In this paper, the FFT processor for power measurement using VHDL (Very high-speed integrated circuit Hardware Description Language) is discussed. The proposed system relies on the FFT algorithm to compute real and reactive power. The advantage of system is that harmonic analysis is carried out on a period of the Input signal. The proposed system is based on FFT Processor which is designed using VHDL. In the design of FFT processor, $radix-2^2$ is adopted to reduce several complex multipliers for twiddle factor. And this processor adopt pipeline structure. Therefore, the system Is able to have both high hardware efficiency and high performance.
It is essential to predict the amount of wear and surface parameters for a surface where relative motion occurs. In the asperity-based model for wear prediction, only the average contact pressure can be obtained. Hence, the accuracy of wear analysis is poor. In this study, DC-FFT is used to obtain the pressure of each node, and wear analysis is performed by considering the effect of the pressure gradient. The numerical surface generation method is used to create Gaussian, negatively skewed, and positively skewed surfaces for wear analysis. The spatial and height distributions of each surface are analyzed to confirm the effectiveness of the generated surface. Furthermore, wear analysis is performed using DC-FFT and Archard's wear formula. After analysis, it is confirmed that all peaks are removed and only valleys remain on the surface. The RMS roughness and Sk continue to decrease and Ku increases as the cycle progresses. It is observed that the surface parameters are significantly affected by the radius of curvature of the asperity. This analysis method is more accurate than the existing average wear and truncation models because the change in asperity shape during the wear process is reflected in detail.
주파수 변조된 연속적인 파형을 사용하는 레이다는 펄스 도플러 레이다에 비하여 구현이 비교적 간단하고 광대역, 저전력 신호의 특성 때문에 외부 탐지 가능성이 낮은 장점을 가진다. 이러한 레이다는 주로 단거리 영역에서 목표물에 대한 고해상도의 거리 및 속도정보를 얻고자 하는 목적으로 많이 활용되고 있다. 따라서 송신신호의 파형을 믹서로 인가하여 추출되는 비트 신호(beat signal)로부터 클러터 제거, 목표물에 대한 탐지여부, 거리 및 속도 정보추출 등의 목적으로 FFT(Fast Fourier Transform) 를 통한 스펙트럼 분석을 행하게 된다. 그러나 이러한 FFT 방법은 신호의 획득시간이 줄어들면 윈도우 효과로 인한 심각한 누설현상, 즉 지표면 반사파 등 강력한 클러터의 부엽에 의하여 상대적으로 낮은 전력을 갖는 신호의 탐지가 불가능해지는 문제가 생길 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 부엽의 크기를 낮추면서도 주파수 해상도를 적절하게 유지시킬 수 있는 가중치 윈도우 적용 방법에 대하여 분석하였다. 또한 다양한 동작환경을 고려한 모의 비트 신호를 발생시켜 가중치 윈도우 적용 방법에 따른 FFT 스펙트럼 분석 결과들을 고찰하였다.
본 논문에서는 A/D변환 모듈, 신호처리 모듈, VXI 인터페이스 모듈의 하드웨어를 구성하였고 신호처리 모듈과 VXI 인터페이스 모듈 각각에 연산 및 제어용 소프트웨어를 구현하였다. FFT 분석 디바이스의 실시간 대역폭은 100KHZ라고 말할 수 있다. 샘플링을 200KHz에서 point수 2048의 연산 파라미터 하였을 때 20KHz 입력신호의 정현파, 삼각파 및 구형파에 대한 결과를 Hewlett-Packard 3562A Dynamic Signal Analyzer낱 이용한 FFT 분석결과와 각각 비교하였다 주파수 SPAN을 0-100KHz까지로 하고 출력범위를 -40dBV 에서 30dBV 까지로 하였을 때의 결과로서 매우 정확하게 분석됨을 알 수 있었으며, 입력주파수를 10KHz, 20KHz, 50KHz로 각각 주었을 때의 결과를 비교했을 때 원하는 결과를 얻을 수 있다.
본 논문은 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더 레벨 측정기 설계와 시뮬레이션을 통한 성능분석에 대하여 기술한다. 설계된 레벨미터는 FMCW radar를 이용하여 최대 20m 거리를 측정하며, 거리 계산을 위한 비트신호 분석기법으로 FFT(Fast Fourier Transform)와 Zoom-FFT를 적용하였다. 성능 분석을 위해 시뮬레이션을 통하여 두가지 기법을 비교 분석한 결과, 측정오류를 최소화하고 측정의 분해능을 향상시키기 위해서는 Zoom-FFT 기법이 보다 적절한 기법임을 확인하였다. 시뮬레이션은 주파수 분해능과 측정거리 분해능의 최적 값을 얻기 위해 다양한 조건에서 분석하였고, 1.024GHz 주파수 조건에서 2.2mm의 측정 분해능을 확인하였다.
