• 제목/요약/키워드: frequency decimation

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Analysis of decimation techniques to improve computational efficiency of a frequency-domain evaluation approach for real-time hybrid simulation

  • Guo, Tong;Xu, Weijie;Chen, Cheng
    • Smart Structures and Systems
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    • 제14권6호
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    • pp.1197-1220
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    • 2014
  • Accurate actuator tracking is critical to achieve reliable real-time hybrid simulation results for earthquake engineering research. The frequency-domain evaluation approach provides an innovative way for more quantitative post-simulation evaluation of actuator tracking errors compared with existing time domain based techniques. Utilizing the Fast Fourier Transform the approach analyzes the actuator error in terms of amplitude and phrase errors. Existing application of the approach requires using the complete length of the experimental data. To improve the computational efficiency, two techniques including data decimation and frequency decimation are analyzed to reduce the amount of data involved in the frequency-domain evaluation. The presented study aims to enhance the computational efficiency of the approach in order to utilize it for future on-line actuator tracking evaluation. Both computational simulation and laboratory experimental results are analyzed and recommendations on the two decimation factors are provided based on the findings from this study.

System indentification using multiple decimation method and design of PID-ATC

  • Byun, Hwang-Woo;Moon, Joon-Ho;Lee, In-Hee;Lee, Un-Cheol;Kim, Lark-Kyo;Nam, Moon-Hyon
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1994년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 9th (KACC) ; Taejeon, Korea; 17-20 Oct. 1994
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    • pp.682-688
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    • 1994
  • LSM(Least-Squares Method) has inherent limitation that precise system identification over wide frequency band is difficult especially at low frequency hand. In this paper we propose to use decimation, a spectrum analysis method widely used in signal processing. The merits of decimation are the flexibility of selection of the frequency hand concerned and the function of LPF(Low Pass Filter). In this paper, frequency-domain is divided into separate frequency bands which will be combined into full frequency-domain by using MDM(Multiple Decimation Method). In this way, free selection of sampling frequency for each hand is possible and the low frequency oscillation modes of LSM are avoided.

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저전력 기법을 사용한 고해상도 오디오용 Sigma Delta Decimation Filter 설계 (Sigma Delta Decimation Filter Design for High Resolution Audio Based on Low Power Techniques)

  • 휸 하이 아우;김소영
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권11호
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    • pp.141-148
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    • 2012
  • Oversampling 기법을 사용한 analog-to-digital (A/D) 컨버터에서 샘플링 된 신호의 signal bandwidth를 낮추어 주기 위해 데시메이션 필터가 사용된다. 본 논문은 sigma-delta ADC에 사용될 수 있는 저전력 4 단 32 bit 데시메이터 필터 디자인을 제안한다. 디지털 데시메이션 필터는 CIC(cascaded integrator-comb) filter와 세 개의 half-band FIR filter로 이루어져 있다. 전력소모를 최소화하기 위하여 CIC filter에는 pipeline구조가 사용되었고, FIR 필터의 multiplier 구조를 최적화하기 위하여 Canonic Signed Digit (CSD) 코드가 사용되었다. 130nm CMOS 공정으로 설계 자동화 CAD 도구를 사용하여 타이밍, 면적, 전력소모를 최적화하여 98.304 MHz 주파수에서 697 uW의 전력을 소모면서 32 bit, 192 kHz 아웃풋을 낼 수 있다.

DIT Radix-4 FFT 구현을 위한 저전력 Butterfly 구조 (Low-power Butterfly Structure for DIT Radix-4 FFT Implementation)

  • 장영범;이상우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권12호
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    • pp.1145-1147
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    • 2013
  • FFT(Fast Fourier Transform) 알고리즘에는 DIT(Decimation-In-Time)와 DIF(Decimation-In-Frequency)가 있다. DIF 알고리즘은 Radix-2/4/8 등의 다양한 종류와 그 구현 방법이 개발되어 사용되는데 반하여 DIT 알고리즘은 순차적인 출력을 낼 수 있는 장점에도 불구하고 다양한 구현방법이 연구되지 못하였다. 이 논문에서는 DIT Radix-4 알고리즘을 유도하며 반도체 구현을 위한 효율적인 butterfly 구조를 제안한다.

