A novel X-band high speed frequency sweep signal generator based on a tunable optoelectronic oscillator (OEO) incorporating a frequency-swept laser is presented and the theoretical fundamentals of the design are explained. A prototype of the generator with tuning range from 8.8552 GHz to 10.3992 GHz and a fine step about 8 MHz is achieved. The generated radiofrequency signal with a single sideband (SSB) phase noise lower than -100 dBc/Hz@10KHz is experimentally demonstrated within the whole tunable range, without any narrow RF band-pass filters in the loop. And the tuning speed of the frequency sweep signal generator can reach to over 1 GHz/s benefiting from applying a novel dispersion compensation modular instead of several tens of kilometers of optical fiber delay line in the system.
In the case of the transfer function for the secondary path is dependent on time, the on-line method which can model it is continuously must be applied to the active noise control technique. And the adaptive random noise technique among the on-line methods is effective in the narrow-band control. In this method, the signal to noise ratio between random noise for modeling and primary noise is low. Therefore, the estimations of transfer function will be prone to inaccuracies and the convergence time will be too long. Such imperfections will have an influence upon the performance of an active noise controller. In this study, t enhance the signal to noise ratio, the on-line method that is combined the conventional adaptive random noise technique and the adaptive line enhancer, is proposed. By using proposed on-line method, a rigorous system identification and control of primary noise have been implemented.
자기지전류 탐사의 적용에 있어 인공잡음의 영향은 탐사의 승패를 좌우하는 중요한 요소이며 인공잡음의 영향을 최소화할 수 있는 탐사의 설계와 자료처리가 요구되고 있다. 이 연구에서는 수치공간자료를 이용한 공간모델링을 통해 MT 주파수 대역에서의 잡음을 예측하고 실제 탐사 자료와 비교분석하여 MT 잡음 모델링의 가능성을 살펴보았다. 수치지도로부터 추출된 잡음원일 가능성이 높은 건물, 도로, 고압 송전선에 의해 발생하는 전자기장의 강도를 지하매질의 전기전도도에 따른 전자기파의 전파 특성을 고려하여 예측하는 잡음모델을 제안하였다. 제안된 잡음모델로부터 예측된 잡음 파워와 실제 탐사를 통해 측정된 MT 자료와의 상관도 분석을 수행한 결과, 전반적으로 전기 장에서는 넓은 주파수 대역에서 높은 상관관계를 보이는 반면 자기장은 60 Hz 부근의 대역에서만 상관관계를 가진다. 이 연구에서 제안된 공간 모델링을 통한 잡음 예측은 특히 고도로 산업화되어가는 도시 주변지역에서의 MT 탐사를 수행하는데 있어 유용한 정보를 제공할 수 있을 것이다.
This paper suggests the Cardioid beamforming algorithm of the doublet sensors employing DIFAR (directional frequency analysis and recording) sensor signals in the frequency domain. The algorithm enables target bearing estimation using the signals from directional sensors. The algorithm verifies its applicability by successfully estimating bearings of a target projecting ten narrow-band signals in shallow water. The estimated bearings agree very well with those from GPS (global positioning system) data. Assuming the bearings from GPS data to be real values, the estimation errors are analyzed statistically. The histogram of estimation errors in each frequency have Gaussian shape, the mean and standard deviation dropping in the ranges -1.1°∼ 6.7°and 13.3∼43.6°, respectively. Estimation errors are caused by SNR (signal to noise ratio) degradation due to propagation loss between the source and receiver, daily fluctuating geo-magnetic fields, and non-stationary background noises. If multiple DIFAR systems are employed, in addition to bearing, range information could be estimated and finally localization or tracking of a target is possible.
An instantaneous frequency analysis is a technique to examine a signature for the rotating machinery if the signal has several transitions within a cycle. This paper discusses the conditions of existing negative frequency components in the instantaneous frequency. By using a signal consisted of two frequency components, the instantaneous frequency analysis is conducted while the amplitude ratio between two frequency components has been changed. The analysis shows that, depending on the amplitude ratio, the instantaneous frequencies have averaged, zero-valued, or negative components. It turns out that the negative-valued instantaneous frequencies, which have been regarded as the noise effect, are the consequence of the calculation process for the multisignal components. The criteria of existing the negative values in instantaneous frequencies is given in terms of the relative amplitude ratio and the frequency difference. Especially when the amplitude ratio approaches to 1, the instantaneous frequency fluctuates ${\pm}\infty$ in theory, which implies that instantaneous frequency has unstable region around the amplitude ratio, 1.Also, as the frequency difference between major signal components is increased, the region of existing negative instantaneous becomes broader. In an instantaneous frequency analysis, therefore, a narrow band analysis is suggested, with extreme care if the amplitude ratio approaches to 1. In this paper, a vibration signal monitored from a rotating machinery is also examined as an application example in order to show the existence of negative instantaneous frequencies components.
