위그너-빌 분포 함수 기반의 고유치 분해를 이용한 수중 천이 신호 식별

배건성,황찬식,이형욱,임태균,Bae, Keun-Sung,Hwang, Chan-Sik,Lee, Hyeong-Uk,Lim, Tae-Gyun 한국음향학회 2007 韓國音響學會誌 Vol.26 No.3

본 논문에서는 수중 천이 신호에 대한 식별 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 해양의 배경잡음은 스펙트럼 특성 및 에너지 변화가 적은 정재성을 갖는 반면에 천이 신호는 스펙트럼 및 에너지 변화가 큰 비정재성을 가진다. 따라서 수중 천이 신호 식별을 위하여 선행되어져야 하는 수중 천이 신호 탐지에서는 프레임 단위로 스펙트럼 변이와 에너지 변화를 이용한다. 제안한 수중 천이 신호 식별 알고리즘에서는 특징 벡터를 추출하기 위하여 위그너-빌 분포 함수를 기반으로 고유치 분해를 이용한다. 추출된 특징 벡터를 기반으로 탐지된 수중 천이 신호의 특징 벡터와 식별하고자 하는 데이터베이스에 있는 기준 신호의 특징 벡터와의 상관 값을 프레임 단위로 계산하고, 각 클래스별로 프레임 사상도를 산출하여 최대 값을 갖는 기준 신호로 탐지된 수중 천이 신호를 식별한다. This Paper Presents new transient signal classification algorithms for underwater transient signals. In general. the ambient noise has small spectral deviation and energy variation. while a transient signal has large fluctuation. Hence to detect the transient signal, we use the spectral deviation and power variation. To classify the detected transient signal. the feature Parameters are obtained by using the Wigner-Ville distribution based eigenvalue decomposition. The correlation is then calculated between the feature vector of the detected signal and all the feature vectors of the reference templates frame-by-frame basis, and the detected transient signal is classified by the frame mapping rate among the class database.

웨이브렛 변환을 이용한 음성신호처리

배건성(Keun-Sung Bae),석종원(Jong-Won Seok) 대한전자공학회 1999 대한전자공학회 학술대회 Vol.1999 No.6

정규화된 오차신호 전력을 이용한 동시통화 검출기의 성능 개선

허원철,배건성,Heo, Won-Chul,Bae, Keun-Sung 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.5c

Double-talk detection errors can result in either large residual echo or distorting the near-end talker's input speech. Thus accurate double-talk detection is an important problem in the acoustic echo canceller to improve the speech quality. In the double-talk detection algorithm using a cross-correlation coefficient, double-talk detection errors can occur in the initial convergence period of an adaptive filter or in noisy environment since the cross-correlation coefficient becomes large in such situations. In this paper, we propose a new double-talk detection algorithm based on the cross-correlation method using a normalized error signal power to reduce the double-talk detection errors. The experimental results have shown the performance improvement of an acoustic echo canceller as well as the noise-robustness of the proposed double-talk detector. 음향 반향제거기에서의 동시통화 검출 오류는 근단화자의 음성신호를 왜곡시키거나 반향제거 성능을 저하시킬 수 있다. 따라서 정확한 동시통화 구간의 검출은 음향 반향제거기의 성능을 결정짓는 중요한 요소 중의 하나이다. 기존의 상호상관계수를 이용한 동시통화 검출 알고리듬은 적응필터의 초기 수렴구간과 배경잡음이 많은 환경에서는 근단화자의 음성신호가 존재하지 않더라도 상호상관계수 값이 증가하여 동시통화 검출 오류가 자주 발생할 수 있다. 본 논문에서는 기존의 상호상관계수를 이용한 동시통화 검출 알고리듬의 문제점을 해결하기 위해 상호상관계수와 더불어 단일통화 구간에서의 적응필터의 정규화된 오차신호 전력을 이용하여 동시통화를 검출하는 알고리듬을 제안한다. 실험 결과, 제안한 동시통화 검출 알고리듬은 잡음환경에 강인할 뿐만 아니라 음향 반향제거기의 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

