• 제목/요약/키워드: FFT(Frequency Fourier Transform)

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근거리 쉐이딩 함수를 이용한 표적 거리 추정 빔형성 기법 (Beamforming Method for Target Range Estimation Using Near Field Shading Function)

  • 최주평;이원철
    • 한국음향학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.350-356
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    • 2008
  • 본 논문에서는 근거리 표적 탐지 빔형성 기법에 적합한 체비셰프 (Chebyshev) 및 해닝 (Hanning) 쉐이딩 함수를 제안하였다. 제안된 근거리 표적 탐지용 쉐이딩 함수는 최적의 센서 가중치를 얻기 위하여 비균일 견인 배열의 센서 위치 정보를 사전에 정확히 알고 있다고 가정하였으며, FFT (Fast Fourier Transform)를 통하여 시간영역으로 표현되어 있는 쉐이딩 함수 가중치를 주파수 영역으로 변환시키는 과정을 수행하였다. 이러한 과정을 통하여 산출된 쉐이딩 함수 가중치는 개별 센서에 대한 가중치 값으로 부여하였다. 또한 제안한 근거리 쉐이딩 기법을 기반으로 빔 패턴의 부엽 준위 저하 효과와 더불어 표적에 대한 방위각 및 거리 추정 성능이 향상됨을 모의실험을 통하여 확인하였다. 이와 더불어 수신신호 주파수 대역에 따라 차별적으로 구성된 비균일 견인 배열을 이용함으로 인해 다양한 수신신호 주파수에 따른 성능 감쇄 현상을 최소화하는 배열구조를 제안하였다.

주파수영역 Hankel matrix를 사용한 교량의 가속도센서 최적위치 결정 (Determination of Optimal Accelerometer Locations for Bridges using Frequency-Domain Hankel Matrix)

  • 강성헌;신수봉
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.27-34
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    • 2016
  • 시설물의 거동 파악을 위한 대표적인 방법으로는 가속도센서에서 측정되는 동적응답을 이용하여 역해석을 통해 구조변수를 추정하는 방법이 있다. 정확한 구조변수의 추정을 위해서는 최적화된 센서의 위치가 필요한데, 본 논문에서는 다양한 최적 센서위치를 추정하는 방법을 정리하였으며, 기존 시간영역에서만 사용되었던 Hankel matrix법을 주파수영역으로 확대 개발하여 기존 최적 센서위치 추정 방법들과 결과를 비교 분석하였다. 결과 비교 및 검증을 위해 지진동에 의한 동적 해석을 수행하여 기존 및 새로운 방법으로 선택된 최적 센서위치 에서의 가속도데이터를 활용하여 FFT(Fast Fourier Transform)를 통해 진동 형상의 크기를 구하고, spline function으로 전체 자유도에 대한 진동 형상을 추정하였으며, 추정된 진동 형상과 해석적으로 구해진 진동 형상과의 MAC 지수를 통하여 다양한 방법들의 모드 추정의 정확도를 비교하였다.

프로니 분석을 이용한 주행 환경에서의 브레이크 래틀 소음 발생 특성 분석 (Signal Processing for MoC Brake Rattle Noise of Moving Vehicles Using Prony Analysis)

  • 이재철;곽윤상;박준홍
    • 비파괴검사학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.245-250
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    • 2015
  • MoC(motor on caliper)를 이용한 자동차 브레이크 시스템이 장착되었을 때 도로 조건에 의해 발생하는 진동으로 래틀 소음 발생 가능성을 검증하기 위하여, 무향실에서 가진기(quiet shaker)를 이용하여 차량상태와 동일한 진동을 인가하면서 소음을 동시에 측정하여 실제 운행 중에 발생하는 MoC 래틀 소음을 재현하였다. 소음 발생 조건 및 원인을 파악하는 신호 처리 방법을 제안하였다. 원리 시험을 통해서 충돌되는 두 부품 간의 고유 진동수를 확인하고, 소음이 발생할 때의 음압/진동 신호의 임팩트성 소음에 대해 주파수 성분을 분석하여 소음 발생 빈도에 영향을 줄 수 있는 인자를 찾는 방법을 제안하였다. 더불어 래틀 소음을 분석하기 위한 FFT 주파수 분석을 실시하고 장단점을 분석하였으며, 단점을 보완하기 위한 프로니 분석 방법에 대해서 실제 두 가지 다른 브레이크 시스템의 내구 테스트 결과에 적용하여 효율성을 입증하였다.

