Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη μεθόδoυ υπολογισμού της συνδεσιμότητας περιοχών του εγκεφάλου κατά την διάρκεια μιας πραγματικής και μιας φανταστικής κίνησης του δακτύλου. Η μελέτη βασίζεται σε μετρήσεις (καταγραφές) ηλεκτροεγκεφαλογραφημάτων (ΗΕΓ). Η συνδεσιμότητα εκφράζεται ποσοτικά με το μέγεθος της συνάφειας (coherence) και μπορεί να δώσει απάντηση στο κατά πόσο τα σήματα του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος που παίρνουμε από τα δυο κανάλια σχετίζονται μεταξύ τους. Για να το πετύχουμε αυτό υλοποιήσαμε μια μη γραμμική υπολογιστική μέθοδο συγχρονισμού. Η μη γραμμική μέθοδος ανάλυσης και υπολογισμού της συνδεσιμότητας των εγκεφαλικών περιοχών που υλοποιήθηκε έγινε στο μαθηματικό χώρο της φάσης. Σε αυτό το χώρο το σήμα μου είναι ένα δυναμικό σύστημα. Η πληροφορία που περιέχεται σε αυτό ποσοτικοποιείται με μια μέθοδο που βασίζεται στην ανάλυση του συγχρονισμού φάσης (Phase Dynamics Modelling, PDM). Η ιδέα του συγχρονισμού φάσεων προσφέρει μία νέα προοπτική στην κατανόηση και ποσοτικοποίηση των δυναμικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ συστημάτων συζευγμένων ταλαντωτών. Λαμβάνοντας υπόψη μας την μη γραμμική φύση των νευρικών βιοσημάτων, παρουσιάζουμε μια νέα προσέγγιση στην αναγνώριση της εγκεφαλικής δραστηριότητας και συσχέτισης κατά την διάρκεια πραγματικής και φανταστικής κίνησης του δείκτη των δακτύλων του χεριού. Χρησιμοποιούμε την τεχνική Empirical Mode Decomposition. Η τεχνική αυτή, η οποία είναι το βασικό αντικείμενο μελέτης της εργασίας ονομάζεται εμπειρικός τρόπος αποδόμησης του σήματος (empirical-mode-decomposition EMD) και χρησιμοποιείται για να κάνουμε αποσύνθεση των δεδομένων του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (EEG) σε έναν αριθμό στοιχειωδών 3 ορθογώνιων συναρτήσεων (elementary – orthogonal modes) με καλά καθορισμένη χρονομεταβλητη συμπεριφορά.(IMFs). Πιθανό πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι οτι με τις παραδοσιακές η μη γραμμικότητα του συστήματος ίσως οδηγήσει σε απώλεια της ενέργειας σε υψηλή συχνότητα με αποτέλεσμα να έχουμε ψεύτικο συγχρονισμό. Είναι μια νέα τεχνική μέθοδος ανάλυσης σημάτων η οποία βασίζεται στον μετασχηματισμό Hilbert – Huang. Στην παρούσα εργασία δίνεται έμφαση στις ομοιότητες δομικής και λειτουργικής οργάνωσης των εγκεφαλικών διασυνδέσεων που πραγματοποιούνται κατά την διάρκεια πραγματικής και φανταστικής κίνησης Στο πείραμα που μελετάμε η ανάλυση συσχέτισης φάσης πραγματοποιείται στο κομμάτι (imf) που αντιστοιχεί στον βητα ρυθμό ( 4th component). H αναπαραγωγή των αποτελεσμάτων με την μέθοδο EMD στον βητα ρυθμό και στην συνέχεια η ανάλυση συγχρονισμόυ φάσης προάγει αυτή την μέθοδο ως: προσαρμοστική (adaptive)-εναλλακτική (alternative) μέθοδο αναγνώρισης πραγματικών συναρτήσεων που προέρχονται από ολόκληρο το σήμα , παρέχοντας έναν νέο τρόπο καθορισμού συγκεκριμένου εύρους ζώνης συχνοτήτων μέσα στην οποία έχουμε φαινομενα συσχέτισης[13]. Η συνέπεια των αποτελεσμάτων τα οποία προέρχονται από ποικίλες καταγραφές αποτελούν σαφή ένδειξη ότι η ανάλυση του συγχρονισμού φάσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν ένα επιπλέον κριτήριο για ένα σύστημα (E-HY) προκειμένου να κωδικοποιήσει την πρόθεση της κίνησης. / -

Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η επεξεργασία μεθόδων Ανάλυσης Ανεξάρτητων Κυρίαρχων Συνιστωσών (Independent Component Analysis) με εφαρμογή σε γεωηλεκτρικά και ηχητικά σήματα. Σκοπός αυτής της μεθόδου είναι η ανάκτηση των ανεξάρτητων κυρίαρχων συνιστωσών (δηλαδή τα σήματα των πηγών) από τα σήματα μίξης. Πραγματοποιήθηκαν εφαρμογές με τη μέθοδο ICA σε τρεις μορφές (πρότυπα, φωνής και γεωηλεκτρικά) σημάτων, καθώς και σε εικόνες, μέσω MATLAB. Η μέθοδος αυτή εκτελέστηκε με τη χρήση του αλγόριθμου FAST-ICA, ο οποίος δίνει τη δυνατότητα διαχωρισμού των πηγών από τα σήματα μίξης. Υπάρχουν δύο τρόποι εφαρμογής του αλγόριθμου FAST-ICA για τα σήματα, ο ένας είναι μέσω GUI και ονομάζεται FAST-ICA LAB και ο άλλος χρησιμοποιώντας τον κώδικα των αλγόριθμων FAST-ICA1 και ICA. Ακόμα πραγματοποιήθηκαν εφαρμογές σε εικόνες χρησιμοποιώντας επίσης τον αλγόριθμο FAST-ICA και η επεξεργασία εκτελέστηκε μέσω GUI που ονομάζεται ICA LAB. Γενικά, αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορα πεδία όπως: οπτική απεικόνιση νευρώνων, αναγνώριση προσώπου, πρόβλεψη των τιμών του χρηματιστηρίου, κινητές τηλεφωνικές επικοινωνίες, αναγνώριση χρώματος αντικειμένου, ηλεκτροεγκεφαλογράφημα, επεξεργασία φωνής, κ.τ.λ. / The main object of this work is the process of methods of Analysis of Independent Sovereign Components with application in geoelectric and sound signals. The purpose of this method is to recuperate the independent sovereign components (signals of sources) from the mixture signals. The applications have been realised by method ICA not only in three forms (models, voice and geoelectric) signals but also in pictures through MATLAB. This method has been executed by the use of algorithm FAST-ICA, which gives the possibility to compare the sources from the mixture signals. There are two ways we can apply the algorithm FAST-ICA for the signals, there is one through GUI and is named FAST-ICA LAB and there is also one other using the code of algorithms FAST-ICA1 and ICA. In addition, the applications were realised in pictures using the algorithm FAST-ICA and the process was executed through GUI that is called ICA LAB. All in all, this method can be used in different fields such as: optical representation neurons, pattern recognition and procession of sound.

No description available.

No description available.

In a reverberant enclosure, acoustic speech signals are degraded by reflections from walls, ceilings, and objects. Restoring speech quality and intelligibility from reverberated speech has received increasing interest over the past few years. Although multiple channel dereverberation methods provide some improvements in speech quality/ intelligibility, single-channel dereverberation remains an open challenge. Two types of advanced single-channel dereverberation methods, namely acoustic domain spectral subtraction and modulation domain filtering, provide small improvement in speech quality and intelligibility. In this thesis, we study single-channel dereverberation algorithms. Firstly, an upper bound of time-frequency masking (TFM) performance for dereverberation is obtained using ideal time-frequency masking (ITFM). ITFM has access to both the clean and reverberated speech signals in estimating the binary-mask matrix. ITFM implements binary masking in the short time Fourier transform (STFT) domain, preserving only those spectral components less corrupted by reverberation. The experiment results show that single-channel ITFM outperforms four existing multi-channel dereverberation methods and suggest that large potential improvements could be obtained using TFM for speech dereverberation. Secondly, a novel modulation domain spectral subtraction method is proposed for dereverberation. This method estimates modulation domain long reverberation spectral variance (LRSV) from time domain LRSV using a statistical room impulse response (RIR) model and implements spectral subtraction in the modulation domain. On one hand, different from acoustic domain spectral subtraction, our method implements spectral subtraction in the modulation domain, which has been shown to play an important role in speech perception. On the other hand, different from modulation domain filtering which uses a time-invariant filter, our method takes the changes of reverberated speech spectral variance along time into account and implements spectral subtraction adaptively. Objective and informal subjective tests show that our proposed method outperforms two existing state-of-the-art single-channel dereverberation algorithms. / Thesis (Master, Electrical & Computer Engineering) -- Queen's University, 2011-07-20 03:18:30.021

Narrowband optical filtering and chromatic dispersion are two important issues that affect optical fiber transmission performance. Recent technological developments in high-speed digital signal processors, digital-to-analog converters and analog-to-digital converters have enabled the implementation of electronic signal processing (ESP) in optical transmission systems leading to adaptive and cost efficient integrated solutions. This thesis focuses on applying ESP at the transmitter to pre-compensate for narrowband optical filtering and chromatic dispersion. A novel electronic pre-compensation approach was proposed to deal with narrowband optical filtering. The effectiveness was demonstrated by a straight-line experiment and a recirculating loop experiment for 10 Gb/s non-return-to-zero on-off-keying (NRZ-OOK). Moreover, the work was extended to NRZ differential-phase-shift-keying as well as 20 Gb/s NRZ differential-quadrature-phase-shift-keying. Experimental results demonstrate that electronic pre-compensation effectively reduces the degradation in system performance induced by narrowband optical filtering. Electronic dispersion pre-compensation was investigated using a semiconductor InP Mach-Zehnder modulator (MZM) for the NRZ-OOK modulation format at 10.709 Gb/s aiming at providing a cost efficient implementation for core and metro transmission networks. A brute-force method was developed to determine the requisite drive i voltages due to the nonlinear voltage dependent attenuation and phase constants of the InP MZM. The transmission results for the recirculating loop and straightline experiments demonstrate that an InP MZM provides comparable dispersion precompensation performance with a conventional LiNbO3 MZM. Use of the NRZ-OOK modulation format and InP MZM provides a simple and cost-efficient solution for core and metro transmission network. Dispersion pre-compensation was also performed for a 85.672 Gb/s polarization multiplexed 16-ary quadrature amplitude modulation (PM-16QAM) modulation format with digital coherent detection and offline digital signal processing. The transmitter was characterized to ensure the quality of the 16QAM signal generation. Simulation results indicate the impact of the modulator bias voltage error on system performance. Recirculating loop experimental results demonstrate that the performance of dispersion pre-compensation is comparable with dispersion post-compensation, thus providing the possibility to combine dispersion pre- and post-compensation for PM- 16QAM coherent transmission for further performance improvement. / Thesis (Ph.D, Electrical & Computer Engineering) -- Queen's University, 2011-10-29 13:01:01.347

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.