main_03_ksg

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% 주제3 (수정 제출): 신호 생성, 주파수 변환, 파워 계산을 합니다.
% 2025-04-08 / 김상곤
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clc; clear; close all
run startup.m
% Loading Signal Parameter
load('signal_param.mat') % freq_array, ampl_array, phaz_array [1 x 주파수 성분 수]

% 입력 변수 준비
T = 1;
t0 = 0;
dt = 1/1000;
N = T/dt;
Fs = 1/dt;
df = 1/T;
freq = 0:df:Fs-df;
time_array = t0:dt:T-dt; % size: 1 x N

% sinusoidal 신호 생성
signal = get_sinusoidal(time_array,freq_array,ampl_array,phaz_array); % size: 1 x length(time_array)

% hanning window 적용
ACF = 2; % Amplitude Correction Factor
ECF = 1.63; % Energy Correction Factor
signal_h_A = ACF*signal.*hanning(N).';  % size: 1 x length(time_array)
signal_h_E = ECF*signal.*hanning(N).';  % size: 1 x length(time_array)

% 주파수 데이터로 변환
Spectrum = fft(signal,[],2)/N;  % size: 1 x length(freq)
Spectrum_h_A = fft(signal_h_A,[],2)/N; % size: 1 x length(freq)
Spectrum_h_E = fft(signal_h_E,[],2)/N; % size: 1 x length(freq)

% Auto Power Spectrum 계산
APS = Spectrum.*conj(Spectrum); % size: 1 x length(freq)
% Auto Power Spectrum 계산 (hanning window 적용)
APS_h_A = Spectrum_h_A.*conj(Spectrum_h_A); % size: 1 x length(freq)
APS_h_E = Spectrum_h_E.*conj(Spectrum_h_E); % size: 1 x length(freq)

% Power Sum
pwr_sum_time = calc_pwr_sum_time(signal); % 결과: 64.5
pwr_sum_freq = calc_pwr_sum_freq(Spectrum); % 결과: 64.5 → 시간영역 총 에너지 = 주파수영역 총 에너지

% Power Sum (hanning window 적용)
pwr_sum_time_h_A = calc_pwr_sum_time(signal_h_A); % 결과: 96.653
pwr_sum_time_h_E = calc_pwr_sum_time(signal_h_E); % 결과: 64.200
pwr_sum_freq_h_A = calc_pwr_sum_freq(Spectrum_h_A); % 결과: 96.653
pwr_sum_freq_h_E = calc_pwr_sum_freq(Spectrum_h_E); % 결과: 64.200

% hanning window Correction Factor 별 에너지 비교
ratio_A = pwr_sum_time_h_A/pwr_sum_time; % 원신호 에너지의 1.4985배
ratio_E = pwr_sum_time_h_E/pwr_sum_time; % 원신호 에너지의 0.9953배 → 오차율 0.5%
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% Plotting 변수 준비
[two_sided_freq, APS_two_sided] = trans_two_sided(APS,freq,Fs);
[~, APS_h_A_two_sided] = trans_two_sided(APS_h_A,freq,Fs);
[~, APS_h_E_two_sided] = trans_two_sided(APS_h_E,freq,Fs);

% Plotting
figure(1)
subplot(2,1,1)
plot(time_array,signal,'k;orignal;','linewidth',3)
plot(time_array,signal_h_A,'g;windowed ACF;','linewidth',2)
plot(time_array,signal_h_E,'r;windowed ECF;','linewidth',2)
xlabel('Time [sec]'); ylabel('Acceleration [m/s^2]')
title('< 윈도우 적용 전후 시간 신호 비교 >')

subplot(2,1,2)
plot(two_sided_freq ,APS_two_sided,'k;orignal;','linewidth',3)
plot(two_sided_freq ,APS_h_A_two_sided,'g;windowed ACF;','linewidth',1)
plot(two_sided_freq ,APS_h_E_two_sided,'r;windowed ECF;','linewidth',2)
xlabel('Frequency [Hz]'); ylabel('Auto Power Spectrum [(m/s^2)^2]')
xlim([-1 1]*Fs/2); ylim([0 30])
title('< 윈도우 적용 전후 Auto Power Spectrum 비교 >')

# from
# Spectrum_h_A.*conj(Spectrum_h_A)
# to
# conj(Spectrum_h_A) .* Spectrum_h_A

# from
# two_sided_freq
# to
# fftshift (내장함수)

# 시간 플롯 너무 두꺼워 (취소)
# figure 너무 작아 (취소)
# Fontsize 너무 작아 (취소)

# clc; clear; close all
# run startup.m # 이거 미리 써놓던가

# 변수 출력 방식은 시험 문제를 참조할 것