• 제목/요약/키워드: Fourier Transformation

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영상흐림보정에서 EM 알고리즘의 일반해: 반복과정을 사용하지 않는 영상복원 (An Explicit Solution of EM Algorithm in Image Deblurring: Image Restoration without EM iterations)

  • 김승구
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제16권3호
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    • pp.409-419
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    • 2009
  • 본 연구에서는 영상흐림보정를 위한 EM 알고리즘의 일반형 해를 제공한다. 주어진 관측영상의 크기가 크거나 많은 반복을 필요로 할 때, EM 알고리즘의 반복은 매우 오랜시간이 걸리며 비실용적이다. 본 연구에서는 복원 영상의 유효영역 밖에서 약간의 근사로부터 해를 일반형으로 나타내고, 이것을 이산형 유한 푸리에 변환을 이용하여 EM 알고리즘의 반복과정을 사용하지 않으면서 매우 유효한 복원영상을 즉시 계산하는 방법을 제공한다.

Effective time-frequency characterization of Lamb wave dispersion in plate-like structures with non-reflecting boundaries

  • Wang, Zijian;Qiao, Pizhong;Shi, Binkai
    • Smart Structures and Systems
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    • 제21권2호
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    • pp.195-205
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    • 2018
  • Research on Lamb wave-based damage identification in plate-like structures depends on precise knowledge of dispersive wave velocity. However, boundary reflections with the same frequency of interest and greater amplitude contaminate direct waves and thus compromise measurement of Lamb wave dispersion in different materials. In this study, non-reflecting boundaries were proposed in both numerical and experimental cases to facilitate time-frequency characterization of Lamb wave dispersion. First, the Lamb wave equations in isotropic and laminated materials were analytically solved. Second, the non-reflecting boundaries were used as a series of frames with gradually increased damping coefficients in finite element models to absorb waves at boundaries while avoiding wave reflections due to abrupt property changes of each frame. Third, damping clay was sealed at plate edges to reduce the boundary reflection in experimental test. Finally, the direct waves were subjected to the slant-stack and short-time Fourier transformations to calculate the dispersion curves of phase and group velocities, respectively. Both the numerical and experimental results suggest that the boundary reflections are effectively alleviated, and the dispersion curves generated by the time-frequency analysis are consistent with the analytical solutions, demonstrating that the combination of non-reflecting boundary and time-frequency analysis is a feasible and reliable scheme for characterizing Lamb wave dispersion in plate-like structures.

천연수정의 자기적 특성과 미세구조에 의한 품질평가 (Evaluation of the Natural Quartz with Diamagnetic and Microstructural Characterization)

  • 송오성;이기영;이정임
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.27-30
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    • 2003
  • 자수정은 우리나라에서 산출되어 수출시장이 큰 준보석이다. 원석을 가공하여 최종 장신구제품을 제작하는데 실제 원석에서는 연수정, 자수정, 백수정이 함께 산출되어 이들의 품위를 정량적으로 평가하여 원석가격을 산출하는 것과 아직 확보되지 않은 자수정의 정량적 감정 기술이 필요하다. 이제까지는 아쉽게도 육안 판별과 경험에 의존하였으나 투과전자 현미경과 진동시편자력계측정을 통하여 3가지 원석의 특성을 명확히 구별하는 것이 가능하였다. 또한 FTIR(Fourier transformation infra-red) 측정을 통하여 고가 자수정의 정량품질 확인도 가능하였다. 이러한 방법은 원석의 품위를 확인하는데 효과적이고 최초 원석 상태에서의 고가 자수정의 함량을 평가할 수 있는 우수한 지표가 될 수 있었다.

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Rotor Fault Detection System for Inverter Driven Induction Motors using Currents Signals and an Encoder

  • Kim, Nam-Hun
    • Journal of Power Electronics
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    • 제7권4호
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    • pp.271-277
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    • 2007
  • In this paper, an induction motor rotor fault diagnosis system using current signals, which are measured using the axis-transformation method is presented. Inverter-fed motor drives, unlike line-driven motor drives, have stator currents which are rich in harmonics and therefore fault diagnosis using stator current is not trivial. The current signals for rotor fault diagnosis need precise and high resolution information, which means the diagnosis system demands additional hardware such as a low pass filter, high resolution ADC, an encoder and additional hardware. Therefore, the proposed axis-transformation method is expected to contribute to a low cost fault diagnosis system in inverter-fed motor drives without the need for any additional hardware. In order to confirm the validity of the developed algorithms, various experiments for rotor faults are tested and the line current spectrum of each faulty situation, using the Park transformation, is compared with the results obtained from the FFT(Fast Fourier Transform).

