• 제목/요약/키워드: Dispersion Error

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응력파 전파 수치모의를 위한 유한요소법의 분산오차 저감에 관한 연구 (Dispersion-corrected Finite Element Method for the Stress Wave Propagation)

  • 황인호;최돈희;홍상현;이종세
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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    • pp.39-44
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    • 2008
  • Stress wave propagation plays an important role in many engineering problems for reducing industrial noise and vibrations. In this paper, the dispersion-corrected finite element model is proposed for reducing the dispersion error in simulation of stress wave propagation. At eliminating the numerical dispersion error arising from the numerical simulation of stress wave propagation, numerical dispersion characteristics of the wave equation based finite element model are analyzed and some dispersion control scheme are proposed. The validity of the dispersion correction techniques is demonstrated by comparing the numerical solutions obtained using the present techniques.

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New Weighting Factor of 2D Isotropic-Dispersion Finite Difference Time Domain(ID-FDTD) Algorithm

  • Zhao, Meng;Koh, Il-Suek
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제8권4호
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    • pp.139-143
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    • 2008
  • In this paper, a new scheme to calculate the weighting factor of the 2-D isotropic-dispersion finite difference time domain(ID-FDTD) is proposed. The weighting factor in [1] was formulated in free space, so that it may not be optimal in dielectric media. Therefore, the weighting factor was reformulated by considering the material properties and using the least mean square method. As a result, a minimum numerical dispersion error for any dielectric media is guaranteed.

손실 매질에 대한 Isotropic-Dispersion 유한 차분식의 2D Crank-Nicolson FDTD 기법 (2D Crank-Nicolson FDTD Method Based on Isotropic-Dispersion Finite Difference Equation for Lossy Media)

  • 김현;고일석;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.805-814
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    • 2010
  • 기존 Crank-Nicolson FDTD 기법(CN FDTD 기법)의 비등방성 분산 특성을 개선하기 위한 CN ID-FDTD 기법을 제안하였다. 제안한 CN ID-FDTD 기법은 공간 미분 연산을 위해 기존 CN FDTD 기법의 centered 유한 차분식 (Finite Difference equation: FD 연산식)이 아닌 isotropic-dispersion 유한 차분식(ID-FD 연산식)$^{[1],[2]}$을 이용한다. 본 논문에서는 손실 매질에 대한 CN ID-FDTD 기법의 분산 관계식을 유도하였고, 이 분산 관계식을 이용해 ID-FD 연산식에서 분산 오차(dispersion error)를 줄이는 가중치(weighting factor)와 보정값(scaling factor)을 제시하였다. 그리고 해석 결과의 정확성 비교를 통해 CN ID-FDTD 기법에서는 기존 CN FDTD 기법의 단점이었던 비등방성 분산 오차가 확연하게 감소하는 것을 확인하였다.

정상파 문제의 방사조건에 관한 연구 (A Study on the Numerical Radiation Condition in the Steady Wave Problem)

  • 이광호;전호환;성창경
    • 한국해양공학회지
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    • 제12권2호통권28호
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    • pp.97-110
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    • 1998
  • The numerical damping and dispersion error characteristics associated with difference schemes and a panel shift method used for the calculation of steady free surface flows by a panel method are an analysed in this paper. First, 12 finite difference operators used for the double model flow by Letcher are applied to a two dimensional cylinder with the Kelvin free surface condition and the numerical errors with these schemes are compared with those by the panel shift method. Then, 3-D waves due to a submerged source are calculated by the difference schemes, the panel shift method and also by a higher order boundary element method(HOBEM). Finally, the waves and wave resistance for Wigley's hull are calculated with these three schemes. It is shown that the panel shift method is free of numerical damping and dispersion error and performs better than the difference schemes. However, it can be concluded that the HOBEM also free of the numerical damping and dispersion error is the most stable, accurate and efficient.

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NNSS 선위오차의 편차를 이용한 속도오차소법에 관한 연구 (A Study of Eliminating NNSS Speed Error by Use of Deviation of NNSS Position Error)

  • 양창진
    • 한국항해학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.1-18
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    • 1980
  • As the NNSS system calculates ship's position by the doppler shift of the NNSS radio waves caused by the change of the distance between Transit Satellite and the ship, ship's speed error inevitably results in the position error, and moreover this kind of erroris most dominant compared with other errors especially in high speed ships and airplanes. Most NNSS receivers now in use have adoptedsuccessive short doppler counts as positioning data and by investigating the dispersion of serval successive positions calculated and by neglecting the mean position having dispersion of over certain threshold level, more accurate adn safe position is to be achieved. This paper proposes the method of finding ship's true speed by selecting a speed having least position dispersion for given successive doppler counts. And by computer simulation it was verified that the method proposed here is reasonable in finding the ship's desired correct speed together with the correct ship's position.