계단 주파수 레이더에서 이동표적의 고해상도 거리 추정을 위한 코히어런트 펄스열 기반의 속도 추정 및 보상

심재훈,배건성,Sim, Jae-Hun,Bae, Keun-Sung 한국전기전자학회 2018 전기전자학회논문지 Vol.22 No.2

계단 주파수 레이더(Stepped Frequency Radar: SFR)는 송신 펄스의 주파수를 점진적으로 증가시켜 넓은 합성 대역폭을 만듦으로써 높은 거리 해상도를 얻는 방식이다. 그런데 이동표적의 경우 거리-도플러 결합(range-Doppler coupling) 현상으로 정확한 거리 추정을 할 수 없게 되므로 정확한 속도 추정을 통한 보상이 필요하다. 본 논문에서는 코히어런트 펄스열(Coherent Pulse Train: CPT)을 갖는 계단 주파수 레이더 파형을 제안하고, 이를 이용한 속도 추정 및 파라미터에 따른 결과를 기존의 VMD(Velocity Measurement Data) 방식과 시뮬레이션을 통해 비교하고 분석하였다. A Stepped Frequency Radar(SFR) is a method of achieving high range resolution by gradually increasing the frequency of a transmitted pulse to create a wide synthetic bandwidth. However, in the case of moving target, accurate range estimation can not be performed due to the range-Doppler coupling phenomenon, so it is necessary to compensate through accurate velocity estimation. In this paper, we propose a stepped frequency radar waveform with a Coherent Pulse Train(CPT), velocity estimation results according to parameters using this method and VMD(Velocity Measurement Data) were compared and analyzed by numerical simulations.

한국어 연속숫자음 전화음성의 인식성능 개선

정성윤(Sung Yun Jung),김민성(Min Sung Kim),손종목(Jong Mok Son),배건성(Keun Sung Bae),김상훈(Sang Hun Kim) 대한전자공학회 2002 대한전자공학회 학술대회 Vol.2002 No.11

코히어런트 펄스열을 갖는 계단 주파수 레이더를 이용한 이동표적의 고해상도 거리 추정 분석

심재훈,배건성,Sim, Jae-Hun,Bae, Keun-Sung 한국전기전자학회 2018 전기전자학회논문지 Vol.22 No.3

A Stepped Frequency Radar(SFR) is a method that realizes high resolution range estimation by increasing the frequency of transmission pulses at regular intervals to generate a wide synthetic bandwidth. However, in the case of a moving target, accurate range estimation becomes difficult due to the range-Doppler coupling. In this paper, the process of high resolution range estimation by compensation of the range-Doppler coupling with estimated velocity of the moving target using the SFR waveform with Coherent Pulse Train(CPT) is analyzed and it was verified through simulation. 계단 주파수 레이더는 송신 펄스의 주파수를 일정한 간격으로 증가시켜 넓은 합성 대역폭을 생성함으로써 고해상도 거리추정을 구현하는 방식이다. 그러나 이동표적의 경우에는 거리-도플러 결합 현상으로 인해 정확한 거리 추정이 어렵게 된다. 본 논문에서는 초기에 코히어런트 펄스열을 갖는 계단 주파수 레이더 파형을 이용하여 이동표적의 속도를 추정하고, 거리-도플러 결합 현상을 보상함으로써 얻어지는 고해상도 거리 추정 과정을 분석하고, 시뮬레이션을 통해 이를 검증하였다.

음성신호의 단일입력 적응잡음제거

강해동,배건성,Gahng, Hae-Dong,Bae, Keun-Sung 한국음향학회 1994 韓國音響學會誌 Vol.13 No.3

음성신호에 내재한 배경잡음을 제거하는 단일입력 적응잡음제거 시스템을 구성하였다. 기존 방법에서는 프레임 단위로 분석된 음성신호의 피치 정보를 이용하여 적응여파기의 기준신호를 얻는데 비해 제안된 방법에서는 매 샘플마다 지연 정보를 추정하여 기준신호를 만든다. 입력되는 음성신호로부터 매 샘플시간마다 지연 정보를 구하기 위하여 일반적인 자기상관 함수와 평균절대차 함수로부터 재귀적 자기상관함수와 재귀적 평균절대차함수를 유도하였다. 정규화된 최소평균자승(NLMS) 적응알고리듬을 사용하는 단일입력 잡음제거 시스템에 제안된 지연추정 방법을 적용하여 백색 가우시안 잡음에 왜곡된 음성에 대해 음성개선 실험을 하였으며, 기존 방법과의 성능비교 실험을 하였다. 제안된 방법에 의한 음성개선이 기존 방법보다 음질 및 SNR면에서 더 좋은 결과를 보였다. A single channel adaptive noise canceling (ANC) technique is presented for removing effects of additive noise on the speech signal. The conventional method obtains a reference signal using the pitch estimated on a frame basis from the input speech. The proposed method, however, gets the reference signal using the delay estimated recursively on a sample by sample basis. To estimate the delay, we derive recursion formula of autocorrelation function and average magnitude difference function. The performance of the proposed method is evaluated for the speech signals distorted by the additive white Gaussian noise. Experimental results with normalized least mean square (NLMS) adaptive algorithm demonstrate that the proposed method improves the perceived speech quality quite well besides the signal-to-noise ratio.

