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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김영철
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 전남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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본 논문에서는 EPIC 센서를 이용하여 사용자의 손동작으로 부터 발생하는 전자기장 신호의 입력을 인터페이스하기 위한 신호처리에 대해 연구하였다. 이를 이용하여 LED조명의 컨트롤에 응용하였다. 이 연구를 위해 손동작으로부터 발생하는 전자기장 신호의 입력을 아날로그 신호에서 디지털로 변환하는 과정에 대해 연구와 구현을 하였다. 또한 필요하고 원하는 신호만을 추출하기 위해 필터의 적용도 구현하였다. 디지털 신호로 변환은 2개의 채널에 대하여 Sampling Rate 3k Hz의 주파수로 A/D변환 하였다. 이산화된 디지털 신호에 대하여 평균값 추출 방법을 사용하여 이상 신호 및 노이즈에 대한 저감 방법을 설계하였다. 신호 처리된 서로 다른 손동작 입력을 구분하기 위한 임계치 방법을 사용하였다. 0.2V의 threshold value를 기준으로 하여 손동작으로부터 발생하는 전자기장 신호 입력의 데이터를 구분하였다. 제안한 임계치 방법은 2개의 EPIC에 전자기장의 변화가 입력되었을 경우 동작을 보다 정확히 인식하기 위한 신호처리 방법이다. EPIC 센서에 전자기장의 변화가 입력되지 않았을 때를 기준으로 하여 노이즈를 제거할 수 있는 방법에 대해서도 연구하였다. 이러한 여러 가지 신호처리 방법을 이용하여 시스템을 구성하여 LED 조명기기와 유선으로 연결해서 제어할 수 있는 시스템에 대해서도 연구하였다. 제안된 신호처리 방법은 8 dB 정도의 SNR 향상을 보였으며 기존의 시뮬레이터에는 없었던 손동작 판단에 대한 plug in을 연구함으로써 기존의 장비와의 차별성을 가지고 있다.
목차
1. 서 론 1가. 연구 배경 1나. 연구 목적 및 내용 6다. 논문 구성 72. 전자기장 변화 신호측정 관련 연구 9가. 관련 기술 동향 9나. EPIC 센서를 이용한 스마트 센싱 기술 14다. EPIC 센서의 기본 이론 및 분석 161) EPIC 센서의 내부 회로 분석 162) 정전용량 변화에 대한 센서 특성 203) 전자기장 변화를 이용한 인체 움직임 감지 214) EPIC 센서의 신호출력 223. NUI 구현을 위한 EPIC 신호 처리 인터페이스 구현 24가. A/D 변환 및 신호 전처리 241) EPIC 센서 특성 분석 242) 신호의 A/D 변환 및 수집 273) Digital 신호 변환을 위한 샘플링 주파수 설정 29나. NUI 구현을 위한 신호처리 소프트웨어 구현 301) 신호 연결을 위한 DAQ 설정 302) 신호의 수집과 판단을 위한 검출 방법 343) 손동작 움직임을 판단하기 위한 구현 방법 374) 시리얼 통신을 통한 제어신호 구현 415) 시뮬레이터 전체 시스템 구현 426) 실험환경에 대한 구축 및 시뮬레이터 사양 45다. 시뮬레이터에 의한 다양한 손동작 측정 494. NUI와 연동을 위한 LED 조명 시스템 구현 55가. LED 조명모듈의 구동회로 설계 55나. 조명모듈 제어회로 설계 61다. LED 조명모듈 구동회로의 온도 측정 63라. NUI와 LED 조명모듈 통신을 통한 시스템 구현 675. 결론 및 향후 연구 70참고문헌 72(영문 초록) 76부록 1. 시뮬레이터의 labview code 78부록 2. LED 조명 응용 모듈 87부록 3. LED 조명 컨트롤러 firmware 102
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