과학연구

주위배경잡음을 낮추기 위한 웨블레트잡음제거의 턱값처리방법들

 2017.12.29.

위대한 령도자 김정일동지께서는 다음과 같이 교시하시였다.

《기초과학부문들을 발전시켜야 나라의 과학기술수준을 빨리 높일수 있고 인민경제 여러 분야에서 나서는 과학기술적문제들을 원만히 풀수 있으며 과학기술을 주체성있게 발전시켜나갈수 있습니다.》 (김정일선집》 증보판 제10권 485페지)

웨블레트잡음제거방법은 잡음이 섞인 비정상신호에서 잡음준위를 낮추는데 효과적이며 웨블레트잡음제거에 알맞는 턱값함수를 선택하는것이 중요하다.

웨블레트변환에 기초한 잡음제거에 리용되는 고전적인 턱값함수에는 일반적으로 Hard턱값함수와 Soft턱값함수가 있다.

Hard와 Soft턱값함수사이의 절충방법인 쌍곡선턱값함수는 웨블레트변환에 기초한 음향신호의 잡음제거에 적합하다는 자료가 제기되고있다.

또한 Garrote턱값함수에 기초한 웨블레트잡음제거는 유효신호를 증가시키고 필요없는 신호를 감소시켜 잡음제거효과를 좋게 한다.

그러나 우에서 소개한 고전적인 턱값함수들은 잡음성분제거에서는 성능이 좋은 우점이 있지만 일부 유효신호들이 제거되여 신호가 이지러지며 신호의 유효정보손실을 최소로 하지 못한다. 그리고 고전적인 턱값함수들은 웨블레트잡음제거에서 상수오차와 불련속문제가 있다.

주위배경잡음을 낮추고 유효신호를 효과적으로 탐지하기 위하여서는 신호의 유효정보손실을 최소로 하고 웨블레트잡음제거에서 나타나는 상수오차와 불련속문제를 해결하는 개선한 턱값처리방법이 요구된다.

웨블레트변환에 기초한 잡음제거를 위한 턱값처리에서 유효신호의 정보손실을 최소로 하자면 유효신호의 정보를 반영한 웨블레트곁수들을 평탄하게 처리하는것이 필요하다.

이 요구조건을 만족하는 턱값함수는 쌍곡선턱값함수와 Garrot턱값함수를 결합한 턱값함수다.

새로운 턱값함수는 련속이며 단조증가하는 함수이다. 그리고 Hard와 Soft, Garrote,쌍곡선턱값처리방법에서 나타난 상수오차문제와 불련속문제를 풀고 신호의 이지러짐과 정보손실을 최소로 한다. 그래서 리론적으로 새로운 턱값함수는 잡음제거효과는 더 좋다.

실험을 통하여 새로운 턱값처리함수의 잡음제거성능을 평가한 결과 모의신호와 실지 음성신호에 대한 잡음제거능력은 새로운 턱값처리에 기초한 웨블레트잡음제거방법이 제일 높다는것을 알수 있다.

리론적분석과 실험결과들은 새로운 턱값처리방법이 Hard, Soft, Garrote, 쌍곡선턱값처리방법들보다 주위배경잡음을 낮추기 위한 웨블레트잡음제거에 보다 합리적인 턱값처리방법이라는것을 보여준다.

이상의 연구성과를 리용하여 어로용 그물감시기구와 와류식류량계와 같은 초음파전자기구에 웨블레트잡음제거방법을 적용한 결과 신호의 SNR가 개선되고 목표발견확률이 높아지였다.