레이더 신호 필터링 및 연속 웨이블릿 변환 프로그램
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본 프로그램은 레이더 신호의 고주파 통과 및 저주파 통과 filtering 후 연속 웨이블릿 변환(CWT) 이미지를 생성한다.
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고주파 통과 필터(high-pass filter)는 특정한 차단 주파수 이하의 신호를 감쇠시켜 차단 주파수 이상의 신호만 통과시킨다. 필터의 세부적인 주파수 응답은 필터 설계에 따라 달라진다. 고주파 통과 필터는 대개 선형 시불변 시스템으로 모델링되며, 무선 주파수 장치의 직류 전압 차단 등 다양한 분야에 활용된다. 또한 저주파 통과 필터(low-pass filter)와 같이 사용하여 대역 필터를 만들 수도 있다.
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연속 웨이블릿 변환(Continuous Wavelet Transform: CWT)은 임의의 연속적인 신호를 웨이블릿(wavelet)으로 정의되는 함수들로 분해하는 방법이다. 푸리에 변환(Fourier Transform)이 무한히 진동하는 sin, cos 함수를 기저 함수로 사용해 신호를 분해하는 것과는 달리 웨이블릿 변환은 진동하는 시간이 제한되는 함수를 기저 함수로 사용해 시간당 포함되는 주파수 성분의 크기를 볼 수 있다. 즉, 해당 원리는 특정한 규칙에 따라 모델링 된 웨이블릿(wavelet) 함수의 시간 스케일을 바꿔가며 원본 신호와의 상관계수(correlation coefficient)를 계산해 변환이 가능하다.
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본 프로그램을 통해 지정한 시간대의 레이더 신호를 고주파 통과 및 저주파 통과 filtering 하여 연속 웨이블릿 변환(CWT)을 실행할 수 있다.
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고주파 통과 필터(high-pass filter)는 0.1 Hz 이상의 주파수 신호만 통과시키고, 저주파 통과 필터(low-pass filter)는 4 Hz 이하의 주파수 신호만 통과시키는 기능을 한다. 이후 2차원 신호 그래프를 생성하여 filtering 전후를 비교해볼 수 있다.
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Filtering 한 신호를 사용하여 연속 웨이블릿 변환하고, 해당 값을 이용하여 원시 3차원 곡면 그래프를 생성한다. 이때, 앞서 filtering했던 신호 그래프도 함께 생성하여 두 그래프를 비교할 수 있도록 한다. 최종적으로 연속 웨이블릿 변환한 정보들을 Matlab(.mat) 파일로 저장하고, 연속 웨이블릿 변환 그래프를 이미지 파일(.jpg)로 추출한다.