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디지털 시계 설계 기초 및 회로도와 C소스 평가A좋아요

..FILE:digital watch.c#include int S[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xd8,0x80,0x90};int i, hh, mm, ss, t, check1, check2 ;void main(){while(1){for(hh=1;hh

프로그램소스| 2007.06.16| 15페이지| 1,000원| 조회(1,163)

디지털 시계, DIGITAL WATCH

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PARALLEL-COUPLED LINE AND DIRECTIONAL COUPLERS (2GHz)

PARALLEL-COUPLED LINE AND DIRECTIONAL COUPLERS (2GHz)요 약본 실험은 마이크로파 공학에서의 Microstrip Circuit에 대한 이해와 실습을 위하여 조별로 나누어진 과제 중 Parallel-coupled line and directional couplers의 이론 및 구조, 동작원리를 이해하고 이를 중심주파수 2GHz로 설계 및 시뮬레이션을 거쳐 제작, 측정을 통해 전력 분배기의 특성을 이해하고자 함에 있고, 실제 제작한 결과 약간의 오차는 있지만 이론에 근거한 결과가 나왔음을 알 수 있다.Ⅰ. 관련이론● 방향성 결합기(Directional Coupler)? 방향성 결합기는 그림과 같이 4-Port 도파관 결합기이며, 1차 도파관 1, 2와 2차 도파관 3, 4로 구성되어 있다.? 모든 단자가 특성 임피던스로 종단되어 있으면 단자 1과 단자 2사이에서는 반사가 일어나지 않고 자유롭게 전력이 전달되며, 단자 1과 단자 3사이 또는 단자 2와 단자 4사이에서는 이들 2쌍의 단자의 결합이 존재하지 않기 때문에 전력전달이 일어나지 않게 된다.? 그리고 단자 1과 단자 4, 단자 2와 단자 3사이에 일어나는 결합 정도는 결합기의 구조에 따라서 결정된다.?1)? 방향성 결합기의 원리도파관에서 A점의 입사전력은 실선과 같이 주도파관의 종단 B점의 부하에 전달되고 일부는 결합 구멍 a, b를 통하여 점 D에 전송된다. 만일 결합 구멍을 통해 점 C로 흘렀다 하더라도 a-b간은 λ/4에 위치하므로 b구멍을 통한 것은 a구멍을 통한 것보다 λ/2만큼 늦어져 위상이 반대가 되어 서로 상쇄된다. 이에 D점은 두 결합구멍에서 도달한 파의 거리차가 없기 때문에 동상이 되어 서로 합해져서 개구로부터 외부로 나타난다.?주도파관의 전송방향이 역인 경우는 점 C에 나타나고 점 D에는 나타나지 않는다. 한편 점 B의 부하 임피던스와 주도파관의 특성 임피던스가 완전한 정합을 이루지 못할 때는 부하에서 반사가 일어나 그 일부는 점선과 같이 점 C에 전송된다.?즉 그림의 점 C에는 반사파 전력이, 점 D에는 진행파 전력이 나타나게 된다.?따라서 출력 전력 Po는로 구할 수 있다.?2)? 방향성 결합기의 특성a. 결합계수(Coupling Factor)? 주도파관과 부도파관과의 결합정도를 표시한다.? 결합계수는 주도파관과 부도파관과의 전력비를 나타내는 척도이므로 결합계수를 알고 있다면, 점 A에서의 입력전력은 점 D에서 측정한 전력을 이용하여 구할 수 있다.?b. 방향성(Directivity)? 주도파관에서 진행방향으로 전파되는 파가 부도파관에서의 어떤 특정 단자와 얼마나 잘 결합하는가를 나타내는 척도가 된다.? 이상적인 방향성 결합기는 무한의 방향성을 가져야 한다.? 즉 점 C에서의 전력은 점 B과 점 D이 완전히 정합되었기 때문에 0이 되어야 한다.? 실제로 설계가 잘 된 방향성 결합기는 30-35dB의 방향성을 가지고 있다.?종단의 분리도는 결합기의 방향 특성을 설명하는데 이용된다.?Isolation = Coupling Value + DirectivityDirectivity = Isolation - Coupling Value여기서 PA = 점 A의 입력전력(Input Power), PC = 점 C의 출력전력(Output Power), PD = 점 D의 출력전력이고, 점 A, C, D은 각각의 특성 임피던스로 종단되어 있다.● Even 모드와 Odd 모드에 관한 이론(a) 결합선로의 Even 모드 여기 (b) Odd모드 여기Even 모드에 대해 전계는 중앙선로에 대해 짝수함수 대칭, 두 스트립 도체사이에 전류가 흐르지 않는다. 이것은 그림에서 보여진 것과 같은 등가 회로를 유도할 수 있다, 단 여기서 C12는 효과적으로는 개방회로의 특성을 나타낸다. Even 모드에서 접지에 대한 각 선로의 커패시터는 다음과 같다.단, 두 스트립도체가 크기와 위치가 동일하고 가정 한다. 그러면 Even 모드의 특성 임피던스는 다음과 같다.여기서 v는 선로상의 전파속도 Odd 모드에 대한 전자계는 중앙 선로에 대해 홀수 함 수 대칭을 갖고, 전압 영점 은 두 스트립 도체 사이에 존재한다. 등가 회로에 보여진 것처럼 C12의 중점을 통하여 접지되는 것으로 가정할 수 있다. 이 경우 스트립 도체와 접지 사이의 유효 커패시터는 다음과 같다.Odd 모드에 대한 특성 임피던스는● 설계 이론1단 결합 선로 결합기(a) 구조와 포트번호 (b)회로도위 그림에서 접지 도체는 두개의 스트립 도체에 공통이다. 