Low Cost Rotor Fault Detection System for Inverter Driven Induction Motor

  • Kim, Nam-Hun;Choi, Chang-Ho
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제2권4호
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    • pp.500-504
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    • 2007
  • In this paper, the induction motor rotor fault diagnosis system using current signals, which are measured using axis-transformation method, and speed, which is estimated using current information, are presented. In inverter-fed motor drives unlike line-driven motor drives the stator currents have numerous harmonics components and therefore fault diagnosis using stator currents is very difficult. The current and speed signal for rotor fault diagnosis needs to be precise. Also, high resolution information, which means the diagnosis system, demands additional hardware such as low pass filter, high resolution ADC, encoder and etc. Therefore, the proposed axis-transformation and speed estimation method are expected to contribute to low cost fault diagnosis systems in inverter-fed motor drives without the need for an encoder and any additional hardware. In order to confirm validity of the developed algorithms, various experiments for rotor faults are tested and the line current spectrum of each faulty situation using Park transformation and speed estimation method are compared with the results obtained from fast Fourier transforms.

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.

푸리에 변환과 웨이브렛 분석을 통한 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동과 정상 아동의 사건관련전위 비교 연구 (A COMPARATIVE STUDY UPON EVENT-RELATED POTENTIALS OF THE PATIENTS WITH ADHD AND NORMAL CHILDREN USING FOURIER TRANSFORMATION AND WAVELET ANALYSIS)

  • 박진형;김희찬;조수철;신성웅
    • Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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    • 제12권1호
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    • pp.25-50
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    • 2001
  • 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동과 정상 아동의 청각적 집중 과정의 차이를 비교하기 위해 13명의 남자 환자와 8명의 정상 남자아이에게 청각적 주의집중 과제를 제시하고 사건관련전위를 푸리에 변환과 웨이브렛 분석법으로 비교 조사하였다. 각 군 아동의 표준자극과 표적자극에 대한 사건관련전위 파형을 푸리에 변환을 통해 주파수 차원에서 서로 비교하였고, 각 군 안에서 표적자극과 표준자극을 주었을 때의 진폭을 비교하였다. 표준자극에 대해서는 거의 대부분의 주파수와 전극 위치에서 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 정상아동보다 의미 있게 높은 전압을 나타내었다. 반면 표적자극에 대해서는 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 정상 아동보다 더 높은 전압을 보이는 경우가 의미 있게 감소하였고 정상 아동이 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동보다 큰 진폭을 나타내는 경우는 의미 있게 증가하였다. 이런 결과는 주의집중을 반영하는 Nd파형의 푸리에 변환 결과에서도 나타났다. 즉 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 무시해야 하는 자극에 대해서는 정상 아동보다 지나치게 강한 반응을 보이지만 정작 과제를 수행해야 하는 자극에 대해서는 정상 아동보다 더 약한반응을 보이는 경향을 보였다. 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 정상 아동 보다 표적자극에 의한 진폭 증가를 보인 전극과 주파수 영역이 적었을 뿐 아니라 일부 파형은 표준자극을 주었을 때보다 표적자극을 주었을때 오히려 진폭이 의미 있게 감소하여서 이들이 표적자극에 대해 활성이 억제됨을 알 수 있었다. 정상 아동들은 표준자극보다 표적자극에 대해서 거의 모든 전극 위치와 주파수 대열에서 의미 있는 진폭의 증가를 보였으나 전전두엽과 전두엽의 전극에서는 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 더 큰 진폭을 보이는 경우가 관찰되었다. 웨이브렛 분석 결과 표준자극에 대해서는 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 정상 아동보다 자극이 제시된 후 $0{\sim}300msec$ 사이에 일어나는 전위가 통계적으로 의미 있게 컸다. 이런 차이는 주로 전전두엽과 전두엽 앞쪽, 그리고 측두엽 일부와 후두엽에서 두드러졌다. 그러나 두정엽과 중앙 영역의 전극들은 특히 $300{\sim}370msec$ 이내에 일어나는 전위에서 정상 아동이 더 활발한 전기 활동을 나타내었다. 표적자극에 대해서는 두 군 모두 표준자극보다 전기 활성이 더 증가한 양상이었다. 표적자극에 대해서 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 전전두엽과 전두엽 영역에서는 여전히 정상 아동보다 더 활발한 전기 활성을 보였으나 두정엽과 측두엽에서는 정상 아동이 더 큰 진폭을 나타내었다. 이로써 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 무시해야 하는 자극에 대해서는 지나친 반응을 보이며 주의집중을 필요로 하는 자극에 대해서는 정상 아동보다 저하된 반응을 보이는 것이 확인되었다. 이와 함께 푸리에 변환 등 주파수 차원 분석법과 웨이브렛 분석 방법의 유용성을 알아보았다.

