• 제목/요약/키워드: FFT Interpolation

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LTE-A 하향링크 시스템을 위한 새로운 FFT 기반 채널 추정 기법 (FFT-based Channel Estimation Scheme in LTE-A Downlink System)

  • 문상미;추명훈;김한종;김대진;황인태
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권3호
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    • pp.11-20
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    • 2016
  • 본 논문에서는 LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) 하향링크 시스템을 위한 채널 추정 기법을 제안한다. 제안 기법은 빠른 속도로 움직이는 사용자의 채널 추정이 가능하도록 FFT (Fast Fourier Transform) 보간 기법을 사용한다. FFT 보간 기법은 LS (Least Square) 또는 MMSE (Minimum Mean Square Error) 채널 추정으로부터 얻은 채널 주파수 응답을 IFFT (Inverse FFT)를 거쳐 시간 영역 채널 임펄스 응답으로 변환한다. 시간 영역의 채널 응답을 윈도잉을 한 후, FFT를 하여 채널 주파수 응답을 구할 수 있다. 시스템 레벨 시뮬레이션은 3GPP LTE-A 하향링크 시스템의 20MHz 대역을 기반으로 이루어졌으며, 모의실험 결과 제안한 채널 추정 기법을 통해 기존 시스템보다 SINR (Signal-to-Noise-plus-Interference Ratio), 전송률 및 스펙트럼 효율 측면에서 성능 향상을 가져다주는 것을 확인하였다.

An IE-FFT Algorithm to Analyze PEC Objects for MFIE Formulation

  • Seo, Seung Mo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제19권1호
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    • pp.6-12
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    • 2019
  • An IE-FFT algorithm is implemented and applied to the electromagnetic (EM) solution of perfect electric conducting (PEC) scattering problems. The solution of the method of moments (MoM), based on the magnetic field integral equation (MFIE), is obtained for PEC objects with closed surfaces. The IE-FFT algorithm uses a uniform Cartesian grid to apply a global fast Fourier transform (FFT), which leads to significantly reduce memory requirement and speed up CPU with an iterative solver. The IE-FFT algorithm utilizes two discretizations, one for the unknown induced surface current on the planar triangular patches of 3D arbitrary geometries and the other on a uniform Cartesian grid for interpolating the free-space Green's function. The uniform interpolation of the Green's functions allows for a global FFT for far-field interaction terms, and the near-field interaction terms should be adequately corrected. A 3D block-Toeplitz structure for the Lagrangian interpolation of the Green's function is proposed. The MFIE formulation with the IE-FFT algorithm, without the help of a preconditioner, is converged in certain iterations with a generalized minimal residual (GMRES) method. The complexity of the IE-FFT is found to be approximately $O(N^{1.5})$and $O(N^{1.5}logN)$ for memory requirements and CPU time, respectively.

Zoom FFT를 이용한 정밀 레벨 측정 장치의 구현 (Implementation of Precise Level Measurement Device using Zoom FFT)

  • 지석준;이준탁
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권4호
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    • pp.504-511
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    • 2012
  • 본 연구에서는 FMCW타입의 레이더 레벨 트랜스미터의 송 수신 신호간 주파수 차인 비트 주파수를 이용한 레벨 측정 장치를 구현하고자 한다. 레벨 정보를 나타내는 비트 주파수는 FFT(Fast Fourier Transform)과정을 통해 해석되며, 주파수 정밀도를 향상시키기 위해 Zoom FFT 기법을 적용하였다. Zoom FFT는 신호 처리 장치의 설계 초기에 결정되는 샘플링 주파수나 샘플링 데이터 수를 변경하지 않고도 주파수 분해능을 개선할 수 있는 장점을 가지며, Zoom FFT를 적용함으로써 146.5[mm]이던 거리 분해능을 5[mm]의 거리 분해능으로 크게 개선하였다. 또한, 스플라인 보간법을 활용하여 FFT point 수를 늘임으로써 레벨 측정 오차를 개선할 수 있었다. Zoom FFT를 적용한 거리 측정 방식의 유효성을 검증하기 위하여 1[mm] 단위로 거리 조정이 가능한 실험 장치를 제작하였으며, 실험을 통해 700~2,000[mm]의 거리에서 ${\pm}2$[mm] 이내의 측정 오차로 정밀 측정이 가능함을 확인하였다.