여기서 입력 임피던스와 연결에서 Even-Odd 모드 선로의 반사계수와 투과계수를 구하는데 적용한다. 그래서 중첩에 의해 포트 1에서의 여기는 Even과 Odd 모드 여기의 합으로서 취급 될 수 있다.결합선로 결합기를 Even과 Odd 모드여기 상태로 바꾼 회로도(a) Even 모드 (b) Odd모드결합기의 포트 1에서 입력 임피던스는 다음과 같이 표현될 수 있다.(1)만약(2)(3)라면(4)(5)(6)(7)(8)식 (8)이 만족 되는 한, 포트 1(그리고 대칭성에 의해 모든 포트)는 정합될 것이고, 만족되어 Zin = Zo 이면, 전압분배에 의해 V1 = V를 얻을 수 있다 포트 3에서의 전압은 다음과 같다.(9)식 (9)는 식(2), (3), (4), (5), (6), (7)로부터 다음과 같이 간략화 될 수 있다.그리고 결합계수 k는 아래와 같이 정의된다.(10)여기서 중간대역 전압 결합계수는 V3/V이다.그러므로유사하게 다음과 같은 결과를 유추할 수 있다.그리고만약 특성임피던스 Zo와 전압 결합계수 k가 특성화 된다면 Even-Odd 모드특성 임피던스에 대한 다음의 설계 방정식은 식 (8)과 (10)으로부터 쉽게 유도될 수 있다.위 해석에서 결합 선로 구조의 Even와 Odd 모드는 같은 전파속도를 가지므로 , 선로는 두 모드에 대해 동등한 전기적 길이를 갖는다. 하나의 결합 마이크로 스트립 또는 TEM 모드 가 아닌 다른 선로에 대해 결합 마이크로스트립 선로가 등가의 Even 모드와 Odd 모드의 위상속도를 갖지 않는다는 사실은 Even 모드는 Odd 모드보다 공기 중에서 테두리 계를 덜 가진다는 것을 보여주는 결합선로 그림으로부터 직관적으로 설명 될 수 있다그러므로 이것의 실효 유전상수는 더 높고, Even 모드에 대한 위상속도는 더 작음을 지적한다. 등가의 Even과 Odd 모드의 위상속도를 얻기 위해 결합 마이크로스트립선로를 보상하기 위한 기법은 유전체를 덮은 기판이나 비등방성 기판의 사용을 포함한다.밀접 결합은 선로의 간격이 너무 좁아 실현키 어려운 선로나 실현불가능의 Even과 Odd 모드 특성임피던스들의 조합을 필요로 하나 위에서 언급한 결합기는 이완결합에 가장 적합하다.Ⅱ. 설계 및 시뮬레이션처음에 주어진 수치(기판정보와 중심주파수)를 토대로 특성임피던스는 50Ω으로 주고, RFDH.com에서 제공하는 계산 프로그램을 사용하여 원하는 수치를 얻어 냈다.1) 첫 번째 설계위 계산을 토대로 중심주파수 2GHz를 만족하는 이상적인 방향성 결합기를 설계하였다.이상적인 설계의 시뮬레이션 (S-paramiter)이상적인 설계의 시뮬레이션 (Phase)실제 형태의 설계커넥터를 연결하기 위해서 연결한 부분의 Microstrip부분에 의한 결과는 아래와 같다.실제 설계의 시뮬레이션 (S-paramiter)실제 설계의 시뮬레이션 (Phase)2) 두 번째 설계첫 번째 설계를 개량한 두 번째 설계이상적인 설계의 시뮬레이션 (S-Parameter)이상적인 설계의 시뮬레이션 (Phase)실제 형태의 설계커넥터를 연결하기 위해서 연결한 부분의 Microstrip부분에 의한 결과는 아래와 같다.실제 설계의 시뮬레이션(S-Parameter)실제 설계의 시뮬레이션(Phase)위 시뮬레이션 결과 값으로부터 커플링이 일어나는 평행한 두 Microstrip Line에서 커넥터를 연결하기 위해 꺾는 부분의 형태가 성능에 영향을 미치는 것을 알게 되어, 두 번째 설계 데이터를 토대로 제작하기로 하였다.Ⅲ. 제작 및 측정AutoCAD를 이용하여 치수 표기 (단위는 ㎜)Port 1 Port 4Port 2 Port 3Microsoft Office Visio를 이용하여실제 사이즈로 레이아웃 제작측정 결과 값을 그래프로 보이기 위한 MATLAB 소스 코드clear allclose all% Read Calibration Frequency (1GHz ~ 3GHz)F = textread('F.txt');% Read Magnitude(dB) Result Value and Phase(degree) Result Value[S21, P21] = textread('S21.txt');[S31, P31] = textread('S31.txt');[S41, P41] = textread('S41.txt');% Print Plot Magnitudefigure(1);plot(F,S21,'r','linewidth',3);hold allplot(F,S31,'g','linewidth',3);hold allplot(F,S41,'b','linewidth',3);grid onlegend('S21','S31','S41');title('PARALLEL-COUPLED LINE AND DIRECTIONAL COUPLERS (2GHz)');xlabel('Frequency (GHz)');ylabel('Magnitude (dB)');% Print Plot Phasefigure(2);plot(F,P21,'r','linewidth',3);hold allplot(F,P31,'g','linewidth',3);hold allplot(F,P41,'b','linewidth',3);grid onlegend('S21','S31','S41');title('PARALLEL-COUPLED LINE AND DIRECTIONAL COUPLERS (2GHz)');

