• Title/Summary/Keyword: 주파수 추정기

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Experimental study for the development of hydrophone-based bedload discharge estimation algorithm (하이드로폰 기반 소류사량 추정 알고리즘 개발을 위한 실험적 연구)

  • Choi, jong ho;Jun, kye won;Jang, chang duk;Kim, hyeon gyu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.225-225
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    • 2020
  • 최근 국내·외에서는 재래식 소류사량 채집기를 이용한 직접계측방법의 한계를 보완하기 위해 음향센서(하이드로폰)를 활용하여 소류사가 이동할 때 발생하는 충돌음 신호로부터 소류사량을 간접적으로 추정하는 방법이 개발 검토되고 있다. 이러한 방법은 하이드로폰에 계측된 음향신호의 특성 중 음향 펄스 수와 소류사량의 상관성을 해명하는 연구가 주를 이루고 있다. 그러나 기존의 펄스 카운트 알고리즘은 원시신호에 대한 불충분한 노이즈 필터링 작업과 음향특성 중 진폭만을 고려하여 임계치를 설정하였기 때문에 운송되는 소류사량이 많을 경우 신호 파형의 중첩으로 인한 펄스 수의 과소평가, 감지 가능한 상한 입자 크기가 제한되는 등의 결점을 가지고 있다. 또한 대다수의 연구가 소류사량의 총량과 시계열적인 변화를 추정하는데 주안점을 두고 있어 소류사량의 입도분포를 추정하기 위한 연구사례는 매우 부족한 실정에 있다. 따라서 본 연구에서는 위와 같은 한계를 극복하기 위해 다양한 입경과 유속 조건을 고려한 단독입자 공급 실험을 통해 하이드로폰에서 계측되는 소류사 입경별 충돌음의 진폭과 특정 주파수대역을 기준으로 음향특성치를 효과적으로 필터링 할 수 있는 개선된 Band-Passs Method 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 검증을 위해 기존의 음향신호 필터링 방법(증폭 채널 방법, 임계치 설정 방법)과 비교·분석을 수행한 결과 제안한 방법이 기존의 필터링 방법보다 높은 소류사량 추정률을 보이는 것으로 나타났다. 아울러 단일입경 연속공급 실험을 수행하여 입경별 소류사량 추정관계식을 산출하고 혼합입경의 입도분포 추정 가능성을 확인하였다. 연구수행의 최종단계로 혼합입경 소류사량 추정이 가능한 입경별 통합 소류사량 추정 알고리즘을 개발하고 실측 소류사량과의 비교·분석을 통해 알고리즘의 소류사량 추정 정밀도를 검증하였다.

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Test Patterns for Asynchronous Multiple-Access Frequency-Hopped Spread-Spectrum Systems (비동기 다원접속 주파수도약 확산대역 시스템을 위한 테스트 패턴)

  • Lee, Jae-Hong;Stark, Wayne E.;Oh, Sang-Hyun
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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    • v.26 no.3
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    • pp.40-49
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    • 1989
  • A variable-state block interference channel model is presented which matches asynchronous multiple-access slow frequency-hopped spread-spectrum systems which suffer from bursts of interference of variable duration. For variable-state block interference channels test pattern techniques combined with interleaving are presented from which the decoder obtain side information about channel states. By examining test patterns the decoder estimates which parts of data blocks are affected by interference and regards the parts of blocks affected by interference as erasures. Since the presence of test patterns reduces the number of bits for data transmission, test patterns are not useful for variable-state block interference channels for small hit probability, It is shown that test patterns increase the capacities of variable-state block interference channels for large hit probability. It is also shown that test patterns provide a almost full side information about channel states for certain values of parameters.

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Uplink Frequency Offset Compensation Scheme for High-Speed Moving Terminals (고속 이동체를 위한 상향링크 주파수 옵셋 보상 방법)

  • Choi, Sung-woo;Kim, Ilgyu;Ahn, Jae Min
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.40 no.9
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    • pp.1699-1709
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    • 2015
  • Moving terminals like high-speed-train undergo high Doppler frequency shift, and this leads to carrier frequency offsets that have to be compensated to avoid degradation of communication performance. In multiple access mechanism like OFDMA, base-stations need complex hardware to compensate the uplink frequency offset. In this paper, we propose a method, which can reduce burden of the base-station and makes frequency offset estimation and compensation simple. This method contains transmitting new synchronization signal, estimating frequency offsets in base-station, transmitting feedback information to terminal, and compensating the offset in uplink transmission. Simulation results show the proposed method operates well in high Doppler frequency shift conditions of 500 km/h which is the requirements of 5G mobile communication.