시변 다중경로 페이딩 채널에서 COFDM 시스템의 채널 추정 (A Channel Estimation for COFDM Systems in Time-Varying Multipath Fading Channels)

  • 문재경;박순용;김민택;채종석;하영호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권5A호
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    • pp.618-633
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    • 2000
  • 본 논문은 COFDM 시스템에 대해 기존의 선형 보간 필터에 비해 보다 정확한 추정을 위해 가우시안 보건 필터와 입방 원형자 보간 필터가 제시되었다. 또한 보간 필터에 의한 채널 추정치의 잡음 성분을 제거하기 위해 IFFT와 FFT를 이용한 저역 통과 필터를 제시하였다. 보간 필터와 저역 통과 필터를 결합한 채널 추정치는 보간 필터만을 사용한 것에 비해 에러 바닥을 낮출 수 있다. 제시된 채널 추정 기법을 시변 다중 경로 페이딩 채널의 COFDM 시스템에 적용시켜 컴퓨터 모의 시험한 결과, 기존의 선형 보간 필터에 비해 성능이 향상됨을 보였으며, 저역 통과 필터를 결합한 경우에는 완벽한 채널 추정과 비교시 BER이 10-4일 때 Eb/No가 0.1∼0.2dB 정도 차이만이 존재한다.

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선형 보간법을 이용한 시간과 주파수 조합영역에서의 피치 추정 방법 (Pitch Estimation Method in an Integrated Time and Frequency Domain by Applying Linear Interpolation)

  • 김기출;박성주;이석필;김무영
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권5호
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    • pp.100-108
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    • 2010
  • 본 논문은 피치를 추출하는 방법으로 자기상관을 이용하였다. 시간과 주파수 영역의 자기상관은 서로 다른 특성을 가지고 있으며, 각각 피치주기와 기본주파수에 대응된다. 본 논문에서는 시간과 주파수 영역에서의 자기상관을 결합하는 방법을 이용하였다. 이 방법은 자기상관에서 발생하는 피치 doubling과 having 에러를 크게 개선시킬 수 있었다. 하지만, 시간과 주파수 영역에서 유성음의 주기적 특성인 피치주기와 기본주파수는 서로 역수 관계이며, 특히 기본주파수의 에러는 FFT의 분해능에 의하여 발생된다. 이러한 영향을 줄이기 위하여 시간 영역과 주파수 영역에서의 자기상관 결합에 보간법을 적용함으로써 피치 검출율을 향상 시킬 수 있었다. 자기상관을 결합할 때 시간영역에서 찾은 피치후보들에 대해서만 주파수영역의 자기상관을 구함으로써 계산량은 감축될 수 있었다. 또한, 선형보간을 이용하여 기존방법 보다 FFT 계수를 8배 줄일 수 있었다. 그 결과, FFT 연산량과 주파수영역의 자기상관 계산량을 크게 감축하여 기존 방법 대비 알고리즘 처리시간을 약 9.5배 줄일 수 있었다.

PFA와 CDT 알고리즘을 이용한 2차원 ISAR 영상 생성 (2D ISAR Imaging using PFA and CDT Algorithms)

  • 유지희
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.906-913
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    • 2004
  • 레이다 데이터로부터 ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar) 영상을 생성 할 때 가장 보편적으로 사용되는 것이 FFT 알고리즘이다. FFT 알고리즘을 넓은 방위각 데이터에 적용할 때는 MTRC(Moving Through Resolution Cell) 현상으로 영상의 번짐이 발생하는데 이를 보정하기 위하여 polar formatting 기법을 적용한다. 그러나 polar formatting도 적용할 수 있는 각도의 한계가 존재하며 만약 지나치게 넓을 경우 polar formatting을 적용하여도 원하는 영상을 얻을 수 없게 된다. 이 논문에서는 ISAR 영상 생성시 내삽법을 사용하는 polar formatting기법과 polar formatting의 단점인 내삽법을 사용하지 않는 CDT(Coherent Doppler Tomography) 기법을 비교하여 각각의 장단점을 분석하였다.

Multiband OFDM UWB(Ultra Wide Band) 통신시스템을 위한 저전력 FFT(Fast Fourier-Transform) 설계에 관한 연구 (A Research on Low-power FFT(Fast Fourier Transform) Design for Multiband OFDM UWB(Ultra Wide Band) Communication System)

