• 제목/요약/키워드: FFT (fast fourier transform)

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온/오프라인 시뮬레이션 툴을 이용한 계통연계형 인버터의 LCL 필터 특성 분석비교 (Analytic Comparison of LCL Filter Characteristics of Three-phase Grid-connected Inverter by On/Off-line Simulation Tools)

  • 이강;차한주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.16-22
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    • 2020
  • 본 논문에서는 계통연계형 인버터용 LCL 필터 특성을 학계와 산업계의 대표적인 오프라인, 온라인 시뮬레이션 도구를 적용하여 LCL 필터와 L 필터의 차이점을 비교 분석하였다. 논문의 연구방법은 비교 분석 및 검증 방법을 적용하여 먼저 LCL 필터를 포함한 계통연계형 인버터 시스템의 수학적 분석과 모델링한 후 오프라인 시뮬레이션 도구로 시뮬레이션한 결과를 수학적 이론값과 비교하였으며, 마지막으로 실시간 시뮬레이터를 사용한 실험을 통한 검증과정으로 구성하였다. 3개의 시뮬레이션 툴을 사용하여 LCL 필터를 모델링 및 시뮬레이션하고 LCL 필터의 고주파 고조파에 대해 필터링 효과를 확인하였다. 먼저, LCL 필터의 전달 함수와 관련 수식을 소개하였으며, 이를 바탕으로 보드선도로 그 특성을 분석하였다. 또한 LCL 필터의 매개 변수에 따라 PSIM 및 MATLAB의 오프라인 시뮬레이션과 FFT를 통해 필터 특성을 확인하였다. 마지막으로 실시간 시뮬레이터인 Typhoon HIL402와 DSP 제어기를 연결하여 온라인 시뮬레이션 결과와의 일관성을 확인하였으며 LCL 필터의 필터링 특성을 시험으로 검증하였다.

수중 음향통신에서 위상고정루프와 결합된 등화기의 성능분석 (Performance analysis of joint equalizer and phase-locked loop in underwater acoustic communications)

  • 김승환;김인수;도대원;고석준
    • 한국음향학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.166-173
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    • 2022
  • 본 논문에서는 수중 음향통신에서 데이터 복구를 위한 위상고정루프와 결합된 등화기의 성능을 분석하였다. 도플러 주파수가 존재하는 채널환경에서는 등화기 동작만으로는 데이터 복구가 어렵다. 도플러 주파수를 복구하기 위해 등화기는 위상고정루프를 결합하여 사용한다. 등화기와 위상고정루프는 각각 채널의 다중경로와 도플러 주파수를 보상하면서 맞물려 동작하게 된다. 또한, 고속 푸리에 변환을 통해 얻은 초기 주파수 오차를 보상하면, 위상고정루프와 결합된 등화기의 수렴속도를 향상시킬 수 있다. 성능 검증을 위해 호수실험과 해상실험을 진행하였다. 결과적으로, 도플러 주파수의 보상 유무와 상관없이 위상고정루프와 결합된 등화기는 프리엠블 구간에서 충분히 수렴하며, 랜덤 데이터 구간에서 비트오류는 발생하지 않았다. 그러나, 도플러 주파수의 보상을 통해 등화기의 수렴 속도를 2배 이상 증가시킬 수 있었다.

하드웨어 소프트웨어 Co-Design을 통한 MP3 부호화 칩 설계 (MP3 Encoder Chip Design Based on HW/SW Co-Design)

  • 박종인;박주성;김태훈
    • 한국음향학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.61-71
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    • 2006
  • MP3 부호화 칩을 하드웨어와 소프트웨어 Co-design 개념을 이용하여 설계하고 칩으로 제작하였다. 소프트웨어적인 측면에서 MP3 부호화과정에서 계산량이 가장 많은 distortion control loop를 scale factor pre-calculation을 통하여 계산량을 $67\%$까지 줄였다. 하드웨어적인 측면에서 고속연산이 가능한 32비트 부동소수점 DSP 코어와 Fn (Fast Fourier Transform) 블록의 하드웨어 구현을 통하여 계산량을 줄였다. 설계된 칩을 하드웨어 에뮬레이션을 통하여 검증한 후 0.25um CMOS 공정을 이용하여 제작하였다. 제작된 칩의 크기는 $6.2{\time}6.2mm^2$이었으며, 제작된 칩은 테스트 보드상에서 정성적 정량적인 측면에서 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다.

