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

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2 단계 iterative Fourier transform 알고리즘을 이용한 회절 무늬 소자의 설계에 관한 연구 (Design of diffractive pattern elements using two-stage iterative Fourier transform algorithm)

  • 정필호;조두진
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.296-297
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    • 2000
  • 프라운호퍼 회절에 의하여 주어진 세기 무늬를 발생시키는 회절광학소자(Diffractive Optical Element, DOE)는 회절무늬소자, 키노폼(kinoform), 컴퓨터 푸리에 홀로그램 (computer-generated Fourier hologram) 등으로 불리우며, 광정보처리, 광연결, 레이저가공에서 중요한 역할을 한다. 이 소자를 설계하는 매우 다양한 방법들이 제안되었는데, iterative Fourier transform 알고리즘(IFTA)과 이를 변형한 알고리즘들이 가장 널리 사용된다. IFTA는 fast Fourier transform(FFT)를 활용하므로 계산시간이 절감되지만 국소 최소점에 고착되는 stagnation문제가 있어 이를 해결하기 위한 많은 변형된 알고리즘들이 제안되었다. 본 연구에서는 최근에 제안한 new Pnoise algorithm with hybrid input-output algorithm(NPA-HIOA)$^{(1)}$ 의 설계 성능을 IFTA, hybrid input-output 알고리즘(HIOA), new Pnoise 알고리즘(NPA)$^{(2)}$ , Nonlinear Least-Square (NLS)$^{(3)}$ 등의 기존의 알고리즘들과 비교하고자 한다. (중략)

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상호상관 PIV기법을 위한 빠르고 정확한 FFT 알고리듬의 개발 (Development of Fast and Exact FFT Algorithm for Cross-Correlation PIV)

  • 류권규;김동수;윤병만
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권10호
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    • pp.851-859
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    • 2005
  • 정규 상호 상관 (상관계수)은 입자영상유속계(PIV) 분석에서 형태 분석을 위한 가장 정확하고 적합한 척도이다. 그러나 상관계수는 주파수 영역에서 그에 상당하는 간단한 수식 표현이 없기 때문에, 빠르지만 부정확한 척도들이 종종 이용된다. 이러한 척도 중에서 선정된 세 가지 방법과 상관계수법을 상호 비교하였다. 그 결과 상관계수법을 제외한 나머지 척도들은 모두 종종 부정확한 결과를 도출함을 알 수 있었다. 그러나 상관계수법은 계산 시간이 많이 걸린다는 단점을 지니고 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 상관계수법을 계산하는 빠르고 정확한 방법을 제시하였다. 이 방법은 상관계수의 분산을 계산하는 Fn 알고리듬과 분모를 계산하는 순차가감법을 결합한 것이다. 시험 결과 이 방법은 상관계수를 빠르고 정확하게 계산할 수 있음을 보였다.

경계왜곡 제거방법을 이용한 고속 영상복원 (Fast Image Restoration Using Boundary Artifacts Reduction method)

  • 임성준;김동균;신정호;백준기
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권6호
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    • pp.63-74
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    • 2007
  • 고속 퓨리에 변환(Fast Fourier Transform: FFT)은 입력신호가 주기적이라는 가정하에 빠른 계산량과 좋은 성능으로 영상복원에 다방면으로 적용되고 있다. 하지만 실제취득영상은 주기가 무한한 영역의 일부분을 한 주기로 가정하고, 또한 외부영역에 대한 정보손실로 인하여 경계왜곡이 발생한다. 본 논문은 현재까지 진행되어온 경계왜곡을 줄이기 위한 기술들에 대해 고찰정리 하였다. 뿐만 아니라 FFT의 계산량 감소를 위해 블록기반의 영상처리와 이때 발생하는 경계왜곡 감소를 위한 알고리듬을 제안한다. 외부영역의 정보를 알고 있는 경우의 보다 좋은 결과를 위하여 안쪽 블록과 바깥블록의 처리를 달리 적용하였다. 이러한 과정을 통해 경계왜곡을 줄이면서 고속으로 영상복원을 가능하게 한다.

