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유속 센서의 동작 방법에 있어서:파티클로부터 반사된 초음파 신호를 수신하는 단계;상기 초음파 신호에 기초하여 제1 및 제2 디지털 신호들을 생성하는 단계;상기 제1 및 제2 디지털 신호들, 미리 결정된 샘플 개수, 그리고 제1 시간 구간에 기초하여 제1 도플러 주파수를 생성하는 단계;상기 제1 도플러 주파수가 제1 기준 주파수보다 작으면, 상기 제1 도플러 주파수를 상기 제1 기준 주파수보다 작은 제2 기준 주파수와 비교하는 단계;상기 비교의 결과에 따라, 상기 미리 결정된 샘플 개수를 제1 샘플링 주파수 또는 상기 제1 샘플링 주파수보다 큰 제2 샘플링 주파수로 다운 샘플링하는 단계;상기 제1 및 제2 디지털 신호들, 상기 다운 샘플링된 샘플 개수, 그리고 상기 제1 시간 구간보다 긴 제2 시간 구간에 기초하여 제2 도플러 주파수를 생성하는 단계;상기 제1 도플러 주파수가 제1 기준 주파수보다 작으면, 상기 제2 도플러 주파수에 기초하여 출력 주파수로 결정하는 단계; 및상기 출력 주파수에 기초하여 상기 파티클의 유속 정보를 획득하는 단계를 포함하는 방법
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제 1 항에 있어서,상기 비교의 결과에 따라, 상기 미리 결정된 샘플 개수를 상기 제1 샘플링 주파수 또는 상기 제1 샘플링 주파수보다 큰 상기 제2 샘플링 주파수로 다운 샘플링하는 단계는:상기 제1 도플러 주파수가 상기 제2 기준 주파수보다 크거나 같은지 여부를 결정하는 단계;상기 제1 도플러 주파수가 상기 제2 기준 주파수보다 크거나 같다고 결정되면, 상기 미리 결정된 샘플 개수를 상기 제1 샘플링 주파수로 다운 샘플링하는 단계; 및상기 제1 도플러 주파수가 상기 제2 기준 주파수보다 작다고 결정되면, 상기 미리 결정된 샘플 개수를 상기 제2 샘플링 주파수로 다운 샘플링하는 단계를 포함하는 방법
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제 1 항에 있어서,상기 제1 도플러 주파수가 상기 제1 기준 주파수보다 크거나 같으면, 상기 제1 도플러 주파수를 상기 출력 주파수로 결정하는 단계를 더 포함하는 방법
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제 1 항에 있어서,상기 제1 도플러 주파수가 제1 기준 주파수보다 작으면, 상기 제2 도플러 주파수에 기초하여 상기 출력 주파수로 결정하는 단계는:상기 제2 도플러 주파수가 상기 제1 기준 주파수보다 크거나 같은지 여부를 결정하는 단계; 및상기 제2 도플러 주파수가 상기 제1 기준 주파수보다 크거나 같다고 결정되면, 상기 제2 도플러 주파수를 상기 출력 주파수로 결정하는 단계를 포함하는 방법
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제 1 항에 있어서,상기 제1 도플러 주파수가 제1 기준 주파수보다 작으면, 상기 제2 도플러 주파수에 기초하여 상기 출력 주파수로 결정하는 단계는:상기 제2 도플러 주파수가 상기 제1 기준 주파수보다 크거나 같은지 여부를 결정하는 단계;상기 제2 도플러 주파수가 상기 제1 기준 주파수보다 작다고 결정되면, 상기 제2 도플러 주파수를 상기 제2 기준 주파수와 비교하는 단계;상기 제2 도플러 주파수의 상기 비교의 결과에 따라, 상기 다운 샘플링 된 샘플 개수를 상기 제1 샘플링 주파수 또는 상기 제2 샘플링 주파수로 추가 다운 샘플링하는 단계;상기 제1 및 제2 디지털 신호들, 상기 추가 다운 샘플링된 샘플 개수, 그리고 상기 제2 시간 구간보다 긴 제3 시간 구간에 기초하여 제3 도플러 주파수를 생성하는 단계; 및상기 제2 도플러 주파수가 상기 제1 기준 주파수보다 작으면, 상기 제3 도플러 주파수를 상기 출력 주파수로 결정하는 단계를 포함하는 방법
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제 1 항에 있어서,상기 미리 결정된 샘플 개수는 상기 제1 샘플링 주파수 및 상기 제2 샘플링 주파수의 정수 배인 방법
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제 1 항에 있어서,상기 초음파 신호에 기초하여 상기 제1 및 제2 디지털 신호를 생성하는 단계는:상기 초음파 신호의 동위상 신호에 기초하여 상기 제1 디지털 신호를 생성하는 단계; 및상기 초음파 신호의 직교 위상 신호에 기초하여 상기 제2 디지털 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법
