새롭게 개발된 레이저 콘포컬 현미경을 이용해 암석 불연속면의 거칠기를 측정하였다. 레이저의 파장은 488 nm이며, 현미경은 두 개의 galvano-meter scanner mirror를 이용한 광 편광법에 의해 제어된다. 레이저 반사를 통한 자동 초점기능은 관찰대상을 빠르고 정확하게 측정할 수 있다. 이 현미경은 기존의 다른 콘포컬 현미경에 비해 광축방향의 해상도를 크게 개선하였고, 특수 제작한 현미경 스테이지를 이용해 최대 $10{\;}{\times}{\;}10{\;}cm$ 까지 크기의 시료를 측정할 수 있다. 측정간격은 x와 y 방향으로 $2.5{\;}\mu\textrm{m}$씩이며, z방향의 최대 측정해상도는 $10{\;}\mu\textrm{m}$로서, 다른 방범에 비해 훨씬 정확하다. 조립질과 세립질의 입도가 다른 화강암을 대상으로 인장시험(Brazilian test)를 통해 인공절리를 생성시켰고, 생성된 좌우의 절리면에 각각 3개씩의 측선을 설정하였다. 각 측선을 따라 측정한 높이는 1차원은 물론 거칠기의 세밀한 양상을 보여주는 2차원과 3차원의 디지털 이미지로 표현된다. 조립질 화강암의 1차원 단면은 세립질보다 불연속면의 기복이 더 심함을 잘 보여준다. 거칠기를 정량적으로 특성화하고 거칠기를 구성하는 성분 중 가장 큰 영향을 미치는 성분을 파악하기 위해 고속퓨리에 변환 (FFT)를 이용한 스펙트럼 분석을 실시하였다. 스펙트럼 분석결과 저주파 성분이 큰 시효의 경우 거칠기의 기복변화가 심하고 긴 파장을 나타내는 경향이 있음을 구명하였다.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 주파수 선택적 페이딩 채널에서 무선 고속 데이터 전송에 적합한 통신 방식이다. 본 논문에서는 기계 제어에 많이 사용되는 Fuzzy 이론을 이용하여 OFDM 시스템에서 문제가 되는 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 감소시키는 방법을 제안한다. PAPR을 줄이는데 Fuzzy 이론을 사용함으로써 경험적 실험과 반복에 의한 데이터를 사용하기 쉬우며, 하드웨어적인 측면에서 구현이 쉽고, 또한 보다 적은 연산량으로 쉽게 PAPR을 감소시킬 수 있다. 먼저 입력 신호를 부블록으로 나누고, Fuzzy를 이용하여 부블록의 PAPR을 낮추어 전체의 PAPR을 낮추어 전송하여 이를 수신단에서 복원하는 비교적 쉽고 간단한 알고리즘을 제안한다. 제안한 방식이 기존의 OFDM 시스템에 비하여 시스템의 연산량이 다소 증가하고 Fuzzy에 관한 정보를 따로 보내야 하는 단점이 있지만, PAPR 감소 측면에서 성능이 개선됨을 확인하였다. 제안하는 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 CCDF(Complementary Cumulative Distribution Function)을 통하여 비교한다. 이 알고리즘에 따르면 QPSK와 16QAM 변조를 사용하여 시뮬레이션을 한 결과, Fuzzy 이론을 이용한 방법이 FFT 크기(N)=512, Oversampling=4인 경우 PR이 $10^{-5}$을 기준으로 각각 최대 약 2.3 dB와 3.1 dB의 PAPR 감소됨을 확인할 수 있었다.
3점 굽힘 하중을 받는 단일 PET 및 평판형 압전 복합재료 작동기(PCA)의 파괴거동을 음향방출(AE) 법을 이용하여 살펴보았다. 단일 PET의 경우 최대 굽힘하중에서 발생한 AE신호는 고진폭 및 긴 유지시간을 갖는 특징을 보였으며 FFT에 의한 지배 주파수 대역을 확인한 결과 $100{\sim}230kHz$의 비교적 저주파수 대역이었다. PCA의 경우, stage 1에서 발생한 80dB이상의 고진폭 및 $170{\sim}223kHz$의 저 지배 주파수 대역을 갖는 신호는 PZT층에서의 취성파괴 및 PZT층과 인근 섬유층 사이의 층간분리에 의한 것으로 추정되었다. 상기의 AE거동 해석결과와 광학현미경 및 주사전자현미경에 의한 손상관찰에 근거하여 비대칭으로 적층된 PCA의 파괴거동과 관련한 AE특성을 규명하였다.
본 논문에서는 낙뢰에서 발생하는 VHF 대역의 신호를 광대역 간섭계를 통하여 낙뢰의 방전경고 측정하는 거리 낙뢰관측 시스템을 소개하고자 한다. 측정시스템은 3개의 광대역 전계센서와 LF/VLF 대역의 전계센서로 구성된다. 측정된 신호는 잡음 제거를 위한 필터를 거쳐 디지털 신호로 변환되어 메모리에 저장되어 진다. 각각의 센서로부터 측정된 신호는 FFT분석을 거쳐 신호원인 낙뢰의 방위각과 고도각이 계산되어진다. 이 시스템은 30 km 내외의 뇌운의 방전 경로의 형성과 진전과정을 세밀하게 관측할 수 있다.
