• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제54권9호
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• pp.521-530
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• 2005

In this paper, a new high resolution reflectometry scheme, time-frequency domain reflectometry(TFDR), isproposed to detect and estimate a fault in a transmission line. Traditional reflectometry methodologies have been achieved either in the time domain or in the frequency domain only. However, the TFDR can jump over the performance limits of the traditional reflectometry methodologies because the acquired signal is analyzed in time and frequency domain simultaneously. In the TFDR, the new reference signal and the novel TFDR algorithm are proposed for analyzing the acquired signal in the time-frequency domain. Because the reference signal of Gaussian envelop chirp signal is localized in the time and frequency domain simultaneously, it is suitable to the analysis in the time-frequency domain. In the proposed TFDR algorithm, the time-frequency distribution function and the normalized time-frequency cross correlation function are used to detect and estimate a fault in a transmission line. That algorithm is verified for real-world coaxial cables which are typical transmission line with different types of faults by the TFDR system composed of real instruments. The performance of the TFDR methodology is compared with that o( the commercial time domain reflectomeoy(TDR) experiments, so that concludes the TFDR methodology can detect and estimate the fault with smaller error than TDR methodology.

• 한국항행학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.38-50
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• 2003

본 논문에서는 도선상에서 발생하는 결함 위치와 이상 유무를 감지하는 새로운 고분해능 반사측정법인 시간-주파수 영역반사측정법 (TFDR, Time-Frequency Domain Reflectometry)을 제안하였다. 고전적인 반사측정법들은 단지 시간 또는 주파수의 한 영역에서 분석되어져 왔으나, 본 논문에서 제시한 TFDR은 도선의 결함 위치와 이상 유무를 발견하기 위해 과도신호의 시간과 주파수 영역의 정보를 동시에 이용할 수 있는 시간-주파수 분석기법으로 특성화하였다. TFDR의 기준신호 설계는 측정 케이블의 물리적 성질들을 고려하여 주파수 밴드를 결정하며, 도선의 결함감지와 추정은 시간-주파수 상호상관관계 함수에 의해 이루어진다. TFDR 시스템을 이용하여 여러 결함 상태를 가진 실제 coaxial cable (RG-142, RG-400)에 대해 실험하였고 정확성을 입증하기 위해 TDR (Time Domain Reflectometry) 장비와 성능을 비교하였다. 본 논문에서는 TFDR이 TDR보다 작은 오차로 결함을 찾아냄을 나타내고 있으며, 측정된 정확도는 TFDR의 오차율이 0.5% 이하로 TDR (54750A/54754A) 장비보다 성능이 월등히 우수하다는 것을 알 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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• pp.91-94
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• 2003

In this paper, we achieve implementation of a Time-Frequency Domain Reflectometry(TFDR) system through comparatively low performance(100MS/s) PCI extensions for Instrumentation(PXI). The TFDR is the general methodology of Time Domain Reflectometry(TDR) and Frequency Domain Reflectometry(FDR). This methodology is robust in Gaussian noises, because the fixed frequency bandwidth is used. Moreover, the methodology can get more information of the fault by using the normalized time-frequency cross correlation function. The Arbitrary Waveform Generator(AWG) module generates the input signal, and the digital oscilloscope module acquires the input and reflected signals, while PXI controller module performs the control of the total PXI modules and execution of the main algorithm. The maximum range of measurement and the blind spot are calculated according ta variations of time duration and frequency bandwidth. On the basis of above calculations, the algorithm and the design of input signals used in the TFDR system are verified by real experiments. The correlation function is added to the TDR methodology for reduction of the blind spot in the TFDR system.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.336-338
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• 2006

One of the important topics concerning the safety of electrical and electronic system is the reliability of the wiring system. The Time-Frequency Domain Reflectometry(TFDR) is a state-of-the-art system for detection and estimation of the fault on a wiring/cable. The purpose of this paper is to implement a Labview based TFDR Real Time system though the instruments of PCI extensions for Instrumentation(PXI). The TFDR Real Time system consists of the five parts: Reference signal design, signal generation, signal acquisition, algorithm execution, results diplay part. In the signal generation and acquisition parts we adopt the Arbitrary Waveform Generator(AWG) and Digital Storage Oscilloscope(DSO) PXI modules which offer commonality, compatibility and easy integration at low cost. And execution of the PXI modules not only is controlled by the Labview programing but also the total system process is executed by the Labview application software.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.1079-1088
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• 2003

본 논문에서는 도선상의 결함 감지 및 추정 방법인 고분해능 시간-주파수 반사측정기법(time-frequency domain reflectometry)을 제안한다. 이 방법은 관측된 신호를 시간과 주파수 영역에서 동시에 분석 가능한 시간-주파수 상호 상관 관계(time-frequency cross correlation) 특성을 채택하였다. 제안된 방법인 TFDR의 정확도는 고주파용 coaxial cable을 가지고 실험을 통하여 기존의 방식들과 비교 검증하였다. 제안된 알고리즘의 다양한 결함들에 대한 감지 및 추정 결과, 기존의 방법에 비해 월등하다는 것을 명백히 나타내었다.

