KR100975783B1 - 실시간 웨이브릿 디노이징 애플리케이션을 위한 적응형 임계 알고리즘 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노이즈로 인한 손상을 최소로 하면서 수신된 신호로부터 정보를 추출하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 웨이브릿 함수에 수신된 신호를 상관시키고 웨이브릿 분해 계수를 생성하기 위한 변환기, 및 수신된 신호에 응답하고 신호의 타입에 기초하여 미리 결정된 임계값들을 공급하기 위한 임계 회로를 포함한다. 또한, 상기 시스템은 변환기 및 임계 회로에 결합되어 수신된 신호가 감소된 노이즈로 재구성되게 하는 변경된 웨이브릿 계수들을 생성하기 위하여 임계 회로에 의해 공급된 임계값들을 사용하여 변환기에 의해 생성된 웨이브릿 분해 계수를 변경시키는 필터를 포함한다.
웨이브릿 함수, 복조기, 임계회로,웨이브릿 분해 상수, 디노이징 회로, 필터

Description

실시간 웨이브릿 디노이징 애플리케이션을 위한 적응형 임계 알고리즘 {An adaptive threshold algorithim for real-time wavelet de-nosing applications}
본 발명은 수신 시스템, 특히 실시간 웨이브릿 디-노이징 애플리케이션들(real-time wavelet de-noising application)에 대한 수신기 시스템의 신호 처리기에 관한 것이다.
통신 시스템들, 레이더 시스템들, 소나 시스템들 등은 특정 신호들의 존재를 검출하기 위해 사용되는 수신기 및 신호로 전송되는 정보를 추출하기 위한 신호 처리기를 가진다. 많은 이들 타입의 시스템들이 가지는 문제점은 노이즈 및 클러터(clutter)의 존재시 수신 신호의 검출 및 노이즈와 클러터로 인한 손실을 최소로하면서 검출된 수신 신호로부터 정보를 추출하는 것이다.
종래 시스템들은 수신기의 신호 처리기에서 디 노이징 방법들을 사용했었다. 특히, 종래 시스템들은 수신된 신호들을 디 노이징하기 위해 웨이브릿 기술들을 사용한다. 디노이징은 다중 해상 능력 및 완전한 재구성을 포함하는 웨이브릿의 중요한 특성을 이용한다. 웨이브릿 이론은 시간적으로 상이한 스케일들 및 위치들에서 보다 간단한 고정된 블록들의 측면에서 일반적인 함수들을 표현하는 것을 포함한다.
웨이브릿 변환의 주요 목적은 신호에 포함된 정보를 상이한 스케일들의 특성들로 분해하는 것이다. 이것은 시간 및 주파수 또는 스케일적으로 상이한 해상도들에서 단위 시간에 따른 입력 파형을 기술하기 위한 수단으로 생각될 수 있다. 이런 신호 분해 기술은 이산 웨이브릿 변환(Discrete Wavelet Transform)으로 수행된다. 다중 스케일 웨이브릿 표현상에서 입력 신호를 분해하는 것의 주요 장점은 원하는 신호가 변환하는 웨이브릿 함수와 상관되도록 설계되는 자유를 가지고, 따라서 변환 함수와 상관되지 않는 특징들과 같은 비신호 특성을 가지는 것이다. 따라서, 신호가 웨이브릿 도메인에서 도시될 때, 원하지 않은 신호 훨씬 작은 계수들에 의해 표현되고 통상적으로 모든 웨이브릿 분해 스케일들에서 똑같이 분배되는 반면, 원하는 신호의 표현은 큰 계수들에 의해 나타나진다. 그러므로, 웨이브릿 변환 출력이 소프트, 하드, 또는 기울기 임계 룰 같은 몇몇 룰에 의해 임계 함수을 수행할때, 노이즈 같은 계수들은 모든 스케일들에서 웨이브릿 계수 세트들로부터 제거될 수 있다. 변경된 웨이브릿 계수들이 인버스 웨이브릿 변환을 통해 시간 도메인으로 다시 재변환되었다면, 원하는 신호에 해당하는 계수들은 제거되거나 다시 강조될 노이즈를 유지하고 재구성된 파형은 디노이즈된 것으로 고려될 수 있어서 보다 높은 품질을 나타낼 수 있다.
종래 웨이브릿 디노이징 알고리즘들은 수신된 신호의 통계치에 기초하여 웨이브릿 분해 스케일 특정 디노이징 임계치를 찾는다. t를 계산하기 위하여 사용된 몇몇의 통계치들은 하기 식 1 및 2에 도시된 바와 같이 입력 샘플들[N]의 수, 노이즈 표준 편차[σ], 및 상관 팩터들[σj,KN ]이다.