In this paper, FMCW type radar level transmitter using correlation analysis method is implemented for precise distance measurement of cargo tank. FMCW type radar level transmitter is the device for distance measurement which calculates the distance by analyzing the beat frequency, that is, the frequency difference between Tx and RX signal from radar antenna using Fast Fourier Transform(FFT), but compensated algorithm like Zoom FFT is needed for the improvement of the frequency precision because the frequency precision of FFT is limited depending on sampling frequency and the number of sampling data. In case of Zoom FFT, the number of sampling data and noisy signal are the main factor influencing the measurement accuracy of Zoom FFT like FFT. Therefore, in order to overcome the limited environment and achieve the precise measurement, correlation coefficient is used for the distance measurement and the errors of measurement are verified to be in the range of ${\pm}1mm$.
The fatigue of back muscle in the repetitive lifting motion was studied using multiple parameters(FFT_MDF, RMS, 2C, NT) in this study. Recent developments in the time-frequency analysis procedures to compute the IMDF(instantaneous median frequency) were utilized to overcome the nonstationarity of EMG signal using Cohen-Posch distribution. But the above method has a lot of computation time because of its complexity. So, in this study, FFT_MDF(median frequency estimation based on FFT) algorithm was used for median frequency estimation of back muscle EMG signal during muscle work in uniform velocity portion of lumbar movement. The analysis period of EMG signal was determined by using the run test and lumbar movement angle in dynamic task, such as lifting. Results showed that FFT_MDF algorithm is well suited for the estimation of back muscle fatigue from the view point of computation time. The negative slope of a regression line fitted to the median frequency values of back muscle EMG signal was taken as an indication of muscle fatigue. The slope of muscle fatigueness with FFT_MDF method shows the similarity of 77.8% comparing with CP_MDF(median frequency estimation based on Cohen Posch distribution) method.
This paper designed the horn of half-wave needed for Ultrasonic meta) welding. The horn has to be designed and manufactured accurately, because measurements such as the shape, length, mass and etc. have effects on the resonant frequency and the vibration mode. Designed horn of half-wave has the feature of 40,000Hz of nature frequency, and maximizes vibration range in the Tip by resonance in the frequency of ultrasonic wave machine. In this study, we calculated and analyzed the natural frequency to find the optimal design of the horn that amplified the amplitude about double by the modal analysis and harmonic analysis using ANSYS. And we did FFT analysis of the manufactured horn.
Ultrasonic metal welding can be used to weld different metals together safely and precisely, without solder, flux and special preparation. Ultrasonic metal welding machine consists of a power supply, a transducer, a booster and a horn. This paper designed the horn needed for Ultrasonic metal welding. The horn has to be designed and manufactured accurately, because measurements such as the shape, length, mass and etc. have effects on the resonant frequency and the vibration mode. The designed horn has the feature of 40,000Hz of nature frequency, and maximizes vibration range in the Tip by resonance in the frequency of ultrasonic wave machine. In this paper, we calculated and analyzed the natural frequency to find the optimal design of the horn that had the amplitude about $12{\mu}m$ by the modal analysis and harmonic analysis using ANSYS. And we analyzed FFT analysis of the manufactured horn.
편종의 소리합성을 위한 연구의 첫 단계로 FFT 분석을 통하여 그 음색을 분석하였다. 현대 편종 음계의 음고는 서양의 12평균율의 음고와 큰 차이가 없었다. 편종의 음색은 시간의 흐름에 따라 변화한다. 타격시 모든 주파수 대역에 걸쳐 생성된 노이즈들은 단시간에 사라지고, 고유 배음만이 남는다. 그 후 높은 주파수 성분의 배음부터 차례로 소멸되고 여음부에는 두개의 배음만이 남는데, 이 때 남은 배음의 주파수에 의하여 맥놀이 현상인 발견된다. 본 연구에서 사용된 편종은 비교적 최근에 제작된 편종으로 추후 고대 편종의 음색에 관한 연구가 병행된다면 편종 원형의 소리 합성이 가능할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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