• 제목/요약/키워드: Short-time Fourier transform

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웨이블릿 변환을 이용한 잡음제거기 설계 (Design of the Noise Suppressor Using Wavelet Transform)

  • 원호진;김종학;이인성
    • 한국음향학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.37-46
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    • 2001
  • 본 논문에서는 웨이블릿 변환을 이용한 주변 잡음제거기를 제안하였다. 기존의 고정된 시간-주파수 해상도를 가지는 단구간 푸리에 분석법 대신 다양한 시간-주파수 해상도를 제공하는 웨이블릿 분석법을 사용함으로써 시간 특성이 변하는 베이블 (Babble) 잡음에 좀더 효율적인 잡음제거 방법을 설계하였다. 본 논문에 제안된 웨이블릿 변환 잡음제거기는 스펙트럴 차감법에 기반하여 구성하였으며, 고주파 영역에서 높은 시간 해상도를 갖는 웨이블릿 마스크 패턴을 사용함으로써 시간 특성이 빠르게 변화하는 고주파 잡음에 더욱 효율적인 동작을 하도록 설계하였다. 성능평가를 위해 차량 잡음, 길거리 잡음, 베이블 잡음과 같은 이동통신에서 많이 사용하는 주변잡음에서 시험하였으며, 그 주관적 음질 평가 결과 베이블 잡음의 경우 기존의 EVRC(Enhanced Variable Rate Coder) 잡음 제거기보다 Mos (Mean Opinion Score) 0.2의 성능 개선을 이룰 수 있었다. 출력 음성의 스펙트로그램에서도 성능 개선을 확인할 수 있었다.

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열-음향방출기법을 이용한 복합재료의 미세손상 검출 및 평가 (Detection and Evaluation of Microdamages in Composite Materials Using a Thermo-Acoustic Emission Technique)

  • 최낙삼;김영복;이덕보
    • Composites Research
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    • 제16권1호
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    • pp.26-33
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    • 2003
  • 열-음향방출(thermo-acoustic emission)기법을 이용함으로써, 직교형 복합재료적층판의 저온냉각 시에 형성되는 미세손상을 검출하고 평가하여 그 유효성을 검토하였다. 액체질소에 의한 저온냉각($-191^{\circ}C$)으로 생성된 미세손상은 가열-냉각 열부하사이클 시에 발생하는 음향방출(AE)거동의 해석을 통해 평가되었다. 저온냉각에 따른 섬유파단과 모재파손은 초음파 C스캔, 광학현미경, 주사형 전자현미경을 통해 관찰되었으며, 이들 미세파손 모드는 AE신호의 퓨리에 변환(FFT)처리해석, 단시간 퓨리에 변환(STFT)처리해석으로 분류되는 3종류의 서로 다른 특징을 갖는 AE신호로 검출될 수 있었다. 이들 AE신호특성을 시간 단계별로 검출하여 저온냉각시에 형성되는 복합재료 미세파괴의 과정을 실시간으로 평가할 수 있었으며, 또한 열부하 사이클시의 AE신호해석을 통해서 저온 냉각으로 생성된 미세파손의 정도를 추정할 수 있었다.

An Improved Technique for Fault Location Estimation Considering Shunt Capacitance on Transmission Line

  • Kim Hyun-Houng;Jeong Yun-Won;Lee Chan-Joo;Park Jong-Bae;Shin Joong-Rin
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제1권3호
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    • pp.295-301
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    • 2006
  • This paper presents a new two-terminal numerical algorithm for fault location estimation using the synchronized phasor in time-domain. The proposed algorithm is also based on the synchronized voltage and current phasor measured from the PMUs (Phasor Measurement Units) installed at both ends of the transmission lines. In this paper, the algorithm is given without shunt capacitance and with shunt capacitance using II -model and estimated using DFT (Discrete Fourier Transform) and LES (Least Error Squares Method). The algorithm uses a very short data window and classification for real-time transmission line protection. To verify the validity of the proposed algorithm, the Electro-Magnetic Transient Program (EMTP) and MATLAB are used.

Network intrusion detection method based on matrix factorization of their time and frequency representations

  • Chountasis, Spiros;Pappas, Dimitrios;Sklavounos, Dimitris
    • ETRI Journal
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    • 제43권1호
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    • pp.152-162
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    • 2021
  • In the last few years, detection has become a powerful methodology for network protection and security. This paper presents a new detection scheme for data recorded over a computer network. This approach is applicable to the broad scientific field of information security, including intrusion detection and prevention. The proposed method employs bidimensional (time-frequency) data representations of the forms of the short-time Fourier transform, as well as the Wigner distribution. Moreover, the method applies matrix factorization using singular value decomposition and principal component analysis of the two-dimensional data representation matrices to detect intrusions. The current scheme was evaluated using numerous tests on network activities, which were recorded and presented in the KDD-NSL and UNSW-NB15 datasets. The efficiency and robustness of the technique have been experimentally proved.

