• 제목/요약/키워드: short time fourier transform

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위상 보상과 가중치 평균을 이용한 의료 초음파 신호의 주파수 특성 추출 방법 (Extraction Method of Ultrasound Spectral Information using Phase-Compensation and Weighted Averaging Techniques)

  • 김형석;이준환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.959-966
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    • 2010
  • 정량적 초음파 분석(Quantitative Ultrasound Analysis)은 반향된 초음파 신호의 짧은 시간 간격의 주파수 성분을 추출하여 개별 초음파 지수의 값을 예측한다. 따라서 반향 신호의 정확한 주파수 특성 추출은 분석의 정확도와 정밀도 향상에 기본이 된다. 본 논문에서는 초음파 지수의 정량적인 예측 및 분석에 이용할 수 있는, 짧은 시간 간격의 반향 신호의 주파수 특성 추출 방법을 제안한다. 제안된 알고리듬은 인접한 반향 초음파 신호간의 위상 차이를 보상하고, 동일 반향 깊이를 가지는 작은 영역의 신호를 가중치 평균함으로써 보다 정확한 주파수 특성을 추출한다. 컴퓨터 모의 실험을 통한 수치 분석 결과, 제안된 알고리듬은 일반적인 주파수 추출 알고리듬보다 정확한 예측 결과를 보였으며, 예측 결과의 정밀도도 10% 이상 향상되었다.

도심지역에 서식하는 매미 울음소리의 음질 특성 (Sound Quality Characteristics of the Cicada Singing Noise in Urban Areas)

  • 구진회;이재원;이우석;최경희;서충열;박형규;김삼수;한진석
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권9호
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    • pp.825-829
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    • 2012
  • The global warming caused the changes of our environment like an increasing tropical night phenomenon in the middle latitude areas. Especially, in Korea, the habitats of tropical Korean blockish cicada have changed from Jeju island located in Southern part of Korea to the whole of Korea because of the increasingly warming weather. The cicadas crying sound have been social problem because the tropical Korean blockish cicadas cry at middle of the night owing to the various outdoor lights. The cicada is positive phototaxis insect. So, the cicada is not cry at night. But if the outdoor light is very bright, then the cicada confuse the night as a day and start to cry. As a result, the cicadas crying noise has caused the resident living in downtown to an unpleasure and sleeplessness. In this research, we have measured three kinds of cicada singing noise at 16 points of urban area(Incheon, Gwangju, Busan, Gyeonggido Anyang). And then we analyzed the sound quality of the three kinds of cicada singing noise using by CADA-X signal process program. And we analyzed the acoustical characteristics by STFT(short time Fourier transform) which is a time-frequency analysis method. The characteristics of the cicada singing noise in terms of the sound quality and the time-frequency variation will be usefull to discover the relations between the human annoyance about the cicada singing noise and the acoustical characteristics.

Electrical and Chemical Properties of Mica/Epoxy Composite Materials as Affected by Short-Time Aging

  • Kim, Hee-Dong
    • KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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    • 제3C권2호
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    • pp.59-65
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    • 2003
  • Electrical properties such as permittivity and tan$\delta$ of unaged (control) and aged (72 h at 18$0^{\circ}C$) mica/epoxy composites of 130 ${\mu}{\textrm}{m}$ thickness were measured and their surface conditions were characterized using scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared (FTIR), electron spectroscopy for chemical analysis (ESCA), differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). Both permittivity and tan6 of control specimens were higher than those of short-time aged specimens. FTIR results show a new peak at 1710 $cm^{-1}$ / for short-time aged specimens, originating from carbonyl group formed by the oxidation reaction during the aging process. ESCA results show that the binding energy at 532.9 eV representing the singlet state of oxygen ( $O_{1s}$) decreases by 13.7%, whereas that at 534.6 eV increases by 13.7%. Glass transition temperatures of control and short-time aged specimens are observed to be 95.4$^{\circ}C$ and 113.4$^{\circ}C$, which increase with the increase of aging time. TGA results indicate that the control specimens contain a smaller amount of volatile components than the short-time aged specimens.s.