To measure water levels from remote cites using a narrowband channel, this paper developed a difference image based JPEG communication scheme and a water level measurement scheme using the sparsely sampled images in time domain. In the slave system located in the field, the images are compressed using JPEG after changed to difference images, among which in a period of data collection those showing larger changes are sampled and transmitted. To measure the water level from the images received in the master system which may contain noises caused by various sources, the averaging scheme and Gaussian filter are used to reduce the noise effects and the Y axis profile of an edge image is used to read the water level. Considering the wild condition of the field, a simplified camera calibration scheme is also introduced. The implemented slave system was installed at a river and its performance has been tested with the data collected for a month.
This paper reviews the improved moving frame acoustic holography (MFAH) method and its application. Moving frame acoustic holography was originally proposed to increase the aperture size and the spatial resolution of hologram by using a moving line array of microphones. The hologram of scanned plane can be obtained by assuming the sound field to be product of spatial and temporal information. Although conventional MFAH was only applied to sinusoidal signals, it allows us to visualize the noise generated by moving noise sources by employing a vertical line array of microphones affixed to the ground. However, the sound field generated by moving sources becomes different from that of stationary ones due to the movement of the sources. Firstly, this paper introduces the effect of moving noise sources on the obtained hologram by MFAH and the applicability of MFAH to the visualization of moving sources. Secondly, this paper also reviews improved MFAH that can visualize a coherent narrow band noise and a pass-by noise. The practical applicability of the improved MFAH was demonstrated by visualizing tire noise during a pass-by test.
The noise and vibration sources of rotary compressor for room air-conditioner are pressure pulsation of compression process, cavity resonance of inner space, structural radiation noise of shell and impact noise of discharge valve. Among them, pressure pulsation is very important noise and vibration source. Because it transferred various kinds of noise and vibration like as mentioned above. In this reason, muffler and resonator are used in order to absorb and remove these noises. But an analytical prediction using acoustic analysis does not coincident with the experimental result. The difference between analysis and actual state is due to the assumption of analysis. This paper covered with new concept of muffler design based on the turbulence kinetic energy of flow by using CFD. From this analysis, it is possible to decide the best position of discharge port of muffler. Therefore $2{\sim}3dB$ noise reduction effect is acquired in rotary compressor of 5000 BTU grade. Also new approach of resonator design is suggested. From this study, the characteristics of resonator and surge hole (a kind of resonator without pipe length) are identified. The former is useful for pure tone noise (narrow frequency band), and the latter is effective for broad frequency band. This paper shows that it is very available to use 3 dimensional analysis of resonator in order to predict more exact tuning frequency. The result is proved by a lot of experiments. From combination of fluid analysis and acoustic analysis, up stream position is effective location of resonator concerning turbulence motion of fluid.
A low-noise regenerative blower is developed for fuel cell application by combining the FANDAS-Regen code and design optimization algorithm under several performance constraints for flow capacity, static pressure, efficiency and power consumption. The optimized blower design model is manufactured with some impeller modification based on low noise design concept and tested by using aerodynamic performance chamber facility and narrow-band noise measurement apparatus. The measured results of the optimized blower satisfy the performance requirements and are also compared favorably with the FANDAS-Regen prediction results within a few percent relative error. Furthermore, the present study shows the remarkable noise reduction by 26 dBA can be achieved through design optimization and low noise design concept.
In this paper, we consider the applicability of time-hopping(TH) systems for anti-jamming(AJ) communication. We first briefly summarize fundamentals of TH systems and several common jamming scenarios that have been considered in the literature. We then analyze the AJ performance of TH systems under those common jamming environments. From our simulation results, we reveal that among narrow band, partial band, broadband, and sweep jamming, partial band and sweep jamming are the best ones from jammer perspective. For the partial band jamming case, we show that the most effective bandwidth ratio and location are 50 % and 2.5-3.5 Ghz, respectively. For the sweep jamming case, we illustrate that the AJ performance of the TH system is enhanced when the sweep duration approaches to the bit duration. In addition, we pointed out that the most efficient jamming bandwidth ratio is 1/2. Finally, our results show that the TH-BPSK system greatly outperforms the TH-PPM counterpart.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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