감성을 평가하기 위한 생체신호 분석 시스템에 관한 연구 (A Study of Biosignal Analysis System for Sensibility Evaluation)

  • 이지형;김경호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.19-26
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    • 2010
  • 본 논문에서는 일상생활 속에서 무자각적으로 생체신호를 측정하고 분석하여 감성을 평가할 수 있는 임베디드 시스템에 관하여 연구하였다. 지속적으로 변화하는 감성을 일관적이며 신뢰성이 높은 생리적인 방법으로 평가하기 위해 심전도(ECG:Electrocardiogram), 맥파(PPG:Photoplethysmography)의 두 가지 생체신호를 측정하고, 무선전송(Bluetooth) 장치를 이용하여 측정한 생체신호를 실시간으로 노트북PC로 전송하여 분석하였다. 생체신호의 분석방법은 고속 퓨리에 변환(FFT:Fast Fourier Transform)과 전력 스펙트럼 밀도(PSD:Power Spectrum Density)를 이용한 주파수 분석방법으로 두 생체신호의 특정 주파수 대역이 가지는 자율신경계의 활성도의 비율을 분석하여 비교 연구하였다. 또한 보다 빠르고 정확한 감성을 평가하기 위하여 분석 알고리즘의 연산을 최소화 하였으며 그래프를 이용한 분석결과의 시각화를 하였다. 본 논문에서는 무자각적인 생체 신호 측정 시스템을 이용하여 다양한 상황에서 생체신호를 측정하고, 개발한 분석 알고리즘으로 분석한 결과의 차이를 연구하여 정확도 및 신뢰도를 기준으로 감성을 평가하기 위한 분석 시스템을 평가하였다.

트리 기반 부스팅 알고리듬을 이용한 상수도관 누수 탐지 방법 (Leakage Detection Method in Water Pipe using Tree-based Boosting Algorithm)

  • 이재흥;오윤성;민준혁
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.17-23
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    • 2024
  • 국내 상수도관의 파열, 결함 등으로 인한 누수율로 인한 손실이 매우 크고, 이런 누수를 예방을 위한 방지 대책이 필요한 상황이다. 본 논문에서는 진동 센서를 활용한 누수 탐지 센서를 개발하고 인공지능 기술을 활용한 최적의 누수 탐지 알고리듬을 제시하고자 한다. 상수도 배관에서 취득한 진동음은 FFT(Fast Fourier Transform)를 이용한 전처리 과정을 거친 뒤, 최적화된 트리 기반 부스팅 알고리듬을 적용하여 누수 분류를 하였다. 다양한 실증 환경에서 취득한 약 26만여 개의 실험 데이터에 적용한 결과 기존의 SVM(Support Vector Machine) 방법에 비해약 4%가 향상된 97%의 정확도를 얻었고, 연산 처리속도는 약 1,362배가 향상되어 엣지 디바이스 적용에도 적합함을 확인하였다.

개선된 고속월쉬변환에 의한 직교필터 설계 (The orthogonal filter design using improved fast Walsh transform)

  • 정제욱;조영호;이한석;박준훈;심재선;안두수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2620-2623
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    • 2000
  • The standard approach consists of using correlation of orthogonal functions in digital filtering, such as well-known FFT(Fast Fourier Transform) and FWT(Fast Walsh Transform). But it needs much calculations, multiplications and additions. The calculation amount is m $log_2m$ in the general case. Therefore, this requires high speed processors to calculate in real time, which can calculate floating point. This study developed improved fast Walsh transform based on dyadic-ordered fast Walsh transform, then regenerated signal flow graph of improved fast Walsh transform, and used it for digital filtering, and then measured fundamental frequency and harmonics for current and voltage signals of power system.