A New Method to Detect Inner/Outer Race Bearing Fault Using Discrete Wavelet Transform in Frequency-Domain

  • Ghods, Amirhossein;Lee, Hong-Hee
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.63-64
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    • 2013
  • Induction motors' faults detection is almost a popular topic among researchers. Monitoring the output of motors is a key factor in detecting these faults. (Short-time) Fourier, (continuous, discrete) wavelet, and extended Park vector transformations are among the methods for fault detection. One major deficiency of these methods is not being able to detect the severity of faults that carry low energy information, e.g. in ball bearing system failure, there is absolutely no way to detect the severity of fault using Fourier or wavelet transformations. In this paper, the authors have applied the Discrete Wavelet Transform (DWT) frequency-domain analysis to detect bearing faults in an induction motor. In other words, in discrete transform which the output signal is decomposed in several steps and frequency resolution increases considerably, the frequency-band analysis is performed and it will be verified that first of all, fault sidebands become more recognizable for detection in higher levels of decomposition, and secondly, the inner race bearing faults turn out easier in these levels; and all these matter because of eliminating the not-required high energy components in lower levels of decomposing.

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주파수 변조 단속 지속파를 이용하는 고해상도 밀리미터파 탐색기의 스퓨리어스 제거를 위한 스펙트럼 분석 기법 (Spectral Analysis Method to Eliminate Spurious in FMICW HRR Millimeter-Wave Seeker)

  • 양희성;전주환;송성찬
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.85-95
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    • 2012
  • 본 논문에서는 주파수 변조 단속 지속파(Frequency Modulated Interrupted Continuous Wave: FMICW) 시스템을 기반으로 한 고해상도(HRR: High Range Resolution) 레이더 탐색기에서 발생하는 스퓨리어스(Spurious)를 제거하기 위한 스펙트럼 분석 기법에 대해서 연구하고 새로운 제거 기법을 제안한다. 주파수 변조 지속파(Frequency Modulated Continuous Wave: FMCW)를 기반으로 하는 고해상도 레이더 시스템과 다르게 FMICW를 사용한 시스템은 주기적으로 나타나는 비연속적 IF(Intermediate Frequency) 신호에 의해 스펙트럼 상에서 스퓨리어스가 생기게 된다. 이러한 스퓨리어스를 제거하기 위해서 대역 통과 필터(band pass filter)를 사용하면 FMICW 시스템의 정확도가 이전 추정된 거리 값에 의존적이 되고 random interrupted sequence를 사용하면 noise floor가 증가하며, staggering process를 사용하면 중복된 정보를 위해 여러 개의 파형을 송신해야 되는 단점이 있다. 최근 소개된 IAA(Iterative Adaptive Approach) 또는 SPICE(SemiParametric Iterative Covariance-based Estimation method)와 같은 스펙트럼 분석 기법을 이용하면 이러한 단점 없이 FMICW 시스템에서의 스퓨리어스를 효과적으로 제거할 수 있다. IAA 또는 SPICE를 사용하기 위해서는 신뢰할 수 있는 데이터(reliable data)와 신뢰할 수 없는 데이터(unreliable data)를 구분하고, 신뢰할 수 있는 데이터만 이용하여야 하는데, 이를 위해서 STFT(Short Time Fourier Transform)가 적용된다.

긍/부정 문답 관련 뇌파에 대한 시간-주파수 분석 III (A Time-Frequency Analysis of the EEG for Yes/No response III)

  • 남승훈;류창수;신승철;임태규;송윤선
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.286-290
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    • 2002
  • 두뇌-컴퓨터 인터페이스(brain-computer interface)를 적용하기 위한 연구로서 주어진 문제에서 긍/부정을 선택할 때 나타나는 뇌파를 분별하기 위해서 시간-주파수 분석을 하였다. 단시간 퓨리에 변환(short time fourier transform : STFT)을 하여 긍/부정 선택시 뇌파의 시간-주파수 변화량을 보고, 시간-주파수 분해능이 좋은 웨이블릿 변환(wavelet transform)을 적용하여 서로 비교하였다. 두 가지 분석에서 공통된 결과는 주로 RT전 0.5초 주위에서 유의미한 결과를 나타내었고, 웨이블릿 분석에서 더 좁은 구간에 나타나며, 통계적으로 더 유의미한 결과를 나타내었다.

