본 논문에서는 ML(maximum likelihood) 원리와 디지탈 통신 시스템의 고유 특성인 유한 알파벳 특성(FAP: finite alphabet properties)에 근거한 블라인드 최대비 결합(MRC: maximal ratio combining)을 위한 간단한 방법들을 제안한다. 이 방법들은 아주 작은 길이의 데이터를 가지고도 채널 파라미터들을 정확하게 추정할 수 있기 때문에, 이 방법들을 사용하면 거의 완벽한 최대비 결합을 수행할 수 있다. 이 방법들은 교번투영 기법(alternating projection technique)을 이용하여 다이버시티 가지들에 대한 채널 파라미터와 데이터 시퀀스를 동시에 추정한다. 두 가지 다른 JC-DSE (joint combining and data sequence estimation)방법과 PC-BPE (pre-combining and blind phase estimation) 방법이 제안되며, 전영역 최적화를 보장할 수 있도록 하는 효율적인 초기화 방법도 제시된다. 모의실험 결과들을 통하여, 제안된 두가지 방법의 심볼 오류율과 채널 파라미터의 추정 정확도에 관한 성능을 보여준다.

비정지궤도 위성통신링크에서는 지표상의 단말기 또는 지구국 등에 대한 상대적인 위성의 이동으로 인하여 제공되는 위성 앙각이 시간에 따라 연속적으로 변한다. 따라서 비정지궤도 위성을 이용한 통신링크에서는 단말기가 일정 위치에 있을지라도 수신 신호가 받는 페이딩의 영향은 연속적으로 변한다. 본 논문에서는 비정지궤도 이동위성통신링크 사에서 발생하는 페이딩 특성을 전파 환경에 무관한 일반적인 통계적 함수로 모델을 정하고, 다양한 전파 환경에 대한 모델의 파라미터를 앙각의 함수로 설정하여, 상용 이동위성 통신 시스템의 페이딩 마진 데이터를 이용하여 파라미터 계수를 추출한다. 또한 구현된 모델을 이용하여 각 전파 환경에 따른 페이딩 특성을 분석한다. 분석된 결과는 이동위성통신 채널의 전송방식에 대한 성능 분석 및 페이딩으로 인한 신호 왜곡의 보상 알고리즘 개발에 활용가능할 것이다.

차세대 셀룰라 이동통신 시스템은 기지국의 소형화와 서로 다른 크기의 기지국의 복합형태인 계층구조 셀룰라 형태를 가지게 되는데 이에 따른 시스템의 컨트롤은 이동국의 정확한 위치와 속도에 관한 추정을 전제로 한다[13]. 본 논문에서는 지금까지 연구되어온 이동국의 위치 추정 기법인 AOA(Angle of Arrival)와 TOA(Time of Arrival) 및 TDOA(TIme Difference of Arrival)의 방법을 설명하고 그 문제점을 분석하였고, 반사와 회절이 심하여 이동국의 위치 및 속도 추정이 어려운 마이크로셀 환경에서는 서비스 지역내 경로손실 값의 이산 지역 데이터 베이스를 이용하여 이동국의 위치를 추정하는 방법을 제안하였다. 속도의 추정은 위치의 추정치로부터 시간에 대한 변화값으로 얻었다. 오차를 최소화하기 위하여 시스템의 Causality를 만족하는 범위 안에서 이동평균(Moving Average) 방법의 Smoothing을 적용하여 그 성능을 개선하였다. 또한 이산지역 데이터 베이스의 탐색지역을 줄이는 방법을 제안함으로 시스템의 구현을 간단하게 할 수 있는 방안을 제시하였다.

기지국간 비동기방식을 사용하는 CDMA 이동통신 방식에서는 handoff시 초기동기 획득시간이 빠른 초기동기 획득방식이 요구되므로 정합필터를 사용하는 초기동기획득 방식이 고려될 수 있다. Rayleigh fading 채널에서 non coherent QPSK/DS-SS방식으로 신호를 수신하는 model에서 정합필터방식으로 초기동기획득을 위해 소요되는 평균 초기동기 획득시간은 직렬상관방식에 비해 정합필터의 길이에 비례하여 단축됨을 분석하였다. 그러나, 종래의 정합필터 방식이 초기동기획득시간은 단축되지만 HW복잡도로 인한 구현상의 단점을 보완하기위해 본 논문에서는 기억소자를 이용한 HW 재사용에 의해 상관 연산을 반복해서 할 수 있는 설계방안을 제시하므로써 기존 정합필터의 HW복잡도를 정합필터 분할 길이 만큼 줄일 수 있도록 하였고, Altera MAXPlus Ⅱ FPGA로 simulation하므로써 기능을 입증하였다.

