• 제목/요약/키워드: 파수-주파수 스펙트럼

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주파수-파수 스펙트럼과 라돈변환을 이용한 희소 배열 기반 방위추정 기법 연구 (Direction finding based on Radon transform in frequency-wavenumber domain with a sparse array)

  • 최용화;김동현;김재수
    • 한국음향학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.168-176
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    • 2019
  • 배열의 설계주파수보다 높은 주파수의 표적신호가 수신되는 경우 공간 에일리어싱에 의해 빔형성에 모호성이 발생한다. 이를 극복하기 위해 Abadi가 차주파수 빔형성 기법을 제안하였다. 하지만 차주파수 빔형성 기법은 차주파수의 값에 따라 최소한의 대역폭이 필요한 제약조건이 있다. 본 논문에서는 주파수-파수 스펙트럼의 특성과 라돈변환을 이용하여 공간 에일리어싱이 발생하는 표적신호의 방위를 추정하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 대역을 가지는 신호의 주파수 대역 내에서 방위추정의 모호성은 발생하지 않고, 표적의 방위를 추정할 수 있다. 하지만 대역을 가지는 신호에만 적용이 가능한 제약조건이 있다. 광대역 신호에 대해 시뮬레이션을 수행하여 알고리즘을 구현하고, 이를 SAVEX15 (Shallow Water Acoustic Variability EXperiment 2015)의 딱총새우 소음신호를 이용하여 차주파수 빔형성 기법의 결과와 비교 검증하였다.

DFT 전력스펙트럼 평균화를 기반으로 한 미지의 주파수를 가진 단파대 협대역 신호의 검출 (Detection of HF Narrowband Signal with Unknown Frequency Using DFT Power Spectrum Averaging)

  • 김명진;김성필;오종갑
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2000년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.29-32
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    • 2000
  • 본 논문에서는 미지의 반송파주파수를 가진 협대역 신호의 존재를 광대역에서 검출하는 문제를 고려하였다. DFT 전력 스펙트럼을 평균화하여 주파수 영역에서 Neyman-Pearson criterion을 사용하여 신호를 검출하는 방법을 사용하였다. 평균화된 DFT 스펙트럼의 통계적 특성과 검출 threshold 및 검출 확률을 분석하여 보았다.

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모드 잠금된 펄스 레이저와 연속 발진하는 반도체 레이저를 이용한 합주파수 생성 (Sum-frequency Generation Using a Mode-locked Pulsed Laser and a Continuous-wave Diode Laser)

  • 김현학;박남훈;염동일;차명식;문한섭
    • 한국광학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.62-67
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    • 2021
  • 본 연구에서는 모드 잠금된 ps-펄스 광섬유 레이저와 연속 발진하는 좁은 선폭의 반도체 레이저를 이용하여 주기적 분극반전된 LiNbO3(periodically poled lithium niobate; PPLN) 결정에서 합주파수 생성 연구를 수행하였다. 모드 잠금된 펄스 레이저는 중심 파장이 1560.7 nm이고 스펙트럼의 폭은 약 1.1 nm이며, 연속 발진 반도체 레이저는 중심 파장이 1551 nm이고 스펙트럼의 폭은 약 6 MHz로 동작한다. 합주파수 생성을 효과적으로 수행하기 위해서 하나의 단일 모드 광섬유를 이용하여 PPLN 결정 내부에서 두 펌프 광원을 공간적으로 완전히 중첩하였다. 모드 잠금된 펄스 레이저와 좁은 선폭의 연속발진 반도체 레이저에 의해서 모드 잠금된 펄스 형태의 778 nm인 합주파수 생성을 스펙트럼과 시간적인 변화로 확인하였다. 본 연구 결과는 주파수 제어가 가능한 광주파수 빗(optical frequency comb)을 이용한 광주파수 측정 및 고분해 레이저 분광 연구 등 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

침투성 코팅 처리된 벽면 주위의 벽 압력 특성 (Characteristics of Wall Pressure over Wall with Permeable Coating)

  • 송우석;신승열;이승배
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권11호
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    • pp.1055-1063
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    • 2012
  • 16채널 어레이 마이크로폰을 이용하여 난류 유동장 내 벽면 압력섭동에 대한 측정을 수행하였다. 본 실험에 사용된 코팅재질은 약 50 ppi (pores per inch)의 다공성 구조로 이루어진 우레탄 물질로 이루어져 있다. 코팅의 주된 목적은 난류 유동장 내 최소한의 공간을 유지하면서 대류속도로 진행하는 난류 와들을 필터링하는 역할을 하는 것이다. 평판 위 경계층의 측정은 열선 유속계를 이용하였으며 표면 마찰계수 값을 얻기위해 CPM법을 사용하였다. 벽압력 스펙트럼과 파수-주파수 스펙트럼 측정은 코팅에 의해 얼마나 에너지가 저감되는 지를 비교하기 위해 사용되었다. 벽면 코팅은 대류하는 무차원 벽면섭동압력에너지를 저감시켰지만, 컴플라이언트 코팅된 벽면 거칠기로 인해 일반 강체 평판에 비해 상대적으로 발달된 경계층을 형성하였으며 벽면 평균전단응력과 저주파수 압력스펙트럼 레벨도 함께 증가하였다.