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복층 자기부호화기를 이용한 음향 신호 군집화 및 분리 (Audio signal clustering and separation using a stacked autoencoder)

  • 장길진
    • 한국음향학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.303-309
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    • 2016
  • 본 논문은 자기부호화기를 이용한 음향신호 분리방법을 제안한다. 사용된 복층구조 신경망 자기부호화기는 입력 신호의 효율적인 표현방법을 자동으로 학습하며, 유사한 특징을 가지고 있는 요소신호들을 군집함으로써 다른 특징의 신호들을 분리할 수 있다. 시간영역과 주파수영역의 변이특성을 추출하기 위하여 단구간푸리에변환(Short-Time Fourier Transform, STFT)을 수행하였으며, 정해진 크기의 사각형 창을 모든 가능한 위치에 적용하여 얻은 단구간 주파수 스펙트럼을 자기부호화기의 입력으로 사용하였다. 자기부호화기의 부호노드들의 값을 이용하여 유사한 스펙트럼 창들을 군집하고, 이를 이용하여 원래의 음원들로 분리해 낼 수 있었다. 분리된 원음들은 원래의 입력신호의 특징을 확실히 나타내었으며, 기존의 비음수 행렬분해(Non-negative Matrix Factorization, NMF) 결과와 주파수 스펙트럼 비교를 통해 그 유효성을 보일 수 있었다.

AE기법을 이용한 자기애자의 손상 분석 (Analysis on Damage of Porcelain Insulators Using AE Technique)

  • 최인혁;신구용;임윤석;구자빈;손주암;임대연;오태근;윤영근
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제33권3호
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    • pp.231-238
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    • 2020
  • This paper investigates the soundness of porcelain insulators associated with the acoustic emission (AE) technique. The AE technique is a popular non-destructive method that measures and analyzes the burst energy that occurs mainly when a crack occurs in a high-frequency region. Typical AE methods require continuous monitoring with frequent sensor calibration. However, in this study, the AE technique excites a porcelain insulator using only an impact hammer, and it applies a high-pass filter to the signal frequency range measured only in the AE sensor by comparing the AE and the acceleration sensors. Next, the extracted time-domain signal is analyzed for the damage assessment. In normal signals, the duration is about 2ms, the area of the envelope is about 1,000, and the number of counts is about 20. In the damage signal, the duration exceeds 5ms, the area of the envelope is about 2,000, and the number of counts exceeds 40. In addition, various characteristics in the time and frequency domain for normal and damage cases are analyzed using the short-time Fourier transform (STFT). Based on the results of the STFT analysis, the maximum energy of a normal specimen is less than 0.02, while in the case of the damage specimen, it exceeds 0.02. The extracted high-frequency components can present dynamic behavior of crack regions and eigenmodes of the isolated insulator parts, but the presence, size, and distribution of cracks can be predicted indirectly. In this regard, the characteristics of the surface crack region were derived in this study.

압전필름센서 신호를 이용한 Gr/Ep 복합재 적층판의 고속충격 손상탐지 (High-Velocity Impact Damage Detection of Gr/Ep Composite Laminates Using Piezoelectric Thin Film Sensor Signals)

  • 김진원;김인걸
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.13-16
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    • 2005
  • The mechanical properties of composite materials may degrade severely in the presence of damage. Especially, the high-velocity impact such as bird strike, a hailstorm, and a small piece of tire or stone during high taxing, can cause sever damage to the structures and sub-system in spite of a very small mass. However, it is not easy to detect the damage in composite plates using a single technique or any conventional methods. In this paper, the PYDF(polyvinylidene fluoride) film sensors and strain gages were used for monitoring impact damage initiation and propagation in composite laminates. The WT(wavelet transform) and STFT(short time Fourier transform) are used to decompose the sensor signals. A ultrasonic C-scan and a digital microscope are also used to examine the extent of the damage in each case. This research demonstrate how various sensing techniques, PVDF sensor in particular, can be used to characterize high-velocity impact damage in advanced composites.

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