• 제목/요약/키워드: 주파수 샘플링

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지표수-지하수 연계 특성 분석용 다심도 및 인공지능 스마트 계측장치 개발 (Development of multi-depth and artificial intelligence smart measuring device for analyzing surface water-groundwater correlation characteristics)

  • 임우석;황찬익;최명락;김규범
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.380-380
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    • 2020
  • 가뭄 피해 극복을 위한 인공 함양지 통합관리시스템의 일부로써 지표수-지하수 연계 특성 분석용 의사결정을 전달하는 인공지능 스마트 계측기의 필요성이 꾸준히 제기되어 왔으나 실용성과 효율성을 동시에 갖춘 계측기는 시장에 출시되지 않았다. 기존의 계측기는 단순 측정이 목적이었으며 분석을 위해서는 일정 기간 직접 계측하여 분석하거나, 계측데이터를 원격 망을 통하여 서버로 전송하고 관리자가 데이터를 해석하는 방식을 취하였다. 또한, 수질 계측과 수질의 미소 변동성을 동시에 계측하여 수질 변화상태를 판단 할 수 있는 수질 계측기는 상품화되지 않아 다목적 수질 분석에 한계점을 갖고 있다. 이러한 한계점이 기존의 지하수 수질 계측기로는 불가능한 수중 라돈을 채수 없이 계측 가능하도록 하고, 순간 수질 변화 및 수질 변화 요인분석이 가능한 계측을 위하여 라돈, 전도도, 수위, 수온 및 필름형 pH 센서를 개발하여 적용한 다항목 계측기로 통합하는 연구가 필요한 이유이다. 개발한 계측기는 빅데이터 기반의 지능형 수질 변동성 분석 알고리즘을 내장하고 수직 깊이 방향의 다중심도 계측이 가능하도록 핵심적인 통신 연결성을 확보하였고 다양한 수질에서 견딜 수 있으며 특히 인공함양에서 발생하는 철, 망간에 부식되지 않는 재질을 이용하여 설계한 '지표수-지하수 연계 특성 분석용 다심도 및 인공지능 스마트 계측장치'이다. 본 장치는 기존 지하수 수질 계측기에서는 불가능하였던 순간 수위변화 및 수위변화 요인분석이 가능한 계측을 위하여 초당 측정 샘플링 주파수(10Hz)를 높인 계측회로를 개발하여 적용하였다.

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도달시간차 기반의 음원 위치 추정법의 정확도 향상을 위한 딥러닝 적용 연구 (Deep learning-based approach to improve the accuracy of time difference of arrival - based sound source localization)

  • 정일주;허현석;정인지;이승철
    • 한국음향학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.178-183
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    • 2024
  • 본 연구는 데이터 기반의 딥러닝 접근 방식을 통해 도달 방향 추정의 정확성과 정밀성의 개선을 통해 보다 강건하고 정확한 음원 위치 추적 기술을 제안한다. 본 연구에서는 도달시간 차 기반의 음원 위치 추적법을 개선함을 목적으로 하며, 이를 위해 상호상관함수로부터 정확하고 정밀한 시간 지연을 추정한다. 실제 마이크로폰으로부터 계측된 값은 많은 잡음이 혼입된 형태이므로, 따라서 실제 도달시간 차이를 정확히 추정하는 것이 여전히 이 분야의 한계로 남아있다. 또한, 마이크로폰으로 부터 실제 신호를 계측하는 과정에서 신호는 디지털화가 되며, 계측 시스템의 샘플링 주파수에 의해 측정 정밀도가 한정되는 양자화 오류를 수반한다. 본 연구에서는 딥러닝 기반 접근법을 통해, 기존의 방법이 가지는 한계를 극복한다. 또한 본 연구에서는 획득된 상호상관함수로부터 시간 지연을 추정하는 원리를 분석하기 위해, 두 개 및 세 개의 마이크로폰으로 구성된 배열에 대한 검증을 수행한다. 마지막으로, 실험을 통해 본 방법의 실제 활용성을 검증한다.