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제 6 항에 있어서,상기 초음파 신호의 상기 동위상 신호에 기초하여 상기 제1 디지털 신호를 생성하는 단계는 상기 동위상 신호의 고주파 성분을 제거하는 단계를 더 포함하고, 상기 초음파 신호의 직교 위상 신호에 기초하여 상기 제2 디지털 신호를 생성하는 단계는 상기 직교 위상 신호의 고주파 성분을 제거하는 단계를 더 포함하는 방법
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제 1 항에 있어서,상기 제1 및 제2 디지털 신호들, 상기 미리 결정된 샘플 개수, 그리고 상기 제1 시간 구간에 기초하여 상기 제1 도플러 주파수를 생성하는 단계는:상기 제1 및 제2 디지털 신호들을 이용하여 복소수를 형성하는 단계;상기 미리 결정된 샘플 개수로 상기 복소수를 샘플링하는 단계; 및상기 샘플링된 복소수를 고속 푸리에 변환하여 상기 제1 도플러 주파수를 생성하는 단계를 포함하는 방법
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제 1 항에 있어서,상기 제1 및 제2 디지털 신호들, 상기 다운 샘플링된 샘플 개수, 그리고 상기 제1 시간 구간보다 긴 제2 시간 구간에 기초하여 제2 도플러 주파수를 생성하는 단계는:상기 제2 시간 구간에 대응하는 샘플들 및 상기 제2 시간 구간 이후의 제3 시간 구간에 대응하는 더미 샘플들에 기초하여 상기 제2 도플러 주파수를 생성하는 단계를 포함하되,상기 더미 샘플들 각각은 특정 값을 갖는 방법
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파티클로부터 반사된 초음파 신호를 수신하도록 구성된 송수신부;상기 초음파 신호에 기초하여 제1 및 제2 디지털 신호들을 생성하도록 구성된 신호 처리기;상기 제1 및 제2 디지털 신호들에 기초하여 출력 주파수를 생성하도록 구성된 도플러 주파수 계산기; 및상기 출력 주파수에 기초하여 상기 파티클의 유속 정보를 획득하도록 구성된 유속 계산기를 포함하되,상기 도플러 주파수 계산기는:상기 제1 및 제2 디지털 신호들, 미리 결정된 샘플 개수, 그리고 제1 시간 구간에 기초하여 제1 도플러 주파수를 생성하고;상기 제1 도플러 주파수가 제1 기준 주파수보다 작으면, 상기 제1 도플러 주파수를 상기 제1 기준 주파수보다 작은 제2 기준 주파수와 비교하고;상기 비교의 결과에 따라, 상기 미리 결정된 샘플 개수를 제1 샘플링 주파수 또는 상기 제1 샘플링 주파수보다 큰 제2 샘플링 주파수로 다운 샘플링하고; 상기 제1 및 제2 디지털 신호들, 상기 다운 샘플링된 샘플 개수, 그리고 상기 제1 시간 구간보다 긴 제2 시간 구간에 기초하여 제2 도플러 주파수를 생성하고; 그리고 상기 제1 및 제2 도플러 주파수들에 기초하여 상기 출력 주파수를 결정하도록 더 구성된 유속 센서
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제 11 항에 있어서,상기 도플러 주파수 계산기는:상기 제1 도플러 주파수가 상기 제1 기준 주파수보다 작고 상기 제2 기준 주파수보다 크거나 같으면, 상기 미리 결정된 샘플 개수를 상기 제1 샘플링 주파수로 다운 샘플링하고; 그리고상기 제1 도플러 주파수가 상기 제2 기준 주파수보다 작으면, 상기 미리 결정된 샘플 개수를 상기 제2 샘플링 주파수로 다운 샘플링하도록 더 구성된 유속 센서
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제 11 항에 있어서,상기 도플러 주파수 계산기는:상기 제1 도플러 주파수가 상기 제1 기준 주파수보다 크거나 같으면 상기 제1 도플러 주파수를 상기 출력 주파수로 결정하고; 그리고상기 제1 도플러 주파수가 상기 제1 기준 주파수보다 작으면 상기 제2 도플러 주파수에 기초하여 상기 출력 주파수를 결정하도록 더 구성된 유속 센서
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제 13 항에 있어서,상기 도플러 주파수 계산기는 상기 제1 도플러 주파수가 상기 제1 기준 주파수보다 작으면:상기 제2 도플러 주파수가 상기 제1 기준 주파수보다 크거나 같은지 여부를 결정하고;상기 제2 도플러 주파수가 상기 제1 기준 주파수보다 작다고 결정되면, 상기 제2 도플러 주파수를 상기 제2 기준 주파수와 비교하고;상기 제2 도플러 주파수의 상기 비교의 결과에 따라, 상기 다운 샘플링 된 샘플 개수를 상기 제1 샘플링 주파수 또는 상기 제2 샘플링 주파수로 추가 다운 샘플링하고;상기 제1 및 제2 디지털 신호들, 상기 추가 다운 샘플링된 샘플 개수, 그리고 상기 제2 시간 구간보다 긴 제3 시간 구간에 기초하여 제3 도플러 주파수를 생성하고; 그리고상기 제2 도플러 주파수가 상기 제1 기준 주파수보다 작다고 결정되면, 상기 제3 도플러 주파수를 출력 주파수로 결정하도록 더 구성된 유속 센서
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