Figure 112008002175759-pct00001
식 1
식 1은 수직이 아닌 웨이브릿 분해에 대해 확장될 수 있고, 따라서 임계 식의 크로스 상관 팩터를 포함함으로써 상관된 DWT 계수들을 생성한다. 이것은 하기에 δ 이 비수직 웨이브릿 계수들의 j 번째 스케일의 크로스 상관치이고 KN이 스케일 종속 데이터 세트 크기인 곳에서 나타난다.
Figure 112008002175759-pct00002
식 2
통계치들이 보다 많이 언바이어스(unbias)될수록, 임계 솔루션을 공급할 디노이징 성능은 보다 최적이고 신뢰적이다. 그러므로 통계치의 신뢰성은 통계치들이 유도된 데이터 세트의 품질 및 크기에 의해 제한된다. 신뢰적이고 언바이어스된 통계치 요구는 실제로 매우 큰 데이터 세트들을 야기하고 따라서 매우 큰 메모리를 야기한다. 정교해진 데이터 조작 결론들은 상기 데이터 세트들을 저장 및 관리하기 위하여 공급되어야 한다.
종래 시스템들의 더한 복잡성은 글로벌 대 로컬 통계치들을 사용하기 위한 결정이다. 통계치들이 유도되는 이들 데이터 세트 바운더리는 단일 가입자로부터 단일 통신 버스트 같은 작은 패킷 스케일, 또는 가입자 사용 그룹들의 집단 통계치들 같은 시스템 레벨 다중 패킷 스케일 또는 무선 통신 시스템들에서 도시된 바와 같은 다중 캐리어 케이블 또는 시변 단일 가입자 통신들을 내포한다. 이들 통계치 요구들은 레이턴시(latency)가 본래 무시될 때 레이턴시 감도 애플리케이션들에 대해 신뢰적이거나 우아하게 공급되지 않는다. 레이턴시가 무시되는 이유들 중 하나는 디노이징 임계값들을 세팅하기 전에 풀 데이터 세트 통계치들의 우선 지식을 요구하고 웨이브릿 임계 단계 전에 데이터 분석 및 버퍼링의 추가 단계들이 수행되어야 한다는 것이다. 이것은 디노이징 임계치를 최적화하기 위한 것이기 때문이다. 다시, 로컬 대 글로벌 통계치들의 선택 어려움은 디노이징 성능 신뢰 변수이다. 이것은 메모리를 혹사시키고 데이터 조작 이슈들 및 실시간 요구들은 추가로 고통받는다. 그러므로 언바이어스된 통계치들을 유도하기 위하여 충분한 신호 데이터에 대한 필요성은 레이턴시 대 성능 이슈들을 악화시키고 실시간 통신들은 터무니없이 오랜 처리 시간들을 요구한다.
로컬 및 글로벌 통계치들의 해석은 잘못된 방향으로 이끌 수 있다. 가입자 및 그 인프라구조 사이의 버스트 통신 같은 로컬 통계치들의 경우, 통계적인 특성의 신뢰성은 불충분한 데이터 크기로 인해 진정한 특성으로부터 높은 왜곡 가능성을 가진다. 이것은 임계값들을 전체적으로 평가함으로써 계산 노력에 대한 성능을 개선시키지 못하거나 심하게 신호를 잘못되게 왜곡하는 웨이브릿 디노이징 임계값에 대한 잘못된 선택을 야기하고, 이것은 품질 저하/파괴를 일으킨다.
한편 단일 또는 다중 가입자들 및 인프라 구조 사이에서 많은 버스트 통신들의 집합 같은 글로벌 통계치들은 잘못된 방향으로 이끌 수 있다. 통신 매체는 많은 경우 서빙 그룹의 각각의 가입자에 대해 동일한 물리적 경로 특성을 가진다고 가정되고 및/또는 단일/다중 가입자들에 대해 시변 시그널링 성능을 나타낼 수 있다. 이들 예상되는 로컬 및 글로벌 통계치들은 실시간 신호 처리 애플리케이션들에 대해 보다 작은 최적이고 잠재적으로 매우 신뢰적이지 못한 것으로 고려된다.
따라서, 현재 신호 처리 방법들/기술들/알고리즘들의 데이터 조작 문제들 및 통계치, 기울기 검색 또는 메모리 없이 웨이브릿 디 노이징 기술들을 사용하기 위한 신호 처리 방법/기술/알고리즘에 대한 필요성이 요구된다.
