본 논문에서는 전치왜곡 방식의 선형화기를 이용하여 전력증폭기의 비선형성을 개선하였다. 전치왜곡기는 0도 3㏈ 커플러, 90도 3㏈ 커플러, 이득보상용 증폭기, Shottky 다이오드 그리고 이득 감쇄기로 구성되었다. 선형화된 전력증폭기는 대역폭 1960MHz~1980MHz에서 54㏈ 이득특성을 얻었다. IMD(Inter Modulation Distortion) 특성으로는 39㏈m/Toneⓐ1.23MHz 출력특성을 나타낼 때 -58㏈c의 특성을 나타내었다. 본 논문의 선형화기는 약 14㏈의 IMD개선 성능을 보였다.
This paper presents a simple approach for the selective harmonic elimination (SHE) of multilevel inverter based on the transistor-clamped H-bridge (TCHB) family. The SHE modulation is derived from the sinusoidal voltage-angle equal criteria corresponding to the optimized switching angles. The switching angles are computed offline by solving transcendental non-linear equations characterizing the harmonic contents using the Newton-Raphson method to produce an optimum stepped output. Simulation and experimental tests are conducted for verification of the analytical solutions. An Altera DE2 field-programmable gate array (FPGA) board is used as the digital controller device in order to verify the proposed SHE modulation in real-time applications. An analysis of the voltage total harmonic distortion (THD) has been obtained for multiple output voltage cases. In terms of the THD, the results showed that the higher the number of output levels, the lower the THD due to an increase number of harmonic orders being eliminated.
무선 광 통신 시스템에서 고속의 데이터를 전송하기 위한 방법으로 대역 효율이 높은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템이 연구되고 있다. OFDM 시스템은 PAPR(peak to average power ratio)이 높고 비선형 에러와 디바이스의 불균형으로 발생하는 ICI(inter channel interference)가 발생한다. 무선 광통신 시스템에서 LED(light emission diode)의 구동 전류에 의하여 구동되는 광 출력 파워는 비선형이며 전송 신호는 왜곡된다. 그러므로 비선형 LED 전달함수와 OFDM 신호에 의한 방사된 광 출력의 수신 성능에 대한 연구가 진행되었다. 비선형 왜곡에 의해 발생하는 효과는 기존의 무선 통신에서 사용되는 OFDM의 비선형 특성과 다르며 BER 성능을 저감시킨다. 본 연구에서는 최근 연구된 LED의 비선형성 전달함수를 적용하며, 비선형 왜곡과 Back-off에 의하여 수신기의 주파수영역에서 진폭 감쇄와 ICI를 발생시키므로, BER 성능을 개선시키기 위한 방법을 제안한다. 먼저 LED의 비선형 왜곡을 감소시키기 위한 새로운 PAPR저감 기법을 제안하며, 또한 수산 성능을 향상시키기 위하여 적응형 채널 추정 방식과 전송된 신호를 사용하여 SNR(signal to power ratio)을 개선하여 BER(bit error rate)을 개선하였다. 제안된 방법들을 시뮬레이션 결과를 통하여 확인한다.
큰 온도 변화를 받는 이종 접합 복합재는 재료의 서로 다른 열팽창 특성으로 인해 열에 의한 형상 왜곡이 발생되기 쉽다. 성형 과정에서 이종 접합 복합재 구조물의 제작 공정 중의 형상 왜곡 현상을 고려하기 위해서 구성하는 각각의 복합재료들에 대한 열팽창 특성 분석이 우선적으로 요구된다. 본 논문에서는 Carbon/Epoxy와 Silica/Phenolic의 이종접합 복합재료 시편의 열변형 특성을 측정하기 위해 디지털 영상 상관 기법(DIC)을 활용하였다. 이종 접합 복합재 시편의 열변형에 대해 수치 해석을 수행하였고 이를 실험 결과와 비교하였다. 수치해석을 통한 예측 결과는 실험을 통하여 입증되었다.
