초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
본 연구에서는 감지 표적의 움직임에 필연적으로 발생하는 다중화 오류를 제거하기 위해 신호취득 단계에서 적용 가능한 MAP(maximum a posteriori probability) 방식의 추정기법을 연구 개발하여, 수신부에서 역다중화된 개별 센서 신호를 직접 보상하고, 동시 센싱 기법에서 확보가능한 신호대잡음비를 최대화한다.
￭ 전체 내용
기존의 신호처리 기술에서는 표적의 움직임에 의해 다중화 채널의 센서 신호가 훼손될 수밖에 없으며, 복수의 동시 센싱 채널로 기대하는

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
본 연구에서는 감지 표적의 움직임에 필연적으로 발생하는 다중화 오류를 제거하기 위해 신호취득 단계에서 적용 가능한 MAP(maximum a posteriori probability) 방식의 추정기법을 연구 개발하여, 수신부에서 역다중화된 개별 센서 신호를 직접 보상하고, 동시 센싱 기법에서 확보가능한 신호대잡음비를 최대화한다.
￭ 전체 내용
기존의 신호처리 기술에서는 표적의 움직임에 의해 다중화 채널의 센서 신호가 훼손될 수밖에 없으며, 복수의 동시 센싱 채널로 기대하는 신호대잡음비도 함께 감소한다. 본 연구의 1차년도에서는 이를 해결하기 위해 감지 표적의 움직임이 포함된 일반적인 센서 신호를 모의하고, 이를 보상하기 위한 MAP 추정기법을 상위수준에서 설계하였다. 2차년도에서는 이를 기반으로 다채널 동시구동 터치센서에 적합한 보상 알고리즘을 하드웨어 플랫폼 상에 구현하고, 정전용량 및 텍타일 센서 신호의 신호대잡음비 및 인식 성능으로 실증하였다. 3차년도에서는 본 기법을 다채널의 가시광 센서로 구성된 위치인식 시스템에 확장·적용하여 역다중화된 광신호의 신호대잡음비 및 인식 성능을 실증하는 것으로 본 연구의 보상기법을 실 응용 단계에서 최종 평가하였다.

□ 연구개발성과
▶ 본 연구의 주요 개발 성과로는 표적의 움직임으로 인한 신호 취득부의 다중화 오류를 보상하기 위해 슬라이딩-윈도우 기법 및 고상관 잡음제거 기법, 오류 보정에 유효한 회문 구동 행렬과 이에 적용 가능한 MAP 기반의 칼만 스무딩 필터를 연구 개발하였음
▶ 본 연구 과제의 실증 결과에서는 정적인 표적과 고속으로 이동하는 표적에 대해서 다중화 센서 신호의 신호오류의 70-89%를 제거하고, 역다중화 후의 신호대잡음비를 2-3 dB 향상시킬 수 있었음
▶ 신호취득 단계에 필수적인 독자적인 디지털시스템 설계 방법으로, 실시간성이 보장되어야하며 빠른 처리 속도가 요구되지만, 아날로그 회로 단독으로는 대응이 어려운 형태의 데이터 집약적인 알고리즘을 성공적으로 구현할 수 있었음

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
▶ 정전용량 터치스크린, 촉각센서 어레이 등 자극 신호의 변·복조가 필요하고, 높은 신호대잡음비가 필요한 능동형 센서 시스템,
▶ 가시광 센서, 초음파 센서, 중거리 적외선 센서와 같이 신호의 크기와 위상 차를 측정하나 복수의 신호원 및 센서 수신부로 구성되어 고정밀 다중화 기술이 필요한 센서 시스템에 활용 가능함
▶ 이외, 복 수의 송·수신 채널에 의해 정적·동적 표적의 센서 신호를 2차원 혹은 3차원 형상화하는 센서 시스템에 공통적으로 적용할 수 있어 활용분야에 폭 넓은 확장성이 있음
▶ 본 연구의 산출물을 이용한 기술 사업화, 국내외 산업체로의 기술 협업 및 이전을 중심으로 능동 센서 제품군을 적용하고 있는 4차 산업 전반에 당 연구개발 성과를 활용하고자 함

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2-1) 1차년도 연구내용 : 슬라이딩-윈도우 다중화 신호처리 기법 ... 5
• 2-2) 1차년도 연구내용 : 단일채널 ICA를 이용한 다중화 신호의 잡음제거 기법 ... 6
• 2-3) 1차년도 연구내용 : 움직임 보상을 위한 베이지안 MAP 신호취득 기법 ... 7
• 2-4) 2차년도 연구내용 : 터치센서를 위한 MAP기반 다중화 신호처리 기법 ... 8
• 2-5) 2차년도 연구내용 : 실증용 터치센서 하드웨어 플랫폼 구현 ... 9
• 2-5) 3차년도 연구내용 : 실증용 광센서 하드웨어 플랫폼 구현 ... 10
• 2-6) 3차년도 연구내용 : 가시광 센서를 위한 MAP 추정 알고리즘의 개선 및 평가 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 참고문헌 ... 15
• 끝페이지 ... 15