• 제목/요약/키워드: Matrix Multiplication

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LQ 제어와 근의 이동범위를 이용한 조단 블록을 갖는 중근을 두 실근으로 이동시키는 극배치 방법 (Pole Placement Method to Move a Equal Poles with Jordan Block to Two Real Poles Using LQ Control and Pole's Moving-Range)

  • 박민호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.608-616
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    • 2018
  • 일반적으로 비선형 시스템은 1차와 2차 시스템의 곱의 형태로 선형화되며, 시스템의 근은 1차 시스템의 근과 2차 시스템의 중근, 서로 다른 두 실근, 복소근으로 구성된다. 그리고 LQ(Linear Quadratic) 제어는 성능지수함수를 최소화하는 제어법칙을 설계하는 방법으로 시스템의 안정성을 보장하는 장점과 가중행렬 조정으로 시스템의 근의 위치를 조정하는 극배치 기능이 있다. 가중행렬에 의해 LQ 제어는 시스템의 근의 위치를 임의로 이동시킬 수 있지만 시행착오 방법으로 가중행렬을 설정하는 어려움이 있다. 이것은 해밀토니안(Hamiltonian) 시스템의 특성방정식을 이용하여 해결 할 수 있다. 또한 제어가중행렬이 상수의 대칭행렬이면 제어법칙을 반복적으로 적용하여 시스템의 여러 근을 원하는 폐루프 근으로 이동시킬 수 있다. 이 논문은 해밀토니안 시스템의 특성방정식을 이용하여 조단 블록을 갖는 시스템의 중근을 두 실근으로 이동시키는 상태가중행렬과 제어법칙을 계산하는 방법을 제시한다. 삼각함수로 표현된 상태가중행렬로 해밀토니안 시스템의 특성방정식을 구한다. 그리고 이동된 두 실근이 특성방정식의 근이라는 조건에서 중근과 상태가중행렬의 관계식(${\rho},\;{\theta}$)을 유도한다. 상태가중행렬이 양의 반한정행렬이 될 조건에서 중근의 이동범위를 구한다. 그리하여 이동범위에서 선택한 두 실근을 관계식에 대입하여 상태가중행렬과 제어법칙을 계산한다. 제안한 방법을 간단한 3차 시스템의 예제에 적용해본다.

다중 셀 MIMO 네트워크를 위한 Hadamard 행렬 Interstream 전송 기반 Blind 채널 추정 (Blind Channel Estimation based on Hadamard Matrix Interstream Transmission for Multi-Cell MIMO Networks)

  • 양재승;모하마드 아부 하니프;박주용;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.119-125
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    • 2015
  • 본 논문에서는 다중 셀 MIMO (multiple-input and multiple-output) 네트워크를 위한 Hadamard 행렬 인터스트림 (interstream) 전송기반 blind 채널추정을 소개한다. 제안 방법은 다중 셀로 된 이동 단말 네트워크를 기반으로 연구된다. MS (mobile station) 는 양 셀로부터 신호를 받는 것으로 가정한다. 가까운 셀로부터 받은 신호는 원하는 신호로 간주되고, 다른 셀로부터 받은 신호는 간섭신호로 간주된다. 채널은 blind이기 때문에 채널을 추정하기 위해 Hadamard 행렬 패턴의 파일럿 (pilot) 스트림 (stream) 을 전송하면, 대규모 MIMO 채널에 대해 보다 쉽고 빠른 채널 추정이 가능하게 된다. Hadamard 행렬 기반시스템의 계산은 오직 복소 가산 (complex addition) 만 필요하기 때문에, 복소 승산 (complex multiplication) 이 필요한 Fourier 변환을 이용한 방법보다 복잡도가 훨씬 줄어든다. 수치적 분석을 통해 본 결과 제안한 방법이 완벽함을 보여준다.

