• 제목/요약/키워드: Short-time Fourier transform

검색결과 207건 처리시간 0.034초

이동 표적에 의한 도플러 신호의 시간-주파수 분석 (Time-Frequency Analysis of the Doppler Signals by Moving Targets)

  • 손중탁;이승훈;박길흠
    • 한국군사과학기술학회지
    • /
    • 제8권2호
    • /
    • pp.38-48
    • /
    • 2005
  • Instantaneous frequency of doppler signals is used to get the information of the relative velocity and the miss distance between a missile and a corresponding target. In this paper, we have performed time-frequency analysis and instantaneous frequency estimation with Short Time Fourier Transform(STFT), Wigner Ville Distribution(WVD) and Continuous Wavelet Transform(CWT) about the doppler signals generated by moving targets. Performance evaluation was performed using simulated doppler signals generated by a single moving target and two moving targets. From the results of the time-frequency analysis, we found that WVD method was the most efficient instantaneous frequency estimator among the three methods. But in case of two moving targets, WVD method got cross talks and CWT method got oscillation when two doppler frequencies were close to each other.

Short-time Fourier transform 소음맵을 이용한 컨볼루션 기반 BSR (Buzz, Squeak, Rattle) 소음 분류 (BSR (Buzz, Squeak, Rattle) noise classification based on convolutional neural network with short-time Fourier transform noise-map)

  • 부석준;문세민;조성배
    • 한국음향학회지
    • /
    • 제37권4호
    • /
    • pp.256-261
    • /
    • 2018
  • 차량 내부에는 BSR(Buzz, Squeak, Rattle) 세 가지 유형의 소음이 발생한다. 본 논문에서는 심층 컨볼루션 신경망으로 추출한 소음 특징에 기반하여 자동으로 차량 내부의 BSR 소음을 분류하는 분류기를 제안한다. 차량 내부의 소음은 전처리 단계에서 STFT(Short-time Fourier Transform) 알고리즘을 사용하여 소음 맵으로 표현된다. 생성된 소음 맵 내부에서 실제 소음의 위치를 정확하게 파악하기 어려운 문제에 대처하기 위해서 슬라이딩 윈도우 방법으로 분할하였다. 본 논문에서는 t-SNE(t-Stochastic Neighbor Embedding) 알고리즘을 사용하여 심층 컨볼루션 신경망 내부 파라미터를 시각화하고 정성적인 방식으로 오분류데이터를 분석하였다. 분류된 데이터의 정량적인 분석을 위해 소음의 종류별 유사도를 SSIM(Structural Similarity Index) 수치에 기반하여 정량화하여 리트랙터의 떨림음이 정상주행음과 가장 유사하다는 것을 밝혔다. 제안하는 방법의 분류기는 기타 기계학습 알고리즘 대비 최고 분류 정확도를 달성하였다(99.15%).

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

  • Yu, Lingyu;Giurgiutiu, Victor
    • Smart Structures and Systems
    • /
    • 제1권2호
    • /
    • pp.185-215
    • /
    • 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.

맞대기 용접 이음재 인장시험에서 발생한 음향방출 신호의 웨이블릿 변환과 응용 (A Study on the Wavelet Transform of Acoustic Emission Signals Generated from Fusion-Welded Butt Joints in Steel during Tensile Test and its Applications)

  • 이장규
    • 한국공작기계학회논문집
    • /
    • 제16권1호
    • /
    • pp.26-32
    • /
    • 2007
  • This study was carried out fusion-welded butt joints in SWS 490A high strength steel subjected to tensile test that load-deflection curve. The windowed or short-time Fourier transform(WFT or STFT) makes possible for the analysis of non-stationary or transient signals into a joint time-frequency domain and the wavelet transform(WT) is used to decompose the acoustic emission(AE) signal into various discrete series of sequences over different frequency bands. In this paper, for acoustic emission signal analysis to use a continuous wavelet transform, in which the Gabor wavelet base on a Gaussian window function is applied to the time-frequency domain. A wavelet transform is demonstrated and the plots are very powerful in the recognition of the acoustic emission features. As a result, the technique of acoustic emission is ideally suited to study variables which control time and stress dependent fracture or damage process in metallic materials.