본 논문에서는 전이중 디지탈 가입자 선로 모뎀에서 사용될 수 있는 새로운 echo canceller를 제안하였다. 제안된 echo canceller는 적응알고리즘으로 NLMS알고리즘에 기반을 둔 병렬적응(parallel adaptation) NLMS 알고리즘을 사용하였다. 2개의 NLMS과정으로부터 비정체성 대 부가잡음비의 추정치를 구하고 이로부터 최적수렴제어 파라미터를 선택하는 PA-NLMS알고리즘을 유도하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 제안된 PA-NLMS 알고리즘은 가장 빠른 NLMS의 수렴속도와 비슷하였으나 misadjustment at convergence(MAC) 성능에서는 상당히 우수함을 보였다.

본 논문에서는 WDM 다중홉 망에서 효율적인 ATM 응용 서비스를 제공하기 위한 노드 구조 및 셀 라우팅 기법을 제시하였다. 제안된 WDM 노드의 파장 교환 구조는 MSN 구조의 논리적 토폴로지를 기반으로 하고, 내부에 광 지연루프를 사용하여 전 ${\cdot}$ 광 신호의 변환없이 셀의 지연을 허용하므로써 Store-and-forward(S&F)와 편향 라우팅의 장점을 취할 수 있다. 제안된 라우팅 기법은 ATM 셀 전송의 우선 순위에 따라 각기 다른 버퍼 점유, 재지연, 편향 기법을 적용하여 서비스 계층별 QoS를 보장하면서 효율적인 경합 해결 및 경로 제어가 가능하도록 하였다. 라우팅 방식-Ⅰ에서는 경함이 발생할 경우 고순위 셀은 S&F 방식으로 라우팅하고 저순위셀은 편향시켜 고순위 셀의 전송지연을 줄이고 처리율을 향상시켰다. 방식-Ⅱ는 망의 트래픽 부하가 적을 경우 저순위 셀도 부분적인 버퍼 점유를 허락하여 저순위 셀의 폐기율을 줄이므로써 망의 이용률을 높일 수 있도록 하였다. 제안한 라우팅 기법들의 성능 평가를 위해 시뮬레이터를 작성하여 균형 및 불균형 트래픽 상황에서 평균 홉수와 처리율 측면에서 성능을 비교 분석하였다.

본 논문은 TSK퍼지모델로부터 폐루프의 안정성을 보장하며 그 응답을 자유로이 지정할 수 있는 퍼지제어기와 그 제어기의 설계 방법을 제안한다. 본 논문에서는 퍼지규칙의 선형식이 상수항이 포함되는 affine 방정식으로 된 일반적인 형태의 TSK퍼지모델을 다룬다. 본 논문에서는 제안되는 TSK퍼지제어기는, 선형시스템에서 사용되는 극배치(pole placement)법을 사용하여 설계될 수 있으며, 폐루프의 응답이 원하는 안정된 선형시스템의 거동과 동일하게 되도록 하며, 제어 목표를 바꿀 수 있도록 하며, 적분제어도 가능하게 한다. 시뮬레이션을 통해 퍼지제어기가 유효함을 보인다. 본 논문에서는 연속시스템과 이산시스템 모두에 대해 설명한다.

본 연구에서는 상태변수에 시간지연을 갖는 시간지연 시스템의 모델 차수 축소를 취급한다. 시간 지연 시스템에 대한 가제어성 그래미안과 가관측성 그래미안을 정의하고 균형화된 상태공간 구현을 소개한다. 선형 행렬 부등식의 해를 이용하여 모델 차수 축소 방법과 차수 축소 오차의 상한치를 제시한다. 본 연구에서 제시한 방법의 효용성을 예시하기 위하여 수치예를 수행한다.

