• Title/Summary/Keyword: FFT signal processing

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조선용 아연코팅강판의 $CO_2$ 레이저 겹치기 용접시 인프로세스 측정신호와 용접결함과의 관련성 (The Relationship between In-process Signals and Weld Defect in $CO_2$ Laser Lap Welding of Zn-coated Steel for Shipbuilding)

  • 김종도;이창제;이재범;서정
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.1-6
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    • 2010
  • The in-process monitoring of $CO_2$ welding of Zn-coated steel plates has been studied and compared with that of conventional thin plates. Relationships between weld defects and plasma emission signals were evaluated in laser lap joint of thick Zn-coated steel. According to the study, weld defects were found to increase with Zn content. As a result, measured plasma emission signals also decreased. In case of plate with $15{\mu}m$-thick Zn-coated layer, defects caused by evaporation of Zn could, therfore, controled by gap of 0.1mm, resulting in a stable emission signals. However, the amplitude of signals fluctuated very widely. Variation of amplitude sould be limited in 3-8V by FFT smoothing.

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단일 가속도 센서에 의한 모바일 역진자 제어 (A Control of Mobile Inverted Pendulum using Single Accelerometer)

  • 하현욱;이장명
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.440-445
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    • 2010
  • This paper proposes a single accelerometer sensor control algorithm to mobile inverted pendulum, generally called 'Segway', and evaluates the performance of this system comparing to the conventional ones. The commercialized 'Prototype Segway-PT' is initially considered as a next-generation transport vehicle. However, this robot is operated by three gyroscopes and two accelerometers to control the posture and speed, and it requires the complex signal processing for fusing the two sets of data. As the result of this, the growth rate of market size of 'Segway' is slow because of its high price mainly. In this paper, the mobile inverted pendulum is operated by a single accelerometer to simplify the control system to lower the price. Low pass filter is one of the good sensors to reducing the variation of an accelerometer, but it has time delay. This time delay disturbs real-time mobile inverted pendulum control. Like this, other various algorithms are used for this system, but each one has its own weak point. So this paper proposes a new filtering method, median filter and EKF. Median filter is used to image processing to reject impulse elements like salt and pepper noise. As the major performance evaluation parameter for the accelerometer, the high-frequency to low frequency ratio from FFT (Fast Fourier Transform) is used. Effectiveness of the proposed algorithms has been verified through the real experiments and the results are demonstrated.

온칩 컨볼루션 가속기를 포함한 대칭적 버퍼 기반 액티브 노이즈 캔슬러의 경량화된 FPGA 구현 (Lightweight FPGA Implementation of Symmetric Buffer-based Active Noise Canceller with On-Chip Convolution Acceleration Units)

  • 박승현;박대진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권11호
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    • pp.1713-1719
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    • 2022
  • 처리지연이 적은 노이즈 캔슬러일수록 샘플링 주파수를 높일 수 있으므로 더 좋은 품질의 출력 신호를 얻을 수 있다. 단일 버퍼를 사용할 경우 프로세서가 입력된 데이터를 처리하는 동안 새로운 데이터를 버퍼에 쓰기가 불가능하므로 처리지연이 발생한다. 이러한 처리지연은 안티-노이즈와 출력 신호를 합성시킬 때 위상을 일치시키기 위한 추가적인 버퍼링 오버헤드를 발생시킨다. 본 논문에서는 대칭적 Even-Odd-buffer 구조를 사용하여 읽기와 쓰기 작업을 번갈아 가며 수행함으로써 처리지연을 최소화하고 처리속도를 높일 수 있는 가속기의 구조를 제안한다. 또한, Fast Fourier Transform 기반 노이즈 캔슬링과 적응 Least Mean Square 알고리즘을 사용한 노이즈 캔슬링의 구조적 차이를 비교한다. 그 결과로 대칭적 Even-Odd-buffer를 사용하였을 때 단일 버퍼 대비 처리지연이 29.2% 줄어들었다. 제안하는 대칭적 Even-Odd-buffer 구조는 다양한 노이즈 캔슬링 알고리즘에 적용될 수 있다는 장점이 있다.