공학/기술| 2007.06.16| 7페이지| 1,000원| 조회(878)

방향성 결합기, Even 모드, Odd 모드

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마이크로스트립 패치 어레이 안테나 설계 및 제작 시작, 중간, 최종 발표 PPT 및 레포트

..FILE:1? ????.ppt..PAGE:1Team No.1CAPTAIN : 배성훈 (20011204)Member 1 : 양재훈 (20011211)Member 2 : 전수현 (20011233)Member 3 : 김영훈 (20021100)..PAGE:2ContentsPurpose of this productionBackground theoryMember’s duty and Product PhaseDesign and SimulationProduction and MeasurementReferenceConclusion and Consideration..PAGE:3Purpose of this production초기에는 중심주파수 24GHz 의 레이더 제작이 목표였으나 제작상 난관에 봉착.차세대 무선 랜 규격인 802.11n의 주파수 대역이 포함되는 5GHz ~ 6GHz를 모두 수용하는 방향으로 설정.Microstrip Array Patch Antenna의 약점인 협대역을 최대한 극복하는 광대역 안테나 제작을 목표로 실험 착수...PAGE:4Background theory차세대 무선랜 규격 802.11n- 기존의 무선랜 규격인 801.11a/b/g가 한계에 도달.- MIMO 시스템을 비롯한 신기술을 도입하여 획기적인 성능 개선.- 주파수 분배 : 실내용 100MHz (5.150~5.250GHz)실외용 355MHz (5.250~5.350GHz, 5.470~5.725GHz)마이크로스트립 배열 패치 안테나마이크로웨이브 분야에서 시스템 특성에 따라 좁은 빔을 방사하는 고 지향성 안테나를 요구하는 경우가 많다. 이러한 요구 조건에 맞는 안테나를 설계하기 위해서 방사하는 패치들을 그룹화하여 주기적으로 나열해서 만든 배열안테나가 사용된다. 방사소자와 급전회로를 단층인쇄회로기판에 만들 수 있으므로 고정 빔 응용에 많이 사용된다. 고정 빔 응용에서 소자간 거리는 부 빔을 피하기 위해 자유공간 파장보다 작게, 상호 결합을 줄이고 주어진 소자 개수에서 최대이득을 얻으며 급전선 간의 충분역폭을 가지고,8.6GHz 이후로도 공진함을 예측할 수 있다.우 : 1x4 패치에 공기층 15mm 삽입.-10dB를 기준으로 볼 때, 4.5GHz ~ 5.7GHz, 6.5GHz ~ 7.5GHz의 대역폭을 가진다.이상의 공기층 삽입 패턴은 슬롯을 삽입하지 않은 정방형 어레이 패치 안테나에서 시뮬레이션 한 결과이며, Emsemble이 2D 설계툴인 관계로 안테나 설계도는 생략한다.그리고 현 단계에서 공기층 삽입 패턴은 제작이 난해한 관계로 포기하였다...PAGE:21Production and Measurement좌 : 12/14~15 제작. 초기에 단일 패치와 1x2 설계 시 그라운드에 의한 영향을 측정.중 : 12/16 제작. 전날 제작 때 그라운드 면을 넣지 않은 논슬롯 단일 패치와 1x2를 다시 제작하고, 11자 슬롯을 삽입한 1x2와 1x4도 제작해 보았다.우 : 크기 비교용 AA건전지. 처음 좌측에 사진처럼 그라운드 면이 클 때와 우측 사진처럼 작을 때를 각각 측정하여 비교해 보았으나 큰 차이는 보이지 않았다.11자 슬롯의 간격은 앞에서 밝혔듯이 각각 가로 3, 세로 9, 슬롯간의 간격을 5로 하여 제작하였고, U자 슬롯 및 공기층 삽입 패턴은 제작하지 않았다.