• 제목/요약/키워드: 힐버트 변환

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MAG 알고리즘에 의한 힐버트 변환기의 하드웨어 복잡도 감소에 관한 연구 (A Study on the Hardware Complexity Reduction of Hilbert transformer by MAG algorithm)

  • 김영웅;이영석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.364-370
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    • 2011
  • 힐버트 변환은 무선 디지털 통신으로부터 수신된 대역통과 신호를 저역통과 신호로 변환시켜 사용자에게 필요한 정보를 제공할 수 있는 역할을 수행한다. 힐버트 변환의 기본 연산과정은 승산과 가산 연산으로 구성되어 있으며, 힐버트 변환을 하드웨어로 구현한 힐버트 변환기는 승산기 설계에서 많은 양의 게이트들을 이용한 설계가 요구되고, 이에 따라 구현된 힐버트 변환기는 높은 소비전력과 넓은 면적을 차지하여 모바일 디지털 기기의 전체적인 성능에 영향을 미친다. 본 논문에서는 MAG(Minimum Adder Graph) 알고리즘을 이용하여 승산 연산의 복잡도를 감소시켜 디지털 통신기기 특히 모바일 시스템의 구성요소인 힐버트 변환기를 기존의 방법보다 더 적은 게이트를 이용하여 구현할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 Xilinx사의 ISE환경에서 모의 실험하여 성능의 우수함을 보여주었다.

힐버트 변환을 이용한 디지털 위상천이기의 성능 분석 (Performance Analysis of digital phase shifter using Hilbert transform)

  • 서상규;정봉식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.39-44
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    • 2013
  • 본 논문에서는 멀티암(multi-arm) 스파이럴 안테나용 디지털 위상천이기(digital phase-shifter)를 힐버트 변환(Hillbert transform)을 이용하여 설계하였다. 힐버트 변환은 입력신호에 포함된 모든 주파수 성분을 $90^{\circ}$ 위상천이 시키며, 퓨리에 변환(Fourier transform)과 역퓨리에 변환(Inverse FIT)을 통해 구현된다. 디지털 위상천이기는 ADC(Analog-digital converter)로 샘플링된 입력신호에 힐버트 변환을 적용하여 위상차가 $90^{\circ}$인 두 신호를 생성하고, 이 두 신호를 이용하여 입력신호의 위상을 천이위상만큼 천이시키게 한다. 힐버트 변환 기반의 디지털 위상천이기는 Xilinx사의 System generator로 설계되었고, 입력 잡음, FFT 포인트 수, 샘플링 주기, 입력신호의 초기위상 및 천이 위상각 등에 따른 위상천이 성능을 시뮬레이션 하였으며, Matlab 결과와 비교하여 일치함을 확인하였다.

MAG 알고리즘을 이용한 힐버트 변환기의 설계에 관한 연구 (A Study on the design of Hilbert transformer using the MAG Algorithm)

  • 이영석
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.121-125
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    • 2014
  • DSP 시스템에서 널리 사용되는 힐버트 변환에서 곱셈 연산은 반드시 필요한 요소이며 변환에 사용되는 계수의 차수가 높아질수록 하드웨어는 복잡하고 많은 양의 게이트를 필요로 한다. 본 연구에서는 힐버트 변환에 사용되는 곱셈연산에 MAG 알고리즘이 적용된 쉬프트와 덧셈을 사용한 곱셈블록을 구현하여 하드웨어의 복잡도를 줄일 수 있다.

절단된 계수 벡터를 사용한 웨이브렛의 힐버트 변환쌍에 관한 연구 (A Study on Hilbert Transform Pair of Wavelet using Truncated Coefficient Vector)

  • 배상범;김남호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.1095-1100
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    • 2003
  • 두 개의 웨이브렛이 근사 힐버트 변환 쌍을 형성하도록 설계될 때, 동시에 사용된 웨이브렛 변환 쌍은 펄스와 같은 광대역 신호의 검출과 동일한 대역폭에서 비트 전송율을 증가시키는 분야 등에서 기존의 DWT(discrete wavelet transform)에 비해 우수한 성능을 나타낸다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 근사 힐버트 변환 쌍을 형성하는 두 개의 dyadic 웨이브렛 기저를 설계하였으며, 설계과정에서 두 개의 필터가 힐버트 변환 관계를 형성하도록 절단된 계수 벡터를 갖는 플래트 딜레이 필터를 사용하였다.

Two-Pupil 광학 헤테로다인 스캐닝 시스템 기반의 힐버트 변환을 활용한 2-D 인코히어런트 이미징 구현 (Implementation of 2-D Incoherent Imaging using Hilbert Transform based on Two-Pupil Optical Heterodyne Scanning System)

  • 경민구;도규봉
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.240-246
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    • 2012
  • 지금까지의 힐버트 변환은 대부분 코히어런트 이미징에서만 활용되어 왔을 뿐 인코히어런트 이미징에 대해서는 그 적용이 미비했다. 본래의 광원 영역에서는 인코히어런트 물체의 힐버트 변환이 일정하게 중첩되는 문제가 발생하기 때문이다. 본 논문에서는 음이 아닌 강도(intensity) 분포 함수의 합성을 수행함으로써 인코히러언트 이미징의 문제점을 보완한 two-pupil 시스템을 적극 활용하여 코히어런트 이미징 대비 낮은 노이즈 특성, 물체의 위상 변화에 대한 강건함, 유연한 필터의 설계 등의 장점을 극대화한다. 제안하는 이미징 방식은 공간영역에서 광학 전달 함수를 분할하여 필터링한 후 인코히어런트 물체의 힐버트 변환을 수행한다. 이를 바탕으로 광학 시스템에서의 두 pupil을 수학적으로 분석하고 디자인하여 two-pupil 광학 헤테로다인 스캐닝 시스템을 구현할 수 있다. 모의실험을 통해 제안하는 시스템을 바탕으로 2-D 홀로그램을 도출함으로써 인코히어런트 이미징에서도 힐버트 변환의 적용이 유효함을 확인할 수 있다. 또한 복소홀로그램의 복원을 통해 힐버트 변환만을 이용한 홀로그램에 비해 공간 영역에서 선명도가 개선된 홀로그램 영상도 획득할 수 있다.

