본 논문에서는 차세대 패킷 네트워크에서의 성능 품질을 개선시키기 위한 하나의 접근 방안으로 패킷 지연에 대한 절대적 차별화 기능을 제공하는 알고리듬을 제안한다. 제안된 알고리듬은 임의 시간 구간에 도착될 입력 트래픽을 예측하고 이를 기반으로 지연 제어 기능을 수행한 후 실제로 입력된 트래픽을 측정하여 예측 오차를 도출하고 이를 다음 시간 구간에서 보상하는 것을 특징으로 한다. 제안된 방식은 매 시간 구간마다 지속적으로 예측 오차를 보상함으로서 예측 편차가 높은 버스트 트래픽에 대하여 특히 우수한 성능을 제공한다. 모의 실험을 통해 제안된 방식은 절대적 성능 지표를 충족하고 기존 방식에 비해 버스트 트래픽에 대하여 우수한 적응성을 제공하는 것을 확인한다.
본 논문에서는 다중 주파수 대역을 처리하기 위해서 주로 사용하는 네스티드 배열 (nested array)에 적합한 빔형성기를 제안한다. 네스티드 배열에서는 채널의 비등방성 (nonisotropic) 빔패턴으로 인하여 주빔의 방위각 추정오차가 발생하며, 부엽준위가 원래 설계된 것과 달라진다. 각 채널신호의 시간지연을 채널 내에서 센서간의 시간지연과 채널간의 시간지연으로 분리함으로써, 빔형성기 출력에서 채널 자체의 비등방성으로 인한 영향을 제거할 수 있다. 이를 통하여 네스티드 배열에서 나타나는 두 가지 문제점을 동시에 보정하는 기법을 제안한다.
일반적으로 현재의 초음파 의료영상시스템에서 지연시간의 계산에 사용하는 음속도는 인체의연조직에서의 평균속도인 1540m/s 의 값을 이용한다. 그러나 사람마다 혹은 매질의 특성에 따라 초음파의 속도가 크게 차이가 나서 고정된 속도를 이용한 집속 지연시간 계산에는 오차가 발생한다. 이는 해상도의 저하를 가져올 뿐만 아니라, 매질의 기하학적인 크기나 거리정보가 필요한, 심장이나 신장의 용적을 계산과 같은 경우에는 큰 오차를 가져온다. 따라서 매질의 속도를 정확히 구하는 것이 해상도 향상의 중요한 관건의 하나임을 알 수가 있다. 본 논문에서는 이를 위해 매질내의 관심영역에서의 밝기를 최대화시켜주는 접속지연시간 프로파일을 구해 매질 내에서의 옴파의 속도를 측정하여 실제 초음파 팬텀에 적응하여 좋은 결과를 얻을 수 있었다.
원점이나 원점 근방에 있는 극을 포함하고 있는 시간지연시스템에 대하여 스미스 예측제어기를 적용할 경우 외란에 의한 정상상태 오차가 발생한다. 또한 모델링 오차가 존재할 경우에도 외란에 의한 오차 발생으로 인하여 제어기 구성이 어렵게 된다. 이에, 본 논문에서는 이러한 시스템들에 대한 외란의 영향을 제거하기 위한 새로운 제어기를 구성하였다. 외란을 측정할 수 있는 외란관측자를 제안하였으며, 관측된 외란을 이용하여 외란의 효과를 소거할 수 있는 제어기를 구성하였다. 그 결과, 외란 및 모델링 오차의 영향을 제거할 수 있는 새로운 제어기를 설계할 수 있었다. 구성된 제어기를 발전소 과열기 및 증기압 제어에 적용하여 제안한 시스템의 효용성을 입증하였다.
본 논문에서는 전자광학 추적 시스템의 영상추적부가 가지는 시간지연 특성을 보상하여 추적 성능을 향상할 수 있는 방법을 제시하였다. 제안된 방법은 Smith 예측기와 칼만 필터를 사용하여 시선의 시간지연 현상 및 표적의 기동정보 지연에 대한 보상을 가능하게하여 기존의 PI 또는 Smith 예측기만의 제어루프를 사용한 경우보다 추적 오차를 매우 줄일 수 있다. 제안된 방법의 타당성 확인을 위하여 실제 EOTS에 적용하여 다양한 모의실험 및 실험을 실시하여 그 성능 향상을 확인하였다.