몸통 운동시 지향각(Orientation angles)을 이용한 허리 근육의 3차원 위치 좌표 추정 기법 (The method to estimate 3-D coordinates of lower trunk muscles using orientation angles during a motion)

  • 임영태
    • 한국운동역학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.125-133
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    • 2002
  • The purpose of this study was to develop a method for estimating 3-D coordinates of lower trunk muscles using orientation angles during a motion. Traditional 3-D motion analysis system with DLT technique was used to track down the locations of eight reference markers which were attached on the back of the subject. In order to estimate the orientations of individual lumbar vertebrae and musculoskeletal parameters of the lower trunk muscle, the rotation matrix of the middle trunk reference frame relative to the lower trunk reference frame was determined and the angular locations of individual lumbar vertebrae were estimated by partitioning the orientation angles (Cardan angles) that represent the relative angles between the rotations of the middle and lower trunks. When the orientation angles of individual intervertebral joints were known at a given instant, the instantaneous coordinates of the origin and insertion for all selected muscles relative to the L5 local reference frame were obtained by applying the transformation matrix to the original coordinates which were relative to a local reference frame (S1, L4, L3, L2, or L1) in a rotation sequence about the Z-, X- and Y-axes. The multiplication of transformation matrices was performed to estimate the geometry and kinematics of all selected muscles. The time histories of the 3-D coordinates of the origin and insertion of all selected muscles relative to the center of the L4-L5 motion segment were determined for each trial.

UNCERTAINTY PROPAGATION ANALYSIS FOR YONGGWANG NUCLEAR UNIT 4 BY MCCARD/MASTER CORE ANALYSIS SYSTEM

  • Park, Ho Jin;Lee, Dong Hyuk;Shim, Hyung Jin;Kim, Chang Hyo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제46권3호
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    • pp.291-298
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    • 2014
  • This paper concerns estimating uncertainties of the core neutronics design parameters of power reactors by direct sampling method (DSM) calculations based on the two-step McCARD/MASTER design system in which McCARD is used to generate the fuel assembly (FA) homogenized few group constants (FGCs) while MASTER is used to conduct the core neutronics design computation. It presents an extended application of the uncertainty propagation analysis method originally designed for uncertainty quantification of the FA FGCs as a way to produce the covariances between the FGCs of any pair of FAs comprising the core, or the covariance matrix of the FA FGCs required for random sampling of the FA FGCs input sets into direct sampling core calculations by MASTER. For illustrative purposes, the uncertainties of core design parameters such as the effective multiplication factor ($k_{eff}$), normalized FA power densities, power peaking factors, etc. for the beginning of life (BOL) core of Yonggwang nuclear unit 4 (YGN4) at the hot zero power and all rods out are estimated by the McCARD/MASTER-based DSM computations. The results are compared with those from the uncertainty propagation analysis method based on the McCARD-predicted sensitivity coefficients of nuclear design parameters and the cross section covariance data.

Free vibration and harmonic response of cracked frames using a single variable shear deformation theory

  • Bozyigit, Baran;Yesilce, Yusuf;Wahab, Magd Abdel
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제74권1호
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    • pp.33-54
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    • 2020
  • The aim of this study is to calculate natural frequencies and harmonic responses of cracked frames with general boundary conditions by using transfer matrix method (TMM). The TMM is a straightforward technique to obtain harmonic responses and natural frequencies of frame structures as the method is based on constructing a relationship between state vectors of two ends of structure by a chain multiplication procedure. A single variable shear deformation theory (SVSDT) is applied, as well as, Timoshenko beam theory (TBT) and Euler-Bernoulli beam theory (EBT) for comparison purposes. Firstly, free vibration analysis of intact and cracked frames are performed for different crack ratios using TMM. The crack is modelled by means of a linear rotational spring that divides frame members into segments. The results are verified by experimental data and finite element method (FEM) solutions. The harmonic response curves that represent resonant and anti-resonant frequencies directly are plotted for various crack lengths. It is seen that the TMM can be used effectively for harmonic response analysis of cracked frames as well as natural frequencies calculation. The results imply that the SVSDT is an efficient alternative for investigation of cracked frame vibrations especially with thick frame members. Moreover, EBT results can easily be obtained by ignoring shear deformation related terms from governing equation of motion of SVSDT.