  • 하종익;김인수;민형복
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.2119.1_2120.1
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    • 2009
  • UWB(Ultra Wide Band)는 차세대 무선통신 기술로 무선 디지털펄스라고도 한다. GHz대의 주파수를 사용하면서도 초당 수천~수백만 회의 저출력 펄스로 이루어진 것이 큰 특징이다[1]. 기존 무선통신 기술의 양대 축인 IEEE 802.11과 블루투스 등에 비해 속도와 전력소모 등에서 월등히 앞서고 있으며, SoC(System on a Chip)의 저전력 구현에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. OFDM은 크게 FFT(Fast Fourier Transform) 블록, Interpolation /decimation 필터 블록, 비터비 블록, 변복조 블록, 등화기 블록 등으로 구성된다. 고속 시스템에서는 대역효율성이 우수한 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하고 있으며, OFDM 전송방식은 직렬로 입력되는 데이터 열을 병렬 데이터 열로 변환한 후에 부반송파에 실어 전송하는 방식이다. 이와 같은 병렬화와 부반송파를 곱하는 동작은 IFFT와 FFT로 구현이 가능한데, FFT 블록의 구현 비용과 전력소모를 줄이는 것이 핵심사항이라고 할 수 있다. 기존논문에서는 OFDM용 FFT 구조로 단일버터플라이연산자 구조, 파이프라인 구조, 병렬구조 등의 여러 구조가 제안되었다[2]. 본 논문에서는 Radix-8 FFT 알고리즘 기반의 New partial Arithmetic 저전력 FFT 구조를 제안하였다. 제안한 New partial Arithmetic 저전력 FFT구조는 곱셈기 대신 병렬 가산기를 이용 하여 지금까지 사용되는 FFT 구조보다 전력소모를 줄일 수 있음을 보였다.

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수평다층구조에 대한 시간영역 전자기장의 계산법 (A Scheme for Computing Time-domain Electromagnetic Fields of a Horizontally Layered Earth)

  • 장한길로;김희준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제16권3호
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    • pp.139-144
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    • 2013
  • 유한길이의 다중 송수신 쌍극자에 의한 수평다층구조의 시간영역 전자기장을 계산하기 위한 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 시간영역 반응은 주파수영역에서 계산된 값에 빠른 역푸리에변환(inverse fast Fourier transform: FFT)을 적용하여 효율적으로 얻을 수 있다. 먼저 대수영역에서 등간격으로 한 decade 당 10개의 주파수영역 반응을 구한 후 FFT를 적용시키기 위해 3차 스플라인 사이채움(cubic spline interpolation)을 실시한다. 이 때 위상의 경우에는 스플라인 사이채움 이전에 위상곡선을 연속적으로 만들어 주는 과정이 추가된다. 스플라인 사이채움된 자료들은 송신전류파형과 곱말기(convolution)를 한 후 FFT를 통해 시간영역 자료로 만들어진다. 이 논문에서는 step-off 파형만 고려하였다. 개발된 시간영역 프로그램은 해석해와 해양 탄화수소 저류층 모델에 대한 반응을 이용하여 검증하였으며, 그 결과는 충분히 정확함을 확인 할 수 있었다.

Geometric Geoid Determination in South Korea using GPS/Levelling Data

  • Yun, Hong-Sic
    • 한국측량학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.285-289
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    • 1995
  • 본 논문은 GPS로부터 측정된 타원체고와 Spirit Levelling으로부터 측정한 정표고를 이용하여 기하학적인 방법에 의하여 지오이드를 결정하였다. 기하학적인 지오이드고의 계산을 위하여 88점의 GPS측정데이타를 사용하였으며, 지오이드고는 간단하게 타원체고와 정표고의 차이를 구하고 보간법에 의하여 지오이드면을 결정하였다. 또한 보간법의 정확도를 평가하기 위하여 Minimum Curvature 방법과 Least Square Plane Fit방법을 사용하여 보간한 결과와 실측치를 비교하였으며, FFT를 적용하여 중력학적인 방법으로 결정한 지오이드고와 비교, 분석하였다.

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STFT를 이용한 회전체의 진동신호 분석 기법 (Analysis Technique for the Vibration Signal of Revolution Machine Using the STFT)

  • 박종연;박준용;최원호
    • 산업기술연구
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    • 제24권A호
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    • pp.67-73
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    • 2004
  • The purpose of this study is to analyze the vibration signal of the revolution machine using the STFT(Short Time Fourier Transform). It is common to analyze the frequency of signal through FFT algorithm with the fixed sampling rate. However, in this situation the order spectrum information useful rather than the general frequency information with the fixed sampling rate. In this paper, the resampling technique was used for getting the information of order spectrum. In resampling process, the arithmetic amount and MSE(Mean Square Error) for various kinds of the signal interpolation was compared and presented the propriety of the interpolation method while developing analysis equipment. Order tracking was implemented using signal interpolation method which it has selected. Then the analyzed results were obtained through simulation using the STFT technique.

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