본 발명은 노이즈로 인한 손실을 최소로 하면서 수신된 신호로부터 정보를 추출하기 위한 방법 및 시스템이다. 상기 시스템은 수신된 신호를 웨이브릿 함수에 상관시키고 웨이브릿 분해 계수들을 생성하기 위한 변환기, 수신된 신호에 응답하고 신호 타입에 기초하여 미리 결정된 임계값들을 공급하기 위한 임계 회로를 포함한다. 또한 상기 시스템은 변환기 및 임계 회로에 결합되어, 수신된 신호가 감소된 노이즈로 재구성되게 하는 변경된 웨이브릿 계수들을 생성하기 위하여 임계 회로에 의해 공급된 임계값들을 사용하여 변환기에 의해 생성된 웨이브릿 분해 계수들을 변경시키는 필터를 포함한다.
본 발명은 첨부된 도면들과 관련하여 이후에 기술되고, 동일한 번호들은 동일한 요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신기의 신호 처리기에 사용하기 위한 디노이징 회로의 블록도.
도 2는 CATV 통신 시스템의 예시적인 블록도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디노이징 회로의 흐름도.
도 4는 본 발명의 디노이징 회로의 다른 실시예의 블록도.
도 5 및 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디노이징 회로의 흐름도.
다음 상세한 설명은 본 발명의 범위, 응용성 또는 구성을 제한하지 않고 단지 바림직한 예시적인 실시예들을 공급한다. 오히려, 바람직한 예시적인 실시예들의 다음 상세한 설명은 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예를 실행하기 위한 설명을 당업자에게 공급한다. 첨부된 청구항들에서 나타난 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 기능 및 소자들의 배열면에서 다양한 변화들이 만들어질 수 있다는 것이 이해된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신기의 신호 처리기에 사용하기 위한 디노이징 회로(10)의 블록도이다. 디노이징 회로(10)는 복조기(15), 이산 웨이브릿 변환(DWT)(12), 필터(13), 인버스 이산 웨이브릿 변환(IDWT)(14) 및 임계 회로(20)를 포함한다. 디 노이징 회로(10)는 임의의 타입의 시스템(즉, 통신, 위성, 레이다 등)에 사용될 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예는 CATV 통신 시스템에서 수신기의 신호 처리기를 사용하여 기술될 것이다. CATV 시스템은 도 2에 도시되고, 디노이징 회로(10)를 포함하는 신호 처리기는 가입자 스테이션(210) 또는 헤드엔드(205)에 배치될 수 있다.
도 1을 다시 참조하여, 입력 신호(Yi)는 DWT(12)에 의해 수신된다. 당업자에게 알려진 바와 같이, DWT는 입력 신호(Yi)를 디우비치(Daubechies)(2-20)같은 웨이브릿 함수에 상관시키고, 입력 데이터의 DWT 도메인 데이터를 생성한다. 변환의 본질로 인해, 손상된 입력 신호의 웨이브릿 표현은 큰 계수들을 생성할 노이즈에 매몰된 손상되지 않은 신호와의 고유한 상관을 생성할 것이고, 노이즈는, 상관되지 않은 특성으로 인해 훨씬 작은 값들의 모든 2의 누승 스케일들(dyadic scales)로 웨이브릿 기초 상관 에너지를 분산시킬 것이다. 그 다음 웨이브릿 분해 데이터 S(J-J,O), U(J-J,O)는 필터(13)로 보내진다.
상기된 필터(13)는 노이즈에 의해 표현된 계수들을 변경 또는 제거한다. 이것은 DWT(12)로부터의 각각의 2의 누승이 되는 스케일 출력에 임계값들을 공급함으로써 이루어진다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 임계값들은 임계 회로(20)에 의해 생성된다.
임계 회로(20)는 필터(13)에 의해 사용하기 위한 애플리케이션 특정 디노이징 임계값들을 저장한다. 임계 회로(20)는 특정 신호의 애플리케이션 특정 요구들의 지식을 통하여 웨이브릿 디노이징 임계 레벨들을 공급한다. 웨이브릿 디노이징 임계치를 공급시키기 위하여 사용된 특성들은 미리 결정되고 애플리케이션 및 구현에 따라 특정하다. 이들 특성들은 신호의 필요한 동적 범위 신호 대 노이즈 비율(SNR), 피크 대 평균 및 FEC 성능 같은 복조 특성들, 타이밍 복구 열화, 클럭 지터(jitter) 및 수신되는 신호의 시간에 따른 실시간 레벨들을 포함한다. 이들 특성들은 특정 복조기의 구현에 대해 특정할 것이고 랩(lab)에서 측정될 수 있다.
이들 특성들에 있어서, 테이블(도시되지 않음)이 웨이브릿 디노이징 임계값 바운더리에 애플리케이션 특정 신호 필요성들을 직접적으로 상관시키는 임계 회로(20)내에서 생성되고 저장된다. 임계 회로(20)에 저장된 임계 바운더리는 애플리케이션 특정 신호에 요구된 성능을 열화시키지 않고 공급될 수 있는 최대 웨이브릿 디노이징 임계값을 한정한다.
