In this paper, an efficient short-time Fourier analysis method for the quasi-periodic signals is proposed via an optimal fixed-lag finite impulse response (FIR) smoother approach using a receding horizon scheme. In order to deal with time-varying Fourier coefficients (FCs) of quasi-periodic signals, a state space model including FCs as state variables is augmented with the variants of FCs. Through an optimal fixed-lag FIR smoother, FCs and their increments are estimated simultaneously and combined to produce final estimates. A lag size of the optimal fixed-lag FIR smoother is chosen to minimize the estimation error. Since the proposed estimation scheme carries out the correction process with the estimated variants of FCs, it is highly probable that the smaller estimation error is achieved compared with existing approaches not making use of such a process. It is shown through numerical simulation that the proposed scheme has better tracking ability for estimating time-varying FCs compared with existing ones.
In this paper, a method of finite element analysis is presented for efficient calculation of vibration characteristics of not only simply interconnected structure with cyclic symmetry but also multiply interconnected structure with cyclic symmetry by using discrete Fourier trandform by means of a computer with small memory in a short time. Simply interconnected structure means it is composed of substructures which are adjacent themselves in circumferential direction. First, a mathematical model of multiply interconnected structure with cyclic symmetry is defined. The multiply interconnected structure is partitioned into substructures with the same goemetric configuration and constraint eqauations to be satisfied on connecting boundaries are defined. Nodal displacements and forces are transformed into complex forms through discrete Fourier transform and then finite element analysis is performed for just only a representative substructure. In free vibration analysis, natural frequencies of a whole structure can be obtained through a series of calculation for a substructure along the number of nodal diameter. And in forced vibration analysis, forced response of whole structure can be achieved by using inverse discrete Fourier transform of results which come from analysis for a substructure.
레이저 출력 광속의 위상파면 분석에 관한 이론적인 연구와 측정 실험을 수행하였다. 출력 광속의 위상파면을 축정하기 위해 Mach-Zehnder 간섭계가 사용되었고 간섭무늬로부터 출력 광속의 위상파면을 얻기 위해 Fourier 분석법을 적용하였으며 컴퓨터에 의해 위상파면을 자동적으로 분석하기 위한 분석용 프로그램도 개발하였다. 위상파면 분석에 관한 전산시늉을 반복 수행하여 개발된 프로그램의 타당성을 입증할 수 있었으며 분석용 프로그램의 오차 범위는 대략 .lambda./30 이하임을 알 수 있었다. 개발된 프로그램을 적용하여 연속발진 Nd:YAG 레이저 출력 광속의 위상파면을 측정하는 실험을 수행하였으며 이로부터 레이저 출력 광속의 위상파면이 대략 구면에 가까운 형태임을 확인할 수 있었다.
Kim, Hyun-Sil;Kim, Jae-Seung;Kang, Hyun-Joo;Kim, Sang-Ryul
The Journal of the Acoustical Society of Korea
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제17권3E호
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pp.35-42
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1998
Transient acoustic and elastic wave propagation in inhomogeneous media are studied by using the Fourier method. It is known that the fourier method has advantages in memory requirements and computing speed over conventional methods such as FDM and FEM, because the Fourier method needs less grid points for achieving the same accuracy. To verify the proposed numerical scheme, several examples having analytic solutions are considered, where two different semi-infinite media are in contact along a plane boundary. The comparisons of numerical results by the Fourier method and analytic solutions show good agreements. In addition, the fourier method is applied to a layered half-plane, in which an elastic semi-infinite medium is covered by an elastic layer of finite thickness. It is showed how to derive the analytic solutions by using the Cagniard-de Hoop method. The numerical solutions are in excellent agreements with analytic results.
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.
수 $\mu\textrm{m}$ 이상의 두께를 가지는 비교적 두꺼운 박막의 경우 박막에 의한 간섭효과로 인하여 나타나는 반사율 스펙트럼에서의 진동주기로부터 막의 두께를 얻는다. 대개 빠른 데이터 처리를 위해서 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transformation, FFI)을 사용하여 진동주기(또는 진동수)를 구한다. 본 연구에서는 반사율 또는 투과율 스펙트럼을 빛의 에너지 축상에서 푸리에 변환하는 종래의 방법을 개선하여 박막의 굴절률 분산을 반영하는 수정된 고속 푸리에 변환 방법을 최초로 도입하였다. 이 새로운 방법은 굴절률 분산에서 유래하는 유효굴절률 결정에서의 오차를 줄여주고 푸리에 변환 피크의 폭 넓어짐을 막아줌으로써 막 두께 결정의 정밀도를 크게 향상시킨다. 수정된 고속 푸리에 변환방법을 80 $\mu\textrm{m}$의 덮게층과 13 $\mu\textrm{m}$의 사이층이 있는 시료의 반사 스펙트럼에 적용하여 고 타당성을 확인하였다.
신경망 기반의 신호 분류 시스템은 비파괴 검사 시 추출되는 많은 양의 데이터를 처리하기 위한 방법으로 꾸준히 이용되고 있다. 비파괴검사 방법 중, 초음파 탐상법은 용접 지역에서 결함들을 찾기 위하여 비파괴 검사에서 일반적으로 사용되고 있는 추세다. 초음파 탐상법의 중요한 특징은 특정 신호에서 발생하는 불연속성을 판별해내는 능력이다. 지금까지의 보편화되어 있는 기술은 신호를 분류하기 위해 각각의 A-scan 신호를 처리하는 반면 본 논문에서는 이웃하는 A-scan 신호의 정보를 기반으로 하는 2차원 푸리에 변환(Fourier transform)과 주성분 분석(principal component analysis) 기법을 이용하여 특징 벡터를 추출, 분류하는 방법을 제시하고자 한다.
비정상 점성유동 수치해석단계는 연속방정식을 만족시키는 공간해석단계와 시간전진단계로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 공간해석단계의 압력 Poisson 방정식의 해를 구하는데 스팩트럴법을 이용하였다. 압력 Poisson 방정식의 최고차미분항을 Fourier 급수로 전개하면 압력 및 압력의 1차미분항의 Fourier 급수의 적분으로 표현되므로 Gibb's 현상을 제거할 수 있어, 비주기성인 경우에도 스팩트럴법을 적용할 수 있다. 수치해법의 검증을 위하여 2차원 원주상체 및 날개주위 비정상 점성유동을 수치해석하였고, 그 결과를 비교하여 보았다.
Purpose: Biswas and Sarkar [11] found the availability of a system maintained through several imperfect repairs before a replacement is allowed. However they missed a part of coefficients in the integration. This paper corrects the erratum of Biswas and Sarkar [11] and performs the reliability analysis incorporating the optimal number of imperfect repairs. Methods: To find the singularities and residues of the suitable complex-valued function for the availability, the computer package Matlab is used. Also the performance measures are calculated by defining and assigning costs. Results: The accurate availability functions with respect to the numbers of imperfect repairs and the optimal number of imperfect repairs before a replacement are obtained. Conclusion: The reliability for a system under imperfect repair before a replacement is analyzed using Fourier transform technique.
This paper presents the Walsh-Fourier conversion algorithm and Signal Analysis Technique. The Fourier coefficients are determined as the combinations of the Walsh coefficients in terms of the new Walsh-Fourier conversion algorithm. This paper checks the analysis of the Walsh-Fourier spectra and the approximate synthesis of the waveform via one example.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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