• 융합신호처리학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.166-172
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• 2012

일반적인 파고 측정 시스템은 스펙트럼 분석을 통하여 파고를 측정한다. 하지만 스펙트럼 분석은 fast fourier transform(FFT)을 이용하기 때문에 구조가 복잡하며, 또한 FFT를 사용하기 위해서는 먼저 데이터를 저장해야 하기 때문에 실시간 처리가 어렵다. 본 논문에서는 칼만필터와 관성센서를 사용하여 실시간으로 데이터를 처리하는 알고리즘을 개발하고 성능을 평가하였다. 칼만필터 이론은 비교적 복잡한 알고리즘이지만 FFT를 사용하는 것에 비하여 간단하며, 가속도 데이터를 적분하여 위치를 효율적으로 추정할 수 있다. 하지만 가속도 데이터를 적분할 때 오차의 누적이 발생되는데, 파고의 특징을 이용한 알고리즘을 개발하여 누적오차 문제를 해결하였다. 본 논문에서는 다양한 조건의 해파를 모델링하여 성능평가를 수행하였으며, 실험을 통하여 풍랑측정에 한해서 평균 오차율 3.5%로 우수한 측정 성능을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.1754-1766
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• 1993

GPIB의 통합의 용이성과 VMEbus 시스템의 고속 데이터 전송의 장점을 갖춘 VXIbus 시스템은 계측기 산업의 표준으로 그 사용이 확산되고 있다. VXIbus 메시지 기반 디바이스(Message Based Device)는 VXIbus 레지스터 기반 디바이스(Register Based Device)에 비하여 속도면에서 불리한 점은 있으나 고수준의 명령어를 사용한 제어가 가능하여 통합리 용이하다는 장점을 지닌다. 한편 FFT분석기는 고속, 고해상도를 저렴하게 실현할 수 있는 신호분석용 장비로서 다양한 분석능력을 제공하므로 수많은 응용분야에 사용되고 있다. 따라서 FFT분석기를 VXIbus에 적용하는 것은 반드시 이루어져야 할 과제이다. 본 논문에서는 VXIbus 메시지 기반 디바이스(Message Based Device)로 FFT분석기를 구현하였다. 이를 위하여 VME용 신호처리모듈을 사용하였으며 A/D변환부와, VXIbus 인터페이스를 담당하는 제어무듈을 구현하였고 VXIbus 공유메모리 프로토콜(Shared Memory Protocol)을 지원하는 자원관리모듈 Slot0 Commander의 제어를 받도록 하였다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제13B권1호
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• pp.27-34
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• 2006

본 연구에서는 엔트로피를 이용한 독립성분분석(ICA : Independent Component Analysis)에서 점수함수(score function)를 생성하는 알고리즘을 제안한다. 점수함수를 생성하기 위해서 원 신호(original signals)에 대한 확률밀도함수의 추정이 반드시 필요하고 밀도함수가 미분 가능해야 한다. 따라서 원 신호에 따른 적응적인 점수 함수를 유도할 수 있도록 커널 기반의 밀도추정(kernel density estimation)방법을 사용하였으며, 보다 빠른 밀도 추정 계산을 위해서 식의 형태를 컨볼루션(convolution) 변환 한 후, 컨볼루션을 빠르게 계산할 수 있는 FFT(Fast Fourier Transform) 알고리즘을 이용하였다. 제안한 점수함수 생성 방법은 원 신호에 확률밀도분포와 추정된 신호의 확률밀도 분포의 오차를 줄이는 역할을 한다 실험 결과, 암묵신호분리(blind source separation)문제에서 기존의 Extended Infomax 알고리즘과 Fixed Point ICA 보다 원 신호와 유사한 밀도함수를 추정하였고, 분리된 신호의 신호대잡음비등(SNR)에 있어서 향상된 성능을 얻을 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.349-358
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• 2019