상기된 바와 같이, 본 발명에 대한 예시적인 실시예는 DOCSIS CATV 통신 신호이다. 당분야에 알려진 바와 같이, DOCSIS CATV 신호들은 다수의 타입의 통신 신호들(즉, QPSK, 16QAM 등)을 포함할 수 있다. 이들 신호들 각각은 주어진 성능 레벨을 기대하기 위해 실현되어야 하는 고유한 애플리케이션 특정 요건들을 가진다. 이들 요건들은 신호들의 요구되는 SNR, BER 등에 의해 표현된다. 도 2에 도시된 CATV 통신의 예시적인 블록도에서, 헤드엔드(205)에 배치된 관리 정보 베이스(MIB)(도시되지 않음)는 신호의 타입들 각각에 대한 특성을 하우징하고 이 정보를 수신된 통신 신호로 수신기에게 보낸다. 가입자(210)는 매체 액세스 제어(MAC) 칩을 사용하여 이 정보를 해석한다.
일단 MIB에 의해 보내진 정보가 MAC 칩에 의해 해석되면, MAC는 수신기에 의해 수신되는 신호 타입과 연관된 특성들을 임계 회로(20)에 보낸다. 임계 회로(20)는 MAC 칩으로부터 정보를 수신하고 필터(13)에 의해 사용될 임계값들을 선택한다. 임계값은 이러한 방식으로 선택되어 노이즈를 나타내는 웨이브릿 분해 계수들을 디엠파시즈(de-emphasize)하거나 제거한다. 따라서, 최소 노이즈 웨이브릿 계수들을 가진 손상되지 않은 입력 신호는 손상이 거의 없이 재구성될 수 있고, 이에 따라 따라서 신호 대 노이즈는 증가된다. 일단 임계값들이 얻어지면, 임계값들은 입력 신호로 처리하기 위해 필터(13)에 보내진다.
상기된 바와 같이, 필터(13)는 임계 회로(20)에 의해 보내진 생성된 임계값들을 사용하여 웨이브릿 분해 계수들을 변경 또는 제거한다. 변경된 웨이브릿 계수들
Figure 112010024328655-pct00003
...은 IDWT(14)를 통과된다. 당업자가 아는 바와 같이, IDWT(14)는 2의 누승 분해 스케일들에서 변경된 데이터를 재정렬하고 그 출력에서 수신된 신호의 신호 처리기의 최적의 추정치를 생성한다. 그 후, IDWT(14)로부터의 출력 신호는 복조기(15)에 보내지고, 여기서 통신 신호를 통하여 보내진 데이터는 복구된다.
디노이징 회로(10)의 흐름도는 도 3에 도시된다. CATV 통신 신호는 수신기의 디노이징 회로(10)에 의해 수신된다(단계 101), DWT(111)는 수신된 신호를 처리하고(단계 102) 변환된 신호를 필터 회로(112)에 보낸다(단계 103). MAC 칩은 수신된 신호내에서 전송된 신호 타입 정보를 수신하고(단계 104) 이 정보를 임계 회로(20)에 보낸다(단계 105). 수신된 정보를 사용하여 임계 회로(20)는 수신된 신호와 연관된 미리 결정된 임계값들을 얻는다(단계 106). 그래서 얻어진 임계값들은 그 후 필터 회로(13)에 보내진다(단계 107). 일단 필터 회로(13)가 임계값들을 수신하면, 필터 회로(13)는 임계값들을 사용하여 변환된 수신 신호로부터 노이즈를 제거한다(단계 108). 필터링된 수신 신호는 IDWT(14)로 보내진다(단계 109). 그 후, IDWT(14)는 수신된 신호를 재구성하고(단계 110) 수신된 신호를 통해 통신된 데이터의 추출(단계 112)을 위하여 이를 복조기(15)에 보낸다(단계 111).
상기된 디노이징 회로(10)는 임의의 실시간 신호 처리 시스템이 다중-레이트 및 다중-모드 통신 시스템들에서 존재하는 통신 채널의 버스트 및 열적 노이즈 열화에 대한 로버스트(robust)를 유지하도록 한다. 본 발명은 또한 로버스트 신뢰성에 대한 충분한 통계치들을 요구하는 신호들 로컬 또는 글로벌 통계치들에 기초하여 임계값들의 결정을 제거하여, 실시간 애플리케이션들의 요건들을 제거한다.
