레이다는 한정된 시간내에 효과적인 임무수행을 위해 광역빔을 이용한다. 본 논문에서는 완전 디지털 능동배열레이다의 광역빔 설계에 적용 가능한 위상조정 convex 최적화 알고리즘을 제안한다. 먼저 SDR(SemiDefinite Relaxation) 개념을 적용하여 제한 조건을 완화시켜 non-convex 집합을 convex 집합으로 전환한다. 그 후 배열소자의 크기를 어느 정도 고정하고 위상만을 조정하도록 제한조건을 적용하고, 고유값 분해를 통해 획득한 고유값의 합을 최소화하도록 최적화 과정을 수행하였다. 기존 유전알고리즘 적용결과와의 비교를 통해 제안된 알고리즘이 소자의 위상값만을 이용한 광역빔 설계에 효과적임을 확인하였고, 완전 디지털 능동배열레이다를 이용하는 차기호위함/구축함에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권1호
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pp.110-132
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2019
To ensure reliable and secure communication in heterogeneous cellular network (HCN) with imperfect channel state information (CSI), we proposed a coordinated multipoint (CoMP) transmission scheme based on dual-threshold optimization, in which only base stations (BSs) with good channel conditions are selected for transmission. First, we present a candidate BSs formation policy to increase access efficiency, which provides a candidate region of serving BSs. Then, we design a CoMP networking strategy to select serving BSs from the set of candidate BSs, which degrades the influence of channel estimation errors and guarantees qualities of communication links. Finally, we analyze the performance of the proposed scheme, and present a dual-threshold optimization model to further support the performance. Numerical results are presented to verify our theoretical analysis, which draw a conclusion that the CoMP transmission scheme can ensure reliable and secure communication in dense HCNs with imperfect CSI.
제조 혁신을 위한 스마트 팩토리의 구현을 위하여 점차 디지털 트윈이 많이 개발되고 또 적용될 것이다. 특히 개발된 디지털 트윈에 대하여 시뮬레이션 및 최적화 분석을 실시함으로써 설비의 예지보전과 같은 중요한 의사결정을 지원할 수 있다. 본 연구는 사용자 관점에서 이러한 분석을 지원하는 체계인 디지털 트윈 관리시스템(DTMS: Digital Twin Management System)의 개념적 구조를 제시한다. 디지털 트윈은 다양한 분석 모듈과 데이터 등으로 매우 복잡하게 구성되어 있다. 스마트 팩토리가 진행될수록 디지털 트윈의 관리는 더욱 어려워지게 될 것이다. 따라서 이를 체계적으로 관리를 가능하게 하는 DTMS가 필요하다. 본 연구는 DTMS의 개발을 위하여 제조공학, 의사결정지원시스템, 그리고 최적화 분야에서 제시된 이론 및 체계들을 문제 해결 관점에서 통합한다. 그리고 제시된 프레임워크의 현실적용 가능성을 보이기 위하여 DTMS를 디스플레이 제조공정에 적용해 본다. 본 연구에서 제시된 DTMS는 전형적인 DSS(Decision Support System) 구조를 띤다. 즉 DTMS는 대화관리시스템, 모델관리시스템, 그리고 데이터관리시스템 등과 같은 3개의 서브시스템과 분석용 디지털 트윈 및 최적화 툴로 구성된다. 본 연구를 통하여 제시한 DTMS는 스마트 펙토리를 지향하는 경쟁력이 있으며 복잡한 산업 영역에 적용될 수 있다. 학문적으로는 새로운 시각에서 디지털 트윈의 분석을 조명한 것으로 추후 연구의 방향을 제시했다는 점에서 의미가 있다.
본 논문에서는 전류 모드 논리 회로들로 구현되는 고속 디지털 회로의 설계를 가능하게 하는 수식 기반의 자동화 설계 틀을 제시하고자 한다. 제안된 매크로 모델은 제약 기반의 최적화를 가능하게 하는 geometric programming에 호환 가능하며 이를 통해 시스템 레벨에서의 전력 소모 최적화를 가능하게 한다. 제안된 수식 기반의 자동화 설계 틀은 전류 모드 논리 회로고속 디지털 회로의 대표적인 종류 중 하나인 시리얼 링크 전송회로에 적용 되었다. 이를 통해, 사용자 정의 설계 사양에 따라 최적화를 수행하게 된다. 제안된 수식 기반의 자동화 설계 틀은 CMOS 45nm 와 90nm 각각 적용 되어 시리얼 링크 설계의 전력 소모 최적화를 수행하였으며, 이를 통해 각각의 공정 노드에 존재하는 최적의 전력 효율을 가지는 시리얼 링크의 데이터 스피드를 얻어 낼 수 있다.