기판을 잘라낸 기준은 패치의 측면에서 λ/4만큼 떨어진 곳을 기준으로 잘라내었다.*..PAGE:22Production and MeasurementSingle Patch Antenna (Non Slot)Single Patch Antenna (Insert Slot)..PAGE:23Production and MeasurementE-PlaneSingle Patch：Red LineSingle Patch with Slot : Green LineH-PlaneSingle Patch：Red LineSingle Patch with Slot : Green Line..PAGE:24Single Patch：Red LineSingle Patch with Slot : Green LineProduction and Measurem관련 이론▷ 마이크로 스트립 안테나가볍고 평면이나 굴곡이 있는 곳에도 부착이 용이하며, 최근의 사진식각 기술을 이용하여 저렴한 가격에 제작이 가능함 MMIC에 적용이 가능하고 다양한 형태의 패치 안테나를 선택하여 공진 주파수, 편파, 패턴 그리고 임피던스에 따라 제작이 가능한 장점이 있다. 그래도 불구하고 마이크로 스트립 안테나를 다양한 분야에 적용하려면 낮은 효율, 저전력, 높은 선택도 그리고 낮은 편파, 순수도, 낮은 지향성, 불필요한 급전부 방사 매우 협소한 대역폭 등의 단점 등을 극복해야 한다. 이러한 많은 단점들 중에 협소한 대역폭을 확대하기 위한 많은 방법이 제안되었다. 협소한 대역폭을 확대시키기 위한 가장 일반적인 방법으로 기판의 두께를 증가시키거나 기판의 유전상수를 낮추는 방법이 알려져 있다. 그리고 마이크로 스트립안테나의 고유공진 주파수 대역을 조정하여 대역폭을 확대시키는 방법으로 주파수 이동특성을 가지는 마이크로 스트립 안테나 기술이 개발 연구되고 있다. 이러한 구조는 초기에는 대역폭을 확대시키는 하나의 방법에 지나지 않았으나, 근래에는 하나의 안테나로 동작대역이 서로 다른 서비스를 이용할 수 있는 기술에 응용되고 있다. 특히, 통신기술이 발전 되어짐에 따라 송수신 겸용 소형 단말기의 개발이 요구되어지고 있으며, 하나의 방사소자로 광대역 신호를 송수신할 수 있게 하기 위하여 , 2중 주파수 대역에서 광대역 특성을 가지는 광대역 2중 공진 안테나 연구가 필수적이다. 이에 따라 두개의 패치를 결합하여 사용하는 접합형 2중 공진안테나, 단락핀을 이용한 단일형 2중 공진안테나, 리엑턴스성 부하를 이용한 단일형 2중공진안테나 등에 관한 많은 연구과정을 진행되어 왔지만 단일 급전방식을 사용하기 때문에 송신 또는 수신신호를 분리하기 위한 소자가 별도로 필요하다.또한, 송수신편파가 동일하여 위성통신과 같이 서로 다른 편파를 이용하는 분야에서는 적합하지 못하다. 적층구조 안테나는 서로 다른 층에 패치가 놓여있는 구조로 각의 패치는 서로 다른 주파수에서 공진하더 증가 하였다. 반변 H면의 지향성은 더욱 나빠졌다.이득은 약 10 dBi 를 나타내었다. 고지향, 고이득의 특성(배열의 특성)을 가짐.3. Quadruple Array Patch (1x4 배열)마찬가지로 1x2를이용하여 설계하였다.각 패치사이의 간격은 0.5λ로 일정하게 설계하였다.병렬급전방식이며, 급전부를 50옴에 정합하도록 설계 하였다.5.5 GHz에서 공진 (반사계수 약 -25 dB) 하였으나, 역시 대역폭은 협소하였으며, 다중 공진의 특성을 보였다.