측정 데이터를 이용한 빔형성기의 적용에 의한 수중 채널 환경에서의 상관 대역폭 분석 (On the Performance Analysis of Coherent Bandwidth in Underwater Channel Environments Using Beamforming Technologies Based on the Use of Measurement Data)

  • 김민상;조대영;김계원;이태석;박종원;임용곤;고학림
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.162-168
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    • 2014
  • 수중 채널 환경에서 고속의 데이터를 신뢰성 있게 전송하기 위한 OFDM 시스템에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 또한, OFDM 통신 시스템에서는 각 부반송파의 대역폭을 채널의 상관 대역폭 보다 작게 설정해야지만 수중 채널 환경에 OFDM 통신의 적용에 의한 성능 향상을 기대할 수 있다. 하지만 실제의 수중 채널 환경에서의 상관 대역폭은 수십 Hz로 매우 작기 때문에, 수중 OFDM 통신 시스템 구성 시에 OFDM을 위한 FFT의 크기가 증가하고, 각 부반송파에 실효 지연 확산 이상의 길이를 갖는 주기적 전치 부호를 추가해야하기 때문에 시스템의 복잡도가 증가하고 데이터의 효율이 저하된다. 따라서 본 연구에서는 수중 채널 환경에서 빔형성기의 적용에 의한 상관 대역폭의 증가를 연구하였다. 이를 위해 실제의 수중 채널 환경에서 측정을 수행하고, 측정 데이터를 분석해 봄으로써 수중 채널 환경에서 빔형성기의 적용에 의한 상관 대역폭의 증가 정도를 분석하였다. 분석 결과 수중 채널 환경에 빔형성기를 적용하는 경우 상관대역폭이 단일 센서를 사용하는 경우에 비해 크게 증가함을 알 수 있었다.

웨이블렛 변환을 이용한 전력시스템 고장전류의 판별 (Faults Current Discrimination of Power System Using Wavelet Transform)

  • 이준탁;정종원
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.75-81
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    • 2007
  • Wavelet 변환은 신호를 분석하고 해석하는데 효과적인 수학적 도구로 알려져 여러 응용분야에서 다양한 연구가 진행되고 있다. Wavelet 변환은 Fourier 변환과 유사한 측면도 있으나, Fourier 변환과는 달리 다양한 Wavelet 모함수를 사용함으로써 해석 속도가 빠르고, 시간-주파수 영역에서 국재화가 가능하다는 특징을 가지고 있을뿐만 아니라 고주파 성분에 대해선 시간 분해능이 높고, 저주파 성분에 대해선 주파수 분해능이 좋다는 장점을 가지고 있으므로, 전력계통의 다양한 고장 전류의 판별에 적극 이용할 수 있을 것으로 생각된다. 본 논문에서는 고장 전류의 특성을 해석하는데 용이한 복소형의 Morlet Wavelet 모함수를 사용하여 전력계통의 고장기록장치로부터 얻어지는 선로의 전류 데이터를 Wavelet 변환하였고, 이로부터 다양한 고장 모드를 판별할 수 있었다. 실험 결과 Wavelet 변환을 이용하여 선로의 고장 모드를 판별하는 것이 기존의 고속 Fourier 변환을 이용하는 것보다 특징점 고찰에 더욱 유용하다는 것을 확인할 수 있었다.

DEVELOPMENT OF 230 GHZ RADIO RECEIVER SYSTEM FOR SRAO

  • Lee, Jung-Won;Kim, Chang-Hee;Kang, Hyunwoo;Lee, Bangwon;Han, Junghwan;Lee, Seok-Ho;Jeong, Il-Gyo;Koo, Bon-Chul;Park, Yong-Sun
    • 천문학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.225-234
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    • 2013
  • We develop a radio receiver system operating at ${\lambda}{\sim}1.3$ mm for the 6 m telescope of Seoul Radio Astronomy Observatory. It consists of a dual polarization receiver, a couple of IF processing units, two FFT spectrometers, and associated software. By adopting sideband-separating superconductor mixers with image band terminated to waveguide load at 4.2 K, we achieve $T_{RX}{\leq}100$ K and $T_{sys}$ less than 150 K at best weather condition over 210-250 GHz frequency range. The intermediate frequency signal of 3.5-4.5 GHz is down converted to 0-1 GHz and fed into the FFT spectrometers. The spectrometer covers 1 GHz bandwidth with a spectral resolution of 61 KHz. Test observations are conducted toward several radio sources to evaluate the performance of the system. Aperture and beam efficiencies measured by observing planets are found to be typically 44 ~ 59% and 47 ~ 61%, respectively over the RF band, which are consistent with those measured at 3 mm band previously.

