• 제목/요약/키워드: Hilbert-Transform

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Real Zero SSB 수신기에서 개선된 Linearizer 구현 (Improved Linearizer for use in Real Zero SSB Receiver)

  • 홍교영;김종한;김유창;김원후
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권7A호
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    • pp.1016-1021
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    • 1999
  • RZ-SSB 신호로부터 원 신호를 복조하기 위해서는 FM 복조 후에 고차의 왜곡 성분을 제거하는 Linearizer를 설계하는 것이 중요하다. NTT의 Linearizer에는 반드시 Hilbert 변환이 필요하고 실제로 Linearizer의 성능 또한 이 Hilbert 변환의 성능에 좌우된다. 그러나 입력 신호 전 대역에 걸친 완전한 Hilbert 변환을 설계하는 것은 상당히 복잡하며 특히 저주파 영역에서는 더욱 어렵다. 이에, Hilbert 변환이 필요 없이 고차 왜곡 성분이 제거되는 새로운 방식의 Linearizer를 설계한다. 이 제안된 Linearizer는 기존 방식에 비해 상당히 간단하며 또한 쉽게 구현된다.

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AE 신호를 이용한 조기 결함 검출을 위한 Hilbert 변환과 Hilbert-Huang 변환의 비교 (Comparison of Hilbert and Hilbert-Huang Transform for The Early Fault Detection by using Acoustic Emission Signal)

  • 구동식;이종명;이정훈;하정민;최병근
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권2호
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    • pp.258-266
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    • 2012
  • 음향방출(Acoustic Emission, AE) 시스템은 최근 조기 결함 검출 시스템 개발을 위해 적용되고 있으며, 그에 따르는 신호처리 기법에 대한 문제를 해결하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 신호처리 기법 중 포락처리(Envelope analysis)가 베어링 결함 분석에 사용되고, Wavelet Transform은 기어 등의 결함 분석에 용이한 것으로 알려져 있다. 하지만 여전히 AE 신호를 위한 신호처리 기법은 불확실하다. 따라서 본 논문에서는 AE 시스템을 적용한 조기 결함 검출 시스템 개발을 위한 사전 연구로, AE 신호를 분석하기 위한 신호처리 기법으로 Hilbert Transform(HT)과 Hilbert-Huang Transform(HHT)에 대해 비교 분석한다. AE 신호는 피로시험을 통해 취득되었으며, 취득된 AE 신호를 두 신호처리 기법을 적용하여 주파수 및 시간 신호에 대해 분석하였다. HT에 비해 HHT가 시간-주파수 영역에 대해 결과를 나타내기 때문에 좀 더 명확한 특징을 보이는 데에 반해 신호처리 시간 및 필터링에 대한 단점을 보이고 있음을 확인하였다.

Two-Pupil 광학 헤테로다인 스캐닝 시스템 기반의 힐버트 변환을 활용한 2-D 인코히어런트 이미징 구현 (Implementation of 2-D Incoherent Imaging using Hilbert Transform based on Two-Pupil Optical Heterodyne Scanning System)

  • 경민구;도규봉
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.240-246
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    • 2012
  • 지금까지의 힐버트 변환은 대부분 코히어런트 이미징에서만 활용되어 왔을 뿐 인코히어런트 이미징에 대해서는 그 적용이 미비했다. 본래의 광원 영역에서는 인코히어런트 물체의 힐버트 변환이 일정하게 중첩되는 문제가 발생하기 때문이다. 본 논문에서는 음이 아닌 강도(intensity) 분포 함수의 합성을 수행함으로써 인코히러언트 이미징의 문제점을 보완한 two-pupil 시스템을 적극 활용하여 코히어런트 이미징 대비 낮은 노이즈 특성, 물체의 위상 변화에 대한 강건함, 유연한 필터의 설계 등의 장점을 극대화한다. 제안하는 이미징 방식은 공간영역에서 광학 전달 함수를 분할하여 필터링한 후 인코히어런트 물체의 힐버트 변환을 수행한다. 이를 바탕으로 광학 시스템에서의 두 pupil을 수학적으로 분석하고 디자인하여 two-pupil 광학 헤테로다인 스캐닝 시스템을 구현할 수 있다. 모의실험을 통해 제안하는 시스템을 바탕으로 2-D 홀로그램을 도출함으로써 인코히어런트 이미징에서도 힐버트 변환의 적용이 유효함을 확인할 수 있다. 또한 복소홀로그램의 복원을 통해 힐버트 변환만을 이용한 홀로그램에 비해 공간 영역에서 선명도가 개선된 홀로그램 영상도 획득할 수 있다.