고속 DVD 시스템에서 비대칭 신호 보정기와 결합한 Digital PLL 설계 (Design of Digital PLL with Asymmetry Compensator in High Speed DVD Systems)

  • 김판수;고석준;최형진;이정현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권12A호
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    • pp.2000-2011
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    • 2001
  • 본 논문에서는 기존 1배속 및 6배속과 같은 저속 DVD 시스템에서 설계되었던 Analog PLL(Phase Locked Loop)을 고배속 동작에 유용하게 디지털화 했으며, 고속인 20배속 DVD 시스템에서의 최적 Digital PLL 모델을 제시하였다. 특히, 고속 DVD 시스템 설계에서 성능 열화의 주요 원인인 bulk delay, 샘플링 클럭 주파수 오타, 비대칭 신호 현상과 같은 채널 영향들을 고려하여 안정적으로 동작할 수 있는 DPLL 설계에 초점을 맞추었다. 우선, DPLL에서는 새로운 타이밍 에러 검출 알고리즘으로 변형된 Early-Late 방법을 제시하였다. 그리고, 비대칭 신호 보정기에는 고속으로 동작하고 안정적으로 보정 역할을 수행하는 영점교차 지점을 이용한 4샘플 신호 보정 알고리즘을 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 타이밍 에러 검출기는 기존 방식에 비해 각각, 3dB의 SNR 이득과 지터성능이 4배 향상됨을 볼 수 있었고 또한, 영점교차 지점에서 4샘플 신호를 이용한 보정 알고리즘은 기존 방식에 비해 보상시간의 50% 단축과 2dB의 SNR 이득, 지터 성능의 34% 효율을 볼 수 있었다. 최종적으로 제안된 비대칭 보정기와 DPLL이 통합된 시스템을 BER 성능 평가를 통해서 기존 알고리즘에 비해 제안된 방식이 0.4dB, 2dB 성능 향상을 확인하였다.

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IF 대역 신호처리 시스템 응용을 위한 13비트 100MS/s 0.70㎟ 45nm CMOS ADC (A 13b 100MS/s 0.70㎟ 45nm CMOS ADC for IF-Domain Signal Processing Systems)

  • 박준상;안태지;안길초;이문교;고민호;이승훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권3호
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    • pp.46-55
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    • 2016
  • 본 논문에서는 IF 대역의 고속 신호처리 시스템 응용을 위해 높은 동적성능을 가지는 13비트 100MS/s ADC를 제안한다. 제안하는 ADC는 45nm CMOS 공정에서 동작 사양을 최적화하기 위해 4단 파이프라인 구조를 기반으로 하며, 광대역 고속 샘플링 입력단을 가진 SHA 회로는 샘플링 주파수를 상회하는 높은 주파수의 입력신호를 적절히 처리한다. 입력단 SHA 및 MDAC 증폭기는 요구되는 DC 이득 및 넓은 신호범위를 얻기 위해 이득-부스팅 회로 기반의 2단 증폭기 구조를 가지며, 바이어스 회로 및 증폭기에 사용되는 소자는 부정합을 최소화하기 위해 동일한 크기의 단위 소자를 반복적으로 사용하여 설계하였다. 한편, 온-칩 기준전류 및 전압회로에는 배치설계 상에서 별도의 아날로그 전원전압을 사용하여 고속 동작 시 인접 회로 블록에서 발생하는 잡음 및 간섭에 의한 성능저하를 줄였다. 또한, 미세공정상의 잠재적인 불완전성에 의한 성능저하를 완화하기 위해 다양한 아날로그 배치설계 기법을 적용하였으며, 전체 ADC 칩은 $0.70mm^2$의 면적을 차지한다. 시제품 ADC는 45nm CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 각각 최대 0.77LSB, 1.57LSB의 값을 가지며, 동적성능은 100MS/s 동작 속도에서 각각 최대 64.2dB의 SNDR과 78.4dB의 SFDR을 보여준다. 본 시제품 ADC는 $2.0V_{PP}$의 넓은 입력신호범위를 처리하는 동시에 IF 대역에서 높은 동적성능을 확보하기 위해 사용공정상의 최소 채널 길이가 아닌 긴 채널 기반의 소자를 사용하며, 2.5V의 아날로그 전압, 2.5V 및 1.1V 두 종류의 디지털 전원전압을 사용하는 조건에서 총 425.0mW의 전력을 소모한다.