레이다 시스템에서의 효율적인 도플러 스펙트럼 추정 (Efficient Doppler Spectrum Estimation in Radar Systems)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.605-608
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    • 2009
  • 이동 목표물 및 기상 현상 등의 원격탐지를 위한 레이다 시스템에서는 수신되는 전자파 반사 신호로부터 유용한 정보를 추출하기 위하여 각 거리별로 도플러 스펙트럼의 추정이 필요할 수 있다. 그러나 이제까지 일반적으로 적용되어졌던 FFT 주파수 추정방법은 안테나의 dwell time 이 짧은 경우 해상도 문제가 발생하거나 또는 상대적으로 강한 반사 신호의 부엽 확산으로 인하여 상대적으로 약한 목표물의 탐지가 어려울 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기위하여 시간영역에서의 도플러 신호모델 파라메터 추정을 통한 효율적인 도플러 스펙트럼 추정방법에 관하여 비교하고 고찰하였다.

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천해환경에 의해 변형된 시변신호의 신경망을 통한 식별 (Neural Network Based Classification of Time-Varying Signals Distorted by Shallow Water Environment)

  • Na, Young-Nam;Shim, Tae-Bo;Chang, Duck-Hong;Kim, Chun-Duck
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1997년도 영남지회 학술발표회 논문집 Acoustic Society of Korean Youngnam Chapter Symposium Proceedings
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    • pp.27-34
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    • 1997
  • In this study , we tried to test the classification performance of a neural netow and thereby to examine its applicability to the signals distorted by a shallow water einvironment . We conducted an acoustic experiment iin a shallow sea near Pohang, Korea in which water depth is about 60m. The signals, on which the network has been tested, is ilinear frequency modulated ones centered on one of the frequencies, 200, 400, 600 and 800 Hz, each being swept up or down with bandwidth 100Hz. we considered two transforms, STFT(short-time Fourier transform) and PWVD (pseudo Wigner-Ville distribution), form which power spectra were derived. The training signals were simulated using an acoutic model based on the Fourier synthesis scheme. When the network has been trained on the measured signals of center frequency 600Hz,it gave a little better results than that trained onthe simulated . With the center frequencies varied, the overall performance reached over 90% except one case of center frequency 800Hz. With the feature extraction techniques(STFT and PWVD) varied,the network showed performance comparable to each other . In conclusion , the signals which have been simulated with water depth were successully applied to training a neural network, and the trained network performed well in classifying the signals distorted by a surrounding environment and corrupted by noise.

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충격 반향 기법을 이용한 숏크리트 배면 접착 상태 평가에 관한 수치해석적 연구 (Evaluation of bonding state of tunnel shotcrete using impact-echo method - numerical analysis)

  • 송기일;조계춘;장석부
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.105-118
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    • 2008
  • 숏크리트는 터널에서 사용되는 중요한 지보재이다. 숏크리트와 암반의 접착상태는 터널의 안정성 및 사용성에 큰 영향을 끼치는 중요한 평가 요소이다. NATM공법을 이용한 터널 굴착시 굴착면 빛 벤치부에서 발파에 의해 숏크리트가 부착력을 잃고 암반으로부터 탈락되거나 공동이 형성되는 경우 숏크리트 자체의 파괴뿐만 아니라 터널의 전체적인 안정에도 악영향을 미친다. 숏크리트의 접착상태는 완전 접착, 접착력 상실, 그리고 공동으로 분류할 수 있다. 본 연구에서는 비파괴 시험인 충격반향기법(Impact-Echo)을 이용하여 숏크기트와 암반의 접착상태를 평가하고자 하였다. 범용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 충격반향시험에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석으로부터 획득된 신호를 시간영역, 주파수 영역 및 시간-주파수 영역에서 각각 해석하여 숏크리트와 암반의 접착상태에 따른 신호특성을 분석하였다. 분석결과 능동적 신호 처리 기법인 Short-Time Fourier Transform(STFT)을 이용하여 숏크리트 배면의 접착상태를 효과적으로 예측할 수 있었다. 숏크리트 배면의 접착상태가 불량할수록 시간영역 신호의 최대 진폭 이후 첫 진폭이 커지며, 주파수 영역에서 최대 에너지가 커진다. 또한 뚜렷한 공진 주파수가 나타나므로 숏크리트의 두께의 역산이 가능해진다. 시간-주파수 영역에서 윤곽선은 시간축에 평행한 형상을 나타낸다. 또한 완전 접착조건에서 지반 종류에 따른 신호특성도 분석하였다. 지반조건이 불량할수록 시간-주파수 영역에서 시간축과 평행한 윤곽선의 길이가 길어지며 그 주파수 대역은 10 kHz 이하의 저주파수 영역에서 나타난다.

