• 제목/요약/키워드: Fourier transform estimate

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고유주파수와 감쇠비에 대한 시스템 손상도 비교 (Comparison of Fragility Using Natural Frequency and Damping Parameter in System)

  • 이석민;정범석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.48-55
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 구조 시스템의 구조적 손상에 의한 고유주파수 감소율과 감쇠변수 증가율을 비교 분석하는 것이다. 이를 위하여 저주파 영역의 고유주파수와 비교적 높은 감쇠변수 특성을 갖는 2경간 H-Beam을 대상으로 실내실험과 수치해석을 수행하였으며, 충격하중에 대한 손상 전과 손상 후 응답신호를 각각 14개 위치에서 분석하였다. 각 위치에 대한 손상 전과 손상 후 응답신호는 푸리에 변환을 통하여 고유주파수 감소율을 분석하였으며, 감쇠변수 증가율은 웨이블릿 변환을 통하여 수행되었다. 웨이블릿 변환은 최대 웨이블릿 계수에 대응되는 스케일의 시간함수 분리가 가능하기 때문에 감쇠변수 평가에 대한 정확성을 높일 수 있다. 손상 전과 손상 후 계측된 응답신호에 대하여 고유주파수 감소율은 민감하지 못한 결과로 평가되었고, 감쇠변수 증가율은 비교적 큰 변화량을 보여 구조 시스템의 손상도 평가에 신뢰할 수 있는 결과를 보여주었다.

전산유체역학 해석에 의한 교량 단면의 공력 특성값 추정 (Prediction of Aerodynamic Coefficients of Bridges Using Computational Fluid Dynamics)

  • 홍영길
    • 한국안전학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.57-62
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    • 2013
  • Aerodynamic characteristics of cross section shape is an important parameter for the wind response and structural stability of long span bridges. Numerical simulation methods have been introduced to estimate the aerodynamic characteristics for more detailed flow analysis and cost saving in place of existing wind tunnel experiment. In this study, the computational fluid dynamics(CFD) simulation and large eddy simulation( LES) technique were used to estimate lift, drag and moment coefficients of four cross sections. The Strouhal numbers were also determined by the fast Fourier transform of time series of the lift coefficient. The values from simulations and references were in a good agreement with average difference of 16.7% in coefficients and 8.5% in the Strouhal numbers. The success of the simulations is expected to attribute to the practical use of numerical estimation in construction engineering and wind load analysis.

금속파편 감시 시스템에 대한 시간-주파수 해석 적용 연구 (Application of Time-Frequency Analysis Methods to Loose Part Impact Signal)

  • 박진호;이정한;김봉수;박기용
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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    • pp.361-364
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    • 2003
  • The safe operation and reliable maintenance of nuclear power plants is one of the most fundamental and important tasks. It is known that a loose part such as a disengaged and drifting metal inside of reactor coolant systems might lead to a serious damage because of their impact on the components of the coolant system. In order to estimate the impact position of a loose par, three accelerometers attached to the wall of the coolant system have been used. These accelerometers measure the vibration of the coolant system induced by loose part impact. In the conventional analysis system, the low pass filtered version of the vibration data was used for the estimation of the position of a loose part. It is often difficult to identify the initial point of the impact signal by using just a low passed time signal because the impact wave is dispersed during propagation into the sensor. In this paper, the impact signal is analysed by use of various time frequency methods including the short time Fourier transform(STFT), the wavelet transform, and the Wigner-Vill distribution for finding a convenient way to identify the starting point of a impact signal and their advantages and limits are discussed.

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An Iterative Technique for Real-Time Tracking of Power System Harmonics

  • Sidhu, T.S.;Zadeh, M.R.D.;Pooranalingam, P.J.;Oh, Yong-Taek
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제6권3호
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    • pp.319-327
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    • 2011
  • An iterative technique based on orthogonal filters and frequency tracking is proposed to estimate harmonic components in power systems. The technique uses frequency interpolation to estimate fundamental frequency and harmonics when the nominal frequency of the signal is a non-integer value. Due to the number of computations involved during the generation of filter coefficients, an offline computation is suggested. Beneficial features of the proposed technique include fixed sampling rate and fixed data window size. The performance of the proposed technique is examined by simulating different power system operating conditions and evaluating the data from these simulations. A technique based on Fast Fourier Transform is also used to estimate the harmonic components for all the simulated signals. These estimates are compared with those obtained from the proposed technique. Results show that the proposed technique can converge to the accurate fundamental frequency and therefore, provide accurate harmonic components even when the fundamental frequency is not equal to the nominal frequency.

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.

고령자 보행 시 탄성저항운동이 지면반력 신호의 주파수 크기와 variability에 미치는 영향 (Elastic Resistance Exercise for the Elderly on the Magnitude of Frequency and Variability of Ground Reaction Force Signals during Walking)

  • 서세미;류지선
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.49-57
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    • 2008
  • 이 연구는 고령자를 대상으로 탄성저항운동을 수행하였을 경우 운동 전 후로 보행 시 지면반력 신호 크기와 이들의 variability에 어떠한 영향을 미치는 가를 구명하고자 하였다. 이를 위하여 여성 고령자 12명을 대상으로 12주간 탄성저항운동을 실시하였으며, 운동 전 후로 보행 시 3방향 지면반력 신호의 주파수 크기와 variability 값을 산출하였다. FFT(fast Fourier transform)를 이용하여 주파수 분석을 하였으며, PSD(power spectral density)를 계산하였다. 총 대상자들의 변이 계수(SD/Mean*100)을 이용하여 집단 간 variability를 계산하였다. 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 지면반력 신호의 주파수 크기는 좌우 방향에서 운동 전보다 운동 후에 작은 값을 보였으며, 통계적으로도 유의한 차이(p<.05)가 나타났다. 지면반력 신호의 variability에서는 좌우 방향에서 운동 전보다 운동 후에 큰 값이 나타났으며, 통계적으로도 유의한 차이(p<.05)가 나타났다.