Analysis of the Fracture Behavior of Plate-type Piezoelectric Composite Actuators by Acoustic Emission Monitoring (음향방출법을 이용한 평판형 압전 복합재료 작동기의 파괴거동 해석)

  • Woo, Sung-Choong;Goo, Nam-Seo
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.26 no.4
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    • pp.220-230
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    • 2006
  • Fracture behavior of a monolithic PZT and a plate-type piezoelectric composite actuator (PCA) has been investigated under a bending load at three points by an acoustic emission (AE) monitoring. AE signal from a monolithic PZT at the maximum bending load shows the characteristics of high amplitude and long duration with a low frequency band of $100{\sim}230kHz$ which is confirmed by fast Fourier transform (FFT). For a PCA, it is concluded that AE signals with high amplitude over 80dB and low dominant frequency band of $170{\sim}223kHz$ emitted in the stage I are due to the brittle fracture in the PZT layer and the delamination between the PZT layer and the adjacent fiber composite layer. Based on the above analysis of AE behavior and damage observations with an optical microscopy and a scanning electron microscopy, AE characteristics related to fracture behavior of asymmetrically laminated PCA have been elucidated.

Uplink Pilot Signal Design for Mobile Wireless Backhaul (이동무선백홀을 위한 상향링크 파일럿 신호 설계)

  • Choi, Seung Nam;Kim, Ilgyu;Kim, Dae Jin
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.40 no.6
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    • pp.1005-1013
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    • 2015
  • In this paper, an uplink pilot signal structure is proposed for millimeter wave(mmWave)-based mobile wireless backhaul. For the transmit diversity of two antenna ports, uplink pilot signals generated from the Zadoff-Chu sequence can be mapped in an interleaved mode or continuous mode on the frequency axis, and channel estimation algorithms are different depending on the pilot signal mapping schemes. Through a simulation under Rayleigh fading channel assuming a subway scenario, the interleaved mapping scheme showed no performance degradation compared to the continuous mapping scheme and the implementation complexity of the uplink channel estimator was reduced due to the interleaved mapping scheme.

Sparse Adaptive Equalizer for ATSC DTV in Fast Fading Channel (고속페이딩 채널 극복을 위한 ATSC DTV용 스파스 적응 등화기)

  • Heo No-Ik;Oh Hae-Sock;Han Dong Seog
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.193-196
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    • 2004
  • 본 논문에서는 열악한 주파수 선택적 페이딩이나 고속 페이딩 채널 환경에서 ATSC(Advanced Television System Committee) DTV 수신기의 등화 성능 향상을 위해 필터 탭을 선택적으로 사용하는 스파스 적응 등화기 구조를 제안한다. 제안된 등화기는 채널 추정을 수행한 후 등화기 초기화를 위한 탭 계수를 찾는다. 구해진 등화기 탭의 초기화 계수에 대해 특정 임계값을 적용하여 유효한 탭을 선택하여 활성화시킨다. 그리고 활성화 된 탭만을 이용하여 채널 등화를 수행한다. 결과적으로 기존 등화기와 동일한 탭 길이를 가지 고 있지만, 실제 사용하는 탭 수가 작아지므로 등화기의 단계상수를 크게 만들어 고속 페이딩 채널의 변화를 빠르게 추적할 수 있게 된다. 제안된 등화기 알고리듬의 성능 개선을 확인하기 위한 실험으로 ATSC DTV 성능분석 시 일반적으로 사용되는 브라질 채널 및 ATSC등화 성능 요구 조건에 대해 기존의 등화기와 비교 분석하였다. 그 결과 기존의 등화기와 같은 안정성을 가지면서 빠른 수렴 속도를 가지고 고속 페이딩 채널 보상 능력의 큰 향상을 보였다.

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Performance Improvement of Single-phase PLL Control using State Observer (상태관측기를 이용한 단상 PLL제어의 성능 개선)

  • Hwang, Hee-Hun;Choi, Jong-Woo
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.14 no.2
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    • pp.96-104
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    • 2009
  • This paper proposes a single-phase Phase-locked loop (PLL) of the virtual two phase generator using full-order state observer, which is essential to find phase and frequency of the single-phase source. The conventional methods cannot remove the low-order harmonics included in source voltage, which influencesto whole PLL control system. The proposed algorithm separates fundamental wave from harmonics, and removes harmonics effectively. Therefore it generates only the fundamental wave. As it controls virtual voltage and input voltage together, it decreases steady-state error. From simulation and experimental results, the generated frequency by the proposed PLL which it plans, converges to the actual value, and the steady-state error is much reduced under given harmonic voltages. It is also confirmed that the proposed algorithm removed harmonics effectively and it generates only the fundamental wave.

