[LabVIEW] FFT 연산 결과를 dB 스케일로 변환

FFT 및 파워스펙트럼을 통해서 분석을 하고자 할 때 사용자는 사용자의 요구사항에 따라 선형 스케일로 볼 것인지, dB 스케일로 볼것인지를 결정할 수 있습니다. 이 글에서는 분석을 통해서 나온 결과값을 Linear 혹은 dB 스케일로 보는 방법에 대해서 알아보고자 합니다. 결과의 값은 dB 스케일로 확인하기 위해서는 아래와 같이 2가지 방법을 사용할 수 있습니다.

1) LabVIEW Express VI를 사용

LabVIEW ExpressVI는 Express VI는 자체에서 dB 스케일로 결과를 볼 수 있는 기능을 제공하고 있습니다. 사용법을 알아볼까요? LabVIEW의 블록다이어그램에서 함수를 열어 익스프레스 >> 신호분석 >> 스펙트럼 측정을 들어갑니다. 

블록 다이어그램에 스펙트럼 측정을 두면 아래와 같은 창이 뜨게됩니다. LabVIEW에서 제공하는 모든 Express VI는 아래와 같이 대화창을 통해서 기능을 구현할 수 있습니다. 결과의 부분에서 선형으로 할 것인지, dB로 할것인지 결정이 가능합니다. 여기에서 dB로 선택하여 결과를 받게 되면 스펙트럼의 결과값은 dB 스케일로 나오게 됩니다. 

2) 변환 식을 사용

Express VI를 사용하지 않고 기본적인 LabVIEW의 FFT, 파워스펙트럼, 오토 파워스펙트럼 함수를 사용하게 되면 아래의 표와 같이 결과값이 선형 스케일로 나오게 됩니다. LabVIEW를 통해서 FFT 및 Power Spectrum를 구하게 되면 사용하는 함수에 따라서 나오는 결과의 단위가 다릅니다. 아래의 그림은 각 함수에 따른 선형 스케일의 단위를 알려줍니다. 

위의 함수들은 모두 선형 스케일의 결과를 보여줍니다. 선형 스케일을 dB 스케일로 변환하기 위해서는 Log 연산을 취해져야 합니다. Log 연산을 하기 위해서는 다양한 방법이 있지만 가장 편리하게 식 노드를 이용하여 x의 값을 log 연산하도록 해보았습니다. 구현은 아래와 같이 하시면 되겠죠. Power의 10000값을 dB Scale로 변환하면 40이 나와야하죠. 아래의 그림의 결과를 보더라도 Result가 40인것을 확인할 수 있습니다. 아래와 같이 구현한 뒤 입력/출력에 배열을 넣더라도 문제없이 처리되는 것을 확인할 수 있습니다.

이 글에서 선형 스케일에서 dB 스케일로 변환하는 방법에 대해서 알아보았습니다. 

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