디지털주파수계전기의 고속 샘플링추정기법 (A Technique for Fast Sampling Measurement of Digital Frequency Relay)

  • 남시복;이훈구;마석범;김진수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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    • pp.185-190
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    • 2006
  • Frequency and phasor are the most important quantities in power system operation because they can reflect the whole power system situation. Frequency reflects the dynamic energy balance between load and generating power, while operators use phasor to constitute the state of system and, moreover, phasor based line relays are currently used in most power systems. So frequency and phasor are regarded as indices for the operating power systems in practice. The proposed technique is suitable for estimation near-nominal, nomina), and off-nominal frequencies. It is useful in designing microprocessor-based relays and meters that need to measure power system frequency. Performance test results, using signals from EMTP source and Excel program, indicate that the proposed technique can provide accurate estimates within 16ms. Maximum estimation errors observed during testing are of the order of 0.006Hz for nominal, near-nominal, and off-nominal frequencies. The proposed technique provides accurate estimates in presence of noise and harmonics and in case ground fault. The rate change of the phase angle is used for estimation. To confirm the validity of the proposed algorithm, the simulation studies carried out on a typical 154[KV] double T/L system by using EMTP software. Some test results are presented in the paper.

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디지털 오실로스코프와 컴퓨터 제어기법을 이용한 고주파 자기특성 측정장치 제작 (Fabrication of High Frequency Magnetic Characteristics Measurement System Using Digital Oscilloscope and Computer Remote Control)

  • 김기옥;이재복;송재성;민복기
    • 한국자기학회지
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    • 제7권6호
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    • pp.327-333
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    • 1997
  • 페라이트, 비정질 코아등의 고주파 연자성재료의 고주파 자기특성 데이터를 디지타이징 방법으로 얻고, 철손 및 B-H 곡선, 투자율을 자동적으로 측정할 수 있는 고주파 자기특성측정장치를 제작하였다. 본 시스템은 교류 인가를 위한 신호발생기와 전력증폭기, 인가자장을 게측하기 위한 전류측정용 저항, H 및 B 신호를 디지타이징 (digitizing)하기 위한 대역폭 500 MHz, 샘플링속도 1 Gs/s의 디지털 오실로스코프, 시스템 제어에 사용되는 GPIB 케이블 및 퍼스널 컴퓨터로 구성되었다. 자계 H 계측을 위한 전류센서로서 저항기(resistor)와 Rogowski 코일을 비교 검토한 결과 고주파 변류기 (current transformer : 이하 CT)가 주파수 특성과 노이즈 억제효과에서 보다 우수하였다. 측정시스템에 동작자속밀도 설정, 비대칭 B-H 곡선의 보정, 구형파등의 다양한 파형지원등의 기능을 부가하였다.

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신호의 리샘플링에 의한 실시간 주파수 계측 알고리즘 (A real-time frequency measuring algorithm by resampling of a signal)

  • 윤재현;이승주;김기영;이현철;윤양웅;박형준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2718-2720
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    • 2002
  • The algorithm that can estimate frequency in real-time by using the resampling of a signal which was known frequency band like biological signals, was suggested in this study. A sinusoid signal is simulated as a practical measured signal. The sinusoid signal is sampled by using the impulse-train, and is subtracted the backward sample from forward by the sampled signals. The continuous sign, such as positive, negative or zero is counted from the calculation result of the subtraction, and those is stored. Therefore, the measured frequency is estimated by using the magnitude of continuous sign and the sampling period. The algorithm designed in this study is proven through the computer simulation.