대류층의 중성 대기는 전자가파의 신호 지연을 일으키기 때문에, GNSS(Global Navigation Satel-lite System)를 이용한 정밀측위의 가장 큰 오차요인으로 작용한다. 대류층 지연오차는 대류층의 굴절률과 연관 있으며, 대류층의 굴절률은 경험적으로 압력, 온도 및 수증기 분압으로 표현된다. 따라서 GNSS 안테나 위치의 기상 정보를 알고 있다면, 대류층 지연오차는 경험적 법칙에 의해 산출될 수 있다. 이 연구에서는 임의의 장소와 시간에 대한 대류층 지연오차를 생성하기 위한 기상정보 생성에 대하여 연구하였다. 한국천문연구원이 운영하는 9개의 상시 관측소에 설치된 디지털 기상 센서의 관측값을 가지고 범용 크리깅 (Ordinary Kriging)을 적용하여 기상 정보를 생성하였고, 상시 관측소의 데이터 공백을 메우기 위해 각 상시관측소의 기상 데이터를 분석하여 수치 모델을 만들어 보완하였다.
디지털 도파관 모델은 악기의 물리적 모델링에 사용되는 일반적인 방법이다. 디지털 도파관 모델에서 파동의 움직임은 시간 또는 공간을 기준으로 해석 가능하다. 음의 샘플링이 시간을 기준으로 이루어지므로 악기 모델은 시간에 의한 파동의 움직임으로 묘사되는 것이 일반적이다. 본 논문에서는 현에 대한 공간 기준의 디지털 도파관 모델에 악기 몸체 모델을 추가해 악기 음을 합성하였다. 그렇게 함으로써 합성 음의 음질을 향상시키고 악기 모델의 음색 조절 변수들을 효과적으로 처리할 수 있었다. 공간 기준 샘플링에서 현 및 몸체에서 발생하는 미소 지연 오차에 대해 설명하고 FD (Fractional Delay) 필터를 이용해 미소 지연을 처리하는 방법을 보였다. 그리고 지연에 수에 따른 합성음의 변화를 설명하고 그 결과를 시간 기준 디지털 도파관 모델과 비교하였다.
본 논문에서는 다중 상태 시변 시간지연을 가지는 연속시간 특이시스템의 $H_{\infty}$ 필터링 문제를 다룬다. 제안하는 필터의 목적은 필터링 오차 특이시스템(filtering error singular system)이 정규성, 임펄스 프리, 점근적 안정성 및 $H_{\infty}$ 노옴 유계(bound)를 만족하는 선형 필터를 설계하는 것이다. 먼저, 다중 상태 시변 시간지연을 가지는 특이시스템에 대한 새로운 지연종속 유계실수정리(bounded real lemma)를 자승 요소를 기초로 하는 유한 합 부등식(finite sum inequality)을 이용하여 제안하고, 이로부터 $H_{\infty}$ 필터가 존재할 조건과 필터의 설계기법을 최적화가 가능한 선형행렬부등식(linear matrix inequality)으로 제시한다. 마지막으로 예제를 통하여 제안한 필터 설계 알고리듬의 타당성을 확인한다.
십진수를 위한 가산기 구현에서 지연시간을 줄일 수 있는 carry lookahead(CLA)을 이용한 십진수 가산 회로 선계를 제안한다. 이자 계산과 같은 십진 소수에 의한 반복계산에서 이진수 체계를 사용하면 절단오차는 누적된다. 이를 방지하기 위하여 BCD 회로 사용은 불가피하다. BCD 계산에서의 속도개선은 CLA 회로를 이용하여 개선될 수 있다. BCD 회로에서 CLA 회로 사용을 위해 제안된 캐리 생성 및 캐리 전파회로를 도출하여 가산기 설계에 사용하였다. 이 CLA 방식을 사용한 BCD 가산에서 기존의 BCD 가산회로와 지연시간을 비교하였을 때 상당한 속도개선이 이루어졌다. 또한 3초과 코드를 이용한 가산회로의 경우 CLA 방식 사용과 지연시간에 영향을 미치는 회로부분을 개선함으로써 CLA만 이용했을 때 보다 지연시간을 10게이트 지연시간만큼 더욱 줄일 수 있었다.
국제적인 시각비교를 위해 GPS를 이용하고 있으나, GPS 신호에는 위성까지의 거리정보뿐 아니라 위성시계, 대류층, 이온층, 다중경로 오차 등이 포함되어 있다. 그 중 이온층 지연시간을 측정하기 위해서는 Ll과 L2 반송파 신호로부터 얻어지는 P코드와 위상정보를 이용할 수 있다. 반송파 위상 정보는 P코드보다 해상도가 좋기 때문에 위상정보를 이용하게 되면 고정밀도의 이온층 지연시간을 얻게 된다. 이온층 지연시간을 통해 총전자수를 나타내는 TEC 값을 얻을 수 있는데, 관측지점으로부터 시간에 따라 가장 높은 고도의 위성을 선택하여 P코드와 반송파 위상 정보를 통한 이온층 총전자수를 파악하고 정밀도를 비교분석 하였다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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