이동 통신에서 제한된 대역폭 채널에 내부 심볼 간섭을 감소시키기 위해, 등화기 기법을 필요로한다. 채널간의 비선형 왜곡을 효율적으로 다루는 대안을 가진 신경망을 사용하여 새로운 활성 함수로 구성된 적응 역전파 알고리즘을 연구한다. 신경망은 적응 역전파 알고리즘을 통해 신호를 복조하도록 학습한다. 특히 수정된 적응 역전파 알고리즘이 근접된 최적 수행성을 갖는 단일 및 다중 사용자 검출을 위한 샘플링 기법은 다중 사용자 환경에서 필요한 수신기들의 수행성을 평가하기 위한 시뮬레이션을 위하여 사용이 된다. 채널간의 비선형 왜곡에 효율적으로 다루기 위한 대안을 가진 신경망을 적용하여 본 논문에서 는 새로운 활성 함수로 구성된 적응 역전파 알고리즘을 제안하고, 컴퓨터 시뮬레이션에 의해서 분석된다. 반복적 최소 평균 자승(RLS) 알고리즘을 적용한 기존 수신기 및 적응 역전파 신경망과 비교하여, 채널 왜곡이 비선형 일 때에 비트 에러율(BER)이 현저하게 개선됨을 나타낸다. 적응 역전파 알고리즘 기법을 통해 기존 수신기와 신경망을 사용한 수신기의 수행을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교 분석하여 제안된 신경망 수신기의 성능이 우수함을 인증한다.
3상 새그 보상기는 계통 새그나 사고 발생 시 빠르게 이상상태를 검출하여 계통을 분리하고 수퍼커패시터에 충전된 에너지를 부하에 안정하고 연속적인 정격 전압을 공급하는 장치이다. 그러나 비선형 부하일 때, 3상 새그 보상기의 출력전압에 저차 고조파가 포함된 왜곡이 발생한다. 본 논문에서는 비선형 부하에서도 안정적인 정현파 전압을 공급하기 위해 선택적 고조파 제거 방식을 도입한 전압제어기를 제안 하였다. 새그 보상기 시작품을 제작하였으며, 제안한 선택적 고조파 제거 전압제어기의 타당성을 실험을 통하여 THD가 12.7%에서 4.3%로 개선되는 것을 확인하였다.
최근 전력계통에 연결된 비선형 장치가 부하의 큰 부분을 차지하고 있다. 비선형 장치는 계통전류에 고조파를 발생시키고 기본파 전류에 의한 도체 손실에 고조파 전류손이 더해져서 도체의 온도를 상승시킨다. 도체의 온도 상승에 관한 연구는 주로 정현파 60Hz 전류에 기초해서 통전 용량을 계산하고 그에 따른 손실을 계산하였다. 본 논문에서는 GIS 모선에 고조파 전류가 포함되는 경우 고조파의 영향에 따른 통전 용량을 계산한다. 즉, GIS 모선에 주파수의 영향에 따른 손실비를 구하고, 유한 요소 해석을 통해 계산된 GIS 모선의 고조파에 따른 손실값을 정현파 60Hz 전류일 때에 계산된 손실값과 비교한다. 이 결과는 GIS 모선의 정확한 통전용량을 예측하는데 사용될 것이다.
비선형의 정도에 따른 Boussinesq 모형의 특성을 비교하기 위해 약비선형 모형인 MIKE21 BW 모듈과 완전비선형 모형인 FUNWAVE 모형을 이용하여 수치실험을 수행하였다. 진폭별 조파실험, 심해 파형경사별 천수실험 그리고 사주 지형상의 파랑 전파실험을 수행하였고, 이상의 실험을 통해 비선형성이 부각되는 천해역에서 비선형 모형의 중요성을 확인하였다. 특히 완전 비선형 모형이 약비선형 모형에 비해 비대칭 파형의 재현성이 우수하고, 천수현상에 따른 파고의 증가가 상대적으로 크게 나타나는 모형 간 특성을 확인하였다.
최근에 극초단 고출력 레이저가 개발됨에 따라 이에 의한 강한 비선형 현상중의 하나인 고차 조화파(high-order harmonics)의 발생이 가능하게 되었다. 조사 레이저와 원자 간의 결맞는 과정에 의해서 생성된 고차 조화파는 레이저와 같은 좋은 결맞음과 펨토초 이하의 아주 짧은 펄스폭을 가질 수 있기 때문에 플라즈마 진단, 극자외선 광원을 이용한 비선형 광학, 아토초 영역의 물리적 현상을 관측하는데 아주 유용한 광원이 될 것으로 여겨져 오고 있다. (중략)
3차원 .delta.-potential을 가진 원자 모델을 이용하여 Nd:YAG(1064nm), Ti:sapphire(806nm), 색소(616nm), XeCl(308nm) 레이저를 기본파로 하고, 1차 이온화된 K/sup +/, Na/sup +/, Li/sup +/ 등의 알칼리 금속 이온을 비선형 매질로 할 때 고차고조파 분포를 수치적으로 해석하였다. 계산 결과 고차고조파 발생에서 특징적으로 나타나는 plateau는 비선형 매질의 이온화 에너지가 클수록, 기본파의 파장이 길수록 높은 차수에서 폭넓게 나타나고, 그 강도는 감소한다.