축대칭 초음속 흡입구의 아임계 불안정성 연구 (A Study on Subcritical Instability of Axisymmetric Supersonic inlet)

  • 신필권;박종호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권8호
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    • pp.29-36
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    • 2004
  • 초음속 흡입구 buzz는 입구에서의 충격파 패턴의 진동과 내부압력요동을 동반하는 불안정한 아임계 작동으로 정의할 수 있다. 이러한 유동섭동은 연소실 실화나 엔진의 구조직 손상을 일으킬 수 있다. 축대칭, 외부 압축형 흡입구에서 초음속 흡입구의 buzz 현상을 조사하기 위한 실험적 연구가 수행되었다. 자유류 마하수 2.0에서 카울 입구 직경이 30mm인 흡입구 모델이 시험되었다. 아임계 불안정성은 압력섭동의 주파수 및 입구에서의 충격파 구조 분석을 통해 조사되었다. 실험결과 전압럭 회복비는 0.42에서 0.78까지, 포획 면적 비는 0.34에서 0.98까지 변화했다. 아임계 유동의 주파수는 포획 면적비 감소에 따라 증가했으며 주파수는 범위는 $224{\sim}240Hz$였다.

FMCW 레이다에서의 비트 스펙트럼 추정에 관한 연구 (A Study on Estimation of a Beat Spectrum in a FMCW Radar)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.2511-2517
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    • 2009
  • 오래전부터 활용되어진 FMCW 레이다는 최근에 와서 고해상도 단거리 탐지 및 추적 등의 목적으로 다양하게 사용되어지고 있다. 이러한 레이다는 비교적 간단하게 구현이 가능할 뿐만 아니라 저 전력의 첨두치 신호를 넓은 주파수 대역에 걸쳐서 송신하는 방식이기 때문에 외부기기에 의한 전자파 신호의 탐지 가능성을 현저히 낮출 수 있는 장점을 가지고 있다. 이러한 레이다에서는 주파수 변조된 연속적인 파형의 신호를 송신하고 목표물에 의한 반사신호의 복조 시에도 이러한 신호를 기준 주파수로 사용한다. 따라서 목표물의 거리 및 속도 정보 모두 비트 주파수 형태로 수신되어진다. 즉 이러한 비트 스펙트럼 영역에서 물체의 탐지여부를 판단하고 관련 정보를 추출하게 된다. 따라서 비트 스펙트럼 추정의 정확도 및 해상도가 우수하여야 한다. 그러나 기존의 FFT(Fast Fourier Transform) 방식에 의한 스펙트럼 추정은 레이다 수신 신호의 획득시간이 짧을 경우 높은 주파수 해상도 및 낮은 부엽크기를 유지 할 수 없는 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제는 반사신호의 강도가 현저히 다른 인접 목표물들 간의 탐지를 어렵게 할뿐만 아니라 추출된 정보의 신뢰성을 떨어트린다. 따라서 본 논문에서는 모델 파라메터 추정 방법인 AR(Autoregressive) 및 EV(Eigenvector) 스펙트럼 추정을 적용하여 이러한 문제점들을 개선하였으며 그 모의실험 결과들을 비교하고 분석하였다.