맞대기 용접 이음재 인장시험에서 발생한 음향방출 신호의 웨이블릿 변환과 응용 (A Study on the Wavelet Transform of Acoustic Emission Signals Generated from Fusion-Welded Butt Joints in Steel during Tensile Test and its Applications)

  • 이장규;윤종희;우창기;박성완;김봉각;조대희
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국공작기계학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.342-348
    • /
    • 2005
  • This study was carried out fusion-welded butt joints in SWS 490A high strength steel subjected to tensile test that load-deflection curve. The windowed or short-time Fourier transform (WFT or SIFT) makes possible for the analysis of non-stationary or transient signals into a joint time-frequency domain and the wavelet transform (WT) is used to decompose the acoustic emission (AE) signal into various discrete series of sequences over different frequency bands. In this paper, for acoustic emission signal analysis to use a continuous wavelet transform, in which the Gabor wavelet base on a Gaussian window function is applied to the time-frequency domain. A wavelet transform is demonstrated and the plots are very powerful in the recognition of the acoustic emission features. As a result, the technique of acoustic emission is ideally suited to study variables which control time and stress dependent fracture or damage process in metallic materials.

  • PDF

고속철도차량 윤축부근의 소음과 진동 측정을 통한 주행중 감시의 기초연구 (Running Monitoring by the Noise and Vibration Measurement near the Wheelset of the High-Speed Trains : A Preliminary Research)

  • 이준석;최성훈;박춘수
    • 한국철도학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.1454-1462
    • /
    • 2008
  • This paper is focused on the analysis of the noise and vibration measured near the wheelset of the high-speed trains using a time-varying frequency transform as a preliminary research of running monitoring. Due to the non-stationary characteristics, it is necessary to examine noise and vibration of the train with time-varying frequency transforms. In this paper, the short-time Fourier transform method is utilized - the stored data is localized by modulating with a window function, and Fourier transform is taken to each localized data. For the examination, the non-stationary noise and vibration of the high-speed train's wheelset are measured by using some microphones and accelerometers, and those signals are stored in a on-board data acquisition system. The non-stationary random signal analyses with the short-time Fourier transform are performed, and the result are classified as follows; auto-spectral density, cross-spectral density, frequency response, and coherence functions. From those functions, it is possible to observe the frequency characteristics of sleepers, switchers, tunnels, and steel bridges. Also, some distinct peaks, which are not dependent upon the train's speed, are identified from the results.

  • PDF

열음향학적 불안정성 검출에 대한 개선된 힐버트-후앙 변환의 적용 (Applications of the improved Hilbert-Huang transform method to the detection of thermo-acoustic instabilities)

  • 차지형;김영석;고상호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.555-561
    • /
    • 2012
  • Empirical Mode Decomposition(EMD)을 통한 Hilbert Huang Transform(HHT)은 시간-주파수 영역분석 방법 중 하나로 기존의 다른 분석 방법에 비해 비선형, 비정상 신호를 해석 가능하다는 등 여러가지 이점이 있다. 그러나 인접한 주파수를 분별하기 힘들고 잡음에 취약하다는 결점이 있다고 알려져 있다. 본 논문에서는 HHT와 정상신호 분석에 효과적인 Short-Time Fourier Transform(STFT)을 비교하여 각 방법의 장 단점을 분석하고 Rijke 튜브 실험에서 얻은 열음향학적 불안정 데이터에 적용하여 잡음에 취약한 점을 보완한 Improved HHT와 비교한다. 그 결과, EMD를 이용한 Original HHT보다 EEMD를 이용한 Improved HHT가 잡음의 영향을 적게 받아 보다 정확한 신호분석이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

  • PDF

성토 구간 지반 응답을 고려한 열차 내 지진 감지 기술 개발 연구 (A Study on a Seismic Detection Technology for High-speed Railway Considering Site Response Characteristics)

