• 제목/요약/키워드: 대역통과필터 최적화 알고리즘

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유전자 알고리즘을 이용한 IIR 디지털 필터 최적화 (Optimal Design of IIR Digital Filter Using the Genetic Algorithm)

  • 송영준;공성곤
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.800-802
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    • 1999
  • 본 논문에서는 기존의 알고리즘에서 벗어나 새로이 제안된 유전자 알고리즘을 이용하여 디지털 필터를 설계하는데 목적이 있다. 이 방법은 아날로그 필터에서 디지털 필터로의 전환이 불필요하며, 기존의 디지털 필터 설계방법과는 달리 저역통과(low-pass), 고역통과(high-pass), 대역통과(band-pass), 대역소거(band-stop) 필터와 같은 주파수 선택별 필터를 각각 독립적으로 설계 가능하게 하고, 이에 따른 계산 손실을 줄일 수 있다. 유전자 알고리즘을 사용하는데 있어 적합도 함수는 주파수 응답 크기를 이용한다. 실제로 주파수 응답특성과 디지털 필터의 계수와는 밀접한 관계가 있으므로, 원하는 필터의 주파수응답특성을 통해, 디지털 필터의 계수를 최적화 한다. 또한 필터계수 최적화 과정에 있어, 선택, 교배, 돌연변이와 같은 유전 연산자 적용시 필터의 계수들은 각각 안정도가 보장되어지는 범위내에서 선택되게 한다. 디지털 필터를 설계한 후 기존의 방법과 새로이 제안된 방법의 성능을 비교 평가 한다.

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SAW Filter Transmission Characteristics Design with Genetic Algorithm

  • Park, Kyu­-Chil;Kim, Seok­-Jae
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.1767-1775
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    • 2003
  • SAW(Surface Acoustic Wave) 필터는 탄성표면파를 응용한 신호처리 기능 소자로, 각종 통신 기기의 고주파 회로의 대역 통과 필터로 이용된다. 기본적인 구성은 압전체 기판의 표면에 전기 신호와 표면파를 서로 교환하기 위한 입/출력 IDT(interdigital transducer) 한 쌍으로 이루어진다. 그 주파수 특성은 입/출력 IDT의 간격과 각각의 길이에 의해 결정되어지며, 대역 통과 필터의 특성을 지닌다. 본 논문은 이런 SAW 필터의 수치 설계 방법론에 관한 것이다. 입력 IDT의 전극의 길이를 변수로 정하고, 중심 주파수, 통과 대역의 폭과 정지 대역의 감소치가 주어졌을 때 적응/최적화 알고리즘을 이용하며 필터를 설계한다. 설계하고자 하는 필터 특성과 임의의 시간에 만들어진 필터와의 오차를 목적 함수로 정하고, 이 목적 함수를 최소화하는 것으로 필터의 설계가 가능하게 된다. SAW 필터의 계산 모델로는 델타 함수 모델과 등가 회로 모델을 사용하였으며, 최적화 알고리즘으로는 유전자 알고리즘을 사용하였다.

Withdrawal Weighting SAW 필터의 최적 설계 (Optimization of the Withdrawal Weighting SAW Filter)

  • 이영진;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.23-30
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    • 1999
  • 본 연구에서는 통과대역폭, 리플, 저지대역 감쇠도의 필터특성을 고려하여 주어진 입력사양에 부합하는 withdrawal SAW 필터의 새로운 최적화 알고리즘을 개발하고자 하였다. 필터의 성능해석을 위해 델타함수 모델을 이용하였으며, 대표적인 필터구조로서 균일한 입력 IDT에 대해 출력단을 withdrawal weighting하는 경우를 선정, 해석하였다. 이를 위해 여덟개의 설계변수를 선정하였으며 각각의 변화가 성능변수에 미치는 영향을 고려하여 세 단계를 거쳐 최적화 알고리즘을 완성하였다. 첫 단계에서는 삽입손실을 고려하여 입출력 전극수와 형상의 규격을 결정하고 다음 단계에서는 위상반전 방법을 이용하여 대역폭을 조절하며, 마지막 단계에서는 전극을 추가, 제거하는 방법을 통해 저지대역의 특성규격을 만족시켰다. 본 연구를 통해 제시하는 새로운 withdrawal weighting 필터 설계방법은 기존의 설계 방법들과는 달리 통과대역폭, 리플. 저지대역 억압도, 삽입손실 등의 필터특성을 동시에 고려하며 주어진 입력사양에 부합하는 필터를 최적화할 수 있다.

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유전 알고리즘을 이용한 도파관 스텁 구조의 최적화 (Optimization of a waveguide with stubs based on the genetic algorithm)

  • 조용희
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.648-651
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    • 2009
  • 다양한 통신시스템 설계에 사용되는 다중 스텁 도파관 구조가 주파수 필터링 특성을 가진 것을 모드정합법을 이용해 보인다. 주파수 필터링 특성을 가진 다중 스텁 도파관 구조의 통과 대역과 차단 대역을 자동으로 설계하기 위해 적합도 함수를 정의하고 유전 알고리즘으로 구현 가능함을 보인다. 스텁 도파관 구조가 주파수 필터링 특성을 가진 것을 수치해석적으로 보이고 다양한 매개변수에 대한 특성변화를 관찰한다.

