• 제목/요약/키워드: STFT

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기울기 센서와 근전도를 이용한 보행패턴 특징 추출에 관한 연구 (A study on extract in gait pattern characteristic using a tilt sensor and EMG)

  • 문동준;김주영;정현두;노시철;최흥호
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.75-84
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    • 2013
  • 본 연구에서는 근전도 신호를 이용하여 보행주기에 따른 패턴 및 특징을 시간영역과 주파수영역으로 나누어 분석하였다. 보행주기를 입각기와 유각기로 나누어 평지보행과 계단보행 실험을 실시하여 그 결과를 분석하였으며, 이때 시상면에서의 하퇴부 각도와 대퇴사두근과 대퇴이두근의 근전도 신호를 대상으로 하였다. 하퇴부의 기울기는 모든 보행에서 HS일 때 가장 큰 기울기 값을 나타내었으며, TO일 때 가장 낮은 값을 나타내었다. 시간영역에서의 근전도 분석은 모든 보행에서 보행주기에 따라 IEMG가 일정한 패턴을 보였으며, 보행 종류 및 주기 판단에 가장 용이할 것으로 판단된다. 주파수영역에서의 분석은 시간에 따른 주파수 분석이 가능한 STFT법을 사용하였으며, 기울기센서를 이용하여 보행주기를 구분하고자 하였다. 또한 STFT한 결과를 스펙트럼으로 나타내어 분석하였으며, 모든 보행에서 입각기가 유각기보다 더 높은 주파수를 가지는 것을 확인하였다. 본 연구를 통하여 근전도와 시상면에서의 하퇴부 기울기를 이용하여 보행주기 판단 및 분석의 가능성을 확인하였으며, 이를 활용하면 하지 절단환자의 보행의지를 판단하여 의족제어 및 효율적 재활에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

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부분방전 펄스파형의 시간-주파수분포의 웨이블렛 2D 압축기술을 이용한 복합부분방전원의 식별 (Discrimination of Multi-PD sources using wavelet 2D compression for T-F distribution of PD pulse waveform)

  • 이강원;김명룡;백광선;강성화;임기조
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1784-1786
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    • 2004
  • PD(Partial Discharge) signal emitted from PD sources has their intrinsic features in the region of time and frequency. STFT(Short Time Fourier Transform) shows time-frequency distribution at the same time. 2-Dimensional matrices(33${\times}$77) from STFT for PD pulse signals are a good feature vectors and can be decreased in dimension by wavelet 2D data compression technique. Decreased feature vectors(13${\times}$24) were used as inputs of Back-propagation ANN(Artificial Neural Network) for discrimination of Multi-PD sources(air discharge sources(3), surface discharge(1)). They are a good feature vectors for discriminating Multi-PD sources.

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Short Time Fourier Transform을 이용한 공기중 부분방전원 식별 (Discrimination of PD sources in air using Short Time Fourier Transform)

  • 이강원;장동욱;이용희;박성희;강성화;임기조
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1871-1873
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    • 2002
  • Partial Discharge is radiated in the form of electromagnetic wave from variable sources. It can be taken by UHF antenna and the signal pulse from that has a nonstationary time-series which can be evaluated with several methods. One of them is STFT(short time fourier transform) processed in frequency region. Statistical results using STFT show the possibility being able to discriminate between several PD sources.

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긍/부정 문답 관련 뇌파에 대한 시간-주파수 분석 III (A Time-Frequency Analysis of the EEG for Yes/No response III)

  • 남승훈;류창수;신승철;임태규;송윤선
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.286-290
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    • 2002
  • 두뇌-컴퓨터 인터페이스(brain-computer interface)를 적용하기 위한 연구로서 주어진 문제에서 긍/부정을 선택할 때 나타나는 뇌파를 분별하기 위해서 시간-주파수 분석을 하였다. 단시간 퓨리에 변환(short time fourier transform : STFT)을 하여 긍/부정 선택시 뇌파의 시간-주파수 변화량을 보고, 시간-주파수 분해능이 좋은 웨이블릿 변환(wavelet transform)을 적용하여 서로 비교하였다. 두 가지 분석에서 공통된 결과는 주로 RT전 0.5초 주위에서 유의미한 결과를 나타내었고, 웨이블릿 분석에서 더 좁은 구간에 나타나며, 통계적으로 더 유의미한 결과를 나타내었다.

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광섬유 센서를 이용한 복합재 구조물의 실시간 파손감지 (Real-time Failure Detection of Composite Structures Using Optical Fiber Sensors)

  • 방형준;강현규;류치영;김대현;강동훈;홍창선;김천곤
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.128-133
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    • 2000
  • The objective of this research is to develop real-time failure detection techniques for damage assessment of composite materials using optical fiber sensors. Signals from matrix cracking or fiber fracture in composite laminates are treated by signal processing unit in real-time. This paper describes the implementation of time-frequency analysis such as the Short Time Fourier Transform(STFT) to determine the time of occurrence of failure. In order to verify the performance of the optical fiber sensor for stress wave detection, we performed pencil break test with EFPI sensor and compared it with that of PZT. The EFPI sensor was embedded in composite beam to sense the failure signals and a tensile test was performed. The signals of the fiber optic sensor when damage occurred were characterized using STFT and wavelet transform. Failure detection system detected the moment of failure accurately and showed good sensitivity with the infinitesimal failure signal.

