• 제목/요약/키워드: periodicity transform

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각종 수문기상인자의 경년별 특성변화 분석 (II) - 변동성, 주기성을 중심으로 - (An Analysis of Temporal Characteristic Change for Various Hydrologic Weather Parameters (II ) - On the Variability, Periodicity -)

  • 이재준;장주영;곽창재
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권5호
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    • pp.483-493
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    • 2010
  • 본 연구에서는 국내 기상관측소 중 관측년수가 30년 이상인 관측소 63개 지점에 대한 5개의 수문기상수문인자 즉, 연강수량, 연강수일수, 연평균기온, 연평균상대습도, 연일조시간 자료를 각 지점별로 수집하고, 통계학적 기법인 Wald-Wolfowitz 검정, Mann-Whitney 검정을 이용하여 변동성 분석과 Wavelet Transform을 이용하여 주기성을 분석하였다. 변동성 분석결과 연평균상대습도, 연평균기온에서 공통적으로 변동성이 나타났으며, 연강수량, 연강수일수, 연일조시간은 지역에 따라 상이한 결과를 보였다. 주기성 분석에서는 연강수량, 연강수일수에서 각 지점별로 주기가 나타났으나, 연평균기온, 연평균상대습도, 연일조시간에서는 뚜렷한 주기가 나타나지 않았다.

A Novel Method to Estimate Heart Rate from ECG

  • Leu, Jenq-Shiun;Lo, Pei-Chen
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.441-448
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    • 2007
  • Heart rate variability (HRV) in electrocardiogram (ECG) is an important index for understanding the health status of heart and the autonomic nervous system. Most HRV analysis approaches are based on the proper heart rate (HR) data. Estimation of heart rate is thus a key process in the HRV study. In this paper, we report an innovative method to estimate the heart rate. This method is mainly based on the concept of periodicity transform (PT) and instantaneous period (IP) estimate. The method presented is accordingly called the "PT-IP method." It does not require ECG R-wave detection and thus possesses robust noise-immune capability. While the noise contamination, ECG time-varying morphology, and subjects' physiological variations make the R-wave detection a difficult task, this method can help us effectively estimate HR for medical research and clinical diagnosis. The results of estimating HR from empirical ECG data verify the efficacy and reliability of the proposed method.

NewHorizon: On the Quenching Mechanisms of the Dwarf Galaxies

  • Kim, Seonwoo;Rhee, Jinsu;Han, San;Choi, Hoseung;Yi, Sukyoung K.
    • 천문학회보
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    • 제46권1호
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    • pp.53.1-53.1
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    • 2021
  • Dwarf galaxies are the most abundant objects in the universe. Hence, understanding the dwarfs is important but relatively little is known due to the lack of computing power and limitations in the telescope resolution. We thus use the state-of-the-art NewHorizon simulation, which is a set of cosmological hydrodynamical simulations, to dissect the quenching mechanism working on dwarf galaxies by inspecting the star formation and mass history of individual galaxies. It is known that internal (AGN, SN, stellar feedback) and external (major and minor mergers, ram pressure stripping, strangulation) mechanisms affect the quenching of dwarfs. Because of the combination of these mechanisms, periodicity in the star formation history of the dwarf galaxies is expected. To check for their periodicity, Fourier transform was performed on the star formation history. By comparing the physical timescales and the periodicity, we determine the dominant effect working on the dwarfs. Then, we compare the dominant effects working on the galaxies according to their varying properties.

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수질 및 강우자료의 상관분석을 위한 웨이블렛 변환의 적용 (Application of Wavelet Transform for Correlation Analysis between Water Quality and Rainfall Data)

  • 진영훈;오창열;박성천
    • 한국물환경학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.831-837
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    • 2006
  • The present study applies wavelet transform for the extraction of various periodicities which are included in TOC and pH time series of water quality and rainfall data. The primary objective of the present study is to detect the relationships between the respective data through the correlation analysis using the approximation components which are decomposed by wavelet transform. The results reveal the approximation components of TOC and pH in the 5th level of wavelet transform can explain more than 99% of the whole energy for the raw data respectively and there are considerably high correlation between the approximation components of the respective data used for the study even through no significant correlation between the raw data has been detected.