Hadamard변환을 이용한 영상신호의 전송량 압축에 관한 연구 (A Study on Image Data Compression by using Hadamard Transform)

  • 박주용;이문호;김동용;이광재
    • 한국통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.251-258
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    • 1986
  • TV와 같은 영상신호에는 중복도가 많이 존재하며, 이를 줄이기 위한 여러가지 방법들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 Hadamard 변환을 이용하여 computer simulation과 실험 모델을 제작하여 데이터 압축에 관해 연구하였다. Hadamard matrix는 +1과 -1로 구성되며, row vector들은 서로 orthogonal하고 변환된 signal을 계산하기 위해서는 가산과 감산만이 필요하기 때문에 가산뿐 아니라 승산이 필요한 Fourier transform등 다른 orthogonal transform 에 비해 hardware구성이 용이하다. 링컨데이타 (64$ imes$64)를 8차와 16차 Hadamard 변환으로 simulation하였고, 8차를 hardware로 구성하였으며 이 경우 이론과 실험을 통해 연구한 결과 좋은 화질을 얻기 위해서는 2.0bits/sample가 필요했다.

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Gabor 코사인과 사인 변환의 기저함수 절단 효과 (Basis Function Truncation Effect of the Gabor Cosine and Sine Transform)

  • 이적식
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제11B권3호
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    • pp.303-308
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    • 2004
  • Gabor 코사인과 사인 변환은 영상주파수 성분을 국부적으로 표현하므로 영상과 비디오 압축 알고리즘에 사용될 수 있다. 압축과 복원에 사용되는 순방향과 역방향 행렬 변환식의 계산 복잡도는 O($N^3$)이다. 이 논문에서는 기저함수들의 길이를 절단하여, 희소기저행렬을 생성하고, 영상압축과 복원에 적용하여 실시간 처리에 용이하게 변환 계산량을 감소시키고자 한다. 기저함수 길이가 감소함에 따라서, 기저함수 에너지에 미치는 절단의 영향을 조사하고 다른 여러 측정량의 변화를 살펴본다. 실험 결과로부터 약 1% 이하의 성능저하로 11배의 곱하기/더하기 수를 감소시킬 수 있음을 보았다.

VLSI 구현을 위한 정수화 DCT 개발 (Development of Integer DCT for VLSI Implementation)

  • 곽훈성;이종하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.1928-1934
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    • 1993
  • 본 논문에서는 VLSI 구현을 위하여 IC의 구조를 간단하게 하고 정수 연산을 수행하는 정수화 DCT에 대한 고속 알고리즘을 제안하였다. 정수화 DCT의 고속 알고리즘은 Chen의 행열 분해 방식을 사용하여 구현하였다. 이 고속 알고리즘은 직접적인 정수화 DCT 계산방식에 비해 덧셈과 곱셈수의 연산수가 크게 감소하였으며, 덧셈수는 DCT의 고속 알고리즘의 경우와 같으며, 곱셈수는 N가 8일 때는 DCT의 고속 알고리즘의 경우와 같지만 N가 8보다 클 경우 곱셈수가 현저하게 감소한다. 뿐만아니라 유한길이 연산으로 인한 DCT의 성능 저하를 극복 할 수 있다.

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블록단위 대역분할/DCT 부호화 (Block-based subband/DCT coding)

  • 김정권;이상욱;이충웅
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권2호
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    • pp.97-105
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    • 1998
  • Subband/DCT coding has been introduced in order to transmit images of various resultions using one given image-codec, for nowadays there are various grades of quality in visual communication services. However, subband/DCT results in the increawse of multiplication number and memory size. In order to resolve this problem, we propose block-based subband/DCT coding in this paper. In block-based subband/DCT, the number of multiplications is not only reduced because we combine subband decomposistion with DCT, but the size of memory is also reduced because images can be parallel-processed block by block. We show that the number of multiplications is reduced, by analyzing the property ofblock-based subband/DCT matrix mathematically, and examine the performance of proposed coder, which adopts JPEG as backhand-coder after block-based subband/DCT.

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Convergence Analysis of Noise Robust Modified AP(affine projection) Algorithm

  • Kim, Hyun-Tae;Park, Jang-Sik
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권1호
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    • pp.23-28
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    • 2010
  • According to increasing projection order, the AP algorithm bas noise amplification problem in large background noise. This phenomenon degrades the performances of the AP algorithm. In this paper, we analyze convergence characteristic of the AP algorithm and then suggest a noise robust modified AP algorithm for reducing this problem. The proposed algorithm normalizes the update equation to reduce noise amplification of AP algorithm, by adding the multiplication of error power and projection order to auto-covariance matrix of input signal. By computer simulation, we show the improved performance than conventional AP algorithm.