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Open and Short Circuit Switches Fault Detection of Voltage Source Inverter Using Spectrogram

  • Ahmad, N.S.;Abdullah, A.R.;Bahari, N.
    • Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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    • 제3권2호
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    • pp.190-199
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    • 2014
  • In the last years, fault problem in power electronics has been more and more investigated both from theoretical and practical point of view. The fault problem can cause equipment failure, data and economical losses. And the analyze system require to ensure fault problem and also rectify failures. The current errors on these faults are applied for identified type of faults. This paper presents technique to detection and identification faults in three-phase voltage source inverter (VSI) by using time-frequency distribution (TFD). TFD capable represent time frequency representation (TFR) in temporal and spectral information. Based on TFR, signal parameters are calculated such as instantaneous average current, instantaneous root mean square current, instantaneous fundamental root mean square current and, instantaneous total current waveform distortion. From on results, the detection of VSI faults could be determined based on characteristic of parameter estimation. And also concluded that the fault detection is capable of identifying the type of inverter fault and can reduce cost maintenance.

비파괴 시험 기법을 이용한 숏크리트 배면 접착상태 평가에 관한 실험적 연구 (Evaluation of bonding state of shotcrete lining using nondestructive testing methods - experimental analysis)

  • 송기일;조계춘;장석부;홍은수
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.71-83
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    • 2009
  • 숏크리트는 터널에서 적용되는 요요한 주지보재이다. 숏크리트의 품질평가는 터널의 안전한 시공과 효과적인 운영을 위한 핵심 요소이다. 숏크리트가 암반에 적절히 타설되었다 하더라도, 막장 및 벤치부에서의 발파, 수축, 지반의 변형 등으로 인해 숏크리트 균열발생 및 배면공동 등의 문제를 야기한다. 본 논문에서는 비파괴 시험인 충격 반항 기법(Impact-Echo) 및 지하레이다 탐사(GPR)를 이용하여 경임에 타설된 숏크리트 배면의 접착상태를 평가하고자 하였다. 기존의 수치해석 연구에 대한 검증과 더불어 현장 적용성에 대한 검토를 위해 실험적 연구를 수행하였다. 숏크리트의 접착상태는 완전 접착, 접착력 상실 및 공동 조건으로 구분할 수 있다. 실내 실대형 시험체에 이 세 가지 숏크리트 접착상태를 조사하였다. 충격반향시험으로부터 획득된 신호는 시간영역, 주파수 영역, 및 시간-주파수 영역에서 각각 분석되었다. 능동적 신호 처리 기법인 Short-Time Fourier Transform(STFT)을 이용하여 숏크리트 배면의 접착상태를 효과적으로 예측할 수 있었으며, 그 결과는 기존의 수치해석 연구로부터 획득한 신호특성과 잘 부합하였다. 숏크리트 배면의 접착상태가 불량할수록 다음과 같은 특징들을 나타낸다. 즉, 주파수 영역에서 자기스펙트럼밀도가 커지며, 기하학적 감쇠비는 감소하고, 시간-주파수 영역에서 윤곽선은 시간축에 평행한 형상을 나타내며, 숏크리트 두께가 얇을수록 그 공진시간이 길어진다. 또한 본 연구에서 제시한 상관계수를 이용하여 숏크리트의 접착상태를 정량적으로 평가할 수 있다. 본 연구 결과를 바탕으로 숏크리트의 접착상태를 평가할 수 있는 평가 기법 및 평가 기준을 제안하였다.

폴리에틸렌 코팅 가스배관의 광범위탐상을 위한 유도초음파 모드 선정 및 결함 검출 (Guided Wave Mode Selection and Flaw Detection for Long Range Inspection of Polyethylene Coated Steel Gas Pipes)

  • 송성진;박준수;신현재
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.406-414
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    • 2001
  • 폴리에틸렌 코팅 가스배관의 결함탐상을 위해 광범위 비파괴탐상기법인 유도초음파를 적용하였다. 가스배관의 내경은 190.7mm, 두께는 5.3mm, 그리고 바깥 표면은 $1.9{\pm}0.5mm$의 폴리에틸렌 층으로 코팅되어 있다. 폴리에틸렌 코팅 배관의 외면에 0.5MHz 탐촉자와 가변각 웨지를 사용하여, 비축대칭 유도초음파를 가진 시켰다. 주파수와 위상속도 조정을 통하여 가스배관의 결함 탐상을 위한 적절한 모드를 찾아내고, 모드의 특성을 단시간 퓨리어 변환을 이용하여 분석하였다. 결함탐상 결과를 두께 손실 및 원통형 관통결함에 대한 인위결함에 대해 나타내었다. 그리고 가스배관에 인위적으로 삽입한 두께 손실과 원통형 관통결함에 대한 검출 성능을 평가하였다.

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