EVRC 음성부호화기의 잡음억제단을 이용한 수중 천이신호 검출

김태환,배건성,Kim, Tae-Hwan,Bae, Keun-Sung 한국음향학회 2007 韓國音響學會誌 Vol.26 No.6

본 연구에서 관심을 갖는 수중환경에서의 천이소음도 가청주파수 대역임에 착안하여 이동통신 시스템의 표준 음성부호화기인 EVRC의 전처리단을 이용하여 배경잡음 구간을 판별하고 이를 바탕으로 수중 천이신호를 탐지하는 알고리즘을 제안하였다. EVRC 전처리 모듈에 프레임 단위의 입력신호가 들어가면 모듈로부터 잡음 구간을 결정하는 플래그, 각 채널의 에너지, 잡음이 제거된 신호, 입력신호의 에너지, 배경잡음의 에너지, 잡음이 제거된 신호의 에너지에 해당하는 파라미터 값을 얻게 된다. 잡음이 제거된 신호의 에너지를 배경잡음의 에너지로 정규화하고 이를 문턱값과 비교함으로써 천이신호를 검출할 수 있다. 또한 문턱 값은 잡음 구간에서 구한 이전 값을 이용해서 갱신된다. 실험결과를 통해 제안한 알고리즘이 백색 또는 유색잡음 하에서도 4% 미만의 오차를 보여주는 것을 검증한다. In this paper, we propose a simple algorithm for detecting underwater transient signals on the fact that the frequency range of underwater transient signals is similar to audio frequency. For this, we use a preprocessing module of EVRC speech codec that is the standard speech codec of the mobile communications. If a signal is entered into EVRC noise suppression module, we can get some parameters such as the update flag, the energy of each channel, the noise suppressed signal, the energy of input signal, the energy of background noise, and the energy of enhanced signal. Therefore the energy of the enhanced signal that is normalized with the energy of the background noise is compared with the pre-defined detection threshold, and then we can detect the transient signal. And the detection threshold is updated using the previous value in the noisy period. The experimental result shows that the proposed algorithm has $0{\sim}4% error rate in the AWGN or the colored noise environment.

TMS320VC5510 DSP를 이용한 AMR 음성부호화기의 실시간 구현

김준,배건성,Kim, Jun,Bae, Keun-Sung 대한음성학회 2008 말소리 Vol.65 No.-

This paper focuses on the real time implementation of an adaptive multi-rate (AMR) speech codec, that is a standard speech codec of IMT-2000, using the TMS320VC5510. The series of TMS320VC55x is a 16-bit fixed-point digital signal processor (DSP) having low power consumption for the use of mobile communications by Texas Instruments (TI) corporation. After we analyze the AMR algorithm and source code as well as the structure and I/O of 7MS320VC55x, we carry out optimizing the programs for real time implementation. The implemented AMR speech codec uses 55.2 kbyte for the program memory and 98.3 kbyte for the data memory, and it requires 709,878 clocks, i.e. about 3.5 ms, for processing a frame of 20 ms speech signal.

MMSE-STSA 기반의 음성개선 기법에서 잡음 및 신호 전력 추정에 사용되는 파라미터 값의 변화에 따른 잡음음성의 인식성능 분석

박철호,배건성,Park Chul-Ho,Bae Keun-Sung 대한음성학회 2006 말소리 Vol.57 No.-

The MMSE-STSA based speech enhancement algorithm is widely used as a preprocessing for noise robust speech recognition. It weighs the gain of each spectral bin of the noisy speech using the estimate of noise and signal power spectrum. In this paper, we investigate the influence of parameters used to estimate the speech signal and noise power in MMSE-STSA upon the recognition performance of noisy speech. For experiments, we use the Aurora2 DB which contains noisy speech with subway, babble, car, and exhibition noises. The HTK-based continuous HMM system is constructed for recognition experiments. Experimental results are presented and discussed with our findings.