*시뮬레이션 결과를 종합한 결과 주파수 대역폭이 협대역의 특성을 나타내었다. 반면, E면의 지향성 및 이득은 배열의 수가 늘수록 점점 커지는 특성을 보였으나, H면의 변화는 뚜렷하지 않았다.-배열 방식, 급전구조, 패치 사이의 간격으로 인한 상호영향, 급전부와의 거리 등이 원인이 될 수 있다.** 협대역의 단점을 보완하기 위하여① 패치에 슬롯을 삽입 (다중공진의 특성을 이용 대역폭을 넓힘)② 적층구조 설계(공기층 이용 , 비유전율과 두께의 변화를 줌)과 같은 광대역화를 위한 노력을 하였다.①-1. 슬롯삽입 과정 및 결과슬롯의 형태, 수, 사이의 간격, 크기에 따른 공진주파수 및 반사계수 , 대역폭의 변화를 살펴 보았다.그에 따른 결과를 아래의 그림과 표에 정리 하였다.표에서 High-light된 부분은 설계 목표에 가장 이상적인 결과를 나타낸 값으로서, 실제 제작에 채택한 패치 안테나의 제원(Specification)이 되었다. (비록 대역폭의 변화는 작았지만, 목표 주파수대역에서 이중공진의 특성을 보였으므로, 이론치 보다 더 낳은 결과를 보일 것이라 예측하여 채택하였다.)세로로 긴 직사각형의 슬롯을 패치 좌,우에 대칭적으로 삽입하였다.채택된 슬롯 모형 및 크기그에 따른 결과로서, 다음과 같은 5-6 GHz 사이에서 2중 공진의 특성을 보였다. 그러나 대역폭은 총 20 M , 20 M 촣 40 M을 가졌다.1x2에 적용하여 설계슬롯을 넣지 않았을 때와 같이, 패치사이의 간격은 반파장이며, 슬롯을 빼곤 다른 나타낸다.좌 : 단일 패치에 공기층 1mm 삽입 : -10dB를 기준으로 볼 때, 7.5GHz ~ 8GHz의 대역폭을 가짐중 : 1x4 패치에 공기층 7mm 삽입 : -10dB를 기준으로 볼 때, 6.2GHz ~ 6.9GHz의 대역폭을 가지고, 8.6GHz 이후로도 공진함을 예측할 수 있다.우 : 1x4 패치에 공기층 15mm 삽입 : -10dB를 기준으로 볼 때, 4.5GHz ~ 5.7GHz, 6.5GHz ~ 7.5GHz의 대역폭을 가진다.이상의 공기층 삽입 패턴은 슬롯을 삽입하지 않은 정방형 어레이 패치 안테나에서 시뮬레이션 한 결과이며, Emsemble이 2D 설계툴인 관계로 안테나 설계도는 생략한다.그러나, 목표 주파수대 이외에서의 고조파, 고차모드의 공진 및공기층 삽입 패턴의 전문적 제작 지식 및 현실적 어려움으로 인해 실제 제작은 생략하였다.(참고 논문에서와 같이 ‘공기층 삽입’역시 광대역을 위한 노력이 될 수 있음을 알 수 있었다.)2) 실제 제작#사진설명은 왼쪽 상단부터...① Microsoft Office Visio 2003을 이용하여, 실제 안테나의 패턴을 OHP필름상에 인쇄하는 과정이다.② 제작 안테나에 맞는 크기로 기판을 자르는 과정.③ 에칭작업을 통해 패턴을 뜸(유전체와 스트립선로, 패치모형을 세심한 주 의를 기울여 마무리 함)④ 50옴 선로를 이용한 급전을 위해 마이크로스트립 종단에 포트를 납땜을 통해 이식.⑤~⑦ 실제 완성된 마이크로스트립 배열 패치 안테나.⑧ 제작동안 틈을 이용, Network Analyzer 사용법을 익힘.⑨ 다른 조와의 토론을 통해 어려움을 해결, 잘못은 서로 지적해주는 모습* 이론으로만 알고 있었던 안테나를 직접 제작, 첨단화된 측정기기를 이 용해 직접 측정해 본 결과, 안테나 제작 과정 및 특성 측정법을 알 수 있게 되었으며, 특성 측정과정에 있어서 영향을 줄 수 있는 요인(오 차의 원인)들을 분석할 수 있었고, ‘어렵게만 생각했던 안테나’ 에 더욱 친숙하게 다가갈 수 있는 좋은 기회였다. 측정 장비에 대한)

