• 제목/요약/키워드: quadrature domain

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16kbps 광대역 음성 압축기 개발 (16kbps Windeband Sideband Speech Codec)

  • 박호종;송재종
    • 한국음향학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.5-10
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    • 2002
  • 본 논문에서는 7 kHz 대역폭을 가지는 새로운 16 kbps 광대역 음성 압축기를 제안한다. 제안하는 압축기는 QMF (Quadrature Mirror Filter)를 사용하여 입력 신호를 하위 밴드와 상위 밴드로 분리하고, 하위 밴드는 AMR (Adaptive Multi Rate)음성 압축기를 이용하여 압축하고 상위밴드는 G.722.1 광대역 음성 압축기를 기반으로 새로운 압축기를 개발하여 압축한다. 특히 입력신호의 성질에 따라 상위 밴드와 하위 밴드에 할당되는 비트수를 다르게 함으로써 고정적으로 비트를 할당하는 음성 압축기보다 향상된 압축 성능을 제공하고, 웨이블릿 변환을 이용하여 상위 밴드 신호의 압축 성능을 향상시켰다. 주관적 방법으로 제안된 음성 압축기의 성능을 측정하였으며, 다양한 입력신호에 대하여 제안한 16 kbps음성 압축기가 G.722 48 kbps SB-ADPCH보다 우수한 성능을 가지는 것을 할인하였다.

QPS 필터에 의한 질감영상의 주파수성분과 방향각 평가 (Estimation of the frequency component and the orientational angle in texture image based on the QPS filter)

  • 류재민;박종안
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.1123-1131
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    • 1996
  • Knutsson이 QPS(quadrature polar separable) 필터를 제안한 이후 여러가지 개선된 QPS필터가 발표되고 있으며 질감 영상처리에 응용되고 있다. 이들 필터는 방향각 함수로 Kuntsson의 cosine 함수나 지수감쇠 함수를 이용하고 있으며, 라디엘웨이팅 함수로 FPSS(finite prolate spheroidal sequence)나 점근적 FPSS를 이용하고 있다. 이들 필터는 질감영상 생성이나 방향각평가, 그리고 합성된 질감영상의 영역분할면에서 다른 특성을 나타낸다. 본 논문에서는 2-D QPS 필터를 위한 여러가지 커넬함수를 분석하여 그들의 특성을 고찰하며 푸리에영역내에서 국부조직의 주파수성분과 방향각을 평가한다. 그리고 이들 필터에 의한 질감 영상의 특성추출과 영역분할에 대한 응용상의 문제점에 대해서 고찰한다. 실험결과는 개선된 Knutsson 필터와 점근적 FPSS 필터함수가 합성 질감영샹의 방향각 평가와 영역분할면에서 유용하다는 것을 나타낸다.

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직교 주파수 분할 다중화 신호의 최대전력 대 평균전력의 비 감소를 위한 크기 및 위상 변이 선택 사상 기법 (Amplitude and Phase Variant SLM Scheme for PAPR Reduction in QAM Modulated OFDM Signals)

  • 전현배;김기훈;노종선;신동준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권2C호
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    • pp.203-209
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    • 2010
  • 본 논문에서는 크기 및 위상 변이 선택사상 기법(amplitude and phase variant SLM)을 제안한다. 이 기법은 직교 진폭 변조(quadrature amplitude modulation; QAM)로 변조된 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing; OFDM)신호에서 최대전력 대 평균전력의 비(peak to average power ratio; PAPR)를 감소시킨다. 주파수 영역에서 QAM 심볼들의 위상만을 회전시키는 기존의 SLM과 비교하였을 때에 제안된 기법은 QAM 심볼들로 대응되기 전의 이진 데이터의 특정 위치에 이진 시퀀스를 곱해줌으로써 QAM 심볼에 대응 시에 위상은 물론 크기까지 변화시켜준다. 모의실험 결과는 제안된 기법이 QAM 변조된 OFDM 신호들에 대하여 기존의 SLM 보다 PAPR 감소 성능이 더 좋다는 것을 보여준다.