고해상도 SAR와 광학영상의 고주파 정보를 이용한 다중센서 융합 (Image Fusion of High Resolution SAR and Optical Image Using High Frequency Information)

  • 변영기;채태병
    • 한국측량학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.75-86
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    • 2012
  • SAR는 기상상태와 태양고도 제약을 받지 않고 영상을 취득할 수 있는 장점을 갖지만 광학영상에 비해 시각적 가독성이 떨어지는 단점을 갖는다. 광학영상의 다중분광정보를 융합하여 SAR 영상의 가독성을 향상시키기 위한 다중센서 융합기술에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 고속 퓨리에 변환을 통한 고주파 정보 추출 및 이상치 제거과정을 통해 SAR 영상의 공간적 세밀함과 다중분광영상의 분광정보를 유지할 수 있는 새로운 다중센서 융합기술을 제안하였다. 실험데이터로는 KOMPSAT-5호와 동일한 고해상도 X-band SAR 시스템을 장착한 TerraSAR-X 영상과 KOMPSAT-2호의 다중분광영상을 사용하였다. 제안기법의 효용성을 평가하기 위해 기존에 위성영상융합에 많이 사용된 융합기법과의 시각적/정량적 비교평가를 수행하였다. 실험 결과 기존 영상융합알고리즘에 비해 분광정보 보존측면에서 보다 향상된 결과를 보임을 확인할 수 있었다.

Fin 튜브의 와전류탐상을 위한 최적 탐촉자의 설계 (Design of the Fittest Eddy Current Probe for the Fin Tubes)

  • 김영주;이세경;안봉영;정민화
    • 비파괴검사학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.156-161
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    • 1997
  • 열 전달 효율을 증가시키기 위하여 튜브의 내 외면에 울퉁불퉁한 지느러미가 부착된 fin 튜브의 와전류탐상을 위하여 와전류 탐촉자를 설계하고 시험하였다. Fin 튜브는 거친 표면으로 인하여 와전류탐상으로 결함을 찾기 위해서는 많은 주의가 필요하다. 본 연구에서는 규격이 다른 와전류 탐촉자를 제작하고 인공 결함 시험편에 대하여 탐상을 실시하였다. 실험한 와전류탐상 신호에 대하여 FFT를 통하여 주파수 스펙트럼을 구하였고 디지털 필터링의 신호 처리를 하여 신호의 주파수 특성을 고찰하였다. 신호와 주파수 특성을 분석한 결과, 본 연구 대상 시험편에서와 같이 1mm 피치의 fin 튜브의 경우 4mm의 코일 거리를 지닌 탐촉자가 가장 좋은 S/N비를 나타내었다.

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하중 이력에 따른 경량 잔골재 콘크리트의 초음파 특성 (Ultrasonic Pulses Characteristics in Lightweight Fine Aggregate Concrete under Various Load Histories)

  • 유경석;김지상;김익범
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.209-216
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    • 2014
  • 본 연구는 비파괴 검사 중 하나인 초음파 펄스 속도법(Ultrasonic Pulse Velocity Method)은 시험 물질의 초음파 펄스의 이동시간을 결정하는 것으로, 지금까지 대부분의 연구는 시간 영역에서 표현된 결과만을 이용하여왔다. 그러나 시간 영역에서 초음파 펄스의 신호는 고속 푸리에 변환(FFT)를 통해 주파수 영역으로 변환할 수 있으며, 보다 유용한 정보를 얻을 수 있어, 그 방법을 활용하고자 한다. 이 논문에서는 경량 잔골재를 사용하여 다양한 하중 이력에 대한 콘크리트의 펄스 속도와 주파수 영역 신호의 변화에 대한 비교를 통해, 일반 콘크리트의 강도식의 적용성 여부, 골재 치환율 별 주파수 변화 양상, 최대주파수 분석 등의 연구를 진행하였다. 초음파 속도 측정과 강도 측정을 통해 경량 잔골재 콘크리트에 기존 압축강도식의 적용성 여부를 판단하였지만, 신뢰도 저하로 기존 제안식의 사용은 어렵다는 것을 확인하였고, 하중이력 상태에서 경량 잔골재를 사용한 콘크리트의 초음파 펄스가 주파수 영역에서 보이는 신호가 보통 콘크리트와 비교하여 차이를 보여주지 않았으며, 응력 증가 추세에 따라 초음파 속도와 최대주파수의 상관관계는 존재하나, 초음파 속도와 최대주파수는 상호 독립적인 관계임을 확인하였다.