In this study, we developed a portable device which can monitor and analyze vibration signals from machines. This system consists a PDA loading the program for vibration analysis and A/D board for vibration acquisition. A PDA is smaller than the palm of the hand, but it has a powerful computing ability as much as an IBM compatible PC with a Pentium 100MHz CPU. The A/D board developed in this study supports LAN interface using TCP/IP communication protocol. The application program for vibration analysis includes signal processing module, fault diagnosis module, data store module, and plot display module. MS visual embedded C++ 3.0 was used to developed the program.
The forward propagated ultrasonic fields resulting from a circular plane or a concave transducer in layered fluid media as well as in homogeneous water are theoretically estimated by the angular spectrum method(ASMJ) combined with Rayleigh-Sommerfeld diffraction theory(RSDT), and measured by a precision 3-D scanning system with a needle-point hydrophone. To make the aliasing error negligible on the 2-D FFT in the theoretical estimation, the spatial discretization in the ASM are carefully considered for optimal selection of spatial sampling intervals and the size of discretization area. It is shown that the estimated fields agree reasonably with the measured ones.
LED 기반 그린에너지 조명 시스템의 성공적인 연구 개발과 원만한 설치 운영을 위해서는 펄스 파, 스파이크 파를 비롯한 비선형신호와 고조파, sag, swell 등을 포함한 불요신호에 대한 실시간 전력품질측정이 요구된다. 본 논문에서는 그린에너지 조명시스템 응용을 타깃으로 기존 저주파수 대 (60Hz~수KHz)는 물론 수십 KHz 이상의 고주파수 대에 발생하는 각종 전원 신호 분석이 가능한 저가형 전력품질측정 (power quality measurement: PQM) 방안을 제안하고, 이를 TI 320F28335 MCU(micro-controller unit) 기반 PQM 테스트 베드로 구현한다. 제안된 알고리즘은 CCS (Code Composer Studio) 3.3 환경에서 C언어로 작성하였으며, 임의 신호 발생기(NF-WF1974)로부터 발생된 모의 신호를 활용하여 구현된 알고리즘을 검증한다. 테스트 베드를 이용하여 LED SMPS로부터 발생되는 각종 비선형 전류 신호 측정, FFT를 이용한 고조파 신호의 분석이 가능할 뿐 아니라 이산 웨이블렛 변환을 이용한 sag, swell, interruption 등의 고품질 전력신호 측정도 가능하다.
이 논문에서는 디지털 시그널 프로세싱에 적합하지 않은 RISC타입의 DB-X 마이크로콘트롤러를 이용하여 MP3 플레이어를 구현한 방법을 제안한다. DB-X 에는 DSPA 모듈이 있어 FIR, FFT 등 계산이 많이 요구되는 부분을 DSP 수준으로 빨리 연산해 줄 수가 있으며 SSI 모듈이 있어서 44.1khz의 샘플링 주기를 가지는 D/A 코덱과 연결할 수가 있다. 또한 SSI와 음성 데이터가 저장되어 있는 메모리 사이를 CPU 부담없이 데이터를 전송하기 위한 DMA 모듈이 있어 MP3 데이터를 프레임 단위로 디코딩할 때 더블 버퍼링 기법을 쉽게 사용할 수가 있다.
Ladar (LAser Detection And Ranging, Lidar)는 레이저 신호를 이용하여 대상지역에 대하여 정밀한 3차원 거리를 취득하는 센서로 최근 들어 미사일, 항공기 등에 탑재되어 자동표적인식 등에 활용되고 있다. 기존의 영상기반센서와 달리 센서와 표적과의 거리를 밝기나 색상 값으로 표현한 range 영상을 제공하며, 이로부터 표적의 정밀한 3차원 모델의 생성이 가능하기 때문에 표적의 인식과 식별을 가능하게 한다. 이러한 Ladar 센서의 데이터를 모의 생성한다면, 센서의 개선 및 개발 또는 센서 데이터 처리 알고리즘의 개발을 더욱 효율적으로 수행할 수 있게 될 것이다. 이에 본 연구에서는 특히 Linear FM 기반의 Ladar 센서의 신호 생성 및 신호처리 과정을 시뮬레이션하여 Ladar 영상을 모의 생성하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 우선 FM chirp modulator를 탑재한 시스템의 레이저 신호를 모의로 생성하고, FFT기반 신호처리를 통해 센서와 표적과의 거리를 획득하였으며, 최종적으로 Ladar range 영상을 성공적으로 모의 생성하였다.
High performance delta-sigma modulator is developed for audio-codec applications(i.e.. 16-bit resolution at a 20kHz signal bandwidth). The modulator is realized with fully-differential switched capacitor integrators. All stages employ a single-stage folded-cascode amplifier. The presented delta-sigma modulator when clocked at 3.2MHz achieves 85.2dB peak-SNDR and 94.8dB SNR. This modulator is designed in a SAMSUNG $0.18{\mu}m$ CMOS process. Finally, this paper shows the test setup and FFT result gained from delta-sigma modulator chip designed for audio applications.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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