열하중을 받는 복합재료 적층판의 손상에 대한 열-음향방출해석 (Analysis of Thermo-Acoustic Emission from Damage in Composite Laminates under Thermal Cyclic Loading)

  • 김영복;민대홍;이덕보;최낙삼
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.261-268
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    • 2001
  • 열-음향방출(thermo-AE) 기법을 이용하여 두께 3mm, $[+45_6/-45_6]_s$ 복합재료 적층판의 열응력 유기 손상에 대한 비파괴평가의 유효성을 연구하였다. 반복적인 열부하 사이클에 의해서 thermo-AE 사상수가 감소하는 경향이 뚜렷하게 나타나서 열부하에 따른 카이저효과가 관찰되었다. 열부하사이클중의 thermo-AE거동을 분석하여 복합재료의 응력자유온도를 결정할 수 있었다. 초음파 C스캔, 광학현미경, 주사형 전자현미경을 통해 섬유파단과 모재파손이 관찰되었으며, 이들 파손 인자는 thermo-AE 신호의 단시간 퓨리에 변환처리에 의해 생성된 3종류의 서로 다른 시간-주파수 특성과 대응하였나 이 특성을 이용하여 복합재료의 냉각열처리 및 반복 열부하사이클시의 손상발생과정 및 내부 마찰거동 내역을 추적할 수 있었다.

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레이다 표적 인식에서 표적에 대한 2차원 산란점 추출 및 ISAR 영상 형성에 대한 성능 개선 (Performance Improvement for 2-D Scattering Center Extraction and ISAR Image Formation for a Target in Radar Target Recognition)

  • 신승용;임호;명로훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.984-996
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    • 2007
  • 본 논문에서는 표적에 의해서 산란된 산란파에 대한 2차원 산란점 추출 및 2차원 ISAR(Inverse SAR) 영상 형성에 대해서 기술하였다. 표적 에 대 한 2차원 산란점과 ISAR 영상을 획득하는 방법에는 일반적으로 2-D IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)가 널리 사용되고 있다. 그러나 이는 영상의 해상도 면에서 질이 떨이진다는 단점이 있다. 이러한 퓨리에 변환을 바탕으로 한 방법의 단점을 보완하기 위해서 여러 가지 고해상도 신호처리의 방법이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 2차원 산란점 추출 및 ISAR 영상을 형성하기 위해서 2-D MEMP 알고리즘과 2-D ESPRIT 알고리즘에 대해서 기술하고 있다. 이러한 각 알고리즘에 대한 성능을 나타내기 위해서 이상적인 점 산란체와 F-18 전투기에 대한 산란파를 이용하여 2차원 산란점을 예측하고 2차원 ISAR 영상을 획득하였다.

잡음이 있는 X선 프로젝션에 적합한 웨이블렛 기반 영상재구성 (Wavelet based Image Reconstruction specific to Noisy X-ray Projections)

  • 이남용;문종익
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.169-177
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    • 2006
  • 이 논문의 목적은 X선의 감쇠를 이용한 측정에서 발생하는 여러 종류의 잡음을 효과적으로 제거하는데 적합한 영상재구성 방법을 제안하는 것이다. 구체적으로, X선의 방출기와 검출기의 필연적인 기계적 오류에 의해 발생하는 원형모양 오류와 전반적인 관측오차와 푸리에 변환기반 재구성 과정에서 나타나는 줄무늬 모양 잡음을 효과적으로 제거하기 위해 웨이블렛 방법을 제안한다. 원형모양 오류를 프로젝션에서 제거하기 위해 해당 잡음이 각도방향으로 강한 상관관계를 가지고 있음을 이용하여, 평균화된 정보에서 해당 잡음의 강도를 추정하고 이를 웨이블렛 축소법을 통해 제거하는 방법을 제안한다. 또한, 전반적인 잡음 제거와 영상재구성을 위해 웨이블렛-배규렛 분해법을 제안한다. 제안된 방법은 기존의 푸리에 변환을 기반으로 하는 방법에 비해 원형모양 오류와 영상재구성에 있어서 우수한 영상을 제공함을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

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Direction of arrival estimation of non-Gaussian signals for nested arrays: Applying fourth-order difference co-array and the successive method

  • Ye, Changbo;Chen, Weiyang;Zhu, Beizuo;Tang, Leiming
    • ETRI Journal
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    • 제43권5호
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    • pp.869-880
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    • 2021
  • Herein, we estimate the direction of arrival (DOA) of non-Gaussian signals for nested arrays (NAs) by implementing the fourth-order difference co-array (FODC) and successive methods. In particular, considering the property of the fourth-order cumulant (FOC), we first construct the FODC of the NA, which can obtain O(N4) virtual elements using N physical sensors, whereas conventional FOC methods can only obtain O(N2) virtual elements. In addition, the closed-form expression of FODC is presented to verify the enhanced degrees of freedom (DOFs). Subsequently, we exploit the vectorized FOC (VFOC) matrix to match the FODC of the NA. Notably, the VFOC matrix is a single snapshot vector, and the initial DOA estimates can be obtained via the discrete Fourier transform method under the underdetermined correlation matrix condition, which utilizes the complete DOFs of the FODC. Finally, fine estimates are obtained through the spatial smoothing-Capon method with partial spectrum searching. Numerical simulation verifies the effectiveness and superiority of the proposed method.