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제한된 최소 자승 오차 기준에 의한 다양한 FIR 필터 구현 (Implementation of Various FIR Filters using Constrained Least Square Criterion)

  • 홍승억;김중규
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권10호
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    • pp.175-185
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    • 1998
  • 본 논문에서는 Adams에 의해 제안된 제한된 최소 자승 오차 기준에 의한 FIR 필터 설계 방법을 기초로 하여 저역 통과 필터 외의 다른 여러 가지 필터를 설계할 수 있는 방법론을 제시하였다. 이 방법에 의한 설계는 기존의 자승 오차 최소화 방법과 최대 오차 최소화 방법의 혼합된 형태로써 오차 기준으로 자승 오차와 최대 오차 두 가지를 동시에 고려하게 되며, 최고 이득, 전이 대역폭, 자승 오차 세가지가 모두 만족될 때만 그 해 즉, 임펄스 응답을 찾을 수 있게 된다. 이때 최적화 과정에서는 다중 교환 알고리즘을 이용하였다. 본 논문은 위의 두 중요 오차 기준의 상호 보완을 통하여 다중 대역 통과 필터, 미분기 및 Hilbert 변환기등의 최적 설계에 적용할 수 있는 방법에 대해 고찰하였으며, 그 결과 제한된 최소 자승 오차 기준에 의한 설계 방법이 단순한 저역 통과 필터 뿐만이 아니라 여러 가지 다양한 FIR 필터 설계에 있어서도 그 우수함을 증명할 수 있었다.

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FHSS방식을 채용한 RF-CBTC 열차제어시스템 정보 전송의 안정화에 관한 연구 (Study on the stabilisateur of information transmission in RF-CBTC train control system using the FHSS system)

  • 오세화;김철환;이기서
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.455-468
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    • 2014
  • RF-CBTC 열차제어시스템 무선 정보 송 수신의 이상적인 값을 도출하기 위하여 운영기관인 신분당선을 모델로 하여 터널환경에서 측정 및 시험하고, 알고리즘을 제시하여 끊임없는(Seamless) Hand off를 구현하기 위한 방안을 마련하였다. 또한 주파수 간섭 및 재 전송률을 줄이기 위하여 이상적인 값(-57dB)을 제시하고, 무선통신을 이용한 열차제어 시스템의 안정적인 데이터 통신이 가능하도록 주파수 최적화를 증명하였다. 이러한 결과를 토대로 신분당선 2단계구간에 실무적용 할 계획이다.

효율적인 SHM을 위한 압축센싱 기술 - Kobe 지진파형을 이용한 CAFB의 최적화 및 지진응답실험 중심으로 (Compression Sensing Technique for Efficient Structural Health Monitoring - Focusing on Optimization of CAFB and Shaking Table Test Using Kobe Seismic Waveforms)

  • 허광희;이진옥;서상구;정유승;전준용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.23-32
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    • 2020
  • 압축센싱 기술인 CAFB는 대상 구조물의 원시신호를 목적된 주파수 범위의 신호로 압축하여 획득하도록 개발되었다[27]. 이때 압축센싱을 위해 CAFB는 대상 구조물의 목적된 주파수 범위에 따라 다양한 기준신호로 최적화 될 수 있다. 또한, 최적화된 CAFB는 지진과 같은 돌발/위험상황에서도 대상 구조물의 유효한 구조응답을 효율적으로 압축할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 상대적으로 유연한 구조물의 효율적인 구조 건전도 모니터링을 위하여 목적된 주파수 범위를 10Hz 미만으로 설정하고, 이를 위한 CAFB의 최적화 방법과 지진상황에서 CAFB의 지진응답성능을실험적으로 평가하였다. 이를 위해 본 논문에서는, 먼저 Kobe 지진파형을 이용하여 CAFB를 최적화하였고, 이를 자체 개발한 무선 IDAQ 시스템에 임베디드 하였다. 그리고, Kobe 지진파형을 이용하여 2경간 교량에 대한 지진응답실험을 수행하였다. 마지막으로 CAFB가 내장된 IDAQ 시스템을 이용하여 실시간으로 2경간 교량의 지진응답을 무선으로 획득하고, 획득된 압축신호는 원시신호와 상호 비교하였다. 실험의 결과로부터 압축신호는 원시신호와 대비하여 우수한 응답성능과 데이터 압축효과를 보였고, 또한 CAFB는 지진상황에서도 구조물의 유효한 구조응답을 효과적으로 압축센싱할 수 있었다. 최종적으로 본 논문에서는 목적된 주파수 범위(10Hz 미만)에 적합하도록 CAFB의 최적화 방법을 제시하였고, CAFB는 지진상황의 계측-모니터링을 위해 경제적이고 효율적인 데이터 압축센싱 기술임을 증명하였다.