Decimation 알고리즘을 이용한 DTV TxID수신 신호의 효율적인 신호처리 기법에 관한 연구 (Efficient Digital Signal Processing of DTV TxID Based On Decimation Algorithm)

  • 손주희;이용태;박성익;김흥묵;서재현;이재영;차재상
    • 방송공학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.266-277
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    • 2007
  • 최근 들어 ATSC-DTV의 미래형 핵심기술로 손꼽히고 있는 송신기 식별기술(TxID ; Transmitter Identification)이 새로운 신기술로 대두되고 있으며, 이에 대한 구현성 검증은 현재 활발하게 논의 중인 동일채널중계기(EDOCR)와 연계된 단일주파수망(SFN; Single Frequency Network)기술의 실용화를 위한 핵심적 역할을 한다고 볼 수 있다. 하지만 종래의 TxID 기술은 긴 주기의 워터마킹용 확산코드를 사용하므로 수신기 입장에서 하드웨어 부피 및 연산량이 크게 증가되는 문제점을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 TxID 수신기 하드웨어 부피를 크게 경감시킬 수 있는 새로운 Decimation 알고리즘을 이용한 DTV TxID 수신 신호의 효율적인 신호처리 기법을 제시하였으며, 모의실험을 통한 성능평가를 통해 제안한 알고리즘의 유용성을 입증하였다.

새로운 DIT Radix-4 FFT 구조 및 구현 (A New DIT Radix-4 FFT Structure and Implementation)

  • 장영범;이상우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.683-690
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    • 2015
  • FFT(Fast Fourier Transform) 알고리즘에는 DIT(Decimation-In-Time)와 DIF(Decimation-In-Frequency)가 있다. DIF 알고리즘은 Radix-2/4/8 등의 다양한 종류와 그 구현 방법이 개발되어 사용되고 잇으나, DIT 알고리즘은 순차적인 출력을 낼 수 있는 장점이 있음에도 불구하고 다양한 알고리즘이 연구되지 못하였다. 이 논문에서는 새로운 DIT Radix-4 FFT의 나비연산기(butterfly) 구조를 제안하고 검증하였다. 제안 구조를 사용하여 64-point FFT 구조를 설계하고 Verilog로 코딩하여 구현함으로써 제안 구조의 효용성을 입증하였다. 48개의 곱셈기를 사용하여 합성하였으며 678만 게이트 수를 나타내었다. 따라서 제안된 DIT Radix-4 FFT 구조는 순차적인 FFT 출력을 필요로 하는 OFDM 통신용 SoC(System on a Chip)에 사용될 수 있을 것이다.

Decimation Chain Modeling for Dual-Band Radio Receiver and Its Operation for Continuous Packet Connectivity

  • Park, Chester Sungchung;Park, Sungkyung
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제13권4호
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    • pp.235-240
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    • 2015
  • A decimation chain for multi-standard reconfigurable radios is presented for 900-MHz and 1,900-MHz dual-band cellular standards with a data interpolator based on the Lagrange method for adjusting the variable data rate to a fixed data rate appropriate for each standard. The two proposed configurations are analyzed and compared to provide insight into aliasing and the signal bandwidth by means of a newly introduced measure called interpolation error. The average interpolation error is reduced as the ratio of the sampling frequency to the signal BW is increased. The decimation chain and the multi-rate analog-to-digital converter are simulated to compute the interpolation error and the output signal-to-noise ratio. Further, a method to operate the above-mentioned chain under a compressed mode of operation is proposed in order to guarantee continuous packet connectivity for inter-radio-access technologies. The presented decimation chain can be applied to LTE, WCDMA, GSM multi-mode multi-band digital front-end which will ultimately lead to the software-defined radio.

