The nonlinear characteristics of a suspension is directly related to the ride quality of a passenger car. In this study, a dynamic experiment for a spring and a damper of a passenger car is performed to analyze the nonlinear characteristics using MTS 1-axial testing machine and a mathematical nonlinear dynamic suspension model based on experimental data is devised to estimate the ride quality using Billings' method. The devised nonlinear model is applied to the ride quality analysis using K factor and the effect of suspension parameters is examined. As a result, the friction between the cylinder and the piston of a damper is the most effective parameter for the ride quality of a passenger car.
This paper proposes a repeat-back jamming signal detection scheme that utilizes a combined pseudo random noise signal that is effective for processing a global positioning system (GPS) repeat-back jamming signal with the early minus late phase scheme to alleviate any existing multipath signal detection. The proposed scheme uses the combined pseudo random noise signal to treat repeat-back jamming signals like similar multipath signals and can effectively detect a repeat-back jamming signal by applying the early minus late phase scheme to a combined pseudo random noise signal. Through a Monte-Carlo simulation, the detection probability of the proposed scheme is better than the one of the conventional scheme under low jamming to signal power ratio.
In this paper, an input receiver with a hysteresis characteristic that can work at voltage levels between 0.9 V and 5 V is proposed. The input receiver can be used as a wide voltage range Schmitt trigger also. At the same time, reliable circuit operation is ensured. According to the research findings, this is the first time a wide voltage range Schmitt trigger is being reported. The proposed circuit is compared with previously reported input receivers, and it is shown that the circuit has better noise immunity. The proposed input receiver ends the need for a separate Schmitt trigger and input buffer. The frequency of operation is also higher than that of the previously reported receiver. The circuit is simulated using HSPICE at 0.35-${\mu}m$ standard thin oxide technology. Monte Carlo analysis is conducted at different process conditions, showing that the proposed circuit works well for different process conditions at different voltage levels of operation. A noise impulse of ($V_{CC}/2$) magnitude is added to the input voltage to show that the receiver receives the correct logic level even in the presence of noise. Here, $V_{CC}$ is the fixed voltage supply of 3.3 V.
In this paper, we verify the performance of LDPC coded OFDM/DS system by Monte-Carlo simulation of BER on Eb/No. The simulation results show that LDPC coded OFDM/DS has a strong anti-jamming characteristic over pulse-noise jammer and partial-band noise jammer. The performance of LDPC coded OFDM/DS system is evaluated on both faded waveforms and non-faded waveforms. For non-faded waveforms, high coding gain is attained due to LDPC, even when waveforms have short PN sequence and JSR is only 5dB. Especially, the increase in the repeated number of LDPC decoding enhances coding gain. However, faded waveforms cannot achieve sufficient average effect when PN sequence is short. High coding gain of faded waveforms can be achieved by extending length of PN sequence. In addition, we compare LDPC coded OFDM/DS system with Convolutional coded OFDM/DS system. The simulation results illustrate that when LDPC coded OFDM/DS system with short PN sequence has sufficient average effects, the system shows lower BER than Convolutional coded OFDM/DS system with long PN sequence.