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재구성 가능한 가변 포인트 IFFT/FFT 프로세서 설계에 관한 연구 (A Study on the variable points IFFT/FFT processor)

  • 최원철;전형구;이현;오현서
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권12호
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    • pp.61-68
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    • 2004
  • 무선 이동 통신은 고속의 이동성과 고속의 데이터 전송 능력을 요구하고 있다. 이러한 요구사항을 만족하기 위하여 물리계층에서 사용하는 모뎀 방식은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 방식을 주로 사용한다. 앞으로 상용화되는 고속 무선 통신 방식에서 모뎀은 주로 IEEE 802.(11a, l6e, 등) 계열이 사용될 것이며, 물리레벨의 접속 방식에 구애받지 않는 가변적일 것을 요구하고 있다. 따라서 한 개의 모델에서 여러 가지 IEEE 802.(11a, 16e, 등) 계열 변조 및 복조 기능을 만족시키려면 다양한 크기의 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)/FFT(Fast Fourier Transform)를 수용할 수 있는 가변 포인트 IFFT/FFT 구조여야 한다. 본 논문에서는 재구성 가능한 IFFT/FFT 프로세서 설계 방법을 기술한다. 이 방법을 이용하면 재구성 가능한 모뎀을 실현할 수 있고 하나의 모뎀에서 서로 다른 OFDM 모뎀을 손쉽게 통합 할 수 있다.

새로운 DIT Radix-8 FFT 나비연산기 구조 (New DIT Radix-8 FFT Butterfly Structure)

  • 장영범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.5579-5585
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    • 2015
  • FFT(Fast Fourier Transform)는 DIT(Decimation -In-Time)와 DIF(Decimation-In-Frequency) 방식이 주로 사용되고 있다. DIF 방식은 Radix-2/4/8 등의 다양한 구조와 그 구현 방법이 개발되어 사용되고 있는데 반하여 DIT 방식은 순차적인 출력을 낼 수 있는 장점이 있음에도 불구하고 다양한 구조와 그 구현방법이 연구되지 못하였다. 이 논문에서는 순차적인 출력을 낼 수 있는 DIT Radix-8 FFT용 나비연산기 구조를 제안한다. 또한 기존에 주로 사용되어 온 Radix-2나 Radix-4 구조는 스테이지 수가 많아 연산지연시간이 길어지는 단점이 있다. 제안구조는 Radix-8의 알고리즘을 사용하였으므로 연산지연이 상대적으로 짧으며, 특히 큰 point의 FFT 구조의 경우에 스테이지의 수가 작아지는 장점을 갖는다. 제안구조의 나비연산기를 사용하여 4096-point FFT를 설계할 경우에, 4096개의 출력이 순서대로 출력되는 장점뿐 아니라 4개의 스테이지로 구성되므로 Radix-2를 사용하는 12 스테이지보다 연산지연이 짧은 장점을 갖는다. 따라서 제안 구조는 순차적인 출력과 짧은 연산지연을 요구하는 OFDM용 반도체 칩의 FFT 블록에 사용될 수 있다.

스펙트럴 요소 모델을 이용한 스펙트럴 해석법 (A SPECTRAL ANALYSIS METHOD FOR SPECTRAL ELEMENT MODELS)

  • 조주용;윤덕기;황인선;이우식
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.409-414
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    • 2005
  • In the literatures, the FFT-based SAM has been well applied to the computation of the steady-state responses of discrete dynamic systems. In this paper, a fast fourier transforms (FFT)-based spectral analysis method (SAM) is proposed fur the dynamic analysis of spectral element models subjected to the non-zero initial conditions. However, the FFT-based SAM has not yet been developed for the continuous systems represented by the spectral element model.

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Parallel Synthesis Algorithm for Layer-based Computer-generated Holograms Using Sparse-field Localization

  • Park, Jongha;Hahn, Joonku;Kim, Hwi
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권6호
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    • pp.672-679
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    • 2021
  • We propose a high-speed layer-based algorithm for synthesizing computer-generated holograms (CGHs), featuring sparsity-based image segmentation and computational parallelism. The sparsity-based image segmentation of layer-based three-dimensional scenes leads to considerable improvement in the efficiency of CGH computation. The efficiency enhancement of the proposed algorithm is ascribed to the field localization of the fast Fourier transform (FFT), and the consequent reduction of FFT computational complexity.