장거리 항공통신용 RZ-SSB 송.수신기 구현에 관한 연구 (A Study on the Design of RZ-SSB Transceiver in HF Aeronautical Telecommunication)

  • 홍교영;이정석;김유창;김원후
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.22-31
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    • 1999
  • 기존 RZ-SSB 복조기는 리미터.FM 복조기와 고차 왜곡 성분을 제거하는 Linearizer로 구성되어 있다. 이 중 기존방식의 Linearizer에는 힐버트 변환기가 포함되고 이로 인하여 힐버트 변환의 특성이 전체 Linearizer 특성을 결정하게 된다. 그러나 실제 항공이동통신에서 완전한 힐버트 변환기를 설계하는 것은 매우 어렵다. 이에 본 연구에서는 힐버트 변환기를 사용하지 않는 RZ-SSB 복조기를 설계하였다. 또한 항공전자시스템의 특성으로 RZ -SSB 방식의 근원적인 단점이 극복될 수 있고 제안한 본 방식을 사용하여 장거리 항공통신 적 용이 가능함을 제시한다.

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최소 가산 그래프 알고리즘에 의한 힐버트 변환기 설계에 관한 연구 (Using MAG Algorithm for Reducing Hardware in Hilbert Transformer Design)

  • 이영석
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.45-51
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    • 2009
  • DSP 시스템에서 널리 사용되는 힐버트 변환에서 곱셈 연산은 반드시 필요한 요소이며 변환에 사용되는 계수의 차수가 높아질수록 하드웨어는 복잡하고 많은 양의 게이트를 필요로 한다. 본 연구에서는 힐버트 변환에 사용되는 곱셈연산에 MAG 알고리즘이 적용된 쉬프트와 덧셈을 사용한 곱셈블록을 구현하여 하드웨어의 복잡도를 줄일 수 있다.

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웨이블릿 변환과 힐버트 변환을 이용한 간질 파형 분류 (Classification of Epileptic Seizure Signals Using Wavelet Transform and Hilbert Transform)

  • 이상홍
    • 디지털융복합연구
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    • 제14권4호
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    • pp.277-283
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    • 2016
  • 본 논문에서는 가중 퍼지소속함수 기반 신경망(neural network with weighted fuzzy membership functions; NEWFM) 기반의 웨이블릿 변환(wavelet transform)과 힐버트 변환(Hilbert transform)에 의해 추출한 첨점(peak)을 사용하여 뇌파(EEG)로부터 정상 파형과 간질 파형을 분류하는 새로운 방안을 제안하였다. NEWFM의 입력을 추출하는데 다음과 같은 3개의 단계가 수행되었다. 첫 번째 단계에서는 뇌파로부터 잡음을 제거하기 위해서 웨이블릿 변환을 사용하였다. 두 번째 단계에서는 웨이블릿 계수로부터 첨점(peak)을 추출하기 위해서 힐버트 변환을 사용하였다. 또한 크기가 큰 첨점을 추출하기 위해서 첨점의 평균값보다 큰 첨점만을 선택하였다. 세 번째 단계에서는 통계적 방법을 이용하여 첨점으로부터 NEWFM의 입력으로 사용할 16개의 특징을 추출하였다. NEWFM은 이들 16개의 특징을 입력으로 사용하여 99.25%, 99.4%, 99%의 정확도, 특이도, 민감도를 각각 구하였다. 향후 연구에서는 특징선택을 이용하여 16개의 특징으로부터 좋은 특징을 선택하여 정확도를 향상시킬 계획이다.

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.

전자기 탐사 시스템 반응의 타당성 확인을 위한 분산 관계식과 힐버트 변환 (Dispersion constraints and the Hilbert transform for electromagnetic system response validation)

  • Macnae, James;Springall, Ryan
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제14권1호
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    • pp.1-6
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    • 2011
  • 상업적인 주파수영역 항공전자탐사 장비의 개별적인 하부시스템의 계기변화와 보정에 대한 점검방법으로 유인성 제약조건만을 사용하여 광대역 이상성분 자료로부터 통상성분을 예측하고자 한다. 이상성분 자료로부터 통상성분의 반응을 예측하는 방법은 다음을 포함한 몇 가지가 있다: (1) 기준면 변화, 보정, 위상의 점검에 대한 품질관리; (2) 이상생분 측정으로부터 통상성분의 잡음수준 예측 및 확인 그리고 향후에는 그 반대과정도 가능할 것이다; (3) 주파수영역과 시간영역의 더 나은 변환과 유인성을 충족시키기 위해 성기게 측정된 자료의 내삽 및 외삽 실제로 수치모형자료와 Resolve 헬리곱터에 탑재된 전자기 탐사 장비로 측정된 주파수 영역 자료에 대한 실험 결과, 통상성분 자료들은 비율을 맞춘 힐버트 변환에 의해서 40에서 80 ppm의 표준편차를 갖고 예측될 수 있다는 것을 알았다. 그러나, 비행간의 기준면들 사이의 상대적인 차이는 1 ppm보다 더 정확히 분석될 수 있으며 이는 계기변화 보정의 정밀도에 대해 독립적인 품질관리를 가능하게 한다.