주파수영역 자기상관에 의한 위상 변환 일반 상호 상관 시간 지연 추정기 성능 개선 (Improved generalized cross correlation-phase transform based time delay estimation by frequency domain autocorrelation)

  • 임준석;정명준;김성일
    • 한국음향학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.271-275
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    • 2018
  • 두 개 센서에 도래하는 신호 간의 시간 지연을 추정 방법에는 여러 가지가 존재한다. 그중에서 두 센서에 입력되는 서로 다른 신호간의 상호 상관과 신호 백색화로부터 상대적인 지연을 추정하는 GCC-PHAT(Generalized Cross Correlation-Phase Transform) 방법은 안정적인 성능을 내는 전통적으로 유명한 방법이다. 본 논문에서는 GCC-PHAT의 연산 과정 중에서 주기성을 이용하여 잡음을 제거할 수 있는 부분을 파악하였다. 그리고 파악된 부분에 자기상관을 적용하였다. 제안한 방법을 기존의 방법과 비교하여, 백색 가우시안 신호원인 경우 신호 대 잡음비 0 dB 이상에서 평균 자승 추정 오차 5 dB ~ 15 dB까지의 향상이 있음을 보이고, 유색 신호원에서도 신호 대 잡음비 2 dB 이상에서 평균 자승 추정 오차가 성능 개선되어 15 dB까지의 성능 개선 효과가 있음을 보인다.

이산형 웨이블릿 변환을 통한 조위 자료 내 파고 성분 분리 (Decomposition of Wave Components in Sea Level Data using Discrete Wavelet Transform)

  • 유영훈;이명진;이태우;김수전;김형수
    • 한국습지학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.365-373
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    • 2019
  • 본 연구에서는 울산광역시 태화강 유역의 연안 지역을 대상으로 이산형 웨이블릿 변환을 이용하여 연안 지역의 파고의 영향성을 검토하였다. 이를 위해 Daubechies 7의 기저함수 및 Curve Fitting 함수를 이용하여 조위 자료를 분리한 결과 세분화 성분 내 반일주조성분(d3), 일주조성분(d4)의 단주기 성분 및 최종 분해된 근사 성분(a6)에서는 1년 주기의 장주기 성분을 확인하였다. 6단계로 분해된 조위 자료는 자기상관분석 및 푸리에 변환을 통해 주기성을 가지는 조석 성분과 비주기성을 가지는 파고성분으로 구분하였다. 최종적으로 조위 자료 내 조석 성분은 66% 및 파고 성분은 34%로 구성되어 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과를 활용한다면, 파고의 영향을 고려한 연안 지역 홍수 관리의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

Weighting Method to Identify Interharmonics based on Calculating the Bandwidth in Group-Harmonics

  • Vahedi, Hani;Kiapi, Alireza Alizadeh;Bina, Mohammad Tavakoli;Al-Haddad, Kamal
    • Journal of Power Electronics
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    • 제13권1호
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    • pp.170-176
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    • 2013
  • Power converters produce a vast range of harmonics, subharmonics and interharmonics. Harmonics analyzing tools based on the Fast Fourier Transform (FFT) assume that only harmonics are present and the periodicity intervals are fixed, while these periodicity intervals are variable and long in the presence of interharmonics. Using FFT may lead to invalid and undesired results due to the above mentioned issues. They can also lead to problems such as frequency blending, spectral leakage and the picket-fence effect. In this paper, the group-harmonic weighting (GHW) approach has been presented to identify the interharmonics in a power system. Afterwards, a modified GHW has been introduced to calculate the proper bandwidth for analyzing the various values of interharmonics. Modifying this method leads to more precise results in the FFT of a waveform containing inter harmonics especially in power systems with a fundamental frequency drift or frequency interference. Numerical simulations have been performed to prove the efficiency of the presented algorithm in interharmonics detection and to increase the accuracy of the FFT and the GWH methods.