In-depth investigation of natural convection thermal characteristics of BALI experiment through Eulerian computational fluid dynamics code and comparison with Lagrangian code

  • Hyeongi Moon;Sohyun Park;Eungsoo Kim;Jae-Ho Jeong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권1호
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    • pp.9-18
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    • 2024
  • In-vessel retention through external reactor vessel cooling (IVR-ERVC) is a severe accident management (SAM) strategy that has been adopted and used in many nuclear reactors such as AP1000, APR1400, and light water reactor etc. Some reactor accidents have raised concerns about nuclear reactors among residents, leading to a decrease in residents' acceptability and many studies on SAM are being conducted. Experiments on IVR-ERVC are almost impossible due to its specificity, so fluid characteristics are analyzed through BALI experiments with similar condition. In this study, computational fluid dynamics (CFD) via Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) and large eddy simulation (LES) for BALI experiments were performed. Steady-state CFD analysis was performed on three turbulence models, and SST k-ω model was in good agreement with the experimental measurement temperature within the maximum error range of 1.9%. LES CFD analysis was performed based on the RANS analysis results and it was confirmed that the temperature and wall heat flux for depth was consistent within an error range of 1.0% with BALI experiment. The LES CFD analysis results were compared with those of the Lagrangian-based solver. LES matched the temperature distribution better than SOPHIA, but SOPHIA calculated the position of boundary between stratified layer and convective layer more accurately. On the other hand, Lagrangian-based solver predicted several small eddy behaviors of the convective layer and LES predicted large vortex behavior. The vibration characteristics near the cooling part of the BALI experimental device were confirmed through Fast Fourier Transform (FFT) investigation. It was found that the power spectral density for pressure at least 10 times higher near the side cooling than near the top cooling.

EEMD법을 이용한 저속 선회베어링 상태감시 (Condition Monitoring of Low Speed Slewing Bearings Based on Ensemble Empirical Mode Decomposition Method)

  • 와휴 캐서렌드라;박진희;코사시;최병근
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.131-143
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    • 2013
  • 대부분의 철강산업 기계 등에 설치되어 사용되는 선회베어링은 교체를 위한 정확한 정비계획이 필요하기 때문에 저속회전체의 선회베어링에 대한 진동 상태감시가 매우 중요하게 되었다. 지금까지 음향방출(AE)법이 저속베어링의 상태감시에 가장 많이 사용되는 기술이고 몇몇의 경우는 진동을 사용한다. 음향방출을 사용하는 일반적인 이유는 저속에서 구름요소와 결함위치 사이의 충격에 의하여 발생되는 신호가 약하고 때때로 노이즈나 다른 간섭 주파수에 결함신호가 묻혀 검출이 어렵기 때문이다. 따라서 쉽게 특정 결함에 대한 결함주파수의 동정을 위하여 몇몇 연구자들은 충격에너지를 증가시키기 위하여 인위적으로 미리 정해진 길이, 넓이와 깊이의 결함을 베어링의 내, 외부 레이스에 인가하기도 한다. 이 논문에서는 15 rpm에서 운전하는 저속 선회베어링의 진동신호에 EMD와 EEMD를 적용하였고 논문에서 사용한 진동결함 신호는 국내 산업체에서 공급받은 것이다. 이 논문에서는 베어링결함 주파수 동정을 위하여 EEMD를 사용하여 결함신호의 FFT처리 결과를 입증하고 설명하였다.

하중 이력에 따른 경량 잔골재 콘크리트의 초음파 특성 (Ultrasonic Pulses Characteristics in Lightweight Fine Aggregate Concrete under Various Load Histories)