등척성 운동 시 요추의 각도에 따른 중앙주파수와 토크의 특성 (Characteristics of EMG Median Frequency and Torque in Relation to Low Back Angle During Isometric Back Extension Exercise)

  • 박경희;권오윤;장근;강성재;김영호
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.41-54
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    • 2001
  • Fatigue is the decline in force produced as a result of prolonged muscle activity. Localized muscle fatigue can be identified by a shift toward low in the frequency components of the EMG signal, typically represented by a fall in the median frequency. Previous studies show that a shortened muscle develops a higher fatigue than elongated muscles. The purpose of this study was to investigate the time-related change of median frequency and torque during maximal isometric back extension exercises at different exercise angles ($0^{\circ}$, $12^{\circ}$, $36^{\circ}$, $72^{\circ}$). Twenty healthy subjects (mean age = $24.35{\pm}2.70$) were evaluated in this study. Median frequency was extracted from the EMG signals by fast Fourier transform (FFT). Initial median frequency and the slope of median frequency change over time were computed from linear regression analysis. Pearson's product moment correlation was used to quantify the relationship between slope of median frequency and torque. The results were as follows: 1) Significant differences in y-intercepts of torque regression equation with respect to exercise angle were shown. However, there were no differences in the slopes of the median frequency and torque, and y intercept of the median frequency among exercise angles. 2) There was no significant correlation between slope of median frequency and torque. 3) But there was moderate correlation between median frequency and torque at each exercise angle. In conclusion, the exercise angle during maximal isometric back extension exercise is not a direct effect on slope of median frequency and torque. But results showed that median frequency and torque shift were highly correlated in all subjects.

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Biopac 뇌파측정 장치를 이용한 학습의 효율성 분석 (The efficiency Analysis of study using brainwave measurement device)

  • 안영준;이충헌;박문규;지훈;이동훈
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.951-953
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    • 2015
  • 일상적으로 생각하는 학습이란, 연습이나 경험의 결과로 생기는 비교적 지속적인 유기체의 행동변화를 말한다. 학생들이 학습할 때 집중하면서 했다고 하지만 이를 객관적으로 평가하기란 매우 어렵다. 그러나 뇌파는 그렇지 않다. 뇌파란 뇌의 전기적 활동에 의해서 일어나는 두피상의 두 점 사이의 전위 변동을 연속적으로 기록한 것을 말한다. 종류로는 델타파(0~4Hz), 세타파(4~8Hz), 알파파(8~13Hz), 베타파(13~30Hz), 감마파(30~50Hz) 등이 있다. 그 중에서 SMR파(13~15Hz), Mid-베타파(16~20Hz)는 학습에 집중할 때 나타나며 집중력에 가장 영향을 주는 부분은 Mid-베타파라고 보고된 바 있다. 이와 관련하여 학습에 집중정도를 뇌파를 이용하여 객관적으로 평가할 수 있는 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 Biopac 장비를 사용하여 소수의 피험자를 대상으로 학습 집중 주제를 준 후 뇌파를 측정한 다음 학습과 관련이 되는 Mid-베타파영역의 신호를 추출하기위해 FFT로 변환하였다. 집중할 때 Mid-베타파 주파수의 파워 변화를 측정하여 상관관계를 제시하고자 하였다. 이러한 결과를 바탕으로 학생들이 학습할 때 얼마나 집중하고 있는지 객관적으로 파악하여 좀 더 효율적으로 학업에 임하고 있는지 분석하였다.

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