In an optical interferometer that uses sinusoidal modulation and quadrature detection, the amplitude and offset of the interference signal vary with time, even without considering system noise. As a result, the circular Lissajous figure becomes elliptical, with wide lines. We propose and experimentally demonstrate a method for compensating quadrature detection error, based on digital signal processing to deal with scaling and fitting. In scaling, fluctuations in the amplitudes of in-phase and quadrature signals are compensated, and the scaled signals are fitted to a Lissajous unit circle. To do so, we scale the average fluctuation, remove the offset, and fit the ellipse to a unit circle. Our measurements of a target moving with uniform velocity show that we reduce quadrature detection error from 5 to 2 nanometers.
TOA(time-of-arrival) and TDOA(time-difference-of-arrival) positioning techniques are commonly used in many radio-navigation systems. From the literature, it is known that the position estimate and error covariance matrix of TDOA obtained by GN(Gauss-Newton) method is exactly the same as that of TOA when the error source of the range measurement is only an IID white Gaussian noise. In case of geo-location and indoor positioning, however, multi-path or NLOS(non-line-of-sight) error is frequently appeared in range measurements. Though its occurrence is random, the multipath acts like a bias for a stationary user if it occurs. This paper presents the comparisons of error characteristics between TOA and TDOA positioning in presence of multi-path or NLOS error. It is analytically shown that the position estimate of TDOA is exactly the same as that of TOA even when bias errors are included in range measurements with different magnitudes. By computer simulation, position estimation error and error distribution are analyzed in presence of range bias errors.
Interpolator is a very important element in NC machines in that it controls tool path and speed. In this paper, studied were extensive interpolation characteristics of reference pulse method among various interpolation and pulse generation methods. Specifically, processing speed and path error of DDA, SPD and SFG methods were compared and analyzed against line, circle and elipse. As a result, in the point of processing speed, SPD method was found to be the best for line interpolation, SFG method for circle and ellipse, and DDA method was found to be the slowest for all paths. In the point of path error, DDA method was found to have the biggest error for all kinds of paths.
대공간 스페이스 프레임 구조물은 구조물의 목적 및 설계자의 의도와 함께 다양한 형상으로 구성될 수 있으며, 다양한 구조물 형식에 적용될 수 있다. 그러나 이러한 대공간 스페이스 프레임 구조물의 최적의 부재크기나 형상은 구조 엔지니어의 경험과 반복적인 해석 그리고 시행착오적인 방법 때문에 그 결정이 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 설계자가 구조물의 최적 형상을 선택할 수 있는 방안을 제시하기 위해 먼저 타원형 및 볼트복합형과 같은 다양한 유형의 스페이스 프레임 구조물이 선정되며, 절점, 좌표 및 부재 생성을 위한 형상생성방법이 고려된다. 또한 스페이스 프레임 구조의 최적설계 절차에서 각 절점 좌표는 높이 변화나 링의 개수에 따라 변하게 되므로 최적설계 과정에서 절점파 부재의 자동생성기법이 적용된다. 다음으로 형상생성방법을 기반으로 한 형상생성모듈은 구조물의 최적화 단계에 앞서 설계자가 원하는 형상을 생성해주는 모듈이며, 최적화 단계에서는 해석 모듈과 최적화모듈이 연계된다. 마지막으로 예제 모델을 통해 형상생성방안 및 최적설계 방안의 효율성을 검토한다.
The method of utilizing sensitivity linkages for the analysis of mechanical errors are proposed. As sources of the mechanical error, tolerances in the link length and clearances in thejoints are considered. It is demonstrated that the problem of calculating mechanical errors of a 4-bar mechanism can be transformed into a problem of conventeional velocity analysis of a sensitivity linkage. As a result of the present study, it is found and proved that the mechanical error of the output angle in the 4-Bar mechaism is represented as a simple harmonic function with respect to the relative position of the pin on the clearance circle. Also the vector representing the mechanical error of a coupler point makes, in general, an ellipse as the relative angle varies on the clearance circle. With these results we can better identify the characteristic of the mechanical errors in linkages.
