• 제목/요약/키워드: FFT (fast fourier transform)

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차량 잡음 환경에서 엔트로피 기반의 음성 구간 검출 (Voice Activity Detection Based on Entropy in Noisy Car Environment)

  • 노용완;이규범;이우석;홍광석
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.121-128
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    • 2008
  • 정확한 음성 구간 검출은 음성 인식 및 음성 코딩 그리고 음성 통신 시스템 등과 같은 음성 어플리케이션의 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 실제 운전하고 있는 상태에서 다양한 차량 노이즈 환경의 음성 구간 검출 방법을 제안한다. 기존의 음성 구간 검출은 시간 에너지, 주파수 에너지, 영 교차율, spectral entropy 등 다양한 방법을 사용하였으며 잡음 환경에서 급격하게 성능이 저하되는 단점이 있었다. 본 논문에서는 기존의 spectral entropy를 기반으로 하여 MFB(Mel-frequency Filter Banks) spectral entropy, 기울기 FFT(Fast Fourier Transform) spectral entropy, 기울기 MFB spectral entropy를 이용한 음성 구간 검출 방법을 제안한다. MFB는 멜 스케일과 FFT를 곱한 것으로 멜 스케일은 인간이 소리를 인지할 때 주파수에 대해 비선형적인 스케일이며 음성의 특징을 잘 반영한다. 제안한 MFB spectral entropy 방법은 다양한 차량 잡음 환경에서 음성 및 비음성 분별 능력을 향상시킬 수 있으며 실험 결과 93.21%의 음성 구간 검출율을 나타내었다. 이는 기존의 spectral entropy 방법과 비교할 때 MFB를 이용한 음성 구간 검출 방법이 3.2%의 검출율이 향상되었다.

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Wavelet을 이용하여 하드터닝 공정에서 표면품위의 향상을 위한 채터 진단에 관한 연구 (Chatter Detection for Improving Surface Quality of Hard Turning Process with Wavelet Transformation)

  • 박영호;공정흥;양희남;김일해;장동영;한동철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권1호
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    • pp.70-78
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    • 2004
  • This paper presents study of efficiency of wavelet transformation for on-line chatter detection during hard fuming process. From comparison with other time series and statistical methods such as fast fourier transformation (FFT), Kurtosis and standard deviation (STD), wavelet transform is better than others in on-line chatter detection. With using wavelet function with pseudo frequency corresponding to chatter frequency, chatter could be detected more sensitively. And for both force signal from dynamometer and displacement signal from capacitance type cylindrical sensor (CCS), wavelet transform with DB2 function on level 4 could be well used for chatter detection in hard turning process.

REAL SEQUENCE의 CYCLIC CONVOLUTION을 이용한 FET와 FHT의 비교에 관한 연구 (A STUDY ON COMPARISION OF THE FFT AND FHT CYCLIC CONVOLUTION OF REAL SEQUENCE)

  • 성상기;김진탁;김수일;이진이;양승인
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(II)
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    • pp.1188-1190
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    • 1987
  • Recently, new fast transform (such as discrete Hartley Transform) have been proposed which are best suited for the computation of real sequence. Two approaches using Fourier or Hartley transform are first compared. This paper is treated real sequence, compared number of addition of cyclic convolution with using the FFT and FHT the convolution technique is defined as a separating system impulse response to the given input and output of the system.

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Identification of modal damping ratios of structures with closely spaced modal frequencies

  • Chen, J.;Xu, Y.L.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제14권4호
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    • pp.417-434
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    • 2002
  • This paper explores the possibility of using a combination of the empirical mode decomposition (EMD) and the Hilbert transform (HT), termed the Hilbert-Huang transform (HHT) method, to identify the modal damping ratios of the structure with closely spaced modal frequencies. The principle of the HHT method and the procedure of using the HHT method for modal damping ratio identification are briefly introduced first. The dynamic response of a two-degrees-of-freedom (2DOF) system under an impact load is then computed for a wide range of dynamic properties from well-separated modal frequencies to very closely spaced modal frequencies. The natural frequencies and modal damping ratios identified by the HHT method are compared with the theoretical values and those identified using the fast Fourier transform (FFT) method. The results show that the HHT method is superior to the FFT method in the identification of modal damping ratios of the structure with closely spaced modes of vibration. Finally, a 36-storey shear building with a 4-storey light appendage, having closely spaced modal frequencies and subjected to an ambient ground motion, is analyzed. The modal damping ratios identified by the HHT method in conjunction with the random decrement technique (RDT) are much better than those obtained by the FFT method. The HHT method performing in the frequency-time domain seems to be a promising tool for system identification of civil engineering structures.