다상분해 신호의 주파수 스펙트럼 압축 효과 (The Frequency Spectrum Compression Effects for Polyphase Decomposition Signal)

  • 박영석;정원용
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.65-72
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    • 2006
  • 디지털신호처리에 있어서 신호의 다상분해(polyphase decomposition)는 멀티레이트(multirate) 시스템 구현에 있어서 다양한 용도로 사용된다. 특히 디지털 필터설계 등에 있어서 다채널 신호를 제공함으로써 병열연산을 가능하게 하여 알고리즘의 성능을 개선하는데 특히 유용하다. 일반적으로 다상분해신호는 원신호를 다운샘플링을 위해 데시메이션(decimation)하기 때문에 원신호에 비해 많은 고주파 성분을 포함하여 주파수 대역이 확장되는 경향이 있다. 이러한 성질은 다상분해신호의 활용, 즉 디지털 신호처리 시스템의 구조나 성능에 상당한 제약을 초래한다. 따라서 본 연구에서는 다상분해신호에 대한 완전 대역압축 및 복원 방법을 이론적으로 제시하고 Matlab 시뮬레이션을 통하여 그 유효성을 확인한다.

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새로운 DIT Radix-8 FFT 나비연산기 구조 (New DIT Radix-8 FFT Butterfly Structure)

  • 장영범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.5579-5585
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    • 2015
  • FFT(Fast Fourier Transform)는 DIT(Decimation -In-Time)와 DIF(Decimation-In-Frequency) 방식이 주로 사용되고 있다. DIF 방식은 Radix-2/4/8 등의 다양한 구조와 그 구현 방법이 개발되어 사용되고 있는데 반하여 DIT 방식은 순차적인 출력을 낼 수 있는 장점이 있음에도 불구하고 다양한 구조와 그 구현방법이 연구되지 못하였다. 이 논문에서는 순차적인 출력을 낼 수 있는 DIT Radix-8 FFT용 나비연산기 구조를 제안한다. 또한 기존에 주로 사용되어 온 Radix-2나 Radix-4 구조는 스테이지 수가 많아 연산지연시간이 길어지는 단점이 있다. 제안구조는 Radix-8의 알고리즘을 사용하였으므로 연산지연이 상대적으로 짧으며, 특히 큰 point의 FFT 구조의 경우에 스테이지의 수가 작아지는 장점을 갖는다. 제안구조의 나비연산기를 사용하여 4096-point FFT를 설계할 경우에, 4096개의 출력이 순서대로 출력되는 장점뿐 아니라 4개의 스테이지로 구성되므로 Radix-2를 사용하는 12 스테이지보다 연산지연이 짧은 장점을 갖는다. 따라서 제안 구조는 순차적인 출력과 짧은 연산지연을 요구하는 OFDM용 반도체 칩의 FFT 블록에 사용될 수 있다.

포먼트 이동과 스펙트럼 기울기의 변환을 이용한 음색 변환 (Voice Color Conversion Based on the Formants and Spectrum Tilt Modification)

  • 손성용;한민수
    • 대한음성학회지:말소리
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    • 제45호
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    • pp.63-77
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    • 2003
  • The purpose of voice color conversion is to change the speaker identity perceived from the speech signal. In this paper, we propose a new voice color conversion algorithm through the formant shifting and the spectrum-tilt modification in the frequency domain. The basic idea of this technique is to convert the positions of source formants into those of target speaker's formants through interpolation and decimation and to modify the spectrum-tilt by utilizing the information of both speakers' spectrum envelops. The LPC spectrum is adopted to evaluate the position of formant and the information of spectrum-tilt. Our algorithm enables us to convert the speaker identity rather successfully while maintaining good speech quality, since it modifies speech waveforms directly in the frequency domain.

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