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지진계 센서에 포함된 잡음 신호를 자동회귀이동평균(ARMA;Auto Regressive Moving Average) 모델로 모델링하는 단계;상기 모델링된 잡음 신호와 지진파 입력 신호의 합을 이용하여 정의되는 상기 지진계 센서의 출력 신호를 상태 변수를 사용한 상태 방정식으로 표현하는 단계; 및상기 상태 방정식을 이용하여 칼만 필터를 구성하고 상기 칼만 필터를 이용하여 상기 지진파 입력 신호를 추정하는 단계를 포함하는 지진계 센서의 동적 범위 향상 방법
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청구항 1에 있어서,입력이 무인가된 상태에서 측정한 상기 지진계 센서의 출력 데이터로부터 상기 잡음 신호를 획득하는 단계를 더 포함하는 지진계 센서의 동적 범위 향상 방법
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청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 ARMA 모델로 모델링된 잡음 신호는 아래의 수학식으로 정의되는 지진계 센서의 동적 범위 향상 방법:()여기서, bt는 상기 모델링된 잡음 신호, na 및 ai는 각각 상기 자동회귀의 차수 및 계수, 는 백색 가우시안 잡음, nc 및 cj는 각각 상기 이동평균의 차수 및 계수를 나타낸다
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청구항 3에 있어서,상기 지진계 센서의 출력 신호 yt는, 상기 지진파 입력 신호 ut, 상기 모델링된 잡음 신호 bt, 상기 지진계 센서의 출력에 추가되는 백색 잡음 vt의 합()으로 정의되고,상기 지진파 입력 신호 ut는 아래의 수학식으로 정의되는 지진계 센서의 동적 범위 향상 방법:여기서, ut는 마코프 프로세스로 정의된 상기 지진파 입력 신호, αi는 임의의 상수, nα는 마코프 프로세스 차수, ft는 지진파 입력 신호에 포함된 백색 잡음을 나타낸다
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청구항 4에 있어서,상기 상태 방정식은 시스템 식과 출력 식을 포함하는 아래의 수학식으로 정의되는 지진계 센서의 동적 범위 향상 방법:여기서, xt는 상태 변수로서 , wt는 프로세스 잡음으로서 , F는 시스템 행렬, G는 프로세스 잡음 행렬, yt는 지진계 센서의 출력, H는 측정 행렬, vt는 백색 잡음을 나타낸다
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청구항 5에 있어서,상기 칼만 필터는 아래의 수학식으로 정의되는 지진계 센서의 동적 범위 향상 방법:여기서, 는 시간 t에서의 상태 변수 추정 값, 는 시간 t+1에서의 지진계 센서의 출력을 이용한 상태 변수 추정 값, 는 의 예측 값, K는 칼만 이득 행렬이다
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청구항 1에 있어서,상기 칼만 필터를 사용하기 이전 또는 이후에 저역통과 필터를 사용하여 고주파 잡음을 억제하는 단계를 더 포함하는 지진계 센서의 동적 범위 향상 방법
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지진계 센서에 포함된 잡음 신호를 자동회귀이동평균(ARMA;Auto Regressive Moving Average) 모델로 모델링하는 ARMA 모델링부;상기 모델링된 잡음 신호와 지진파 입력 신호의 합을 이용하여 정의되는 상기 지진계 센서의 출력 신호를 상태 변수를 사용한 상태 방정식으로 표현하는 상태공간모형 생성부; 및상기 상태 방정식을 이용하여 칼만 필터를 구성하고 상기 칼만 필터를 이용하여 상기 지진파 입력 신호를 추정하는 칼만 필터 연산부를 포함하는 지진계 센서의 동적 범위 향상 장치
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청구항 8에 있어서,입력이 무인가된 상태에서 측정한 상기 지진계 센서의 출력 데이터로부터 상기 잡음 신호를 획득하는 잡음 획득부를 더 포함하는 지진계 센서의 동적 범위 향상 장치
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청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,상기 ARMA 모델로 모델링된 잡음 신호는 아래의 수학식으로 정의되는 지진계 센서의 동적 범위 향상 장치:()여기서, bt는 상기 모델링된 잡음 신호, na 및 ai는 각각 상기 자동회귀의 차수 및 계수, 는 백색 가우시안 잡음, nc 및 cj는 각각 상기 이동평균의 차수 및 계수를 나타낸다
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청구항 10에 있어서,상기 지진계 센서의 출력 신호 yt는, 상기 지진파 입력 신호 ut, 상기 모델링된 잡음 신호 bt, 상기 지진계 센서의 출력에 추가되는 백색 잡음 vt의 합()으로 정의되고,상기 지진파 입력 신호 ut는 아래의 수학식으로 정의되는 지진계 센서의 동적 범위 향상 장치:여기서, ut는 마코프 프로세스로 정의된 상기 지진파 입력 신호, αi는 임의의 상수, nα는 마코프 프로세스 차수, ft는 지진파 입력 신호에 포함된 백색 잡음을 나타낸다
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청구항 11에 있어서,상기 상태 방정식은 시스템 식과 출력 식을 포함하는 아래의 수학식으로 정의되는 지진계 센서의 동적 범위 향상 장치:여기서, xt는 상태 변수로서 , wt는 프로세스 잡음으로서 , F는 시스템 행렬, G는 프로세스 잡음 행렬, yt는 지진계 센서의 출력, H는 측정 행렬, vt는 백색 잡음을 나타낸다
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청구항 11에 있어서,상기 칼만 필터는 아래의 수학식으로 정의되는 지진계 센서의 동적 범위 향상 장치:여기서, 는 시간 t에서의 상태 변수 추정 값, 는 시간 t+1에서의 지진계 센서의 출력을 이용한 상태 변수 추정 값, 는 의 예측 값, K는 칼만 이득 행렬이다
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청구항 8에 있어서,상기 칼만 필터를 사용하기 이전 또는 이후에 저역통과 필터를 사용하여 고주파 잡음을 억제하는 저역통과 필터부를 더 포함하는 지진계 센서의 동적 범위 향상 장치
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