Short Periodicities in Latitudinal Variation of Sunspots

  • Kim, Bang-Yeop;Chang, Heon-Young
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제28권2호
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    • pp.103-108
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    • 2011
  • The latitudinal variation of sunspots appearing during the period from 1874 to 2009 has been studied in terms of centerof-latitude (COL). The butterfly diagram has been used to study the evolution of the magnetic field and the dynamics at the bottom of the solar convection zone. Short-term periodicities have been of particular interest, in that they are somehow related to the structure and dynamics of the solar interior. We thus have focused our investigation on shortterm periodicities. We first calculated COL by averaging the latitude of sunspots with the weight function in area. Then, we analyzed the time series of COL using the wavelet transform technique. We found that a periodicity of ~5 years is the most dominant feature in the time series of COL, with the exception of the ~11 year solar cycle itself. This periodicity can be easily understood by considering small humps between the minima in the area-weighted butterfly diagram. However, we find that periodicities of ~1.3 (0.064), ~1.5 (0.056), or ~1.8 (0.046) years ($\frac{1}{month}$), month ), which have been previously suggested as evidence of links between the changing structure of the sunspot zone and the tachocline rotation rate oscillations, are insignificant and inconsistent. We therefore conclude that the only existing short-term periodicity is of ~5 years, and that periodicities of ~1.3, ~1.5, or ~1.8 years are likely to be artifacts due to random noise of small sunspots.

웨이블렛 변환을 적용한 인공신경망에 의한 충주댐 일유입량 예측 (Forecast of the Daily Inflow with Artificial Neural Network using Wavelet Transform at Chungju Dam)

  • 류용준;신주영;남우성;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권12호
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    • pp.1321-1330
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    • 2012
  • 본 연구에서는 비선형적 모델인 웨이블렛-인공신경망을 적용하여 충주댐 유역의 일유입량을 예측하였다. 일반적으로 시계열 자료는 경향성, 주기성 및 추계학적 성분의 선형조합으로 이루어져 있다. 그러나 이러한 자료를 통해 시계열 모형 구축 시 경향성 및 주기성은 제거되어야하는 성분이다. 따라서 수문기상자료에 포함되어있는 경향성 및 주기성과 같은 비선형 동역학적 잡음과 측정과정에서 발생하는 단순잡음을 제거시키기 위해 디노이징기법인 웨이블렛 변환을 적용하였다. 웨이블렛 변환을 적용한 자료를 입력자료로 사용한 웨이블렛-인공신경망(WANN)과 원자료를 사용한 인공신경망(ANN)을비교하였다. 산정결과 결정계수와 선형회귀를 통한 기울기는 WANN이 ANN보다 각각0.032, 0.0115 더 큰값을 나타냈고, 타겟값과 예측값 사이의 오차를 나타내는 RMSE와 RRMSE는 WANN 모형이 ANN 보다 각각 37.388, 0.099 더 작은값을 나타냈다. 따라서 본 연구에서 적용한 WANN 모형이 ANN 보다 정확한 결과를 나타내었으며, 웨이블렛 변환을 통한 디노이징 기법의 적용이 잡음이 포함되어 있는 원자료의 사용보다 더 정확한 예측을 하는 것으로 판단된다.

Dyadic Wavelet Transform 방식의 Pitch 주기결정 (A Stable Pitch ]Determination via Dyadic Wavelet Transform (DyWT))

  • 김남훈;윤기범;고한석
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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    • pp.197-200
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    • 2000
  • This paper presents a time-based Pitch Determination Algorithm (PDA) for reliable estimation of pitch Period (PP) in speech signal. In proposed method, we use the Dyadic Wavelet Transform (DyWT), which detects the presence of Glottal Closure Instants (GCI) and uses the information to determine the pitch period. And, the proposed method also uses the periodicity property of DyWT to detect unsteady GCI. To evaluate the performance of the proposed methods, that of other PDAs based on DyWT are compared with what this paper proposed. The effectiveness of the proposed method is tested with real speech signals containing a transition between voiced and the unvoiced interval where the energy of voiced signal is unsteady. The result shows that the proposed method provides a good performance in estimating the both the unsteady GCI positions as well as the steady parts.

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