KARES(KAIST Rehabilitation Engineering System)는 보조자 없이 팔과 다리가 불편한 장애인과 노약자가 쉽게 이동하며 일상 생활을 하는 것을 돕기 위하여, 6 자유도의 로봇 팔과 휠체어에 장착한 형태의 재활 로봇 시스템이다. 재활 로봇 시스템에서 로봇 팔을 프로그램하고 제어할 수 있는 인터페이스 장치는 매우 중요하다. 특히 사용자가 로봇 팔을 직접 제어하는 경우, 사용자의 인지력의 부담이 심하고 조작의 어려움을 느낀다. 이에 대한 해결책으로 로봇이 자율적으로 작업을 수행하기 위한 칼라 비전 시스템을 제안하고 기본적으로 필요한 네 가지 작업을 정하였다. 로봇 팔에 아이-인-핸드 형태로 카메라를 장착하여 칼라 비전 시스템을 구축하고, 탁자 위에 있는 칼라 표식이 부착된 컵을 잡는 작업과 작은 컵을 입 근처로 이동하는 작업을 구현하였다. 그 결과, 실내 환경에서 실시간에 성공적으로 수행되었다.

본 논문은 인공생명 기법을 이용하여 생물의 정보처리 시스템을 구현하고자 하는 것이다. 자연계의 생물은 그 자체로 훌륭한 정보처리 시스템이다. 생물체는 하나의 생식 세포로부터 발생된다. 또한 이 개체의 종은 진화의 과정을 통해 환경에 적응한다. 본 논문에서는 이와 같은 생물학적인 발생과 진화의 개념을 이용하여 신경망을 설계하는 방법을 제안한다. 생물체의 개체발생은 발생모델의 하나인 셀룰라 오토마다(CA)를 통하여 구현하였고 진화과정은 진화 알고리즘(EAs)을 사용하였다. 우리는 이와 같이 구현한 '진화하는 셀룰라 오토마타 신경망'을 줄여서 ECANS1이라 명명하였다. 셀 사이의 연결은 CA 법칙에 의하여 결정되며, 셀의 초기 패턴이 진화함으로써 유용한 신경망을 찾아낸다. 신경망의 각 셀 즉 뉴런은 생물의 발화 ${\cdot}$ 비발화의 특성을 갖는 카오스 뉴런 모델을 사용하였다. 그리고 신경마의 최종 출력값은 뉴런의 발화 빈도로서 나타내었다. 제안한 방법은 Exclusive-OR 문제 및 패리티 문제에 적용함으로써 그 유효성을 검증하였다.

비선형 시스템 출력 조절기의 디지털 구현시에 고려해야 할 샘플링 영향을 조사하였다. 조사결과, 선형 시스템에서와 마찬가지로 '출력 조절됨'은 보존되나, 일반적으로 '출력 조절 가능성'은 보존되지 않음이 밝혀졌다. 또한, 출력 조절 가능성이 보존되는 것을 쉽게 판별할 수 있는 비선형 시스템의 어떤 종류를 파악하였다. 이러한 결과는 일반적으로 연속시간 비선형 시스템에서 설계된 출력 조절기를 이산화하여 얻은 디지털 출력 조절기는 샘플링 시간에 대해 1차 근사에 불구함을 알려준다. 따라서, 이 결과는 일반적으로 보다 개선된 근사 샘플치 비선형 출력 조절기를 구할 필요가 있다는 것을 암시한다.

형태론적 영상 분할의 성능은 적절한 마커의 선택에 전적으로 의존한다. 본 논문에서는 경사영상의 국소 최저점으로부터 성장한 담수지역들이 충분한 크기를 가질 때, 마커로 등록하는 마커 배양기를 제안한다. 마커 배양기는 범람 과정이 진행되는 동안, 정의된 마커 영역의 성장, 새로운 마커 영역의 추출, 부적절한 영역에 대한 처리 연기 등을 수행한다. 마커로서의 타당성 진단은 형태론적 필터의 형태소 크기에 의존하는 다중 기준에 의해서 이루어진다. 제안한 마커 배양기는 기존의 방법에 비해서 영역 병합 과정 없이도, 적은 수의 영역으로 동등한 화질을 실현하고, 전송 정보량과 화질 관점에서 우수한 성능을 가지기 때문에, 영역 기반 부호화기를 위한 영상 분할에 적합하다.