  • 유민택;문재상;박병선;유병수
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제36권10호
    • /
    • pp.41-56
    • /
    • 2020
  • 지진 경보 시스템이 빠르고 정확하게 가동하기 위해서는 충분한 수량의 계측 시스템 확보와 더불어서 적절한 계측 데이터 해석기술 개발이 요구된다. 신규 지진계를 설치시 많은 비용이 소모되기 때문에, 열차 내 가속도계 등을 대체재로 지진 경보 시스템에 활용하는 것이 효율적이다. 그러나 열차에 설치된 가속도계의 경우, 지진계와는 달리 열차 주행시 진동 데이터가 포함되어 있다. 또한, 지진 발생시 성토구간에 의해서 변화된 지진응답을 계측하게 된다. 본 연구에서는 위의 특성들이 포함된 열차 가속도계 데이터에 기반한 지진감지 기술을 제안하고자 한다. 우선, 성토구간의 지진응답 해석기법을 활용하여 열차가 성토구간을 지날 때 지진이 발생하는 것을 구현한 가상의 열차 가속도 데이터를 구축하였다. 구축한 가속도 데이터를 Short time Fourier Transform(STFT)와 Wavelet Transform(WT)을 활용하여 시간-주파수 분석을 수행하였다. 분석 결과, STFT가 장주기 지진 감지에 적합한 반면, WT의 경우 단주기 지진 감지에 유용함을 확인하였다.

조향 자기변형 트랜스듀서(OPMT)를 이용한 비자성체 판구조물에서 램파 발생 및 신호해석 (Lamb wave generation and analysis in a non-ferromagnetic plate using an orientation-adjustable patch-type magnetostrictive transducer)

  • 이주승;선경호;조승현;홍진철;김윤영
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.542-545
    • /
    • 2005
  • This paper is concerned wi th the generation of the Lamb waves in a non­ferromagnetic plate by a recently-developed orientation-adjustable patch-type magnetostrictive transducer (OPMT) and the dispersion analysis from the measured Lamb waves. OPMT is capable of adjusting wave-propagation orientation only with a single installation on a plate. The mechanics behind the wave generation and measurement by the magnetostrictive phenomenon, the working principle of OPMT is explained and the actual generation and measurement of the Lamb waves were conducted in a 3 mm-thick aluminum plate. For the accurate analysis of the dispersion characteristics of the measured Lamb waves, a modified version of the short-time Fourier transform, known as the dispersion-based short-time Fourier transform, was employed. The results presented in this work would serve as the underlying research for an advanced non-destructive evaluation based on ultrasonic waves.

  • PDF

STFT와 RNN을 활용한 화자 인증 모델 (Speaker Verification Model Using Short-Time Fourier Transform and Recurrent Neural Network)

  • 김민서;문종섭
    • 정보보호학회논문지
    • /
    • 제29권6호
    • /
    • pp.1393-1401
    • /
    • 2019
  • 최근 시스템에 음성 인증 기능이 탑재됨에 따라 화자(Speaker)를 정확하게 인증하는 중요성이 높아지고 있다. 이에 따라 다양한 방법으로 화자를 인증하는 모델이 제시되어 왔다. 본 논문에서는 Short-time Fourier transform(STFT)를 적용한 새로운 화자 인증 모델을 제안한다. 이 모델은 기존의 Mel-Frequency Cepstrum Coefficients(MFCC) 추출 방법과 달리 윈도우 함수를 약 66.1% 오버랩하여 화자 인증 시 정확도를 높일 수 있다. 새로운 화자 인증 모델을 제안한다. 이 때, LSTM 셀을 적용한 Recurrent Neural Network(RNN)라는 딥러닝 모델을 사용하여 시변적 특징을 가지는 화자의 음성 특징을 학습하고, 정확도가 92.8%로 기존의 화자 인증 모델보다 5.5% 정확도가 높게 측정되었다.