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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.

3차원 공간에서 바닥의 움직임에 의한 규칙파의 생성을 모의할 수 있는 선형 스펙트럼법 (Linear Spectral Method for Simulating the Generation of Regular Waves by a Moving Bottom in a 3-dimensional Space)

  • 정재상;이창훈
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.70-79
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    • 2024
  • 본 연구에서는 3차원 공간에서 바닥의 움직임에 따른 선형파의 생성을 모의할 수 있는 스펙트럼 법을 소개한다. 지배방정식은 선형의 동역학적 및 운동학적 자유수면 경계조건이며, 두 식은 Fourier 공간에서 해석된다. 해석된 속도포텐셜 및 자유수면변위는 연속방정식과 운동학적 바닥경계조건을 항상 만족해야 한다. 수치해석에서 시간 적분은 4차 Runge-Kutta 법을 이용하여 해석하였다. Fourier 공간에서 해석한 결과는 Fourier 역변환을 통해 실제 공간에서의 속도포텐셜과 자유수면변위로 표현된다. 본 수치모델을 이용하여 다양한 형상의 바닥이 규칙적으로 움직이는 경우 생성되는 규칙파에 대해 모의하였다. 또한 바닥의 움직임을 이용하여 비스듬히 전파하는 규칙파의 생성도 모의하였다. 수치모델의 결과는 해석해와 비교하였으며, 거의 일치하는 결과를 보였다.

바닥의 움직임에 따른 선형파의 생성을 모의할 수 있는 간편 수치해석 기법 (A Simplified Numerical Method for Simulating the Generation of Linear Waves by a Moving Bottom)

  • 정재상
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.41-48
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    • 2023
  • 본 연구에서는 바닥의 움직임에 따른 파랑의 생성 및 변화를 모의할 수 있는 간단한 선형 수치해석 기법을 소개한다. 연속방정식과 선형의 동역학적 및 운동학적 자유수면 경계조건, 선형의 운동학적 바닥 경계조건을 공간에 대해 푸리에 변환한 후 파수 영역에서 수치해석을 수행하며, 결과는 푸리에 역변환을 통해 공간영역에서 표현된다. 파수 영역에서 동역학적 자유수면 경계조건과 운동학적 자유수면 경계조건이 수치적으로 계산되며, 이 때 평균수면 (z = 0)에서의 속도포텐셜은 연속방정식과 운동학적 바닥 경계조건을 만족한다. 삼각형 및 사각형 형상의 바닥이 주기적으로 움직이는 경우의 파랑 생성 및 전파에 대해 검토하였다. 간편 수치해석 기법을 이용한 결과는 기존의 선형 해석해와 비교하였으며, 거의 일치하는 결과를 보였다. 계산 시간간격(Δt)과 계산 파수간격(Δk)에 따른 수치해석 결과의 안정성에 대해서도 검토하였다. 검토 결과 Δt ≤T(주기)/1000, Δk ≤ π/100 일 때 수치해석에 의한 결과가 적절하게 도출되는 것으로 나타났다.