공학/기술| 2007.06.16| 32페이지| 1,000원| 조회(1,493)

Array, 마이크로스트립, Microstrip, patch, Antenna, 패..

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Band Stop Filter (대역저지필터) MATLAB 소스

..FILE:O2.jpg..FILE:AF.jpg..FILE:BSF.jpg..FILE:corrupt_music.wav..FILE:EX4.docMATLAB Source of Project 4clear allclose all% Road Wave Data and Analyze Spectrum[x,fs,bit] = wavread('corrupt_music.wav');SF = fft(x); % Analyze Road Data using FFTLw = 0:fs/(length(SF)-1):fs; % Set Interval Frequencyfigure(1); % Print Plot Spectrum of Offered Wave Dataplot(Lw,abs(SF));title('Spectrum of Offered Wave Data (with noise)');soundsc(x); % Listen Offered Wave Data% Design Low Pass FilterLf_p = 4390; % Pass Frequency of LPFLf_s = 4400; % Stop Frequency of LPFLTw = Lf_s-Lf_p; % Transition WidthLf1 = Lf_p+LTw/2; % Cut off FrequencyN = 3.44*fs/LTw; % Calculate Degree using Hamming Window : 15170.4N = 15169; % Near Even Degree Valuen = -7584:7584; % Separate DegreeLh1 = sin(n*pi*2*Lf1/fs)./(n*pi); % Impulse Response Function of LPFLh1(1,7585) = (2*Lf1/fs)*sinc(0*pi*2*Lf1/fs);% Design High Pass FilterF = fs/2; % Middle of Sampling FrequencyHf_p = F-4420; % Pass Frequency of HPFHf_s = F-4430; % Stop Frequency of HPFHTw = Hf_s-Hf_p; % Transition WidthHf1 = Hf_p+HTw/2; % Cut off FrequencyHh1 = ((-1).^n).*sin(n*pi*2*Hf1/fs)./(n*pi); % Impulse Response Function of HPFHh1(1,7585) = (2*Hf1/fs)*sinc(0*pi*2*Hf1/fs);% Select Window and Design Band Stop Filterk = [0:N-1];w = 0.54-0.46*cos(2*pi*k/(N-1)); % Function of Hamming WindowLp = Lh1.*w; % Design LPFHp = Hh1.*w; % Design HPFBSF = Lp+Hp; % Design BSFfigure(2); % Print Plot LPFfreqz(Lp,1,512,fs);title('Low Pass Filter');figure(3); % Print Plot HPFfreqz(Hp,1,512,fs);title('High Pass Filter');figure(4); % Print Plot BSFfreqz(BSF,1,512,fs);title('Band Stop Filter');% Analyze Spectrum After Filtering Wave Datafx = conv(x,BSF); % Filtering use Convolution Wave DataSSF = fft(fx); % Analyze Road Data using FFT After FilteringLws = 0:fs/(length(SSF)-1):fs; % Set Interval Frequencyfigure(5); % Print Plot Spectrum of After Filtering Wave Dataplot(Lws,abs(SSF));title('Spectrum of After Filtering Wave Data (without noise)');soundsc(fx); % Listen After Filtering Wave DataConclusion초기 제공 된 데이터의 스펙트럼 분석에서 노이즈가 낀 주파수 대역을 찾음에 있어, 단순히 그래프를 확대해서 찾는다는 걸 생각치 못 해서 약간 헤멨습니다.그 뒤로는 BSF의 저지대역을 얼마나 잡아줄 것인가를 설정하는데 고민했습니다. 