본 논문에서는 센서 시스템에 유입된 60Hz 라인 주파수 잡음의 영향을 효과적으로 제거하기 위한 상태 변수 필터(state variable filter, SVF) 구조의 대역 억제 필터(band rejection filter, BRF)를 제안한다. 기존 SVF 구조의 BRF는 추가적인 연산 증폭기(operational amplifier, OPAMP)를 사용하여 저역 통과 필터(low pass filter, LPF) 출력과 고역 통과 필터(high pass filter, HPF) 출력 간의 합 또는 입력 신호와 대역 통과 필터(band pass filter, BPF) 출력 간의 차를 구함으로써 구현한다. 따라서 BRF의 신호 감쇄를 결정하는 노치 주파수(notch frequency)와 노치 깊이(notch depth)가 신호의 합 또는 차를 구하는데 사용한 저항의 허용 오차(tolerance)에 크게 의존된다. 반면에 제안 된 BRF는 SVF 구조 내에 BRF 출력이 자연발생적으로 형성되기 때문에 각 포트 간의 조합이 필요 없게 되어 기존 BRF와 달리 노치 주파수와 노치 깊이가 저항의 허용 오차에 영향을 받지 않는다. 제안된 BRF의 노치 주파수는 59.99Hz이며 몬테 카를로 시뮬레이션 결과를 통해 저항의 허용 오차에 전혀 영향을 받지 않는 것을 확인할 수 있었다. 노치 깊이도 평균 -42.54dB, 표준편차 0.63dB를 가져 BRF로서 정상적인 동작이 가능함을 확인하였다. 또한 제안된 BRF를 가지고 60Hz 잡음에 간섭이 된 심전도 신호에 대하여 잡음 필터링을 적용한 결과를 보여주었으며 60Hz 잡음이 적절하게 억제되는 것을 확인할 수 있었다.
강화학습에서 근사함수로써 사용되는 딥 인공 신경망은 이론적으로도 실제와 같은 근접한 결과를 나타낸다. 다양한 실질적인 성공 사례에서 시간차 학습(TD) 은 몬테-칼로 학습(MC) 보다 더 나은 결과를 보여주고 있다. 하지만, 일부 선행 연구 중에서 리워드가 매우 드문드문 발생하는 환경이거나, 딜레이가 생기는 경우, MC 가 TD 보다 더 나음을 보여주고 있다. 또한, 에이전트가 환경으로부터 받는 정보가 부분적일 때에, MC가 TD보다 우수함을 나타낸다. 이러한 환경들은 대부분 5-스텝 큐-러닝이나 20-스텝 큐-러닝으로 볼 수 있는데, 이러한 환경들은 성능-퇴보를 낮추는데 도움 되는 긴 롤-아웃 없이도 실험이 계속 진행될 수 있는 환경들이다. 즉, 긴롤-아웃에 상관없는 노이지가 있는 네트웍이 대표적인데, 이때에는 TD 보다는 시간적 에러에 견고한 MC 이거나 MC와 거의 동일한 학습이 더 나은 결과를 보여주고 있다. 이러한 해당 선행 연구들은 TD가 MC보다 낫다고 하는 기존의 통념에 위배되는 것이다. 다시 말하면, 해당 연구들은 TD만의 사용이 아니라, MC와 TD의 병합된 사용이 더 나음을 이론적이기 보다 경험적 예시로써 보여주고 있다. 따라서, 본 연구에서는 선행 연구들에서 보여준 결과를 바탕으로 하고, 해당 연구들에서 사용했던 특별한 리워드에 의한 복잡한 함수 없이, MC와 TD의 밸런스를 랜덤하게 맞추는 좀 더 간단한 방법으로 MC와 TD를 병합하고자 한다. 본 연구의 MC와 TD의 랜덤 병합에 의한 DQN과 TD-학습만을 사용한 이미 잘 알려진 DQN과 비교하여, 본 연구에서 제안한 MC와 TD의 랜덤 병합이 우수한 학습 방법임을 OpenAI Gym의 시뮬레이션을 통하여 증명하였다.
An, Dawn;Choi, Joo-Ho;Kim, Nam H.;Pattabhiraman, Sriram
Structural Engineering and Mechanics
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제37권4호
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pp.427-442
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2011
In fatigue life design of mechanical components, uncertainties arising from materials and manufacturing processes should be taken into account for ensuring reliability. A common practice is to apply a safety factor in conjunction with a physics model for evaluating the lifecycle, which most likely relies on the designer's experience. Due to conservative design, predictions are often in disagreement with field observations, which makes it difficult to schedule maintenance. In this paper, the Bayesian technique, which incorporates the field failure data into prior knowledge, is used to obtain a more dependable prediction of fatigue life. The effects of prior knowledge, noise in data, and bias in measurements on the distribution of fatigue life are discussed in detail. By assuming a distribution type of fatigue life, its parameters are identified first, followed by estimating the distribution of fatigue life, which represents the degree of belief of the fatigue life conditional to the observed data. As more data are provided, the values will be updated to reduce the credible interval. The results can be used in various needs such as a risk analysis, reliability based design optimization, maintenance scheduling, or validation of reliability analysis codes. In order to obtain the posterior distribution, the Markov Chain Monte Carlo technique is employed, which is a modern statistical computational method which effectively draws the samples of the given distribution. Field data of turbine components are exploited to illustrate our approach, which counts as a regular inspection of the number of failed blades in a turbine disk.