직접 대역 확산 시스템을 위한 톤 간섭 제거 알고리듬 (Tone Interference Cancellation Algorithm for Direct-Sequence Spread-Spectrum Systems)

  • 이용욱;강동훈 ;박효배 ;오왕록
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권8호
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    • pp.10-15
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    • 2009
  • 본 논문에서는 직접 대역 확산 (direct- sequence spreading spectrum) 시스템을 위한 주파수 영역 톤간섭 (tone interference) 제거 알고리듬을 제안한다. 기존에 제안된 주파수 영역 톤 간섭 제거 기법들에서는 FFT (Fast Fourier Transform)를 이용하여 수신 신호를 주파수 영역 신호로 전환한 다음 간섭 신호를 제거하고 그 결과로 얻어진 주파수 영역 신호를 IFFT (inverse FFT)를 이용하여 시간 영역 신호로 변환한 후 나머지 수신 과정을 수행한다. 본 논문에서 제안하는 간섭 신호 제거 기법은 주파수 영역으로 변환된 수신 신호에서 간섭 신호에 해당하는 주파수 영역 신호만을 추출하고 그 추출된 신호에 대한 시간 영역 선호를 생성하여 수신 신호에서 제거하는 방법을 사용한다. 따라서 기존의 주파수 영역 간섭 제거 기법들에서 요구되는 IFFT 수행에 필요한 하드웨어 복잡도 (hardware complexity)를 크게 줄일 수 있는 장점이 있다.

톤버스트 신호의 퓨리에 변환을 이용한 초음파 비선형 파라미터 측정에서 창함수가 미치는 영향 (Effect of Window Function for Measurement of Ultrasonic Nonlinear Parameter Using Fast Fourier Transform of Tone-Burst Signal)

  • 이경준;김종범;송동기;장경영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.251-257
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    • 2015
  • 톤버스트 신호를 이용한 초음파 비선형 파라미터 측정에서 기본파와 고조파 성분의 크기를 측정하기 위해 고속 퓨리에 변환(FFT)을 이용하는 경우, 유한시간 및 비주기성으로 인한 스펙트럼상의 사이드 로브와 누설로 인하여 고조파 성분의 크기를 정확하게 측정하는 것이 어렵게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위해 창함수를 사용할 수 있는데, 본 연구에서는 해닝창과 터키창에 대해서 실제 실험신호를 대상으로 비선형 파라미터 측정에 미치는 영향을 비교, 분석하였다. 또한 톤버스트 개수가 창함수에 따라 어떤 영향을 미치는지에 대해서도 함께 분석하였다. 분석 결과, 창함수는 비선형 파라미터의 안정적인 측정에 효과적이며, 해닝창과 터키창은 동일한 측정 효과를 나타내었다. 단, 신호진폭을 정확하게 복원하기 위해서는 창함수마다의 고유한 진폭보정계수가 고려되어야 한다. 한편 톤버스트 개수가 많을수록 비선형 파라미터의 안정적 측정에 유리하지만 그렇지 않을 경우에는 해닝창이 터키창보다 다소 유리한 것으로 나타났다.

고속도로 톨게이트 근처 럼블스트립 형태에 따른 진동 데시벨 연구 (A Study on the Vibration Decibel Related to the Shape of Rumble Strip Located on the Highway Tollgate)

  • 김도완;장영선;문성호
    • 한국도로학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.93-101
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    • 2013
  • PURPOSES : The rumble strip installed at the highway near the tollgate has the purpose to reduce the vehicle velocity or prevent sleepiness by awakening people to the danger. These rumble strip has different vibration decibel from the rumble strip shapes, resulting in some fatigue damage to human because a driver suffers from a lot of stress and displeasure. In this connection, the objective of this paper is to analyze the vibration decibel perceived by a driver in the vehicle under some conditions. METHODS : The vibration decibel conveyed from the tire can be analyzed. The frequency analysis methods were used according to DFT (Discrete Fourier Transform) analysis, FFT (Fast Fourier Transform) analysis, CPB (Constant Percentage Bandwidth) analysis. But the frequency analysis method in this paper is the 1/24 OCT(Octave) band analysis because of the convenience of the analysis and the overall vibration amplitude along the frequency. RESULTS : By using the results of the vibration decibel after analyzing the 1/24 OCT band analysis, these results can be compared from some conditions (e.g., rumble strip shape, uniform velocity of a vehicle, road condition, mass of a vehicle). As a result, the numerical values of decibel are not directly proportional to the vehicle velocity. CONCLUSIONS : At the condition that a vehicle is passing by the rumble strip, the value of a vibration decibel at the rumble strip of the cylinder shape is smaller than the rumble strip of rectangular shape regardless of the rumble strip depth and width. At the mass condition, the more a vehicle is massive, the more the vibration decibel increases. At the road condition, the vibration decibel at the wet road is smaller than the value at dry road condition.