이는 성능과 계산속도에 관계되는 Trade-off 관계에 있는 문제였기에 약간 고민을 하였는데, 결론적으로 꽤나 좁게 잡았습니다. (20Hz)이는 차수를 높게 잡는 결과로 되돌아와서 계산 속도를 저하시키는 원인이 되었지만, 소스 데이터 자체가 그리 많은 데이터량을 가지고 있지 않았기에 그대로 시행하였고, 만족할만한 결과를 얻어냈다고 생각합니다. 원래 노이즈가 없었던 음악이 어느 정도의 음질이었는지는 알 수 없지만, 이번 설계 프로젝트를 통해 필터를 통과한 소스의 사운드는 확실히 음악으로 들렸기에 만족할만한 결과라고 평가할 수 있었습니다.끝으로, 이번 설계 프로젝트를 수행하면서 여러 참고도서를 찾아보니, MATLAB의 대단함을 새삼 깨닿게 되었습니다. FFT는 물론이고 윈도우 함수를 포함하여 필터 설계에 관한 함수 fir_weights 등이 존재한다는 것을 알게 되었습니다.(참고문헌 : Digital Signal Processing with Examples in MATLAB / Samuel D. Sterans / 2003)제공된 음악파일의 스펙트럼 분석위 스펙트럼을 확대하여 노이즈가 낀 주파수를 4410Hz를 기준으로 설정대역저지필터를 만들기 위하여 설계한 저역통과필터와 고역통과필터두 필터의 합성으로 만들어진 대역저지필터대역저지필터를 통해 노이즈가 제거된 사운드의 스펙트럼 분석..FILE:EX4.mclear allclose all% Road Wave Data and Analyze Spectrum[x,fs,bit] = wavread('corrupt_music.wav');SF = fft(x); % Analyze Road Data using FFTLw = 0:fs/(length(SF)-1):fs; % Set Interval Frequencyfigure(1); % Print Plot Spectrum of Offered Wave Dataplot(Lw,abs(SF));title('Spectrum of Offered Wave Data (with noise)');soundsc(x); % Listen Offered Wave Data% Design Low Pass FilterLf_p = 4390; % Pass Frequency of LPFLf_s = 4400; % Stop Frequency of LPFLTw = Lf_s-Lf_p; % Transition WidthLf1 = Lf_p+LTw/2; % Cut off FrequencyN = 3.44*fs/LTw; % Calculate Degree using Hamming Window = 15170.4N = 15169; % Near Even Degree Valuen = -7584:7584; % Separate DegreeLh1 = sin(n*pi*2*Lf1/fs)./(n*pi); % Impulse Response Function of LPFLh1(1,7585) = (2*Lf1/fs)*sinc(0*pi*2*Lf1/fs);% Design High Pass FilterF = fs/2; % Middle of Sampling FrequencyHf_p = F-4420; % Pass Frequency of HPFHf_s = F-4430; % Stop Frequency of HPFHTw = Hf_s-Hf_p; % Transition WidthHf1 = Hf_p+HTw/2; % Cut off FrequencyHh1 = ((-1).^n).*sin(n*pi*2*Hf1/fs)./(n*pi); % Impulse Response Function of HPFHh1(1,7585) = (2*Hf1/fs)*sinc(0*pi*2*Hf1/fs);% Select Window and Design Band Stop Filterk = [0:N-1];w = 0.54-0.46*cos(2*pi*k/(N-1)); % Function of Hamming Window (Same w = hamming(N))Lp = Lh1.*w; % Design LPFHp = Hh1.*w; % Design HPFBSF = Lp+Hp; % Design BSFfigure(2); % Print Plot LPFfreqz(Lp,1,512,fs);title('Low Pass Filter');figure(3); % Print Plot HPFfreqz(Hp,1,512,fs);title('High Pass Filter');figure(4); % Print Plot BSFfreqz(BSF,1,512,fs);title('Band Stop Filter');% Analyze Spectrum After Filtering Wave Datafx = conv(x,BSF); % Filtering use Convolution Wave Data