본 논문에서는 원영상이 가지고 있는 고주파 성분을 효율적으로 복원할 수 있는 공간 적응적 영상보간(image interpolation) 알고리듬을 제안한다. 영상이 갖고 있는 선험적 정보(a priori knowledge)를 보간 과정에 적용하기 위해서는, 우선 저해상도의 영상 시스템을 나타내는 분리 가능한(separable) 2차원 열화모델(degradation model)을 결정한다. 이렇게 결정된 열화 모델에 따라 다섯 가지의 서로 다른 제약 조건들을 사용하여 정칙화에 기반을 둔 공간 적응적 영상보간 알고리듬을 제안한다. 또한, 제안된 알고리듬의 수렴성을 분석하고, 실험 결과를 토대로 비적응적인 방법과 제안된 알고리듬의 성능을 비교한다.

본 논문은 위성 탑재 합성개구 레이더 영상에서 중요한 지리적 특징점인 도로를 검출하는 기법을 제시한다. 도로에 대한 모델로서 snake를 사용하였고, 이 snake의 외부 에너지를 도로의 특성에 맞도록 새롭게 정의 하였다. 레이더 영상만을 사용할 경우 도로를 검출하는 것이 매우 어려우므로 다른 정보가 필요하다. 우리는 디지털 지도를 이용하여 snake의 위치와 형태를 초기화하는데 사용하였다. 레이더 영상에 나타나는 도로의 지리적 위치는 지형부호화(geocoding)를 통해서 대략적으로만 알 수 있고, 보통의 디지털 지도는 정확도가 낮아서 두 데이터 사이에는 큰 오차가 존재한다. 초기 매칭(matching) 과정을 통하여 이 오차를 매우 줄이고, 디지털 지도에서 추출한 도로를 이용하여 snake의 형태를 초기화한 후 에너지를 최소화함으로써 도로를 검출한다. 도로 검출시에 나타나는 대표적이 두 가지 문제점을 제시하고 이 문제점을 완화시키는 방법을 제안하였다.

시청자가 일반 가정에서 텔레비전을 시청할때 주로 백열등이나 형광등의 실내 조명광을 켠 상태에서 시청하게 된다. 시각이 표준 조명과 다른 주위 조명광에 색 순응되어졌을때, 텔레비전 수상기의 동일한 속도는 꽤 다른 색으로 느껴진다. 따라서 텔레비전 색 재현에서는 인간 시각의 색 순응 현상을 고려한 원 피사체의 겉보기를 재현하는 대응색 재현이 바람직하다. 본 논문에서는 텔레비전을 표준 조명 ($D_{65}$)이 아닌 백열등이나 형광등 조명하에서 시청할 때 인간 시각의 색 순응 현상을 고려하여 원 피사체의 색과 동일한 느낌을 갖도록 수상관상에서 대응색을 재현하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 주위 조명광에 의한 눈의 순응 화이트 좌표를 Hunt의 실험결과로부터 얻었으며, 색 순응 현상에 의한 대응색의 좌표를 Bartleson의 색 순응 예측으로부터 구하였다. 또한 제안한 방법을 실제 텔레비전에 적용시키기 위하여 텔레비전 수상기 내부의 색 복조축 위상 및 이득을 독립적으로 변화시켜 주위 조명에 따른 대응색이 디스플레이 되도록 하였다. 제안된 방법을 실험한 결과 형광등과 백열등 조명에 대한 대응색으로 실제의 수상기에 디스플레이시켜서 텔레비전을 시청했을 때, 보정하지 않은 경우에 비하여 원 피사체의 색에 매우 가깝게 느껴짐을 확인하였다.