개선된 FIR QMF 뱅크의 설계 방법 (An Improved Design Method of FIR Quadrature Mirror-Image Filter Banks)

  • 조병모;김영수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권2C호
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    • pp.213-221
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    • 2004
  • 본 논문에서는 저지연 특성을 갖는 2 채널 FIR QMF 뱅크를 시간 영역에서 가중 함수를 이용해서 설계하는 새로운 방법을 제안한다. QMF 뱅크를 설계할 때에 본 논문에서 사용한 가중 함수는 QMF의 반복 설계 과정에서 얻어진 이전의 필터 계수 벡터를 이용하여 계산한다. 그리고 기존의 방법에서는 왜곡이 생기는 주파수 대역은 천이 대역에서 왜곡이 생기는 특정 주파수 대역을 이용하지만 본 논문에서는 통과 대역과 저지 대역 에지 주파수를 이용한다. 통과 대역과 저지 대역 에지 주파수를 이용함으로써 왜곡이 생기는 특정 주파수 대역을 조사할 필요가 없는 장점이 있다. QMF 뱅크 설계에 적용하기 위해서 제안된 방법의 성능 결과를 기존의 방법과 비교하였으며, 가중 함수와 통과 및 저지 대역 에지 주파수를 이용한 제안된 방법이 가중 함수를 계산하기 때문에 기존의 방법에 비해 연산 성능은 떨어지지만 재생 오차는 최대 0.001[dB], 통과 대역 리플은 0.003[dB] 그리고 백색 잡음에 대한 SNR은 71[dB], 스텝 입력에 대한 SNR은 32[dB] 증가했다.

Vibration behavior of trapezoidal sandwich plate with functionally graded-porous core and graphene platelet-reinforced layers

  • Liang, Di;Wu, Qiong;Lu, Xuemei;Tahouneh, Vahid
    • Steel and Composite Structures
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    • 제36권1호
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    • pp.47-62
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    • 2020
  • In this study, free vibration behavior of trapezoidal sandwich plates with porous core and two graphene platelets (GPLs) reinforced nanocomposite outer layers are presented. The distribution of pores and GPLs are supposed to be functionally graded (FG) along the thickness of core and nanocomposite layers, respectively. The effective Young's modulus of the GPL-reinforced (GPLR) nanocomposite layers is determined using the modified Halpin-Tsai micromechanics model, while the Poisson's ratio and density are computed by the rule of mixtures. The FSDT plate theory is utilized to establish governing partial differential equations and boundary conditions (B.C.s) for trapezoidal plate. The governing equations together with related B.C.s are discretized using a mapping- generalized differential quadrature (GDQ) method in the spatial domain. Then natural frequencies of the trapezoidal sandwich plates are obtained by GDQ method. Validity of current study is evaluated by comparing its numerical results with those available in the literature. A special attention is drawn to the role of GPLs weight fraction, GPLs patterns of two faces through the thickness, porosity coefficient and distribution of porosity on natural frequencies characteristics. New results show the importance of this permeates on vibrational characteristics of porous/GPLR nanocomposite plates. Finally, the influences of B.C.s and dimension as well as the plate geometry such as face to core thickness ratio on the vibration behaviors of the trapezoidal plates are discussed.

Free vibration analysis of a laminated trapezoidal plate with GrF-PMC core and wavy CNT-reinforced face sheets

