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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 강대수
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 공주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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타이어 외부에 손상물질이 침투하였을 때 발생할 수 있는 문제를 미연에 방지하기 위해 주행 중인 자동차의 타이어와 노면이 마찰할 때 발생하는 초음파 신호를 초음파 센서를 통해 비접촉으로 수집하여 손상 신호에 대한 주기를 검출하는 알고리즘을 제안하였다.
타이어의 손상된 부분에서 발생하는 초음파 신호는 타이어의 회전운동으로 인해 주행 속도에 따른 일정한 주기를 가지는 신호이고, 이 신호는 노면상태와 배경잡음 등에 따라 파형이 다르며 서로 상관도가 낮은 랜덤성질의 특성을 가진다. 보편적으로 랜덤성질을 가진 신호는 주파수영역에서 주기를 검출하기가 어려우므로 랜덤성질을 감소시키기 위해 단구간 에너지 함수를 전처리 과정으로 사용하였다. 랜덤성질의 정규화 표현으로 코히어런스 함수의 평균값을 사용하였고, 단구간 에너지 함수를 적용한 신호는 그렇지 않은 신호보다 코히어런스 평균값을 통한 신호의 상관도가 50km/h는 5.26배, 100km/는 3.5배 증가함을 알 수 있었다. 코히어런스 임계값을 설정하여 초음파 신호의 랜덤성질에 따른 주기측정 처리한계를 결정하였으며, 전력스펙트럼을 구하였다. 잡음신호를 배제하고 주기신호의 크기를 증가시켜주기 위해 전력스펙트럼의 최댓값의 -3dB값을 전력스펙트럼 임계값으로 설정해 임계값 이상의 후보주기를 대상으로 우성주기를 결정하였다.
자동차 타이어에서 손상에 의해 발생하는 초음파 신호의 코히어런스 임계값은 자기상관함수를 이용한 실험으로 0.72(72%의 일치성)로 설정하였다. 코히어런스 임계값과 전력스펙트럼 임계값이 적용된 신호의 우성주기는 50km/h일 때 166.6msec, 100km/h일 때 83.33msec로 제안된 알고리즘을 통해 타이어의 손상을 판별할 수 있었다.
타이어의 손상된 부분에서 발생하는 초음파 신호는 타이어의 회전운동으로 인해 주행 속도에 따른 일정한 주기를 가지는 신호이고, 이 신호는 노면상태와 배경잡음 등에 따라 파형이 다르며 서로 상관도가 낮은 랜덤성질의 특성을 가진다. 보편적으로 랜덤성질을 가진 신호는 주파수영역에서 주기를 검출하기가 어려우므로 랜덤성질을 감소시키기 위해 단구간 에너지 함수를 전처리 과정으로 사용하였다. 랜덤성질의 정규화 표현으로 코히어런스 함수의 평균값을 사용하였고, 단구간 에너지 함수를 적용한 신호는 그렇지 않은 신호보다 코히어런스 평균값을 통한 신호의 상관도가 50km/h는 5.26배, 100km/는 3.5배 증가함을 알 수 있었다. 코히어런스 임계값을 설정하여 초음파 신호의 랜덤성질에 따른 주기측정 처리한계를 결정하였으며, 전력스펙트럼을 구하였다. 잡음신호를 배제하고 주기신호의 크기를 증가시켜주기 위해 전력스펙트럼의 최댓값의 -3dB값을 전력스펙트럼 임계값으로 설정해 임계값 이상의 후보주기를 대상으로 우성주기를 결정하였다.
자동차 타이어에서 손상에 의해 발생하는 초음파 신호의 코히어런스 임계값은 자기상관함수를 이용한 실험으로 0.72(72%의 일치성)로 설정하였다. 코히어런스 임계값과 전력스펙트럼 임계값이 적용된 신호의 우성주기는 50km/h일 때 166.6msec, 100km/h일 때 83.33msec로 제안된 알고리즘을 통해 타이어의 손상을 판별할 수 있었다.
목차
1. 서론 12. 신호의 랜덤성과 코히어런스 42.1 Random Burst 신호에 대한 단구간 에너지 함수 52.2 Random Burst 신호의 단구간 에너지 함수에 따른 코히어런스 113. 코히어런스에 기반한 타이어 초음파 신호의 우성 스펙트럼 검출 153.1 손상된 타이어 신호의 전처리 163.2 주기검출을 위한 자기상관함수 193.3 단구간 에너지 함수에 따른 코히어런스의 임계값 설정 234. 실험 및 결과 고찰 294.1 실험 시스템 구축 294.2 데이터 수집 환경 334.3 결과 고찰 355. 결론 44참고문헌 45ABSTRACT 47국문초록 48
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