골프 드라이버 임팩트 위치에 따른 소리 분석 (Analysis of Sounds from different Impact Points of Golf Driver)

  • 김호성;정동근
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.1-7
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    • 2013
  • 본 연구는 골프 드라이버의 임팩트 위치에 따른 소리의 특성을 평가하고자 하였다. 일정한 임팩트 소리를 발생시키기 위하여 골프공 자유낙하 장치를 고안하여 사용하였다. 임팩트 소리의 시간에 따른 진폭과 주파수영역에서 파워의 피크값 분포가 드라이버 헤드면의 임팩트 위치에 따라 다르게 나타났으나 재현성이 부족하여 비교할 수 없었다. 드라이버의 임팩트 부위에 따른 소리를 구분하기 위하여 대안적인 방법으로 파워스펙트럼 누적합(cumsum)을 사용하였다. 파워스펙트럼 누적합의 20%, 40%, 60%, 80%에 해당하는 주파수를 비교한 결과 드라이버 면의 중앙(center)에서 발생하는 임팩트 소리의 40% 누적합주파수가 바깥쪽(toe)과 안쪽(heel)에서 발생하는 임팩트 소리에 비하여 유의하게 낮은 것을 관찰하였다. 이러한 결과는 드라이버 헤드면의 중앙이 바깥쪽 또는 안쪽에 비하여 임팩트 소리의 저주파수 성분 파워가 상대적으로 높다는 것을 시사하였다.

거제 내만해역에서의 고주파 양상태 해수면 음파산란 채널 측정 및 모의 (Measurement and simulation of high-frequency bistatic sea surface scattering channel in shallow water of Geoje bay)

  • 최강훈;김용빈;김시문;최지웅
    • 한국음향학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.1-9
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    • 2021
  • 해수면 상태에 따른 고주파 양상태 해수면 음파산란 채널 측정 실험은 2020년 4월 거제 내만해역에서 수행되었으며 산란이론을 기반으로 한 모의결과와 비교하였다. 신호는 중심주파수 128 kHz, 대역폭 32 kHz의 선형 주파수 변조 신호를 이용하였다. 파고부이를 통해 측정된 해수면 거칠기로부터 해수면 파수 스펙트럼을 계산하였고 산란이론인 Small Slope Approximation(SSA)에 적용하여 해수면 거칠기에 의한 산란강도를 추정하였다. 또한 실험 당시 풍속을 이용하여 해수면 부근 공기방울층 음파산란을 고려하여 산란강도를 계산하였다. 모의된 산란강도를 이용하여 해수면 산란 채널 세기 임펄스 응답을 모의하였고, 해수면 파수 스펙트럼과 공기방울층 산란에 따른 모의결과를 측정치와 비교, 분석하였다.

SASW실험 분산곡선의 자동화 계산을 위한 주파수-파수 기법 (Frequency-Wave Number Method for the Automated Calculation of the Phase Velocities from the SASW Measurements)

  • 조성호;강태호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.299-310
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    • 2003
  • SASW 실험으로 지반의 전단강성 구조를 구하는 해석과정에 있어서 위상속도의 계산은 SASW 실험의 신뢰도를 좌우하는 매우 중요한 단계이다. 기존의 SASW 자료 분석기법 중 위상속도의 계산은 전문가적 경험을 이용한 위상각 스펙트럼의 분석이 선행되어야 하는데, 위상각 스펙트럼 분석 과정의 난해성은 SASW 기법의 일반화에 장애가 되어 왔었다. 본 연구에서는 SASW 기법에 적용가능하고, 위상속도 계산에 전문가적 경험을 배제할 수 있으며, 자동화함으로써 효율성을 제고할 수 있는 위상속도 계산 기법을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 기법은 다층구조 지반에서의 표면파의 주파수파수 특성을 이용하였으며, 그 개념에 기초하여 주파수파수 기법(Frequency-Wave Number Technique)이라고 하였다. 본 연구에서 제안한 기법의 신뢰성을 검증하기 위하여, SASW 수치실험을 수행하였다. 그리고 SASW 수치실험에 의해 구한 이론 전달함수로부터 위상속도를 계산하여, 위상각전개법으로 구한 위상속도와 비교 검토하였다. 또한, 경기도$\bigcirc$$\bigcirc$ 지구에서 수행한 SASW 실험자료에 대해 본 연구에서 제안한 기법을 적용하여 현장적용성 및 실용성을 확인하였다.