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시간 주파수 분석을 이용한 충격발생 위치 추정 (Source Localization of an Impact on a Plate using Time-Frequency Analysis)

  • 박진호;최영철;이정한
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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    • pp.107-111
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    • 2005
  • It has been reviewed whether it would be suitable that the application of the time-frequency signal analysis techniques to estimate the location of the impact source in plate structure. The STFT(Short Time Fourier Transform), WVD(Wigner-Ville distribution) and CWT(Continuous Wavelet Transform) methods are introduced and the advantages and disadvantages of those methods are described by using a simulated signal component. The essential of the above proposed techniques is to separate the traveling waves in both time and frequency domains using the dispersion characteristics of the structural waves. These time-frequency methods are expected to be more useful than the conventional time domain analyses fer the impact localization problem on a plate type structure. Also it has been concluded that the smoothed WVD can give more reliable means than the other methodologies for the location estimation in a noisy environment.

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Quickest Spectrum Sensing Approaches for Wideband Cognitive Radio Based On STFT and CS

  • Zhao, Qi;Qiu, Wei;Zhang, Boxue;Wang, Bingqian
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권3호
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    • pp.1199-1212
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    • 2019
  • This paper proposes two wideband spectrum sensing approaches: (i) method A, the cumulative sum (CUSUM) algorithm with short-time Fourier transform, taking advantage of the time-frequency analysis for wideband spectrum. (ii)method B, the quickest spectrum sensing with short-time Fourier transform and compressed sensing, shortening the time of perception and improving the speed of spectrum access or exit. Moreover, method B can take advantage of the sparsity of wideband signals, sampling in the sub-Nyquist rate, and it is more suitable for wideband spectrum sensing. Simulation results show that method A significantly outperforms the single serial CUSUM detection for small SNRs, while method B is substantially better than the block detection based spectrum sensing in small probability of the false alarm.

노이즈 추가와 디노이징 처리에 따른 회전 기계설비의 결함 분류 모델 성능 변화 (Performance change of defect classification model of rotating machinery according to noise addition and denoising process)

  • 이세훈;김성수;조비건
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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    • pp.1-2
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    • 2023
  • 본 연구는 환경 요인이 통제되어 있는 실험실 데이터에 산업 현장에서 발생하는 유사 잡음을 노이즈로 추가하였을 때, SNR비에 따른 노이즈별 STFT Log Spectrogram, Mel-Spectrogram, CWT Spectrogram 총 3가지의 이미지를 생성하고, 각 이미지를 입력으로 한 CNN 결함 분류 모델의 성능 결과를 확인하였다. 원본 데이터의 영향력이 큰 0db 이상의 SNR비로 합성할 경우 원본 데이터와 분류 결과상 큰 차이가 존재하지 않았으며, 노이즈 데이터의 영향이 큰 0db 이하의 SNR비로 합성할 경우, -20db의 STFT 이미지 기준 약 26%의 성능 저하가 발생하였다. 또한, Wiener Filtering을 통한 디노이징 처리 이후, 노이즈를 효과적으로 제거하여 분류 성능의 결과가 높아지는 점을 확인하였다.

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웨이브렛 변환쌍과 적응-길이 메디안 필터를 이용한 임펄스 노이즈 제거에 관한 연구 (A Study on the Removal of Impulse Noiseusing Wavelet Transform Pair and Adaptive-Length Median filter)

  • 배상범;김남호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권7호
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    • pp.1575-1581
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    • 2003
  • 사회가 고도의 디지털 정보화 시대로 급속히 발전함에 따라 영상 및 음성 데이터의 획득, 전송, 저장을 위한 멀티 미디어 통신 서비스가 상용화 되어가고 있다. 그러나, 여전히 데이터를 디지털화하거나 전송하는 과정에서 여러 가지 원인에 의해 노이즈가 발생하고 있으며, 이러한 노이즈를 제거하기 위한 연구는 지금까지 계속되고 있다. 노이즈를 제거하기 위해 기존에 FFT와 STFT 등이 있었으나, 신호에 대한 시간정보를 알 수 없고 시간-주파수 국부성이 상충관계를 갖는다. 따라서, 이러한 한계를 극복하기 위해 신호처리 분야의 새로운 기법으로 제시된 웨이브렛 변환은 시간-주파수 국부성을 가지므로, 다양한 신호를 해석하는데 용이할 뿐만 아니라, 다중 해상도 해석이 가능하므로 최근 여러 분야에 응용되고 있다. 그리고, 두 개의 웨이브렛 기저가 힐버트 변환쌍을 형성하도록 설계될 때, 웨이브렛 쌍은 데이터 특징 검출에서 기존의 DWT보다 우수한 성능을 갖는다. 따라서, 본 연구에서는 절단된 계수 벡터에 의해 설계된 두 개의 dyadic 웨이브렛 기저와 적응-길이 메디안 필터를 사용하여 임펄스 노이즈를 제거하였다.