공학실험 랩뷰

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1.low pass filter에 대해서 조사하시오.
①연산증폭기에 대하여 저항(R)은 직렬로, 캐패시터(C)는 병렬로 연결하여 구성.
②가장 간단한 형태로 구현되어 모든 필터의 기본형으로 쓰임.
③주어진 차단 주파수 보다 낮은 주파수 대역은 통과시키고, 이보다 높은 주파수 대역은 감쇠시키는 필터
④고주파차단필터
⑤전원부에서 저주파 ripple을 제거하기 위한 용도 및, 고주파 spurious 제거, 고조파억제와 각종 검파 등 전 분야에 걸쳐 고루 사용되는 필터 형태.

※저역 통과 필터 회로

※저역 통과 필터 특성 곡선

2.FFT(Fast Fourier Transform) 조사
FFT는 이산 데이터 값들의 푸리에 변환 계산을 위한 알고리즘이다. FFT는 주어진 유한 데이터 점들의 세트, 즉 예를 들어 실세계 신호로부터 주기적으로 얻어지는 견본들을, 그 요소 주파수들의 형태로 표현한다. 이것은 또한 정확하게 반대인 주파수 데이터로부터 신호를 재구성하는 문제도 해결한다. FFT는 수치해석의 가장 중요한 알고리즘이다. Gilbert Strang은 FFT를 가리켜, 우리 세대의 가장 중요한 알고리즘 이라고 말했다. FFT는 또한 두 개의 다항식을 곱하는데 있어 점근적으로 가장 빠르다고 알려진 알고리즘을 제공한다.

DFT를 통해서 f(x)의 Frequency Spectrum을 볼 수 있다.
이 식을 계산하려면 n번 더해야 한다. 이러한 계산을 다시 n번만큼 해줘야 최종 DFT를 얻는다. 즉, n^2번의 계산이 필요한 셈인데, 만약 데이터 갯수가 1천개라면, 백만번의 계산을 해야한다는 결론이 나온다. Fast Fourier Transform(FFT)를 사용하는 이유는 이 계산 수의 절반이하 수준의 계산수를 통해 Aliasing을 피하면서 같은 결과를 얻을 수 있기 때문이다.
※Aliasing이라는 것은, 차이가 모호해지는 것 정도로 이해하고 있으면 된다.
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