수신기의 신호 처리기에 사용하기 위한 디노이징 회로(10)의 대안의 실시예가 도 4에 도시된다. 대안의 디노이징 회로(100)는 DWT(111), 필터 회로(112), IDWT(113), 복조기(114), 컬렉터(115) 및 임계 회로(110)를 포함한다. 상기된 디노이징 회로(10)와 유사하게, 수신된 신호는 DWT(111)에 의해 변환되고 필터 회로(112)로 보내지고, 임계 회로(110)에 의해 보내진 임계값들을 사용하여 수신된 신호에 존재하는 노이즈를 제거한다.
이 대안의 실시예에 따른 임계 회로(110)는 예를 들어 두개(2)인 다수의 메모리 장치들(102, 103) 및 메모리 장치 선택기(104)를 포함한다. 비록 두개(2)의 메모리 장치들이 도시되지만, 임의의 수의 메모리 장치들이 사용될 수 있다는 것이 명백하다. 바람직한 실시예에 개시된 임계 회로(20)와 유사한 제 1 메모리 장치(102)는 애플리케이션 특정 신호 타입들과 연관된 미리 결정된 임계값들을 포함한다. 통신 신호를 수신하면, 제 1 메모리 장치(102)는 특정 애플리케이션과 연관된 임계값들을 얻고 선택기(104)에 상기 임계값들을 보낸다.
메모리 선택기(104)는 다수의 메모리 장치들(102, 103)중 어느 하나로부터 임계값들이 얻어질지를 먼저 결정된다. 선택기(104)는 얻어질 임계값들이 수신된 신호의 초기 디노이징을 위한 것인지 여부를 결정한다. 이런 결정이 이루어지는 많은 방법들이 있다. 예시적인 방법은 수신기가 처음에 신호를 수신하는지 또는 연속적으로 수신되는지를 가리키는 MAC 칩(101)에 의해 생성된 신호를 사용하는 것이다. 만약 전자인 경우이면, 선택기(104)는 제 1 메모리 장치(102)로부터 임계값들을 수신한다. 만약 후자의 경우라면, 처음에 제 1 메모리 장치(102)와 동일한 선택기(104)는 제 2 메모리 장치(103)로부터 임계값들을 수신한다.
선택기(104)는 임계값들을 필터 회로(112)에 보낸다. 상기된 바와 같이, 필터(112)는 수신된 신호에 존재하는 노이즈를 제거하고 필터링된 출력을 IDWT(113)에 보낸다. IDWT(113)는 노이즈 없이 수신된 신호를 다시 재구성하고 재구성된 신호를 복조기(114)에 보낸다.
재구성된 신호가 복조된 후, 컬렉터(115)는 복조기(114) 특성들(즉, BER, SNR 등)을 결정한다. 그 후 이들 특성들은 제 2 메모리 장치(103)로 보내진다. 메모리 장치(103)는 필터(112)에 의해 사용된 임계값들과 연관된 특성들과 컬렉터(115)에 의해 보내진 특성들을 비교한다. 만약 상기 비교가 미리 결정된 값보다 큰 차이를 야기하면, 제 2 메모리 장치(103)는 이 차이에 따라 관련된 임계값들을 조절한다. 이런 차이에 기초하여 임계값들을 조절하는 것은 다수의 방식으로 달성될 수 있다. 상기 조절을 결정하는 방법은 이 대안의 실시예와 밀접한 관계가 없다. 그러므로, 이 방법의 상세한 설명은 여기에 개시되지 않는다.
일단 제 2 메모리 장치(103)가 임계값들을 조절하면, 상기 값들은 선택기(104)에 보내지고 처리를 위하여 필터(112)에 출력된다. 복조기(114) 특성들은 복조기(114) 특성들이 미리 결정된 범위내에 있거나 또는 결함 조건들이 충족될 때까지 컬렉터(115)에 의해 제 2 메모리 장치(103)에 저장된 것과 비교되고, 이 경우 수신된 신호는 재전송되거나 수신된 신호에 의해 사용된 스펙트럼이 이용 불가능하게 표시된다.
이 대안의 실시예에 따른 디노이징 회로(100)의 흐름도는 도 5 및 도 6에 도시된다. CATV 통신 신호는 수신기의 디노이징 회로(100)에 의해 수신된다(단계 501). DWT(111)는 수신된 신호(단계 502)를 처리하고 변환된 신호를 필터 회로(112)에 보낸다(단계 503). MAC 칩은 수신된 신호내에서 전송된 신호 타입 정보를 수신하고(단계 504) 상기 정보를 임계 회로(110)에 보낸다(단계 505). 제 1 메모리 장치(102)는 수신된 정보를 사용하여 수신된 신호와 연관된 미리 결정된 임계값들을 얻는다(단계 506). 그래서 얻어진 임계값들은 그 후 필터 회로(112)에 보내진다(단계 507). 일단 필터 회로(112)가 임계값들을 수신하면, 필터 회로(112)는 임계값들을 사용하여 변환된 수신 신호로부터 노이즈를 제거한다(단계 508).