PTS 방식의 OFDM 통신 시스템에서 IMD 저감 기법의 복잡도와 계산량 저감 (Reduction of Structural and Computational Complexity in IMD Reduction Method of the PTS-based OFDM Communication System)

  • 김선애;이일진;백광훈;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권8A호
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    • pp.583-591
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    • 2009
  • 높은 PAPR을 갖는 직교 주파수 분할 다중 접속 신호는 비선형 왜곡을 발생시키거나, 송신기의 전력 증폭기의 효율을 나쁘게 한다. 그래서 비선형 왜곡을 줄이기 위한 상호 변조 왜곡 저감 기법이 제안되었다. IMD 저감 기법은 비선형 왜곡에 대하여 PAPR 저감 기법보다 비트 오차율 작게 한다. 하지만 IMD 저감 기법의 결정 기준은 주파수 영역에서 이루어지기 때문에 송신기에 FFT가 추가되어 시스템 복잡도가 증가하고, IMD 연산의 복잡한 계산 과정과, 이에 따른 처리시간이 증가하는 문제가 있다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 기존의 IMD 저감 기법의 복잡도와 계산량 저감하기 위한 새로운 방식의 IMD 저감 방식을 제안한다. 또한 본 논문에서는 제안된 방식을 PTS 방식의 OFDM 통신 시스템에 적용하여 기존의 기법과 복잡도와 계산량을 비교한다. 제안된 기법은 PAPR처럼 시간영역에서 IMD의 전력량을 계산하므로 송신기에서 시스템의 복잡도와 계산량을 크게 줄일 수 있다. 또한 새로운 기법은 기존 방식과 BER 성능 면에서 차이를 보이지 않는다.

효율적인 주파수 영역 빔형성기 구현을 위한 국부 스펙트럼 고속 연산 기법 (A Fast Partial Frequency Spectrum Computation Method for the Efficient Frequency-Domain Beamformer)

  • 하창읍;김완진;이동훈;김형남
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권4호
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    • pp.160-168
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    • 2011
  • 주파수 영역 빔형성기 (frequency domain beamformer)는 시간 영역 빔형성기에 비해 연산량 측면에서 효율성이 높아 다수의 빔과 센서가 요구되는 수동 소나 시스템에서 널리 사용되고 있다. 주파수 영역 빔형성기에서는 푸리에 변환을 통한 입력 신호의 스펙트럼 분석 과정이 필수적이며, 이 과정의 효율성에 따라 전체 시스템의 성능이 결정된다. 또한 기본적으로 실시간 신호처리가 요구되는 실제 전장 환경에서 이러한 스펙트럼 연산 과정 최적화의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 따라서 본 논문에서는 실시간으로 수신되는 협대역 신호의 효율적인 국부 스펙트럼 분석 (partial spectrum analysis)을 위해, TD (transform decomposition) 기법과 GSFFT (generalized sliding fast Fourier transform) 기법의 장점을 모두 적용한 pruned-GSFFT 기법을 제안한다. 또한 제안된 기법의 구현상의 특성을 분석하고 요구되는 연산량을 기존 기법들과 비교한다.

페라이트 링 코어를 사용한 fluxgate 센서의 구현 (Implementation of a Fluxgate Sensor using Ferrite Ring Core)

  • 박용우;김기욱;김남호;류지구
    • 센서학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.427-433
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    • 1999
  • 본 논문은 페라이트 코어, 여자코일과 픽업코일로 구성된 1축 fluxgate 마그네틱 센서를 제안하였다. 본 마그네토미터는 검출소자, 여자코일을 위한 드라이브 회로, 픽업코일 출력으로부터 DC 자장에 비례한 제 2고조파 성분검출을 위한 신호처리 회로로 구성하여 회로를 설계하고 제작하였다. 코어는 82회의 여자코일을 통해 구형파전압으로 여자하였다. 픽업 코일(150 회)의 제 2고조파 출력은 FFT 스펙트럼 분석기로 측정하였으며, 그 결과를 제 2 고조파 성분 검출을 위한 PSD(phase sensitive detector)단의 출력과 비교하였다. 감도는 구동주파수 2 (kHz)에서 약 50 [V/T]의 결과를 얻었으며, fluxgate 마그네틱 센서의 비선형계수는 약 2.0% 정도였다.

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Linear FM 신호분석을 통한 Ladar Range 영상의 시뮬레이션 (Simulation of Ladar Range Images based on Linear FM Signal Analysis)

  • 민성홍;김성준;이임평
    • 대한공간정보학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.87-95
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    • 2008
  • 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.

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