• Wind and Structures
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• 제5권2_3_4호
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• pp.209-226
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• 2002

When predicting unsteady flow and pressure fields around a structure in a turbulent boundary layer by Large Eddy Simulation (LES), velocity fluctuations of turbulence (inflow turbulence), which reproduce statistical characteristics of the turbulent boundary layer, must be given at the inflow boundary. However, research has just started on development of a method for generating inflow turbulence that satisfies the prescribed turbulence statistics, and many issues still remain to be resolved. In our previous study, we proposed a method for generating inflow turbulence and confirmed its applicability by LES of an isotropic turbulence. In this study, the generation method was applied to a turbulent boundary layer developed over a flat plate, and the reproducibility of turbulence statistics predicted by LES computation was examined. Statistical characteristics of a turbulent boundary layer developed over a flat plate were investigated by a wind tunnel test for modeling the cross-spectral density matrix for use as targets of inflow turbulence generation for LES computation. Furthermore, we investigated how the degree of correspondence of the cross-spectral density matrix of the generated inflow turbulence with the target cross-spectral density matrix estimated by the wind tunnel test influenced the LES results for the turbulent boundary layer. The results of this study confirmed that the reproduction of cross-spectra of the normal components of the inflow turbulence generation is very important in reproducing power spectra, spatial correlation and turbulence statistics of wind velocity in LES.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제12권2호
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• pp.103-106
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• 2008

It is shown that the two mode representations, one with vector modes and the other with scalar modes, for the cross spectral density matrices of electromagnetic beams are equivalent to each other. In particular, we suggest a method to find the vector modes from the scalar modes and formulate the cross spectral density matrix as a correlation matrix.

• 한국음향학회지
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• 제41권4호
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• pp.397-409
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• 2022

본 논문에서는 거리 종속환경에서 해수면에 의한 배경소음 모델링을 수행하였다. 모델링 환경에서 음원은 해수면 근처에서 수평 방향의 전 영역에서 위치하고, 수신기 배열은 거리 종속환경의 해양 도파관 내에 위치하였다. 거리 종속환경에서의 소음원과 수신기 간의 음파전달은 연성모드법을 사용하여 계산되었으며, 이를 이용하여 수신기 간 상호 스펙트럴 밀도행렬 식을 유도하였다. 계산된 상호 스펙트럴 밀도행렬은 소음 인텐시티, 빔형성 결과, 코히런스 함수를 계산하는 데 사용되었으며, 그 결과를 거리 독립환경에서의 결과와 비교하였다. 이를 통해 해저면 특성에 의한 수직 방향성과 거리 종속환경에 의한 수평면상의 비대칭성 특성이 모델링 결과에 반영됨을 확인하였다.

• Wind and Structures
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• 제9권3호
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• pp.231-243
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• 2006

An improvement to the spectral representation algorithm for the simulation of wind velocity fields on large scale structures is proposed in this paper. The method proposed by Deodatis (1996) serves as the basis of the improved algorithm. Firstly, an interpolation approximation is introduced to simplify the computation of the lower triangular matrix with the Cholesky decomposition of the cross-spectral density (CSD) matrix, since each element of the triangular matrix varies continuously with the wind spectra frequency. Fast Fourier Transform (FFT) technique is used to further enhance the efficiency of computation. Secondly, as an alternative spectral representation, the vectors of the triangular matrix in the Deodatis formula are replaced using an appropriate number of eigenvectors with the spectral decomposition of the CSD matrix. Lastly, a turbulent wind velocity field through a vertical plane on a long-span bridge (span-wise) is simulated to illustrate the proposed schemes. It is noted that the proposed schemes require less computer memory and are more efficiently simulated than that obtained using the existing traditional method. Furthermore, the reliability of the interpolation approximation in the simulation of wind velocity field is confirmed.

• Earthquakes and Structures
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• 제13권2호
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• pp.193-200
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• 2017

To overcome the difficulty of performing multi-point response spectrum analysis for engineering structures under spatially varying ground motions (SVGM) using the general finite element code such as ANSYS, an approach has been developed by improving the modelling of the input ground motions in the spectral analysis. Based on the stochastic vibration analyses, the cross-power spectral density (c-PSD) matrix is adopted to model the stationary SVGM. The design response spectra are converted into the corresponding PSD model with appropriate coherency functions and apparent wave velocities. Then elements of c-PSD matrix are summarized in the row and the PSD matrix is transformed into the response spectra for a general spectral analysis. A long-span high-pier bridge under multiple support excitations is analyzed using the proposed approach considering the incoherence, wave-passage and site-response effects. The proposed approach is deemed to be an efficient numerical method that can be used for seismic analysis of large engineering structures under SVGM.