  • 유경석;김지상;김익범
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.209-216
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    • 2014
  • 본 연구는 비파괴 검사 중 하나인 초음파 펄스 속도법(Ultrasonic Pulse Velocity Method)은 시험 물질의 초음파 펄스의 이동시간을 결정하는 것으로, 지금까지 대부분의 연구는 시간 영역에서 표현된 결과만을 이용하여왔다. 그러나 시간 영역에서 초음파 펄스의 신호는 고속 푸리에 변환(FFT)를 통해 주파수 영역으로 변환할 수 있으며, 보다 유용한 정보를 얻을 수 있어, 그 방법을 활용하고자 한다. 이 논문에서는 경량 잔골재를 사용하여 다양한 하중 이력에 대한 콘크리트의 펄스 속도와 주파수 영역 신호의 변화에 대한 비교를 통해, 일반 콘크리트의 강도식의 적용성 여부, 골재 치환율 별 주파수 변화 양상, 최대주파수 분석 등의 연구를 진행하였다. 초음파 속도 측정과 강도 측정을 통해 경량 잔골재 콘크리트에 기존 압축강도식의 적용성 여부를 판단하였지만, 신뢰도 저하로 기존 제안식의 사용은 어렵다는 것을 확인하였고, 하중이력 상태에서 경량 잔골재를 사용한 콘크리트의 초음파 펄스가 주파수 영역에서 보이는 신호가 보통 콘크리트와 비교하여 차이를 보여주지 않았으며, 응력 증가 추세에 따라 초음파 속도와 최대주파수의 상관관계는 존재하나, 초음파 속도와 최대주파수는 상호 독립적인 관계임을 확인하였다.

Long Term Average Spectrum을 이용한 성악가들의 Speaking Voice 분석 (Long Term Average Spectrum Characteristics of Speaking Voice of Western Operatic Singers)

  • 이경철;홍석진;진성민
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.122-127
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    • 2004
  • Background and Objectives : Many studies have described and analyzed singer's formant and it has been shown that the epilaryngeal tube in the human airway is responsible for vocal ring, or the singer's formant. A similar phenomenon produced by trained singers in their speech led some authors to examine the speaker's ring. This study was designed to analyze the speaking voice of the singers and speaker's ring. Baterials and Methods : Ten tenors, fifteen baritones, fifteen sopranos and ten mezzo sopranos attending the music college, department of vocal music were chosen for this study. Fifteen male and fifteen female untrained normal speakers were chosen for control group. Each subject was asked to produce a sample of a sustained spoken vowel /ah/ sound for at least five seconds and read sentence 'Kaeul'. The sound data was analyzed using the Fast Fourier Transform(FFT) - based power spectrum, Long term average(LTA) power spectrum using the FFT algorithm of the Computerized Speech Lab(CSL, Kay elemetrics, Model 4300B, USA). Statistical analysis was performed using the Mann-Whitney test of the Statistical Package for Social Sciences(SPSS). Results : For LTA Power spectrum of/ah/ sound, a significant increase was seen in the 2,500-3,500Hz region(p<0.01) in four trained singer group compared with untrained speaker group, and a significant increase in the 9,000-10,000Hz region(p<0.01) in soparano group. Similarly, in sentence 'Kaeul', there was a significant increase in energy in the tenor, baritone, mezzo soprano group compared with the untrained speaker group in the 2,500-3,500Hz region(p<0.01), and a significant increase in all frequency region(p<0.01) in the soprano group. Conclusions : The LTA power spectrum suggests that trained singers group show more energy concentration in the 'singer's formant' region in the speaking voice, and authors believe this region to be the 'speaker's ring'. Further research is needed on the effect of singing training on the resonance of the speaking voice.

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화학적 습식 합성법에서 친환경 슈거 환원제 및 젤라틴 캡핑제에 의한 주석계 나노입자의 제조 (Tin-Based Nanoparticles Prepared by a Wet Chemical Synthesis using Green Reducing and Capping Agents)

  • 지상수;윤영은;유은선;박상현;박성영;이석희;박인선;이종현
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.25-31
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    • 2012
  • Tin(II) acetate 전구체를 사용한 습식 환원 합성법으로 나노입자를 제조하는 공정에서 친환경 환원제(슈거) 및 캡핑제(젤라틴)를 사용하여 합성 조건 및 합성 시간에 따른 주석 나노입자의 합성 특성을 분석하였다. 글루코스 환원제를 사용하여 $70-110^{\circ}C$의 온도에서 합성 시 불규칙한 사슬 형태로 군집체를 이루면서 배열된 환원 나노입자들이 관찰되었다. FFT 패턴 분석으로부터 이러한 나노입자들은 $SnO_2$ 상으로 분석되었다. 수크로오스 환원제로 사용하여 $110^{\circ}C$에서 합성을 실시한 경우에서는 3시간의 합성 시간에서 평균 약 10 nm급의 미세한 구형 나노입자들을 형성시킬 수 있었으나, 합성 시간을 9시간으로 증가시킨 경우에서는 불규칙하게 뭉친 나노입자들 외에도 사슬 형태의 나노입자 군집체들이 국부적으로 형성되는 거동이 관찰되었다. 그러나 $130^{\circ}C$ 합성 시에는 사슬 형태의 나노입자 군집체들만을 관찰할 수 있었다. 그 결과 구형의 나노입자는 순수 Sn 상으로, 사슬 형태 나노입자 군집체들은 $SnO_2$ 상으로 각각 분석되었다.