Development of Bed Load Measurement Algorithm by Frequency Band Selecting in Hydro-Geo Phone (하이드로폰의 주파수 대역분리에 의한 소류사 계측 알고리즘 개발)

  • Jun, Kye Won;Kim, Hyeon Gyu;Choi, Jong Ho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.250-250
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    • 2019
  • 현재 우리나라에서 이용하고 있는 소류사량 직접계측방법에는 Arnhem 소류사 채취기와 Helley-Smith 소류사 채취기 등이 있다. 하지만 이러한 방법은 현장에서 계측하기가 매우 어렵고 많은 비용과 인력, 시간이 소모되며 특히 연속적인 계측이 어려워 소류사량의 직접계측자료를 기초로 하는 연구는 거의 전무한 상태이다. 이에 대한 대안으로 최근 국내외에서는 마이크로폰을 내장한 금속관에 토사가 충돌 시 발생하는 음향데이터를 수집 및 분석하여 소류사량을 계측하는 간접계측방법 하이드로폰을 사용하고 있다. 하이드로폰 시스템의 대부분이 증폭채널방법을 사용하고 있는데 이러한 방법은 개별입자에 대한 음향특성을 반영하기에는 다양한 크기를 가지는 소류사 입자에 대한 음향신호를 하나의 임계치 기준으로 필터링 하기 때문에 한계가 있다. 즉 기존의 방법은 소류사량의 상대적인 크기만 추정할 수 있을 뿐 소류사량을 정량화할 수 없다. 따라서 본 연구는 소류사가 이동할 때 발생하는 충돌음향을 신호 처리하여 소류사량을 추정하는 계측기기인 하이드로폰을 이용하여 기존 소류사량의 계측 방법을 개선하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험은 하이드로폰을 적용한 수리모형 실험 장치를 구축하고 현장에서 취득한 시료 중 대표시료로 분류된 두 가지 입자에 대해서 수리 조건 변화에 따른 충돌음향을 계측 및 분석하였다. 연구결과 입자크기 및 수리조건 변화에 따른 하이드로폰의 인지특성을 파악할 수 있었고 소류사 충돌음과 연관성 높은 주파수 대역을 분리하여 소류사 충돌음을 판독할 수 있는 계측알고리즘을 제시하였다. 특히 본 연구에서 제안하는 하이드로폰 충돌음향 분석법 B-P Method는 낮은 유속과 작은 입경의 소류사의 조건일 때 타 방법에 비해 제안된 B-P Method가 높은 판독률을 보여주었다.

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Direct Missile Bending Frequency Estimation using the Robust Kalman Filter (강인 칼만필터를 이용한 유도탄 기체 진동 주파수 추정기 설계)

  • Ra, Won-Sang;Whang, Ick-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.07d
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    • pp.2477-2479
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    • 2005
  • A robust bending frequency tracker is proposed to design the adaptive notch filter which removes the time-varying missile structural modes from the sensor measurements. To do this, the state-space form of a bending frequency model is derived under the assumption that the bending signal could be described as the lightly damped sinusoid. Since the resultant bending frequency model contains the parametric uncertainties in the measurement matrix, the design problem of bending frequency tracker is tackled by applying the robust Kalman filter to the model. This technique could be easily expanded to the multiple frequencies case because it newly illuminates the bending frequency tracking problem in view of general state estimation.

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Performance Analysis of Residual Frequency Estimator in WiBro Geo-location System (와이브로 망을 이용한 지상파 측위 시스템의 가청성 향상을 위한 잔여주파수 추정기 성능 분석)

  • Park, Ji-Won;Im, Jeong-Min;Sung, Tae-Kyung
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.18 no.1
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    • pp.47-53
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    • 2012
  • In cellular geo-location systems, positioning performance is influenced by hearability of receivers. Hearability can be enhanced by using long integration at the receiver. When unknown residual frequency remains in baseband signals, however, the coherent integration loss increases as the residual frequency becomes larger. Consequently, length of coherent integration is determined by the residual frequency. By precise estimation and compensation of the residual frequency, integration length can be enlarged. This paper presents a residual frequency estimator for WiBro geo-location and analyzes its performance in multipath environment. By computer simulation, an optimal receiver structure to enhance the hearability of WiBro geo-location is proposed.