프로그램소스| 2007.06.16| 1,000원| 조회(1,697)

필터, FIR, filter, BSF

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[전기전자전파공학전공]VHDL으로 디지털 시계 만들기 - 카운터 평가A좋아요

설계 포트폴리오학부(과)명전파?정보통신공학부프로그램 명전파공학 프로그램성 명김영훈학 번20021100교과목 명디지털 논리회로년도 / 학기2005/2교과목 코드51956담 당 교 수김기만 (교수님)제 목Digital Clock Design1. 서론- 설계 목적① Digital clock의 동작 원리를 이해한다.▷ 디지털 시계 개요주변에서 흔히 볼 수 있는 디지털 시계는 카운터를 이용해 설계할 수 있는 대표적인 순차회로의 하나이다. 이와 같은 디지털시계를 설계하기 위해서 기본적으로 필요한 것이 무엇인지 살펴보자. 아래그림에 나타낸 디지털 시계의 전체 블록도를 보면 시간 표시를 위한 7세그먼트 표시기를 비롯하여 BCD-to-7 세그먼트 디코더, 12시간 표시기 디코더, modulo-N 카운터 등이 필요하다. modulo-N 카운터의 종류는 6진 카운터, 10진 카운터, 12진 카운터가 필요하다.시간을 계산하기 위해서 시계의 가장 기본적인 단위인 1초를 회로에서 얻을 수 있어야 한다. 크리스탈 오실레이터를 사용해서 10Mhz의 주파수를 발생시킨다. 여기서 나오는 신호를 10진 카운터를 여러번 거치면서 1Hz의 신호로 바꾸게 되는데 이렇게 되면 1초의 시간을 얻을 수 있게 된다. 1초의 시간을 얻은 후에는 이 신호를 이용하여 다른 단위의 시간을 계산한다. 시계는 1초를 기준으로 1분은 60초로, 1시간은 60분이 되다. 그래서 60진 카운터가 있으면 이것을 이용하면 된다. 하지만 이 회로에서는 60진 카운터를 사용하지 않고 6진 카운터와 10진 카운터를 이용해서 초와 분을 나타내고 12카운터로 시를 표현하였다. 시간을 신호 나타낸 다음에서 이 신호를 사람이 볼수 있게 FND를 이용하게 된다. 7-세그먼트에 시간을 나타내는 신호를 보내서 10진수로 표현한다. 카운터에서 나온 신호를 BCD to 7 세그먼트 디코더(7447)을 이용하여 표현할 수 있다.▷ 디지털 시계 전체 블록도② CAD 프로그램의 사용법을 익힌다.③ 설계된 회로를 이용한 시뮬레이션 방법을 익힌다.④ Project #2와 #3에서 설계된 결과를 이용한다.2. 설계 및 구현 방법- modulo-N Counter (6진, 10진, 12진, 60진 카운터)Design Project #3에서 만든 12진 카운터와 이를 변형 응용한 6진 ? 10진(BCD) 카운터를 만들어 각각 분 ? 초의 10자리, 1자리, 시각을 카운터 하도록 설계한다. 분 ? 초의 흐름을 제어하는 60진 카운터는 6진 ? 10진(BCD) 카운터를 조합하여 설계한다.이 때 각 카운터에는 반드시 Enable 제어신호를 가져야 한다. 카운터가 Count Enable 기능을 가져야 하는 이유는, 먼저 디지털시계 전체 블록도에서 보았던 것처럼 모든 카운터가 하나의 공통 클럭 펄스에 동기 되어 있기 때문에 만일 Enable 제어 기능이 없다면 클럭 펄스가 하나씩 인가될 때마다 모든 카운터가 동시에 각각 1씩 증가하게 될 것이다. 그러나 시계는 초의 일의자리에 해당하는 10진 카운터가 0부터 9까지 세는 동안에는 다른 카운터들은 동작을 하면 안 되고, 이 카운터가 9까지 센 후 다시 0으로 돌아갈 때에 초의 십의자리에 해당하는 6진 카운터가 1증가해야 한다. 마찬가지로 분의 일의자리에 해당하는 10진 카운터는 초의 십의자리에 해당하는 6진 카운터가 5에서 0으로 변하는 시점에 맞추어 1씩 증가해야 한다. 전체적으로 시계의 각 자리별 카운터가 1이 증가하는 시점을 정리하면 다음과 같다.초의 일의자리 10진 카운터 증가시점 : 1 Hz 클럭이 인가될 때마다.초의 십의자리 6진 카운터 증가시점 : 초의 일의자리 10진 카운터가 9에서 0으로 변할 때분의 일의자리 10진 카운터 증가시점 : 초의 십의자리 6진 카운터가 5에서 0으로 변할 때(즉, 59초에서 00초로 변할 때)분의 십의자리 6진 카운터 증가시점 : 분의 일의자리 10진 카운터가 9에서 0으로 변할 때(즉, x9분59초에서 y9분 00초로 변할 때)시를 나타내는 12진 카운터 증가시점 : 분의 십의자리 6진 카운터가 5에서 0으로 변할 때(즉, 59분59초에서 00분00초로 변할 때)이와 같이 시계를 구성하는 각 카운터가 1이 증가하는 시점이 다르기 때문에 각 카운터마다 Count Enable 기능을 갖는 카운터를 설계해야 한다. 즉, 각 카운터는 자신의 우측에 있는 카운터로부터 입력되는 Enable 제어신호 Ei가 1일 때만 동작(1 증가)하도록 설계해야 하며, 또한 자신의 좌측에 있는 카운터로 공급할 Enable 신호 Eo를 만들어 출력해주어야 한다. 모든 카운터는 자신이 최대값이 되었을 때 1이 되는 신호 Eo와 자신에게 입력으로 들어오는 Ei 신호를 AND 연산한 결과를 출력 Eo로 내보내면 된다.3. 설계 결과 및 검증① VHDL 소스로부터 나온 타이밍도 - 별첨

공학/기술| 2005.12.10| 11페이지| 1,000원| 조회(6,456)

VHDL, counter, 디지털 시계, Digital Clock, modulo..

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