(Choi, Seong Hee),최철희(Choi, Chul-Hee) 한국음성학회 2014 말소리와 음성과학 Vol.6 No.4

The aim of this study was to investigate the effects of phonation types ([+/- aspirated], [+/- fortis]) on aerodynamic measures with Korean bilabial stops. Sixty-three healthy young adults (30 males, 33 females) participated to evaluate the VOEF (Voicing Efficiency) tasks with bilabial stop consonants /ph/, /p/, /p’/ using Phonatory Aerodynamic System (PAS) Model 6600 (Kay PENTAX Corp, Lincoln Park, NJ). All VOEF measures were significantly influenced by phonation types except RANP(pitch range)(p <.01). For sound pressure, maximum SPL, mean SPL, and Mean SPL during Voicing have been shown to be significantly greatest in fortis stop /p’/ than aspirated /ph/ and lenis stop /p/ (p<.001). On the other hand, mean pitch after lenis stop was significantly lower than after aspirated and fortis stops (p<.001). Peak expiratory airflow, Target airflow, and FVC (Expiratory volume) were significantly lowest in fortis stop /p’/ which might be associated with higher aerodynamic resistance while peak air pressure and mean peak air pressure during closure were significantly lower in lenis stop /p/. Additionally, AEFF (Aerodynamic efficiency) was significantly higher in fortis stop /p’/ than lenis stop /p/ as well as aspirated stop /ph/ (p<.001). Thus, sound pressure, airflow parameters, and aerodynamic resistance made crucial roles in distinguishing fortis /p’/ from lenis stop /p/ and aspirated. Additionally, pitch and subglottal air pressure parameters were important aerodynamic characteristics in distinguishing lenis /p/ from fortis /p’/ and aspirated /ph/. Therefore, accurate aspirated /p/ stop consonant should be elicited when collecting the airflow, intraoral pressure related data with patients with voice disorders in order to enhance the reliability and relevance or validity of aerodynamic measures using PAS.

음성 신호 분류에 따른 장애 음성의 변동률 분석, 비선형 동적 분석, 캡스트럼 분석의 유용성

최성희(Choi, Seong Hee),최철희(Choi, Chul-Hee) 한국음성학회 2014 말소리와 음성과학 Vol.6 No.3

The current study assessed the utility of acoustic analyses the most commonly used in routine clinical voice assessment including perturbation, nonlinear dynamic analysis, and Spectral/Cepstrum analysis based on signal typing of dysphonic voices and investigated their applicability of clinical acoustic analysis methods. A total of 70 dysphonic voice samples were classified with signal typing using narrowband spectrogram. Traditional parameters of %jitter, %shimmer, and signal-to-noise ratio were calculated for the signals using TF32 and correlation dimension(D2) of nonlinear dynamic parameter and spectral/cepstral measures including mean CPP, CPP_sd, CPPf0, CPPf0_sd, L/H ratio, and L/H ratio_sd were also calculated with ADSV(Analysis of Dysphonia in Speech and VoiceTM). Auditory perceptual analysis was performed by two blinded speech-language pathologists with GRBAS. The results showed that nearly periodic Type 1 signals were all functional dysphonia and Type 4 signals were comprised of neurogenic and organic voice disorders. Only Type 1 voice signals were reliable for perturbation analysis in this study. Significant signal typing-related differences were found in all acoustic and auditory-perceptual measures. SNR, CPP, L/H ratio values for Type 4 were significantly lower than those of other voice signals and significant higher %jitter, %shimmer were observed in Type 4 voice signals(p<.001). Additionally, with increase of signal type, D2 values significantly increased and more complex and nonlinear patterns were represented. Nevertheless, voice signals with highly noise component associated with breathiness were not able to obtain D2. In particular, CPP, was highly sensitive with voice quality ‘G", "R", "B" than any other acoustic measures. Thus, Spectral and cepstral analyses may be applied for more severe dysphonic voices such as Type 4 signals and CPP can be more accurate and predictive acoustic marker in measuring voice quality and severity in dysphonia.