필터링된 수신 신호는 IDWT(113)로 보내진다(단계 509). 그 후, IDWT(113)는 수신된 신호를 재구성하고(단계 510) 그것을 복조기(114)에 보낸다(단계 511). 컬렉터(115)는 재구성된 신호에 대한 복조기 특성들을 계산하고(단계 512) 임계 회로(110)에 그것들을 보낸다(단계 513).
계산된 복조기(114) 특성들을 수신하면, 제 2 메모리 장치(103)는 계산된 미리 결정된 비교기 특성들과 비교한다(단계 514). 만약 이들 값들 사이의 차가 미리 결정된 임계값보다 크고, 결함 조건이 충족되지 않으면, 제 2 메모리 장치(103)는 수신된 신호와 연관된 임계값들을 조절하고(단계 515) 처리를 위하여 104를 통하여 필터(112)에 조절된 값들을 보낸다. 그렇지 않으면 데이터는 수신된 신호로부터 추출된다(단계 514). 만약 결합 조건이 충족되면, 디노이징 회로(10)는 처리를 시작한다(단계 501)
본 발명의 원리들이 특정 장치와 관련하여 상기되었지만, 이런 기술은 예시적인 것이고 본 발명의 범위를 제한되지 않는다는 것이 이해된다.

Claims (14)

  1. 통신 시스템용 수신기에 있어서,
    노이즈로 인한 손실을 최소로 하면서 수신된 신호로부터 정보를 추출하기 위한 디노이징 회로(de-noising circuit)를 포함하고, 상기 디노이징 회로는,
    상기 수신된 신호를 웨이브릿 함수(wavelet function)에 상관시키고 웨이브릿 분해 계수들(wavelet decomposition coefficients)을 생성하는 변환기;
    상기 수신된 신호에 응답하고, 상기 수신된 신호의 타입에 기초하여 미리 결정된 임계값들을 공급하기 위한 임계 회로; 및
    상기 변환기 및 상기 임계 회로에 결합되어, 상기 수신된 신호가 감소된 노이즈로 재구성되게 하는 변경된 웨이브릿 계수들을 생성하기 위하여 상기 임계 회로에 의해 공급된 임계값들을 사용하여 상기 변환기에 의해 생성된 상기 웨이브릿 분해 계수들을 변경시키는 필터를 구비하는, 통신 시스템용 수신기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    복조된 신호를 생성하기 위하여 상기 디노이징 회로로부터 출력된 재구성된 감소 노이즈 신호를 복조하기 위한 복조기; 및
    상기 복조기에 연관되어 상기 임계 회로에 신호 메트릭들을 출력하는 복조된 신호 특성 컬렉터를 더 구비하며,
    상기 임계 회로는 미리 결정된 범위 밖의 상기 컬렉터로부터 출력된 신호 메트릭들에 응답하여 상기 공급된 임계값들을 조절하는 회로를 갖는, 통신 시스템용 수신기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 임계 회로는:
    미리 결정된 초기 임계값들을 저장하는 제 1 메모리 장치; 및
    신호 메트릭들을 상기 미리 결정된 범위에 비교하고 공급된 임계값들에 대한 조절들을 결정하는 제 2 메모리 장치로서, 상기 미리 결정된 범위는 상기 수신된 신호의 타입에 기초하는, 상기 제 2 메모리 장치를 포함하는, 통신 시스템용 수신기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 디노이징 회로는 상기 필터에 결합되어 상기 필터로부터 변경된 웨이브릿 계수들에 응답하여 수신된 신호를 재구성하고 상기 복조기에 재구성된 신호를 출력하는 인버스 변환기를 더 포함하는, 통신 시스템용 수신기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 신호로부터 복구된 정보를 포함하는 복조된 신호를 생성하기 위하여 상기 디노이징 회로로부터 출력된 재구성된 감소 노이즈 신호를 복조하는 복조기를 더 구비하는, 통신 시스템용 수신기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 디노이징 회로는 상기 필터에 결합되어 상기 필터로부터 변경된 웨이브릿 계수들에 응답하여 수신된 신호를 재구성하고 상기 복조기에 재구성된 신호를 출력하는 인버스 변환기를 더 포함하는, 통신 시스템용 수신기.