본 논문에서는 회전체의 특징 파라미터들을 추출하기 위한 센서의 신호들을 수집하는 방법을 연구하고자 한다. 이를 위해, 모형 시험을 수행하기 위한 진동 테스트 리그를 개발하여 정상적으로 운전하에서의 신호특성을 분석하였다. 다른 진동 요소들로부터 주기적인 충격에 의해 발생되는 진동 성분을 추출하기 위하여 포락 신호처리(Envelope FFT Analysis) 기법을 사용하였다. 회전속도에 따른 신호분석과 더불어 회전체의 저주파수 특성을 잘 나타내는 속도센서 및 진동 테스트 리그의 부하변화에 따른 신호를 분석하였다. 그 결과, 베어링 하우징에서 측정되는 가속도 신호는 진폭이 작으며 조화 성분과 모터의 회전주파수 성분만이 발생함을 확인하였다. 즉, 회전수가 높아짐에 따라 가속도의 진폭이 높아짐을 확인할 수 있었다. 회전속도가 증가하면 원 데이터의 형상의 차이가 있는 것을 확인할 수 있었고, 가속도 FFT 그래프와 비교하였을 경우 저 주파수에서 노이즈에 강하며 해당 회전 주파수 성분을 뚜렷하게 나타내었다. 또한 부하를 변화시켜도 주요 회전 주파수 성분이 증가하지 않음을 알 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
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• pp.23-25
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• 2023

본 논문에서는 FPGA 를 활용하여 radix-2 Fast Fourier Transform(FFT) 알고리즘을 빠르고 효율적으로 구현하는 연구에 대해 기술한다. 본 논문에서 zybo z7-20 FPGA 를 사용하여 Processing System(PS)에서만 동작하는 구현과 Programmable Logic(PL)에서 동작하며 파이프라인과 병렬처리를 사용한 FFT 구현 결과를 비교한다. 또한 유사한 논문과의 결과 비교를 통해 본 구현 방법의 연산 시간 및 리소스 사용의 효율성을 분석한다.

• 한국음향학회지
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• 제14권6호
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• pp.32-39
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• 1995

본 연구에서는 음악 신호의 기본주파수 추출에 이용되던 일정 Q 변환에 옥타브 밴드 필터 뱅크를 이용하여 보다 정확한 음악 신호의 기본 주파수를 찾아내고자 한다. 본 연구에서의 방법과 기존의 FFT를 이용한 일정 Q변환에 의한 방법을 동일한 음악 신호에 적용하여 그 결과를 비교한다. 기존의 FFT를 이용한 일정 Q 변환과 동일한 주파수 해상도를 유지하면서도 본 연구에서 제안한 방법의 시간 해상도가 개선되었고, 시간해상도로 인한 처리 음역의 제한을 극복할 수 있었다. 또한 보다 정확한 분석을 위하여 처리 음역과 주파수 해상도를 증진시키고 분석 빈도를 증가시킬수록 본 연구에서 제안한 방법의 연산량이 적어짐을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.628-631
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• 2008

원격탐지를 목적으로 하는 레이다 시스템에서는 일반적으로 도플러 필터뱅크를 적용하여 목표물 반사 신호들의 스펙트럼을 분석함으로서 반사 신호의 크기 및 속도정보 등을 얻게 된다. 이러한 스펙트럼 추정방법은 오래 전부터 널리 이용되고 있는 FFT(Fast Fourier Transform) 기법을 이용한 것으로 대부분의 레이다 시스템에서 채택하고 있는 방식이다. 그러나 레이다 시스템에서의 목표물 반사 신호 획득시간이 현저히 짧은 경우, 즉 고속으로 이동하는 항공기용 시스템이나 매우 빠른 목표물들의 즉각적인 탐지가 목적인 시스템에서는 기존 FFT 스펙트럼 추정방식으로는 높은 도플러 주파수 해상도를 얻을 수 없기 때문에 정확도가 현저히 떨어질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 해상도 문제가 발생하지 않는 파라메터 추정방식인 AR 스펙트럼 추정 방법에 대하여 고찰하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.293-296
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• 2016