Pass-by계측과 NCPX계측에 의한 주파수 별 음압 예측 모델 개발에 관한 연구 (A Study on Development of the Prediction Model Related to the Sound Pressure in Terms of Frequencies, Using the Pass-by and NCPX Method)

  • 김도완;문성호;안덕순;손현장
    • 한국도로학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.79-91
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    • 2013
  • PURPOSES : The methods of measuring the sound from the noise source are Pass-by method and NCPX (Noble Close Proximity) method. These measuring methods were used to determine the linkage of TAPL (Total Acoustic Pressure Level) and SPL (Sound Pressure Level) in terms of frequencies. METHODS : The frequency analysis methods are DFT (Discrete Fourier Transform) and FFT (Fast Fourier Transform), CPB (Constant Percentage Bandwidth). The CPB analysis was used in this study, based on the 1/3 octave band option configured for the frequency analysis. Furthermore, the regression analysis was used at the condition related to the sound attenuation effect. The MPE (Mean Percentage Error) and RMSE (Root Mean Squared Error) were utilized for calculating the error. RESULTS : From the results of the CPB frequency analysis, the predicted SPL along the frequency has 99.1% maximum precision with the measured SPL, resulting in roughly 1 dB(A) error. The TAPL results have precision by 99.37% with the measured TAPL. The predicted TAPL results at this study by using the SPL prediction model along the frequency have the maximum precision of 98.37% with the vehicle velocity. CONCLUSIONS : The Predicted SPL model along the frequency and the TAPL result by using the predicted SPL model have a high level of accuracy through this study. But the vehicle velocity-TAPL prediction model from the previous study by using the log regression analysis cannot be consistent with the TAPL result by using the predicted SPL model.

멀티모드 레이다 신호처리를 위한 저복잡도 FFT 프로세서 설계 (Design of Low-complexity FFT Processor for Multi-mode Radar Signal Processing)

  • 박예림;정용철;정윤호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.85-91
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    • 2020
  • 최근 다양한 환경에서 무인기를 효율적으로 운용하기 위한 목적으로 멀티모드 레이다 시스템이 고안되었으며, 이는 PD (pulse Doppler) 방식과 FMCW (frequency modulated continuous wave) 방식을 통합하여 활용할 수 있다는 장점을 가진다. 멀티모드 레이다 시스템의 하드웨어 구조의 경우 FFT (fast Fourier transform) 프로세서와 IFFT (inverse fast Fourier transform) 프로세서가 필수적이지만, FFT 프로세서는 큰 복잡도를 갖는 구조 중 하나로 FFT 프로세서의 복잡도를 감소시키는 방향으로의 구조 설계가 필요하다. 또한, 다양한 거리 해상도를 요구하는 레이다 응용 환경을 고려했을 때, FFT 프로세서는 가변 길이의 연산을 지원할 필요가 있다. 이에 본 논문에서는 멀티모드 레이다 신호처리 프로세서 거리 추정부의 FFT 프로세서와 IFFT 프로세서를 16~1024 포인트의 가변 길이 연산을 지원하는 단일 FFT 프로세서의 하드웨어로 설계하여 제안한다. 제안된 FFT 프로세서는 MATLAB 기반 알고리즘 설계를 수행한 뒤, 그 결과를 토대로 Verilog-HDL (hardware description language)을 활용하여 RTL (register transfer level) 설계가 수행되었으며, 논리 합성 결과 총 총 7,452개의 logic elements, 5,116개의 registers로 구현 가능함을 확인하였다.

Numerical study of anomaly detection under rail track using a time-variant moving train load

  • Chong, Song-Hun;Cho, Gye-Chun;Hong, Eun-Soo;Lee, Seong-Won
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제13권1호
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    • pp.161-171
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    • 2017
  • The underlying ground state of a railway plays a significant role in maintaining the integrity of the overlying concrete slab and ultimately supporting the train load. While effective nondestructive tests have been used to evaluate the rail track system, they can only be performed during non-operating time due to the stress wave generated by active sources. In this study, finite element numerical simulations are conducted to investigate the feasibility of detecting unfavorable substructure conditions by using a moving train load. First, a train load module is developed by converting the train load into time-variant equivalent forces. The moving forces based on the shape functions are applied at the nodes. A parametric study that takes into account the bonding state and the train class is then performed. All the synthetic signals obtained from numerical simulations are analyzed at the frequency domain using a Fast Fourier transform (FFT) and at the time-frequency domain using a Short-Time Fourier transform (STFT). The presence of a void condition amplifies the acceleration amplitude and the vibration response. This study confirms the feasibility of using a moving train load to systematically evaluate a rail track system.