This paper presents vision-based techniques for underwater landmark detection, map-based localization, and SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) in structured underwater environments. A variety of underwater tasks require an underwater robot to be able to successfully perform autonomous navigation, but the available sensors for accurate localization are limited. A vision sensor among the available sensors is very useful for performing short range tasks, in spite of harsh underwater conditions including low visibility, noise, and large areas of featureless topography. To overcome these problems and to a utilize vision sensor for underwater localization, we propose a novel vision-based object detection technique to be applied to MCL (Monte Carlo Localization) and EKF (Extended Kalman Filter)-based SLAM algorithms. In the image processing step, a weighted correlation coefficient-based template matching and color-based image segmentation method are proposed to improve the conventional approach. In the localization step, in order to apply the landmark detection results to MCL and EKF-SLAM, dead-reckoning information and landmark detection results are used for prediction and update phases, respectively. The performance of the proposed technique is evaluated by experiments with an underwater robot platform in an indoor water tank and the results are discussed.
표적 추적에서 기동은 오랫동안 다루기 어려운 문제로 여겨져 왔다. 급격한 가속도 변화와 같은 표적의 기동이 발생하면 추적필터는 그 정상적인 예측치를 산출해내기 어렵기 때문이다. 이러한 표적기동을 다루기 위해 몇가지 기법들이 제시되었는데 천연색 잡음, IE, VD(가변 차원), IMM(다중모델), jump형 프로세스 및 jerk 모델로 나타내는 것 등이다. 본 논문에서는 최근에 관심을 끌고 있는 jerk 모델(가속도의 미분으로 기동을 표시함)에 대한 추적성능을 분석한다. 먼저 jerk를 포함하는 칼만필터를 3차원 문제에 대해 기술한다. 이 필터를 사용하여 시정수 변화에 대한 추적성능을 Monte-Carlo 시뮬레이션을 통해 해석한다. 특히, jerk 모델의 경우 과도응답 성능이 저하되므로 이에 대한 해석을 별도로 추가하였다.
적응형 협력 시스템은 송신단과 수신단, 릴레이와 수신단사이의 순시 신호 대 잡음비의 차이를 기반으로 동작한다. 특별히, 만약 송신단과 수신단사이의 채널 환경이 릴레이와 수신단사이의 채널 환경보다 좋다면 송신단은 송신단의 가용한 전력으로 수신단까지 신호를 전송한다. 그렇지않다면, 송신단은 첫번째 시간 슬롯에서는 보다 적은 전력으로 신호를 브로드캐스팅하며 두번째 시간 슬롯에서는 릴레이가 수신된 신호를 올바르게 복호할 경우에는 해당 신호를 다시 인코딩하여 목적지로 전송하며 올바르게 복호가 되지 않는다면 송신단은 나머지 전력으로 수신단까지 신호를 전송한다. 본 논문에서는 첫째로, 직접 전송과 협력 전송의 확률적 계산을 통하여 주파수 효율성을 수식적으로 이끌어내며 각 전송방식의 비트오류확률(BER) 수식을 고려하여 적응형 협력 기법의 비트오류확률(BER)을 계산한다. 마지막으로 Monte-Carlo 시뮬레이션을 통하여 제안하는 기법의 성능을 확인한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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