  • Yingqun Zhang;Qian Zhao;Qi Han;N. Bohlooli
    • Steel and Composite Structures
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    • 제48권3호
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    • pp.275-291
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    • 2023
  • This paper has focused on presenting vibration analysis of trapezoidal sandwich plates with 3D-graphene foam reinforced polymer matrix composites (GrF-PMC) core and FG wavy CNT-reinforced face sheets. The porous graphene foam possessing 3D scaffold structures has been introduced into polymers for enhancing the overall stiffness of the composite structure. Also, 3D graphene foams can distribute uniformly or non-uniformly in the plate thickness direction. The effective Young's modulus, mass density and Poisson's ratio are predicted by the rule of mixture. In this study, the classical theory concerning the mechanical efficiency of a matrix embedding finite length fibers has been modified by introducing the tube-to-tube random contact, which explicitly accounts for the progressive reduction of the tubes' effective aspect ratio as the filler content increases. The First-order shear deformation theory of plate is utilized to establish governing partial differential equations and boundary conditions for trapezoidal plate. The governing equations together with related boundary conditions are discretized using a mapping-generalized differential quadrature (GDQ) method in spatial domain. Then natural frequencies of the trapezoidal sandwich plates are obtained using GDQ method. Validity of the current study is evaluated by comparing its numerical results with those available in the literature. It is explicated that 3D-GrF skeleton type and weight fraction, carbon nanotubes (CNTs) waviness and CNT aspect ratio can significantly affect the vibrational behavior of the sandwich structure. The plate's normalized natural frequency decreased and the straight carbon nanotube (w=0) reached the highest frequency by increasing the values of the waviness index (w).

Using DQ method for vibration analysis of a laminated trapezoidal structure with functionally graded faces and damaged core

  • Vanessa Valverde;Patrik Viktor;Sherzod Abdullaev;Nasrin Bohlooli
    • Steel and Composite Structures
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    • 제51권1호
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    • pp.73-91
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    • 2024
  • This paper has focused on presenting vibration analysis of trapezoidal sandwich plates with a damaged core and FG wavy CNT-reinforced face sheets. A damage model is introduced to provide an analytical description of an irreversible rheological process that causes the decay of the mechanical properties, in terms of engineering constants. An isotropic damage is considered for the core of the sandwich structure. The classical theory concerning the mechanical efficiency of a matrix embedding finite length fibers has been modified by introducing the tube-to-tube random contact, which explicitly accounts for the progressive reduction of the tubes' effective aspect ratio as the filler content increases. The First-order shear deformation theory of plate is utilized to establish governing partial differential equations and boundary conditions for the trapezoidal plate. The governing equations together with related boundary conditions are discretized using a mapping-generalized differential quadrature (GDQ) method in spatial domain. Then natural frequencies of the trapezoidal sandwich plates are obtained using GDQ method. Validity of the current study is evaluated by comparing its numerical results with those available in the literature. After demonstrating the convergence and accuracy of the method, different parametric studies for laminated trapezoidal structure including carbon nanotubes waviness (0≤w≤1), CNT aspect ratio (0≤AR≤4000), face sheet to core thickness ratio (0.1 ≤ ${\frac{h_f}{h_c}}$ ≤ 0.5), trapezoidal side angles (30° ≤ α, β ≤ 90°) and damaged parameter (0 ≤ D < 1) are carried out. It is explicated that the damaged core and weight fraction, carbon nanotubes (CNTs) waviness and CNT aspect ratio can significantly affect the vibrational behavior of the sandwich structure. Results show that by increasing the values of waviness index (w), normalized natural frequency of the structure decreases, and the straight CNT (w=0) gives the highest frequency. For an overall comprehension on vibration of laminated trapezoidal plates, some selected vibration mode shapes were graphically represented in this study.

주파수영역 최적 위치 임펄스 삽입기법에 의한 OFDM-CQAM 시스템의 PAPR 개선 (PAPR Improvement of OFDM-CQAM System Through Optimum Position Impulse Insertion Scheme in Frequency Domain)