최근에 들어 디지털 트윈 기술에 대한 관심이 급증하고 있다. 디지털 트윈은 컴퓨터 기반 시뮬레이션을 통해 물리적 현상이나 사물을 모사함으로써 대상을 최적화하는 기술이다. 현재는 특정 분야에 국한되는 프로세스를 최적화하기 위한 단일 디지털 트윈이 개발되고 있지만, 독립된 디지털 트윈만으로는 현실의 방대하고 복합적인 프로세스를 분석하기 어렵다. 이를 극복하고자 도입된 개념이 연합 디지털 트윈이다. 지금까지 연합 디지털 트윈의 연구 방향은 주로 도시와 같이 거시적인 대상을 최적화하는 방식에 중점을 두었다. 그러나 트윈이 상호 연계된다는 특성을 활용하면 기존에 구현되었던 단일 디지털 트윈의 모듈화도 가능할 것으로 보인다. 본 연구에서는 프로세스 최적화와 관련된 기능상의 관점에서 단일 디지털 트윈과 연합 디지털 트윈의 개념 및 상호 관계를 정립하고, 이를 토대로 연합 디지털 트윈을 활용한 단일 디지털 트윈의 모듈화 기법을 설계한다. 아울러, 실제 면 제조 공정 사례를 바탕으로 모듈화 기법을 적용한 모델을 설계함으로써 제안하는 방법론의 효용성을 논의하고자 한다.
Evolutionary Algorithms (EAs) cover all the applications involving the use of Evolutionary Computation in electronic system design. It is largely applied to complex optimization problems. EAs introduce a new idea for automatic design of electronic systems; instead of imagine model, ions, and conventional techniques, it uses search algorithm to design a circuit. In this paper, a method for automatic optimization of the digital circuit design method has been introduced. This method is based on randomized search techniques mimicking natural genetic evolution. The proposed method is an iterative procedure that consists of a constant-size population of individuals, each one encoding a possible solution in a given problem space. The structure of the circuit is encoded into a one-dimensional genotype as represented by a finite string of bits. A number of bit strings is used to represent the wires connection between the level and 7 types of possible logic gates; XOR, XNOR, NAND, NOR, AND, OR, NOT 1, and NOT 2. The structure of gates are arranged in an $m{\times}n$ matrix form in which m is the number of input variables.
In this paper, we propose an efficient design method for area optimization in a digital filter. The conventional methods to reduce the number of adders in a filter have the problem of a long critical path delay caused by the deep logic depth of the filter due to adder sharing. Furthermore, there is such a disadvantage that they use the transposed direct form (TDF) filter which needs more registers than those of the direct form (DF) filter. In this paper, we present a hybrid structure of a TDF and DF based on the flattened coefficients method so that it can reduce the number of flip-flops and full-adders without additional critical path delay. We also propose a resource sharing method and sharing-pattern searching algorithm to reduce the number of adders without deepening the logic depth. Simulation results show that the proposed structure can save the number of adders and registers by 22 and 26%, respectively, compared to the best one used in the past.
본 논문은 최근 국내 비정형 건축설계에 적용된 디지털 기술들과 기술 적용과정에서 도출된 문제점 등을 분석함을 그 목적으로 하며, 이를 위하여 세 개의 국내 비정형 건축 사례를 선정하여 전문가 인터뷰와 문헌조사를 통하여 비정형 설계 및 시공을 위하여 적용된 디지털 기술들을 분석하였다. 그 결과 비정형 곡면을 위한 패널 최적화의 필요성, 파일 호환성 확보의 중요성, 비정형 건축의 복잡한 형상으로 인한 시공성 확보의 어려움, 패널 부재제작시 3D 데이터 수용의 어려움이 발견되었으며, 도출된 문제점에 대한 사례별 해결방안을 분석하여 보았다.
Fixed-point optimization utility software that can aid scaling and wordlength determination of digital signal processign algorithms written in C or C$\^$++/ language is developed. This utility consists of two programs: the range estimator and the fixed-point simulator. The former estimates the ranges of floating-point variables for automatic scaling purpose, and the latter translates floating-point programs into fixed-point equivalents for evaluating te fixed-point performance by simulation. By exploiting the operator overloading characteristics of C$\^$++/ language, the range estimation and the fixed-point simulation can be conducted just by modifying the variable declaration of the original program. This utility is easily applicable to nearly all types of digital signal processing programs including non-linear, time-varying, multi-rate, and multi-dimensional signal processing algorithms. In addition, this software can be used for comparing the fixed-point characteristics of different implementation architectures.
The cogging torque in the small BLDC motors used in the DVD driving system or HDD driving system can cause some serious vibration problem. In this paper, some core shapes that reduce cogging torque are found by using reluctance network method(RNM) for magnetic field analysis and genetic algorithm(GA) for optimization. The outer rotor type BLDC motor for the DVD ROM driving system has been optimized as an sample model.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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