MAG 알고리즘에 의한 힐버트 변환기의 하드웨어 복잡도 감소에 관한 연구 (A Study on the Hardware Complexity Reduction of Hilbert transformer by MAG algorithm)

  • 김영웅;이영석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.364-370
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    • 2011
  • 힐버트 변환은 무선 디지털 통신으로부터 수신된 대역통과 신호를 저역통과 신호로 변환시켜 사용자에게 필요한 정보를 제공할 수 있는 역할을 수행한다. 힐버트 변환의 기본 연산과정은 승산과 가산 연산으로 구성되어 있으며, 힐버트 변환을 하드웨어로 구현한 힐버트 변환기는 승산기 설계에서 많은 양의 게이트들을 이용한 설계가 요구되고, 이에 따라 구현된 힐버트 변환기는 높은 소비전력과 넓은 면적을 차지하여 모바일 디지털 기기의 전체적인 성능에 영향을 미친다. 본 논문에서는 MAG(Minimum Adder Graph) 알고리즘을 이용하여 승산 연산의 복잡도를 감소시켜 디지털 통신기기 특히 모바일 시스템의 구성요소인 힐버트 변환기를 기존의 방법보다 더 적은 게이트를 이용하여 구현할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 Xilinx사의 ISE환경에서 모의 실험하여 성능의 우수함을 보여주었다.

Wear Detection in Gear System Using Hilbert-Huang Transform

  • Li, Hui;Zhang, Yuping;Zheng, Haiqi
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제20권11호
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    • pp.1781-1789
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    • 2006
  • Fourier methods are not generally an appropriate approach in the investigation of faults signals with transient components. This work presents the application of a new signal processing technique, the Hilbert-Huang transform and its marginal spectrum, in analysis of vibration signals and faults diagnosis of gear. The Empirical mode decomposition (EMD), Hilbert-Huang transform (HHT) and marginal spectrum are introduced. Firstly, the vibration signals are separated into several intrinsic mode functions (IMFs) using EMD. Then the marginal spectrum of each IMF can be obtained. According to the marginal spectrum, the wear fault of the gear can be detected and faults patterns can be identified. The results show that the proposed method may provide not only an increase in the spectral resolution but also reliability for the faults diagnosis of the gear.

연속 스캐닝 레이저 진동계 신호의 Hilbert 변환을 이용한 실험적 모드 해석 (Experimental Modal Analysis by Using Hilbert Transform of Signal from Continuous Scanning Laser Vibrometer)

  • 강민식;장태규;김호성
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제51권6호
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    • pp.272-277
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    • 2002
  • This paper deals with the vibration deflection shape measurement technique for a sinusoidally excited structure using a continuously scanning laser Doppler vibrometer (CSLV). The CSLV output signal is an amplitude-modulated vibration in which the excitation signal is modulated by the deflection shapes, and thus the deflection shapes of vibration defined along a scan line can be derived by the envelop and the phase information of the CSLV output signal. In this work, a Hilbert transform based approach has been proposed for measurement of deflection shapes. This technique is as simple as the demodulation technique and allows more convenient experimental settings than the Fourier transform approach. The feasibility of the proposed technique is illustrated along with results of experiment.

Advanced signal processing for enhanced damage detection with piezoelectric wafer active sensors

  • Yu, Lingyu;Giurgiutiu, Victor
    • Smart Structures and Systems
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    • 제1권2호
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    • pp.185-215
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    • 2005
  • Advanced signal processing techniques have been long introduced and widely used in structural health monitoring (SHM) and nondestructive evaluation (NDE). In our research, we applied several signal processing approaches for our embedded ultrasonic structural radar (EUSR) system to obtain improved damage detection results. The EUSR algorithm was developed to detect defects within a large area of a thin-plate specimen using a piezoelectric wafer active sensor (PWAS) array. In the EUSR, the discrete wavelet transform (DWT) was first applied for signal de-noising. Secondly, after constructing the EUSR data, the short-time Fourier transform (STFT) and continuous wavelet transform (CWT) were used for the time-frequency analysis. Then the results were compared thereafter. We eventually chose continuous wavelet transform to filter out from the original signal the component with the excitation signal's frequency. Third, cross correlation method and Hilbert transform were applied to A-scan signals to extract the time of flight (TOF) of the wave packets from the crack. Finally, the Hilbert transform was again applied to the EUSR data to extract the envelopes for final inspection result visualization. The EUSR system was implemented in LabVIEW. Several laboratory experiments have been conducted and have verified that, with the advanced signal processing approaches, the EUSR has enhanced damage detection ability.

HHT와 연속스캐닝 진동계를 이용한 임펄스가진된 구조물의 모드 형상 복원 (Mode Shape Reconstruction of an impulse excited structure using HHT and CSLDV)

  • 경용수;김대성;;박기환;왕세명
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.484-490
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    • 2008
  • For CSLDV, the Chebyshev demodulation (or polynomial) technique and Hilbert transform approach have been used for mode shape reconstruction with harmonic excitation. In this paper, the Hilbert-Huang transform approach was applied as an alternative to impact excitation cases in terms of a numerical approach. The vibration of the tested structure is modeled using impulse response functions. In order to verify this technique, a simply supported beam was chosen as the test rig. With additional innovative steps which are the ideal-band pass filter and the nodal point determination, Hilbert-Huang transformation can be used for a good mode shape reconstruction even in the impact excitation case.

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