지진기록계 보정과 힐버트 변환 적용에 의한 센서 주파수 응답 계산 (Derivation the Correction of the Component of the Recorder and the Application of Hilbert Transformation to Calculating the Frequency Response of the Sensor)

  • 조창수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제19권2호
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    • pp.84-90
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    • 2016
  • 신규 센서의 성능과 노후화된 센서의 성능 평가를 하는 것은 지진 감시 및 지진연구에 있어서 매우 중요하다고 할 수 있다. 특히 센서 주파수 응답은 지진자료의 보정을 위해서 필수적으로 사용되고 있다. 이 연구에서는 주파수 스펙트럼비를 이용한 지진 기록계의 보정 방법과 시간영역 대역통과필터(bandpass filter)와 힐버트(Hilbert) 변환을 이용한 지진계 주파수 응답을 계산하는 방법을 제시하고자 하였다. 실내 진동대 실험에서 가속도 센서(CMG-5T 1g, 2g 센서)를 설치하고 제안된 방법으로 센서 주파수 응답스펙트럼을 구하였을 때 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 또한 2011년 도호쿠 대지진에 대하여 서울대학교 관측소(SNU)의 STS-2와 ES-T에서 얻어진 자료에 대하여 제안된 방법을 적용한 결과 STS-2 광대역 센서의 저주파수 대역에 대한 주파수 응답을 얻을 수 있었다. 대역통과필터와 힐버트 변환 방법을 이용할 경우, 주파수 스펙트럼비를 이용한 방법보다 신호대 잡음이 낮은 부분에서도 명확한 주파수 응답스펙트럼을 보여주었다.

초음파의 파형 해석에 의한 고감쇠 재료의 평가 (Evaluation of High Attenuation Material Using Utrasonic Wave Analysis)

  • 남영현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.364-370
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    • 1995
  • 본 논문은 초음파법을 이용하여 소결 재료의 비파괴적인 평가 방법을 확립하는데 목적을 두고 있다. 소결 재료의 밀도는 소결체로 제작되는 동안 금형과 분말사이의 마찰 때문에 부분적으로 불균질한 분포를 가지고 있으며 이 불균질성은 에너지 감쇠 계수 및 초음파 반사 에코의 주파수 스펙트럼에 있어 중심 주파수의 변화량에 의해 조사되었다. 초음파의 속도, 탄성계수, 포와송 비는 소결 재료의 밀도와 비례 관계에 있었으며 저면 반사파의 중심 주파수는 초음파의 전파 거리의 증가 및 밀도의 감소에 따라 저주파수 쪽으로 이동하였으나 에너지 감쇠 계수는 밀도의 증가에 따라 감소하고 있었다. 본 논문에서는 반사파의 주파수 스펙트럼에 있어 중심 주파수의 변화가 소결 재료의 비파괴적인 평가 방법으로써의 가능성을 보여주고 있다.

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수중 환경 소음 모델이 적용된 의사 스펙트럼 시간영역 법 합성환경 수중음향채널 모델링 및 시뮬레이션 (The Modeling and Simulation for Pseudospectral Time-Domain Method Synthetic Environment Underwater Acoustics Channel applied to Underwater Environment Noise Model)

  • 김장은;김동길;한동석
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.15-28
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    • 2016
  • 수중환경에서 운영되는 무기체계 획득을 위한 설계/개발을 진행하기 위해 수중음향채널 모델링 및 시뮬레이션을 통한 분석은 필수적이다. 일반적으로 수중음향채널 분석을 위해 사용되는 수중음향 전파 수치해석 모델은 음선이론 법, 정규방식 법, 포물선방정식 법, 파수적분 법이 있으나 다중 주파수 분석일 경우 유효성과 신호처리 및 분석에 제한적이다. 본 논문은 단일 및 다중 주파수 분석 및 신호처리 및 분석이 용이한 기존 의사 스펙트럼 시간영역 법 수중음향 수치해석 모델에 수중환경 소음 모델을 적용하여 실제 수중환경과 유사한 합성환경 수중음향채널을 모델링 하였다. 이렇게 구현된 합성환경 수중음향채널 모델의 유효성을 확인하기 위해 단일 주파수 신호 시나리오 4가지 다중 주파수 신호 시나리오 4가지 및 잠수함 기동에 따른 방사소음 분석 시나리오 시뮬레이션을 통해 의사 스펙트럼 시간영역 법 합성환경 수중음향채널 모델 유효성을 확인하였다.