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BLLD 부호의 Mutual Information (The Mutual Information for Bit-Linear Linear-Dispersion Codes)

  • 김향란;양재동;송경영;노종선;신동준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권10A호
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    • pp.958-964
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    • 2007
  • 이 논문은 maximum a posteriori (MAP) 비트 검출(bit detection)의 비트 오류 확률 (bit error probability: BEP)과 비트 최소 평균 제곱 오류(bit minimum mean square error: bit MMSE)사이의 관계를 유도한다. BEP는 bit MMSE의 1/4 보다 크고 1/2보다 작음을 유도한다. 이 결론을 이용하면 bit-linear linear-dispersion (BLLD) 부호를 적용한 다중 입출력 (multiple-input multiple-output: MIMO) 통신 시스템에서 가우시안 채널의 mutual information의 미분 값의 하한과 상한을 BEP로부터 얻을 수 있고 나아가서 mutual information의 하한과 상한을 구할 수 있다.

Extremely Low Numerical Dispersion FDTD Method Based on H(2, 4) Scheme for Lossy Material

  • Oh, Il-Young;Hong, Yongjun;Yook, Jong-Gwan
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권3호
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    • pp.158-164
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    • 2013
  • This paper expands a previously proposed optimized higher order (2, 4) finite-difference time-domain scheme (H(2, 4) scheme) for use with lossy material. A low dispersion error is obtained by introducing a weighting factor and two scaling factors. The weighting factor creates isotropic dispersion, and the two scaling factors dramatically reduce the numerical dispersion error at an operating frequency. In addition, the results confirm that the proposed scheme performs better than the H(2, 4) scheme for wideband analysis. Lastly, the validity of the proposed scheme is verified by calculating a scattering problem of a lossy circular dielectric cylinder.

PMD Effect on the Clock-based Optimum Dispersion Compensation Monitoring Technique

  • Kim, Sung-Man
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제13권1호
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    • pp.112-115
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    • 2009
  • We investigate the effect of polarization-mode dispersion (PMD) on the optimum dispersion compensation (ODC) monitoring and nonlinear penalty in optical transmission systems. We report that PMD may reduce the fiber nonlinearity. We also report that the monitoring error of the clock-based ODC monitoring technique decreases after the first-order PMD compensation. A simple explanation of this phenomenon is shown.

손실 매질에 대한 2차원 등방 시간 영역 유한 차분법 (Two Dimensional Explicit ID(Isotropic-Dispersion)-FDTD Scheme for Lossy Media)

  • 고일석;김현;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.664-673
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    • 2007
  • 본 논문에서는 참고문헌 [1], [2]에서 무손실 매질을 가정하고 보고하였던 ID-FDTD 기법을, 손실 매질로 확장시켜 정리하였다. 확장된 내용으로는 기법의 안정도 분석(stability analysis), 손실 매질에 대한 ID-FDTD 기법의 분산 관계(dispersion relation), 무손실 손실 매질 모두에 적용할 수 있는 보정치를 수식 등 크게 세 가지이다. 이러한 분석 결과 ID-FDTD 기법은 참고문헌 [3]의 standard 기법보다 큰 시간 증분에서도 안정성을 유지하면서도 적은 분산 오차(dispersion error)를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이는 두 가지 경우의 전자기파 산란 문제를 계산함으로써 검증하였다.

3차원 ID-FDTD 알고리즘의 Stability Condition과 광대역 특성 분석 (Analysis of Stability Condition and Wideband Characteristics of 3D Isotropic Dispersion(ID)-FDTD Algorithm)

  • 김우태;고일석;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.407-415
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    • 2011
  • 본 논문에서는 등방성(isotropic) 특성과 작은 분산 오차(low dispersion error)를 갖는 3차원 등방성 시간 영역 유한 차분법(ID-FDTD: Isotropic Dispersion Finite Difference Time Domain) 방법의 stability condition과 광대역 해석 특성에 대해 논의하였다. 3차원 ID-FDTD 방법은 기존의 Yee FDTD 방법의 비등방성 특성과 큰 분산 오차를 개선하기 위해 제안되었다. 기존 연구에서는 3차원 ID-FDTD 방법의 stability condition을 수치적으로 계산하였지만, 이에 대한 검증이 충분히 이뤄지지 않은 상태이다. 이에 본 논문에서는 단일 주파수와 광대역 주파수 신호를 입력원으로 한 모의 실험 환경에서 3차원 ID-FDTD 방법의 stability condition 검증을 수행하였다. 또한 광대역 특성에 대해 3차원 ID-FDTD 방법과 유사한 알고리즘들을 비교 분석해 해보았고, 마지막으로 3D ID-FDTD을 적용하여 대형 크기 구 모델에 대해 radar cross section(RCS) 해석을 수행함으로써, 실질적 해석을 통한 알고리즘 검증 및 분석을 마무리 하였다.