음성 신호는 자음 신호와 모음 신호의 결합으로 이루어져 있지만 그 특성상 자음보다는 모음 신호의 지속시간이 길다. 따라서 전체적으로 음성 신호 블록들 사이의 상관관계가 상당히 크다고 간주할 수 있다. 하지만 같은 음성 신호 내에서도 주파수 대역별로 그 상관관계가 다르게 나타난다. 음성신호를 128개의 데이터를 갖는 블록들로 나눈 후 각 블록의 FFT를 구한다. 여러 주파수 대역별 FFT 값으로 부터 이웃 블록들과의 공분산 행렬을 구하고 이 행렬로부터 고유값을 계산해 낸다. 이중 첫 번 째 고유값은 주성분과 관련이 있다. 다양한 주파수 대역별로 주성분을 구한 후 이 주성분의 값들이 대역별로 어떻게 나타나는지 그 분포를 알아보고 어떤 대역의 공분산 행렬의 고유값을 선택해야 더 안정적인 결과를 얻을 수 있을지 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권11A
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• pp.1263-1270
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• 2004

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반의 무선 랜 모뎀에 사용되는 고속/저전력 64-점 FFT/IFFT 프로세서 코어를 설계하였다. Radix-2/4/8 DIF (Decimation-In-Frequency) FFT 알고리듬을 R2SDF (Radix-2 Single-path Delay Feedback) 구조에 적용하여 설계하였으며, 내부 데이터 흐름 특성에 대한 분석을 토대로 데이터 패스의 불필요한 switching activity를 제거함으로써 전력소모를 최소화하였다. 회로 레벨에서는 내부의 상수 곱셈기와 복소수 곱셈기를 절사형(truncated) 구조로 설계하여 칩 면적과 전력소모가 감소되도록 하였다. Verilog-HDL로 설계된 64점 FFT/IFFT 코어는 0.25-$\mu\textrm{m}$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과, 약 28,100 게이트로 합성되었으며, 추출된 게이트 레벨 netlist와 SDF를 이용한 타이밍 시뮬레이션 결과, 50-MHz＠2.5-V로 안전하게 동작하는 것으로 검증되어 64점 FFT/IFFT 연산에 1.3-${\mu}\textrm{s}$가 소요될 것으로 예상된다. 설계된 코어를 FPGA에 구현하여 다양한 테스트 벡터로 동작시킨 결과 정상 동작함을 확인하였으며, 50-dB 이상의 신호대잡음비(SNR) 성능과 50-MHz＠2.5-V 동작조건에서 약 69.3-mW의 평균 전력모소를 나타내었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.255-260
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• 2013

본 논문에서는 대전상관기의 상관결과 정밀도 향상을 위해 FFT 모듈의 유효비트 확장에 관해 고찰한다. FPGA를 기반으로 하는 대전상관기는 데이터처리의 고속화를 위해 FFT 연산을 고정소수점으로 구현하였다. 그러나 상관결과에서 연산비트의 부족으로 인해 대역폭의 낮은 주파수 영역에서 위상의 0도 집중현상이 발생하고 있다. 이 현상은 관측천체를 분석할 때 위상 집중현상을 제외시키기 때문에 데이터 손실과 같은 효과를 주어 상관결과의 정밀도에 영향을 주고 있다. 따라서 상관결과의 정밀도 향상을 위해 FPGA의 주어진 리소스 범위 내에서 기존 FFT 모듈의 16비트 연산보다 비트수를 확장할 수 있는지에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 통하여 사용한 FPGA 리소스 범위 내에서 FFT 모듈의 유효비트 수는 확장할 수 있으며, FFT 모듈의 20-bit 연산비트가 실험결과의 비교를 통하여 상관결과의 정밀도를 향상시키는데 유효한 것으로 확인되었다.