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수동 소나 시스템을 위한 희소 주파수 분석 시스템으로서,배열 센서를 통해 수신되는 음향 신호에 대한 베이즈 정리(Baye's Theorem)에 따른 사전 확률의 관측 분산값을 계산하는 관측 분산값 계산부,상기 관측 분산값 계산부에 의해 계산된 관측 분산값을 사용하여 주파수 성분 크기 및 잡음 분산을 업데이트하는 업데이트부, 상기 업데이트부에 의해 업데이트된 주파수 성분 크기의 수렴 여부를 판단하는 수렴 판단부, 그리고상기 수렴 판단부에 의해 상기 주파수 성분 크기가 수렴하는 것으로 판단되는 경우, 상기 업데이트부에 의해 업데이트되는 주파수 성분 크기 및 잡음 분산을 사용하여 확률 통계적 신호의 복원 기법에 의해 상기 음향 신호에 대한 복원 주파수 추정값을 계산하는 복원 주파수 계산부를 포함하는 희소 주파수 분석 시스템
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제1항에 있어서,상기 희소 주파수 분석 시스템에서 사용되는 주파수 성분 크기의 초기값, 잡음 분석의 초기값 및 최저 수렴값을 생성하는 초기값 생성부를 더 포함하는 희소 주파수 분석 시스템
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제1항에 있어서,상기 업데이트부는,상기 관측 분산값 계산부에서 계산된 관측 분산값을 사용하여 주파수 성분 크기에 대한 업데이트 값을 계산하여 주파수 성분 크기에 대한 업데이트를 수행하는 주파수 성분 크기 업데이트부, 그리고상기 관측 분산값 계산부에서 계산된 관측 분산값을 사용하여 잡음 분산에 대한 업데이트 값을 계산하여 잡음 분산에 대한 업데이트를 수행하는 잡음 분산 업데이트부를 포함하는, 희소 주파수 분석 시스템
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제2항에 있어서,상기 수렴 판단부는 상기 업데이트부에 의해 업데이트되기 전의 주파수 성분 크기와 상기 업데이트부에 의해 업데이트된 후의 주파수 성분 크기를 사용하여 주파수 성분 크기의 수렴값을 계산하는 수렴값 계산부를 포함하는, 희소 주파수 분석 시스템
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제4항에 있어서,상기 수렴 판단부는 상기 수렴값 계산부에 의해 계산된 주파수 성분 크기의 수렴값이 상기 최저 수렴값보다 작은 경우 상기 주파수 성분 크기가 수렴하는 것으로 판단하는,희소 주파수 분석 시스템
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제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 관측 분산값()은 다음의 관계식에 따라 계산되며,여기서 상기 은 잡음 분산이고, 은 N×N 단위 행렬이며, 및 는 주파수 성분의 특성을 나타내는 딕셔너리 행렬(dictionary matrix)이고, 는 주파수 성분 크기 의 대각 행렬인,희소 주파수 분석 시스템
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제6항에 있어서,상기 주파수 성분 크기의 업데이트를 위한 업데이트 값()은 다음의 관계식에 따라 계산되며,여기서 은 m번째 주파수 성분 크기의 업데이트 값이고, 는 업데이트 전 주파수 성분의 크기이며, 는 상기 음향 신호에 대한 측정 벡터이고, 은 다중 스냅샷의 개수이며, 은 상기 관측 분산값의 역행렬이고, 은 딕셔너리 행렬 A의 m번째 열벡터인,희소 주파수 분석 시스템
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제7항에 있어서,상기 잡음 분산의 업데이트를 위한 업데이트 값()은 다음의 관계식에 따라 계산되며,여기서 은 관측 신호의 길이이며, 는 유의미한(0이 아님) 주파수 성분의 개수이고, 은 활성화된 딕셔너리 행렬로서 인,희소 주파수 분석 시스템
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제8항에 있어서,상기 수렴 판단부가 상기 주파수 성분 크기의 수렴 여부를 판단하기 위해 사용하는 수렴값()은 다음의 관계식에 따라 계산되며,여기서 는 주파수 성분 크기의 업데이트 값이고, 는 업데이트되기 전의 주파수 성분 크기인,희소 주파수 분석 시스템
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수동 소나 시스템을 위한 희소 주파수 분석 방법으로서,배열 센서를 통해 음향 신호가 수신되는 경우 희소 주파수 분석을 위한 초기값을 생성하는 단계 - 상기 초기값은 주파수 성분 크기의 초기값, 잡음 분석의 초기값 및 최저 수렴값을 포함함 -,상기 초기값을 사용하여 상기 음향 신호에 대한 베이즈 정리에 따른 사전 확률의 관측 분산값을 계산하는 단계,상기 관측 분산값을 사용하여 주파수 성분 크기 및 잡음 분산을 업데이트하는 단계, 그리고상기 주파수 성분 크기가 수렴하는 경우, 업데이트되는 주파수 성분 크기 및 잡음 분산을 사용하여 확률 통계적 신호의 복원 기법에 의해 상기 음향 신호에 대한 복원 주파수 추정값을 계산하는 단계를 포함하며,상기 주파수 성분 크기가 수렴하지 않는 경우, 상기 주파수 성분 크기가 수렴할 때까지 상기 관측 분산값을 계산하는 단계, 상기 주파수 성분 크기 및 잡음 분산을 업데이트하는 단계를 반복 수행하는,희소 주파수 분석 방법
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제10항에 있어서,상기 주파수 성분 크기의 수렴 여부는, 상기 주파수 성분 크기의 업데이트 전 값과 업데이트 후의 값의 수렴값이 상기 최저 수렴값보다 작은지 여부를 판단함에 의해 수행되고,상기 수렴값이 상기 최저 수렴값보다 작은 경우, 상기 주파수 성분 크기가 수렴하는 것으로 판단되는,희소 주파수 분석 방법
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