  7. 노이즈로 인한 손실을 최소로 하면서 수신된 통신 신호를 처리하기 위한 방법에 있어서,
    수신된 신호를 웨이브릿 함수에 상관시키고 웨이브릿 분해 계수들을 생성하는 단계;
    상기 수신된 신호의 타입을 결정하는 단계;
    상기 수신된 신호의 타입에 기초하여 미리 결정된 임계값들을 공급하는 단계; 및
    상기 수신된 신호가 감소된 노이즈로 재구성되게 하는 변경된 웨이브릿 계수들을 생성하기 위하여 상기 공급된 미리 결정된 임계값들을 사용하여 상기 웨이브릿 계수들을 변경하는 단계를 포함하는, 통신 신호 처리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 변경된 웨이브릿 계수들에 응답하여 상기 수신된 신호를 재구성하는 단계; 및
    상기 수신된 신호로부터 복구된 정보를 포함하는 복조된 신호를 생성하기 위하여 상기 재구성된 수신 신호를 복조하는 단계를 더 포함하는, 통신 신호 처리 방 법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    복조된 신호를 생성하기 위하여 재구성된 감소 노이즈 신호를 복조하는 단계;
    상기 복조된 신호들의 신호 메트릭들을 수집하는 단계; 및
    미리 결정된 범위 밖의 수집된 신호 메트릭들에 응답하여 상기 공급된 임계값들을 조절하여, 상기 웨이브릿 계수들의 변경을 조절하는 단계를 더 포함하는, 통신 신호 처리 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 변경된 웨이브릿 계수들에 응답하여 상기 수신된 신호를 재구성하는 단계; 및
    신호 메트릭들을 상기 미리 결정된 범위에 비교하고 상기 공급된 임계값들에 대한 조절을 결정하는 단계로서, 상기 미리 결정된 범위는 상기 수신된 신호의 타입에 기초하는, 상기 조절을 결정하는 단계를 더 포함하는, 통신 신호 처리 방법.
  11. 노이즈로 인한 손실을 최소로 하면서 수신된 신호로부터 정보를 추출하기 위한 수신기의 디노이징 회로에 있어서,
    상기 수신된 신호를 웨이브릿 함수에 상관시키고 웨이브릿 분해 계수들을 생성하기 위한 변환기;
    상기 수신된 신호에 응답하고, 상기 수신된 신호의 타입에 기초하여 미리 결정된 임계값들을 공급하기 위한 임계 회로; 및
    상기 변환기 및 상기 임계 회로에 결합되어, 상기 수신된 신호가 감소된 노이즈로 재구성되게 하는 변경된 웨이브릿 계수들을 생성하기 위하여 상기 임계 회로에 의해 공급된 임계값들을 사용하여 상기 변환기에 의해 생성된 웨이브릿 분해 계수들을 변경하기 위한 필터를 포함하는, 디노이징 회로.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 디노이징 회로는 복조 신호를 생성하기 위하여 상기 디노이징 회로로부터 출력된 재구성된 감소 노이즈 신호를 복조하기 위한 복조기, 및 상기 복조기에 연관되어 상기 임계 회로에 신호 메트릭들을 출력하는 복조된 신호 특성 컬렉터에 연관되며, 상기 임계 회로는 미리 결정된 범위 밖의 상기 컬렉터로부터 출력된 신호 메트릭에 응답하여 상기 공급된 임계값들을 조절하는 회로를 가지는, 디노이징 회로.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 임계 회로는:
    미리 결정된 초기 임계값들을 저장하는 제 1 메모리 장치; 및
    신호 메트릭들을 상기 미리 결정된 범위에 비교하고 공급된 임계값들에 대한 조절들을 결정하는 제 2 메모리 장치로서, 상기 미리 결정된 범위는 상기 수신된 신호의 타입에 기초하는, 상기 제 2 메모리 장치를 포함하는, 디노이징 회로.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 필터에 결합되어, 상기 필터로부터 변경된 웨이브릿 계수들에 응답하여 수신된 신호를 재구성하고 상기 복조기에 재구성된 신호를 출력하는 인버스 변환기를 더 포함하는, 디노이징 회로.