Assuming perfect channel state information (CSI) at the transmitter and receiver, the optimization problem of maximizing the minimum Euclidean distance between two received signals by a linear precoder is considered for multiple-input multiple-output (MIMO) systems with arbitrary dimensions and arbitraryary quadrature amplitude modulation (QAM) input. A general precoding framework is first presented based on the Gram matrix, which is shown for 2-dimensional (2-D) and 3-dimensional (3-D) MIMO systems when employing the ellipse expanding method (EEM). An extended precoder for high-dimensional MIMO system is proposed following the precoding framework, where the Gram matrix for high-dimensional precoding matrix can be generated through those chosen from 2-D and 3-D results in association with a permutation matrix. A complexity-reduced maximum likelihood detector is also obtained according to the special structure of the proposed precoder. The analytical and numerical results indicate that the proposed precoder outperforms the other precoding schemes in terms of both minimum distance and bit error rate (BER).
본 논문에서는 수화 인식을 위한 얼굴 및 손 추적시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 검출 및 추적 단계로 구분된다. 검출 단계에서는 신호의 주체인 얼굴과 손에 위치한 피부 특징을 이용하였다. CbCr 공간에서의 타원 모델을 구성하여 피부 색상을 검출하고 피부 영역을 분할한다. 그리고 크기와 얼굴 특징을 이용하여 얼굴과 손 영역을 정의한다. 추적 단계에서는 동작 추정을 위하여 첫 번째 손 영역으로 예측된 다음의 손위치를 연산함으로써 두 번째 손의 영역을 유도해낸다. 그러나 갑작스런 움직임의 속도 변화가 있을 경우 연속된 프레임에서 추적된 위치는 부정확하였다. 이러한 점을 해결하고자 손 영역에 대하여 반복적인 재연산을 수행하여 적응적으로 영역을 찾음으로써 오차를 보정하도록 하였다. 실험 결과 제안된 방법은 기존의 방법보다 4%의 처리 시간이 증가된 반면, 예측 오차는 96.87%까지 감소시킬 수 있었다.
해석적 또는 시뮬레이션 오차 모델은 공간 데이터가 가지는 위치오차의 분포를 설명 하는데 유용하다. 그러나 두 오차 모델은 위치오차를 모델링을 하기위하여 다른 접근 방법을 이용하므로 정의된 조건 내에서 올바른 위치오차를 예측 하는지 확인하는 내적 검증을 필요로 한다. 이에 본 논문은 오차타원과 에러밴드 모델을 이용하여 제시한 포인트와 라인 세그먼트 시뮬레이션 오차 모델을 내부적으로 검증하는 방법을 제안하였다. 시뮬레이션 오차 모델은 분산-공분산 행렬(variance-covariance matrix)의 변수에 의해 규정된 확률분포에 따라 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 위치오차들을 생성한다. 검증절차에서는 시뮬레이션 모델에 의한 위치오차의 집합을 해석적 오차 모델에 의한 이론적 위치오차와 비교하였다. 결과적으로 제안된 시뮬레이션 오차 모델은 정의된 위치오차에 따라 동일한 공간 데이터의 위치적 불확실성을 실현함을 확인할 수 있었다.
Efficient representation is crucial in the analysis of complex geospatial information. In case of aerial triangulation, most of currently available software are designed as black boxes where only an experienced user would be able to prepares the preformatted input file and interprete the result of the adjustment. This paper introduces a solution to this problem through the UML design of a Graphical User Interface (GUI) for the aerial triangulation task. The design was then implemented with ArcGIS. The error of the exterior orientation of each aerial Imagery was represented with a 3-D error ellipse, enabling the visualization of the adjustment result. The attributes of images and points (control points, tie points and image points) were maintained as a database which enables the searching and querying of adjustment information.
본 논문에서는 컴퓨터와 수학교육의 관계를 구성주의 관점에서 바라보는 '컴퓨터와 수학교육'에 대한 논의와 그에 대한 구체적 사례를 다룬다. 먼저 대표적인 '컴퓨터와 수학교육' 환경인 Logo와 DGS에 대해 각각의 특징을 살펴보고, 두 환경의 통합 필요성을 제기하고 통합할 수 있는 공통된 관점에 대해 논의한다. 나아가 이 공통된 관점을 적용하여 두 환경을 연결할 수 있는 매개 모델(Circle model)을 만들어 보고 표현들 사이의 수학적 관계를 논의한다. 특별히 여기에서는 원, 타원, Cardioid등의 평면 곡선을 여러 표현으로 구성하고 탐구해본다. 또한 곡선 둘레의 길이에 관한 오류 사례에서 매개 모델의 역할과 의미를 논의한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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