  • 곽재민
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.258-263
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    • 2019
  • OFDM (orthogonal frequency division multiplexing)은 다중경로 페이딩에 강하고 고속전송이 가능하다는 장점으로 널리 사용되고 있는 디지털 통신방식이나, 여러 부반송파 변조신호가 동위상으로 겹쳐지면서 송신신호의 PAPR (peak to average power ratio)이 높아진다는 단점을 가지고 있다. 송신단의 IFFT (inverse fast Fourier transform) 이전에 주파수 영역에서 높은 크기의 임펄스를 삽입하면, 쌍대성 특성으로 인해 시간영역의 OFDM 신호의 PAPR 감소 효과를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 CQAM (cross quadrature amplitude modulation) 방식을 채용하는 OFDM 통신시스템에서 송신단의 IFFT 이전에 임펄스를 삽입함으로서 개선되는 PAPR 성능을 분석한다. 또한 PAPR을 최소화시킬 수 있는 최적의 임펄스 삽입위치 찾아내고 이를 적용하였을 경우의 PAPR 개선효과를 검증한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 주파수영역에서 삽입되는 임펄스 크기와 위치에 따라 OFDM-CQAM 시스템의 PAPR 개선효과가 기존 방식에 비해 우수함을 확인한다.

DFT 확산 방식의 OFDM 통신 시스템에서 위상잡음과 직교 불균형 보상 (Compensation of Phase Noise and IQ Imbalance in the OFDM Communication System of DFT Spreading Method)

  • 유상범;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.21-28
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    • 2009
  • DFT(Discrete Fourier Transform) 확산 방식의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신 시스템은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 저감에 매우 효과적인 시스템이며, 3GPP LTE($3^{rd}$ Generation Partnership Project Long Term Evolution)의 상향 링크에 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)에 사용된다. SC-FDMA는 일반적으로 OFDM 시스템보다 위상잡음과 직교 불균형으로 인한 ICI(Inter-Carrier Interference)에서 더 성능 열화가 발생하며, 등화기에 심각한 영향을 미친다. 그러므로 본 논문에서는 상향 링크에서 신호 전송 시 발생하는 위상잡음과 직교 불균형(IQ Imbalance: In-phase/Quadrature Imbalance), 그리고 전력 증폭기(HPA: High Power Amplifier)의 백-오프 특성에 따른 영향을 분석하고, ICI 성분을 제거할 수 있는 효과적인 등화 알고리듬을 제시한다. 제안된 등화기는 FDE(Frequency Domain Equalizer) 방식을 기반으로 설계하였으며, 기존의 PNS(Phase Noise Suppression) 알고리듬을 FDE에 사용될 수 있도록 수정하고 개선하여 위상 잡음과 직교 불균형으로 인한 ICI를 보상한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 back-off 5.5 dB 상태에서 위상 잡음 $0.06\;rad^2$, 위상 에러 5도, 진폭 에러 0.005인 경우, 위상 잡음과 직교 불균형을 보상하여 SNR=14 dB 정도에서 $BER=10^{-4}$의 성능을 만족할 수 있다.

주파수 영역에서 최대평탄과 하프대역 특성을 갖는 폐쇄형 QMF 필터들의 설계 (Design of Closed-Form QMF Filters with Maximally Flat and Half-Band Characteristics in the Frequency Domain)

  • 전준현
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권4호통권316호
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    • pp.70-77
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    • 2007
  • JPEG2000 국제표준에서는 QMF 왜곡을 갖지 않는 2가지 필터 쌍(pare)을 제시하였다. 그러나 사용된 QMF 필터들은 완만한 롤오프율을 갖을 뿐만 아니라 통과대역에서 리플(ripple)이 존재하고 비동등대역분할 구조를 갖는 치명적인 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 최대평탄 및 가파른 롤오프율(roll-off rate) 응답특성을 갖는 일반화된 폐쇠형 공식을 이용하여 하프대역 이득의 최대평탄 QMF 필터들을 제시하였다. 기존의 JPEG2000의 QMF 필터들과 제안된 최대평탄 QMF 필터들의 주파수 응답을 비교한 결과 제안된 QMF 필터들은 통과대역에서 리플이 없고, 개선된 롤오프율(roll-off rate) 및 중첩대역폭을 갖는 것을 확인하였다. 더욱이 제안된 최대 평탄 QMF 필터들은 저지대역 감쇠가 최대 200dB를 초과하는 응답 특성을 나타내었다.