비선형 부하에서 발생하는 고조파를 줄이기 위해 설치한 수동형 필터가 과전류 등에 의해 고장이 발생하는 비율이 높다. 이는 비선형 부하에서 발생한 고조파를 저감하기 위해 설치한 필터가 고조파 성분을 흡수하기 때문으로 리액터와 커패시터를 직렬로 구성할 경우 존재하는 전압 및 전류의 동작특성을 모의 및 측정 분석하여 고장이 빈번하게 발생하는 이유를 분석하여 대안을 제시할 필요가 있다.
톤버스트 신호를 이용한 초음파 비선형 파라미터 측정에서 기본파와 고조파 성분의 크기를 측정하기 위해 고속 퓨리에 변환(FFT)을 이용하는 경우, 유한시간 및 비주기성으로 인한 스펙트럼상의 사이드 로브와 누설로 인하여 고조파 성분의 크기를 정확하게 측정하는 것이 어렵게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위해 창함수를 사용할 수 있는데, 본 연구에서는 해닝창과 터키창에 대해서 실제 실험신호를 대상으로 비선형 파라미터 측정에 미치는 영향을 비교, 분석하였다. 또한 톤버스트 개수가 창함수에 따라 어떤 영향을 미치는지에 대해서도 함께 분석하였다. 분석 결과, 창함수는 비선형 파라미터의 안정적인 측정에 효과적이며, 해닝창과 터키창은 동일한 측정 효과를 나타내었다. 단, 신호진폭을 정확하게 복원하기 위해서는 창함수마다의 고유한 진폭보정계수가 고려되어야 한다. 한편 톤버스트 개수가 많을수록 비선형 파라미터의 안정적 측정에 유리하지만 그렇지 않을 경우에는 해닝창이 터키창보다 다소 유리한 것으로 나타났다.
비선형 파동장 역산은 지하의 암석과 물성을 결정하는 물리적인 제약을 위한 탄성파 변수들을 평가하는데 강력한 방법이다. 이 논문에서는 현장자료와 2 차원 탄성파 속도 모델로부터 탄성파 속도 변화를 재구성하여 만들어낸 6 가지 탄성파 속도 모드를 제시하였다. 탄성파 반사파 자료의 정보는 종종 단파장과 장파장 성분으로 나뉘어진다. 지역검색 방법은 만약 초기모델이 실제 모델로부터 동떨어지면 장파장의 속도 변화를 측정하는데 어렵다. 그러면 송신주파수들은 낮은 대역에서 더 높은 대역들로 모델의 탄성파 변수들을 측정하기 위해 변환된다 (frequency-cascade scheme) 탄성파 변수들은 P 파와 S 파 속도가 섬도에 따라 선형으로 변화는 초기 모델 가정하에 각 역산단계에서 (simultaneous mode) 계산된다. P 파와 S 파 속도 $('V_P\;V_S\;mode')$, P 파 임피던스와 포와송 비 $('I_P\;Poisson\;mode')$, P 파와 S 파 임피던스 $('I_P\;I_S\;mode')$와 같은 세가지 모드들이 탄성파 변수들의 역산을 위해 얻어진다. 각 탄성파 역산 단계에서 밀도값들은 세가지 가정하에 개선(update)된다. 탄성파 모델을 위한 각 변수 세트들에서 역산의 정확도를 평가한 결과 $V_P\;V_S$ 모드와 $I_P$ Poisson 모드 사이에 별다른 역산 차이는 없었다. $I_P\;I_S$ 모드들에 대해서도 같은 결론이 예상된다. 이러한 결과들은 전 파장에 걸친 탄성파 파동장 역산의 견고한 기초를 제공한다.
선수충격파의 문제를 푸는데 있어서 Boundary Integral Method(BIM)의 여러가지 수치 해석방법이 검토되었으며, 특히 여러가지 Time stepping scheme, Green function, far-field 조건등에 따른 수치해석안정성과 정확성의 상관관계가 연구되었다. von Neumann 안정성해석과 matrix 안정성해석 등을 이용한 선형 안정성해석을 기초로하여, 수치해석방법의 안정성 여부를 체계적으로 조사할 수 있는 parameter(Free Surface Stability number)를 설정하고, 이 parameter의 변화에 따른 비선형 운동해석을 연구하였다. 그 결과 비선형성이 심하지 않은 기진파의 경우에서는 비선형 운동해석의 수치해석 안정성의 선형 수치해석 안정성과 큰 차이가 없음을 알 수 있게 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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