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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU5359901A (en) 2000-04-17 2001-10-30 Vivometrics Inc Systems and methods for ambulatory monitoring of physiological signs
US7054453B2 (en) * 2002-03-29 2006-05-30 Everest Biomedical Instruments Co. Fast estimation of weak bio-signals using novel algorithms for generating multiple additional data frames
US7054454B2 (en) 2002-03-29 2006-05-30 Everest Biomedical Instruments Company Fast wavelet estimation of weak bio-signals using novel algorithms for generating multiple additional data frames
US7809433B2 (en) * 2005-08-09 2010-10-05 Adidas Ag Method and system for limiting interference in electroencephalographic signals
US9492084B2 (en) 2004-06-18 2016-11-15 Adidas Ag Systems and methods for monitoring subjects in potential physiological distress
US7498961B2 (en) * 2004-09-14 2009-03-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Context identification using a denoised signal
US9504410B2 (en) 2005-09-21 2016-11-29 Adidas Ag Band-like garment for physiological monitoring
EP1887933B1 (en) 2005-05-20 2017-01-18 Adidas AG Methods and systems for determining dynamic hyperinflation
US8033996B2 (en) 2005-07-26 2011-10-11 Adidas Ag Computer interfaces including physiologically guided avatars
US7805005B2 (en) * 2005-08-02 2010-09-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Efficient imagery exploitation employing wavelet-based feature indices
US8762733B2 (en) 2006-01-30 2014-06-24 Adidas Ag System and method for identity confirmation using physiologic biometrics to determine a physiologic fingerprint
US8475387B2 (en) 2006-06-20 2013-07-02 Adidas Ag Automatic and ambulatory monitoring of congestive heart failure patients
US9833184B2 (en) 2006-10-27 2017-12-05 Adidas Ag Identification of emotional states using physiological responses
US20080285868A1 (en) * 2007-05-17 2008-11-20 Barinder Singh Rai Simple Adaptive Wavelet Thresholding
KR100941582B1 (ko) * 2008-03-07 2010-02-10 에스케이 텔레콤주식회사 리프팅 기반 방향성 웨이블렛 변환의 적응적 갱신 방법 및갱신 장치와 이를 위한 기록 매체
US20130191309A1 (en) * 2010-10-14 2013-07-25 Choudur Lakshminarayan Dataset Compression
US9915944B2 (en) * 2011-08-17 2018-03-13 Seagate Technology Llc In-line analyzer for wavelet based defect scanning
CN102393423A (zh) * 2011-09-28 2012-03-28 南京信息工程大学 基于自适应阈值正交小波变换的兰姆波去噪方法
CN102672626B (zh) * 2012-05-28 2014-04-09 江苏大学 基于声音特征提取的超高压水射流速度优化控制方法
US8976904B2 (en) * 2012-09-28 2015-03-10 Intel Corporation Automated erasure slicer threshold control and modification of symbol estimates to be erased
US9673920B2 (en) 2012-12-18 2017-06-06 Department 13, LLC Intrusion detection and radio fingerprint tracking
KR102110841B1 (ko) 2013-08-01 2020-05-14 삼성전자주식회사 신호 복조를 위하여 임계값을 적응적으로 설정하는 방법 및 장치
CN103576060B (zh) * 2013-10-11 2016-04-13 华南理工大学 基于小波自适应阈值的局部放电信号去噪方法
CN103903228A (zh) * 2014-03-07 2014-07-02 西安电子科技大学 一种基于hwd变换的非局部图像去噪方法
US9553693B2 (en) * 2015-06-25 2017-01-24 Raytheon Company Data communication using bandwidth modulation
US9887799B2 (en) * 2015-06-25 2018-02-06 Raytheon Company Methods and apparatus for data communication using bandwidth modulation
TWI569594B (zh) * 2015-08-31 2017-02-01 晨星半導體股份有限公司 突波干擾消除裝置及突波干擾消除方法
EP3600024A4 (en) * 2017-03-22 2021-01-06 SafeOp Surgical, Inc. MEDICAL SYSTEMS AND METHODS FOR DETECTION OF CHANGES IN ELECTROPHYSIOLOGICALLY AVOID POTENTIALS
CN107634735B (zh) * 2017-08-25 2019-08-13 华中科技大学 一种用于高温超导磁体有效失超信号提取的小波滤波器
CN108462502A (zh) * 2018-05-11 2018-08-28 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种用于流星余迹通信系统的小波包降噪方法
CN109633735B (zh) * 2019-01-18 2022-10-14 电子科技大学 基于弹道靶实验平台的等离子体尾迹散射信号的提取方法
CN112233022A (zh) * 2019-07-15 2021-01-15 天津大学 一种基于梯度域修正的激光雷达引导滤波去噪方法
US11431388B2 (en) * 2020-10-13 2022-08-30 Qualcomm Incorporated Wavelet transform-based tracking for estimating an aging wireless channel
CN114035238A (zh) * 2021-10-18 2022-02-11 西南交通大学 基于双树复小波变换的超前地质预报方法
CN113992237B (zh) * 2021-10-27 2023-05-16 天津光电通信技术有限公司 基于5g脉冲成形的小波自适应阈值信噪分离方法及装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6035000A (en) 1996-04-19 2000-03-07 Amati Communications Corporation Mitigating radio frequency interference in multi-carrier transmission systems

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5392255A (en) * 1992-10-15 1995-02-21 Western Atlas International Wavelet transform method for downward continuation in seismic data migration
US5450490A (en) * 1994-03-31 1995-09-12 The Arbitron Company Apparatus and methods for including codes in audio signals and decoding

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6035000A (en) 1996-04-19 2000-03-07 Amati Communications Corporation Mitigating radio frequency interference in multi-carrier transmission systems

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