성악다들의 목소리에 대한 Long Term Average Spectrum 분석 -$2^{nd}$ Singer's Formant의 존재 가능성에 대하여- (Long Term Average Spectrum Characteristics of Head and Chest Register Sounds of Western Operatic Singers : Extended Study)

  • 반재호;권영경;진성민
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.31-36
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    • 2004
  • Background and Objectives : It has been shown that the epilaryngeal tube in the human airway is responsible for vocal ring, or the singer's formant. In previous study, authors showed that in trained tenors, besides the conventional singer's formant in the region of ,5500Hz, another energy peak was observed in the region of 8,000Hz. This peak was interpreted as the second resonance of the epilarynx tube. Singers in other voice categories who produce vocal ring are assumed to have the same peak, but no measurements have as yet been made. Materials and Methods : Fifteen tenors, fourteen baritones, seven sopranos and five mezzo sopranos attending the music college, department of vocal music who could reliably produce the head and chest registers were chosen for this study. Each subject was asked to produce an/ah/sound for at least three seconds for the head register sound(tenors ; G4, barions ; E4 sopranos ; F5 and mezzosopranos ; C5) and for the chest register sound (tenors ; C3, baritones ; D3, sopranos ; D4 and Mezzosoprano ; A3). The sound data was analyzed using the Fast Fourier Transform (FFT)-based power spectrum, Long term average(LTA) power spectrum using the FFT algorithm of the Computerized Speech Lab (CSL, Kay elemetrics, Model 4300B, USA). Statistical analysis was performed using the Mann-Whitney test of the Statistical Package for Social sciences(SPSS). Results : For head register sounds, a significant increase was seen in the 2,200-3,400Hz region(p<0.05) and the Similar to the head register sounds, there was a significant increase in energy in the four trained singer group compared with the untrained group in the 2,200-3,100Hz region(p<0.05), the 7,800-8,400Hz region(p<0.05) for the chest register sounds. Conclusions : When good vocal production was made for the head and chest registers, an energy peak was observed near 2,500Hz, a frequency already known as the "singer's formant', in all subjects in the study group. Another region of increased energy was observed around 8,000Hz that had not been noticed previously. The authors believe this region to be the second singer's formant.

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발파진동실험을 이용한 사력댐의 고유주기 산정 (Evaluation of Fundamental Period of Rockfill Dam Using Blasting Vibration Test)

  • 김남룡;하익수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권5C호
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    • pp.185-192
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 댐 인접발파로 유발된 진동을 이용하여 사력댐의 고유주기를 산정하는 방법을 제시하고, 산정결과의 실효성을 확인하는 것이다. 이를 위하여 운영 중인 성덕댐에 대하여 국내 최초로 실대규모 근접 발파진동 실험을 수행하였다. 장약량과 발파 시추공심도를 4가지 유형으로 달리한 발파진동을 유발시키고, 각 유형별 발파 시에 댐 정상부에서 가속도를 계측하였다. 계측기록 중 발파로 인한 주 진동이후 자유진동감쇠에 의한 계측기록만을 발췌하였으며, 이에 대한 주파수응답 특성을 분석하여 대상댐의 고유주기를 산정하였다. 발파진동실험으로 구한 사력댐의 고유주기는 발파유형에 영향을 받지 않고 일관성 있는 결과를 보여줌을 확인하였다. 발파진동실험에 의한 대상댐의 고유주기 산정결과를 실지진 계측기록을 분석하는 방법으로 구한 기존의 연구결과와 비교해 본 결과, 그 경향성이 일치함을 확인하였다. 이로부터 지진계가 설치되지 않아 실지진 계측기록을 이용할 수 없는 사력댐의 경우, 인접발파에 따른 발파진동계측기록에 대한 분석으로도 고유주기를 실효성 있게 산정할 수 있음을 확인할 수 있었다.