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1/4-레이트 기법을 이용한 클록 데이터 복원 회로 (A Clock and Data Recovery Circuit using Quarter-Rate Technique)

  • 정일도;정항근
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권2호
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    • pp.130-134
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    • 2008
  • 본 논문에서는 1/4-레이트 기법을 사용한 클록 데이터 복원회로를 제안하였다. 제안한 클록 데이터 복원회로를 사용함에 따라 VCO의 발진 주파수를 낮추므로 고속 동작에 유리하다. 제안된 클록 데이터 복원회로는 기존 클록 데이터 복원회로 보다 낮은 지터 특성과 넓은 풀인(pull-in) 범위를 갖는다. 제안된 클록 데이터 복원회로는 1/4-레이트 뱅-뱅 형태의 오버샘플링 위상 검출기, 1/4-레이트 주파수 검출기, 2개의 전하펌프 회로와 저역 통과 필터 그리고 링 VCO회로로 구성되어 있다. 제안된 클록 데이터 복원회로는 $0.18{\mu}m$ 1P6M CMOS 공정으로 설계되었고, 칩 면적과 전력 소모는 $1{\times}1mm^2$, 98 mW 이다.

고속 고분해 테라헤르츠 시간영역 분광기 (High-Speed High-Resolution Terahertz Time-Domain Spectrometer)

  • 김영찬;김기복;이대수;이민우;안재욱
    • 한국광학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.370-375
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    • 2008
  • 본 논문에서 비동시성 광샘플링(asynchronous optical sampling; AOS) 방식을 이용하는 고속 고분해 테라헤르츠 시간영역 분광(terahertz time domain spectroscopy; THz-TDS)을 시연한다. 모터로 구동되는 선형 스테이지를 사용하지 않고, 약간 다른 반복 주파수를 갖는 두 대의 펨토초 레이저를 각각 테라헤르츠파 발생과 검출에 사용하여 고속으로 10 ns의 시간축 상의 신호를 획득하고 fast Fourier transformation(FFT)을 통하여 100 MHz의 주파수 분해능을 갖는 고분해 분광을 구현한다. Cross-correlation 방법에 의해 시간 분해능은 278 fs으로 측정되었다. 또한, 본 분광기를 이용하여 수증기의 투과 스펙트럼을 측정하고 흡수선들을 분석하였다.

광대역 VHF 기저대역 모뎀의 효율적인 송·수신 기법 (An Efficient Transceiver Technique for Wideband VHF Baseband Modem)

  • 이황희;김재환;양원영;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38B권4호
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    • pp.305-313
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    • 2013
  • 본 논문에서는 ETS EN 300 392-2에 기반을 둔 Wideband VHF 통신시스템의 FMT (Filtered Multi-Tone) 전송방식으로서, 기존의 세 가지 구현 방법, 즉 각 부반송파 별로 대역이 다른 SRRC (Square-Root Raised Cosine) 필터를 사용하는 direct filtering 방식과, 송 수신측에서 각각 IDFT-PPN (Poly-Phase Network)와 PPN-DFT를 사용하는 PPN-DFT 방식, 그리고 이 두 가지 방식처럼 시간영역에서 필터링하는 대신 주파수영역에서 필터링하는 Extended IDFT-DFT 방식을 기술한다. 그리고, 수신측에서 관심있는 부반송파들만에 대한 DFT값들을 매 샘플시점마다 계산하는 Extended DFT-SDFT (Sliding Discrete Fourier Transform) 방식을 제안하고, 다중 사용자에게 부반송파가 할당되고 각 사용자 신호가 서로 다른 채널을 통해 전송되는 환경에서 이 방식이 각 사용자 신호에 대해 개별적으로 (다른 사용자 신호들에 상관없이) 훈련 심볼을 사용하지 않는 블라인드 심볼 타이밍의 강점이 있다는 것을 보여준다.