• 전기학회논문지
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• 제63권12호
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• pp.1683-1689
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• 2014

In this paper, we propose an image processing based time-frequency domain reflectometry(TFDR) in order to estimate the fault location of a cable. The Wigner-Ville distribution is used for analysis in both the time domain and the frequency domain when the conventional TFDR estimates the fault location in a cable. However, the Winger-Ville distribution is a bi-linear function, and hence the cross-term is occurred. The conventional TFDR cannot estimate the accurate fault location due to the cross-term in case the fault location is close to the position where the reference signal is applied to the cable. The proposed method can reduce the cross-term effectively using binarization and morphological image processing, and can estimate the fault location more accurately using the template matching based cross correlation compared to the conventional TFDR. To prove the performance of the proposed method, the actual experiments are carried out in some cases.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.84-92
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• 2020

본 논문은 M시퀀스 신호를 이용하여 로켓 추진기관의 케이블 결함 위치 추정 기법에 관한 논문이다. 케이블 내부 결함 위치를 추정하기 위해서 다양한 방법이 연구되어왔는데, 이 중에서 TDR(Time Domain Reflectometry), FDR(Frequency Domain Reflectometry), TFDR(Time-Frequency Domain Reflectometry) 등이 가장 널리 사용되어 왔다. 이 방법들은 케이블 결함 상태를 진단하기 위해 주로 사용되지만 사용자가 시험환경에 접근하여 수행해야하기 때문에 리스크가 매우 크다. 따라서 시험안전을 확보하고 기존의 방법 대비 동등 이상의 성능을 지니는 M시퀀스 신호를 이용한 케이블 결함 위치 추정 방법을 제안한다. 제안된 방법은 로켓 추진기관 시험에 사용되고 있는 DAS(Data Acquisition System)를 활용하도록 하고, 주로 물리량 계측에 이용되는 RG-58 케이블을 적용하여 기존의 방법인 TDR, TFDR과 비교하여 성능을 검증하였다. 시험 결과 40 m 이내 근거리 케이블 결함 추정에서는 기존의 방법보다 낮은 오차율을 나타났고, 50 m에서는 기존의 방법과 비슷한 오차율을 확인하였다. 따라서 무기체계에 사용되는 DAS를 활용하고 일반적으로 사용되는 M시퀀스 신호를 응용하여 작업자가 시험환경에 접근하지 않고 안전하게 케이블 결함을 추정할 수 있음을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.534-539
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• 2007

본 논문에서는 저압 배선 진단 시스템 개발을 위한 지능형 차단 시스템을 제안한다. 제안된 배선 진단 시스템은 TFDR(Time-Frequency Domain Reflectometry) 알고리즘을 통해 배선이 어떤 상태인지를 보여 주는 시스템이다. 그리고 제안된 진단 시스템으로부터 얻은 신호를 분석하여 이상 종류에 따라 분류하는 시스템을 통해 지능형 차단 시스템을 제안한다. 일반적으로, TFDR을 통해 알아 낼 수 있는 이상의 종류는 damage, open 그리고 short 이다. 각 상황에 대한 효율적인 분류를 위하여 IF-THEN 규칙에 기반 한 분류기가 사용된다. 기존 TFDR이 수행되었던 통신선 케이블의 실험 데이터에 기반 한 실험을 통해 본 제안 내용의 우수성을 보이게 된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2149-2151
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• 2004

The time-frequency domain reflectometry(TFDR) is well known to detect and locate a fault in a coaxial cable[3]. Traditional reflectometry methods have been achieved in either the time domain or frequency domain only. However, the time-frequency domain reflectometry utilizes time and frequency information of a reflected signal passed through a cable to detect and locate the fault. The purpose of this paper is to find appropriate time-frequency distribution function suitable for a TFDR system. Choosing the appropriate time-frequency distribution function implies one can detect the fault and estimate the location accurately. We consider and compare adequate time-frequency distribution function on the basis of experimental results.

• 전기학회논문지
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• 제60권12호
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• pp.2333-2338
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• 2011

In this paper, we develope a wavelet transform based time-frequency domain reflectometry (WTFDR) for the fault localization of underground power cable. The conventional TFDR (CTFDR) is more accurate than other reflectometries to localize the cable fault. However, the CTFDR has some weak points such as long computation time and hard implementation because of the nonlinearity of the Wigner-Ville distribution used in the CTFDR. To solve the problem, we use the complex wavelet transform (CWT) because the CWT has the linearity and the reference signal in the TFDR has a complex form. To confirm the effectiveness and accuracy of the proposed method, the actual experiments are carried out for various fault types of the underground power cable.