논문에서는 템플릿과 입력/출력사이에 퍼지논리를 결합한 CNN의 구조를 갖는 FCNN에 미리 정의된 가중구조적 요소의 조합으로 최소/최대 연산을 수행하기 위하여 수학적 형태학의 분해특성을 적용하였다. 본 논문에서는 잡음이 포함된 영상에 퍼지 estimator를 적용함으로써 잡음을 제거함과 동시에 에지 검출이 가능함을 컴퓨터 모의 실험을 통해 확인하였다. 형태학의 erosion 연산을 적용한 FCNN과 CNN, 메디안필터를 이용한 에지 검출 결과를 비교분석 하였으며, 양자화 퍼지 함수를 이용한 FCNN에 고정 템플릿과 가변적 템플릿을 적용한 결과 FCNN의 성능이 향상됨을 컴퓨터 모의실험을 통하여 확인하였다.

영역 기반 부호화 시 윤곽선의 정보량은 부호화 후 전체 정보량의 큰 부분을 차지한다. 본 논문에서는 분할 기반 영상 부호화를 위한 새로운 적응적 윤곽선 부호화 기법을 제안한다. 주변 영역간의 대비를 고려하여 적응적으로 윤곽선을 부호화하는 제안한 기법을 적용하여 주관적 화질의 저하 없이 전체 윤곽선 정보량을 줄일 수 있다. 영상에 형태학적 분수계 알고리즘을 적용하여 영역별로 분할한 후, 윤곽선 세그먼트들을 인접 영역간의 대비에 따라 분류한다. 분류된 윤곽선 세그먼트 중, 낮은 대비 영역 사이의 윤곽선 세그먼트들은 형태학적 저역 통과 필터 등에 의해 크게 압축할 수 있다. 실험을 통해 제안한 윤곽선 부호화 기법은 초저속 환경 하에서 우수한 수행 결과를 나타내었다.

기존의 적외선 레티클(reticle) 탐색기에 대한 모델링은 주로 정적인 상황 하에서 이루어졌다. 그러나 본 논문에서는 동적인 상황 하에서 다양한 형태로 실험할 수 있는 레티클 탐색기의 컴퓨터 시뮬레이션 툴을 개발하였다. 그리고 다중 표적, 특히 대응능력인 섬광탄이 존재하는 상황에서 효과적으로 대처할 수 있는 반대응 기법을 제안한다. 개발된 시뮬레이션 툴을 이용하여 회전 레티클 탐색기의 다양한 성능을 분석하였으며, 섬광탄 및 다중 표적이 있는 경우에서의 표적 신호 검출 및 추적 결과를 제시하였다. 섬광탄이 존재하는 상황에서 제안된 반대응 알고리즘이 간단하면서 효율적임을 컴퓨터 시뮬레이션 결과로부터 확인하였다.

본 논문에서는 근전신호를 효과적으로 인식하기 위해 신경회로망에 유전알고리즘을 결합하여 근전신호를 인식하는 기법을 제안한다. 본 기법은 신경회로망이 내재한 단점들을 개선하여 근전신호의 인식률을 높이고 안정적인 인식을 행하는 것을 목표로 한다. 제안된 기법에서 유전알고리즘은 전역적인 탐색으로 신경회로망의 최적의 초기 연결강도를 선택하는데, 이로 인하여 학습속도 및 인식률이 향상하게 된다. 그리고 절대 적분치, 영교차수등의 특징벡터 이외에 히든 마르코프 모델로 전처리를 하여 시간적으로 변하는 근전신호의 특성을 입력패턴에 반영하였다. 6가지의 기본운동을 대상으로 행한 실험결과, 제안된 인식기법은 기존의 일반적인 신경회로망의 학습규칙을 이용하여 인식했을 때보다 학습속도와 인식률이 향상되었고, 국부최소점으로 수렴하는 경우가 없어 실험에 실패하지 않고 안정적으로 근전신호의 패턴을 인식하였다.

본 논문에서는 별도의 디지탈신호처리 칩을 사용하지 않고 PC의 주연산장치만을 사용하여 음향반향제거기를 실시간으로 구현하였다. 적응필터는 실시간처리가 가능하고 적절한 반향제거율을 갖도록 설계되었으며, 동시통화검출기는 적은 계산량, 빠른 검출성능과 안정된 동작을 보장할 수 있는 방법이 제안되었다. 실시간 반향제 거기는 166MHz 펜티엄 PC와 양방향 사운드카드로 구성되며 10% 이하의 주연산장치 시간을 필요로 한다.