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적응 노치 필터 기반 주파수 추정기를 위한 이산 시간 미분법 : Discrete-Derivative Method for Adaptive-Notch-Filter Based Frequency Estimators

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Authors

윤종민

Advisor
조동일
Major
공과대학 전기·정보공학부
Issue Date
2016-02
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
적응 노치 필터주파수 추정기이산 시간 미분법이산화쌍선형 변환법(bilinear transform method)유한 차분법(finite difference method)
Description
학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·정보공학부, 2016. 2. 조동일.
Abstract
본 논문에서는 이산 시간 적응 노치 필터 기반 주파수 추정기를 위한 새로운 이산 시간 미분법을 제안한다. 적응 노치 필터 기반 주파수 추정기는 간단한 구조와 적은 연산량으로 주어진 입력 신호의 실시간 주파수 추정이 가능한 특징 덕분에 다양하고 많은 실제 공학적 사례에 적용되어 왔다. 연속 시간 도메인에서 제안된 본 주파수 추정기를 실제 사례에 적용하려면 해당 주파수 추정기가 이산 시간 도메인에서 구현되도록 이산화 과정을 수행해야 한다. 하지만 이산화 과정에서 기존 이산 시간 미분법으로 필터 상태변수의 1차 미분을 계산하면, 사용하는 미분법에 따라 구현된 주파수 추정기의 주파수 추정 정확도가 떨어지거나 추정 주파수가 수렴하지 않는 문제가 발생한다. 유한 차분 미분법을 적용하면 고주파수 영역에서 정확한 미분이 불가능하여 주파수 추정기의 추정 정확도가 떨어지며, 쌍선형 변환 미분법을 적용하면 해당 미분법이 가진 과도 응답 특성이 주파수 추정기의 추정 주파수 수렴성을 저해하는 것이다. 본 논문에서는 쌍선형 변환 미분법을 변형한 새로운 이산 시간 미분법을 제안한다. 제안된 미분법은 쌍선형 변환 미분법이 가진 과도 응답 문제를 발생시키지 않으며 유한 차분 미분법 대비 넓은 주파수 범위에서 미분 결과의 정확성을 유지한다. 따라서 제안된 미분법이 적용된 주파수 추정기는 기존 미분법이 적용된 주파수 추정기 대비 넓은 범위의 주파수를 정확히 추정한다. 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해 제안된 미분법이 적용된 주파수 추정기의 추정 성능을 확인한다.
Language
Korean
URI
https://hdl.handle.net/10371/122795
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