• 한국음향학회지
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• 제23권4호
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• pp.288-295
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• 2004

천해는 속도가 빠르고 강한 간섭표적으로 인하여 신호단편 (snapshot) 수가 제한되어 인접한 느리고 약한 표적을 탐지하기 어려운 환경이다. 천해환경에서 적응정합장처리에 적용하여 고소음의 간섭표적의 효과를 줄일 수 있는 도파관 공간의 간섭표적 필터링 기법을 제안하였다. 이를 위하여 NDC (null direction constraint)를 적용한 MCM (multiple constraint method) 기법을 새로운 공간간섭 필터로 제안하였다. NDC는 복제음장을 이용하여 CSDM (cross-spectral density matrix)에 포함되어있는 강한 소음원 성분을 강제적으로 걸러줌으로서, 부엽 준위가 낮아지고 저소음표적 신호의 이득을 복원시킨다. 이 기법을 Pekeris 도파관에서의 시뮬레이션 및 동해에서 수행한 정합장처리 실험인 HAPLE03 (matched acoustic properties and localization experiment)의 수직선배열 자료에 적용하였으며, 그 결과 인접한 저소음 표적의 SBNR (signal-to-background-and-noise ratio)이 MVDR (minimum variance distortionless response)과 NSP (null space projection) 보다 향상되었다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.389-392
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• 2004

정합장처리를 이용한 표적의 탐지는 다양한 종류의 간섭표적들이 존재하는 환경에서 수행될 가능성이 크며, 따라서 분해능이 높은 적응 정합장처리를 사용이 요구된다. 반면 빠르게 움직이는 고소음의 간섭표적이 존재 할 경우에는 적응정합장처리를 수행하기위한 신호단편 (snapshot) 수를 충분하게 사용할 수 없는 상황에 직면하게 된다. 제한된 신호단편을 이용하여 적응정합장처리의 CSDM (cross-spectral density matrix)을 안정적으로 추정하기 위한 목적으로 선형빔형성에서 제안되었던 광대역 STMV (steered minimum varianve) 기법을 도입하였다. MAPLE03 실험환경을 이용하여 STMV의 적응정합장처리 수치실험을 수행하고 특성을 분석하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제15권3호
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• pp.263-273
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• 2018

Operational modal analysis is being widely used in aerospace, mechanical and civil engineering. Common research fields include optimal design and rehabilitation under dynamic loads, structural health monitoring, modification and control of dynamic response and analytical model updating. In many practical cases, influence of noise contamination in the recorded data makes it difficult to identify the modal parameters accurately. In this paper, an improved frequency domain method called Enhanced Least Square Complex Frequency (eLSCF) is developed to extract modal parameters from noisy recorded data. The proposed method makes the use of pre-defined approximate mode shape vectors to refine the cross-power spectral density matrix and extract fundamental frequency for the mode of interest. The efficiency of the proposed method is illustrated using an example five story shear frame loaded by random excitation and different noise signals.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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• pp.97-100
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• 2000

정합장처리(matched-field processing)는 실제 음향자료와 복제음장과의 공간 coherence를 이용한 음장의 역추정 방법이다. 광대역 스펙트럼을 가지는 음원의 경우 협대역 단일 주파수별로 정합장 출력을 계산한 후, 각 출력을 더하는 incoherent 광대역 정합장처리를 사용하였으나, 그 경우 수신기들과 주파수들간의 상호 공간과 주파수 정보를 사용치 못하므로 음원 위치추정 성능이 저하된다. 본 논문에서는 광대역 스펙트럼의 여러 주파수를 사용하여 확장된 CSDM(cross-spectral density matrix)을 구성하여 coherent 정합장처리를 구현하고, 각 정합장처리 기법에 대한 음원 위치추정 성능을 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1545-1550
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• 2006

최소분산프로세서는 정합장처리(Matched Field Processing : MFP)로서 해양 환경을 완전히 알고 있을 때 우수한 부엽(sidelobe) 억제 능력을 가지고 있다. 그러나 다중 표적 이 존재 시 최소분산프로세서는 선형 프로세서가 아니므로 각각의 표적에 의한 주엽(mainlobe) 뿐만 아니라 표적 상호간에 의한 부엽이 발생되므로 표적의 정확한 위치를 추정하지 못 할 수 있다. 따라서 본 논문은 해양에 분포한 다중 표적들의 위치를 추정하기 위하여 다중 표적에 의해 수신된 데이터벡터의 cross spectral density matrix(CSDM)에서 CLEAN 알고리즘을 기반으로 표적 각각의 데이터벡터를 분리 추출하여 CSDM을 산출하고 이를 비선형 프로세서인 최소분산프로세서에 적용함으로써 표적 상호간의 부엽들을 제거하여 표적의 수와 위 치를 정확히 추정 할 수 있는 방법을 제안한다.