Precast roofing systems employing prestressed elements often serve as smart structural solutions for the construction of industrial buildings. The precast concrete elements usually employed are highly engineered, and often consist in thin-walled members, characterised by a complex behaviour in fire. The present study was carried out after a fire event damaged a precast industrial building made with prestressed beam and roof elements, and non-prestressed curved barrel vault elements interposed in between the spaced roof elements. As a consequence of the exposure to the fire, the main elements were found standing, although some locally damaged and distorted, and the local collapse of few curved barrel vault elements was observed in one edge row only. In order to understand and interpret the observed structural performance of the roof system under fire, a full fire safety engineering process was carried out according to the following steps: (a) realistic temperature-time curves acting on the structural elements were simulated through computational fluid dynamics, (b) temperature distribution within the concrete elements was obtained with non-linear thermal analysis in variable regime, (c) strength and deformation of the concrete elements were checked with non-linear thermal-mechanical analysis. The analysis of the results allowed to identify the causes of the local collapses occurred, attributable to the distortion caused by temperature to the elements causing loss of support in early fire stage rather than to the material strength reduction due to the progressive exposure of the elements to fire. Finally, practical hints are provided to avoid such a phenomenon to occur when designing similar structures.
The purpose of this study is to determine the proper fillet weld size for the stiffeners on hull bottom plate of crude oil tanker. To achieve it, the effective notch stress and hot spot stress of the fillet weld with leg length specified in the rule were evaluated by using comprehensive FE analyses. Based on the results, the fatigue damages at each location of weld were calculated. Meanwhile the transitional behavior of initial welding distortion in the hull bottom plate under the design conditions was investigated by using a non-linear FEA. Welding distortion and residual stress introduced during fabrication process were considered as initial imperfections. According to FE analysis results, if the fillet leg length satisfies the design criteria of the classification society, the concern on the root failure at the fillet welds in the bottom hull plate during the design life can be negligible. In addition, considering the transitional behavior of the distortion during the service life, the fillet leg length should be minimized.
볼록거울을 사용하여 CCTV시스템을 만들면 카메라 수를 줄이는 효과가 있다. 이 경우 볼록거울 영상은 횐 영상이므로 평면영상처럼 변환해야 한다. 이 경우에, 중앙에 비추인 영상은 평면 영상으로 변환 후에도 왜곡이 거의 없지만 거울의 테두리 부근에서 얻은 영상을 변환하면 왜곡이 심하게 나타나서 영상 내의 물체를 식별하기가 어려워진다. 이는 볼록거울의 특성으로, 입사각이 겹쳐지면서 생기는 영상 겹침이 일어나기 때문이다. 거기에다 먼 곳에서 오는 빛의 산란과 그로 인한 블러링이 영상을 왜곡 시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 이러한 왜곡을 극복하기 위해 편이 등고선 확장 방법과 비선형 파동방정식의 후진대입 해를 이용하여 빛의 산란효과를 줄이는 방법을 제안한다. 보통의 선형적 방법으로는 주파수 영역에서 푸리에 변수가 겹치는 신호로부터 블러드 노이즈를 분리해 낼 수가 없음은 알려져 있다. 그러나 비선형 변분법적 공식을 사용하면 그 블러드 노이즈 제거에 큰 효과를 볼 수 있다. 본 논문의 제안요소는 이 변분법적 공식을 사용하기 전에 편이 등고선 확장정리를 사용하여 영상겹침을 줄이고 파동방정식을 사용하여 산란효과를 줄이는 방법을 사용하는 것이다. 제안 결과를 분석하기 위해 PSNR값을 조사하였더니 파동방정식을 사용한 결과가 사용하지 않은 기존결과에 비해 4dB정도 개선된 값을 보였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제17권1호
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pp.239-260
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2023
The underwater acoustic wireless communication networks are generally formed by the different autonomous underwater acoustic vehicles, and transceivers interconnected to the bottom of the ocean with battery deployed modems. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has become the most popular modulation technique in underwater acoustic communication due to its high data transmission and robustness over other symmetrical modulation techniques. To maintain the operability of underwater acoustic communication networks, the power consumption of battery-operated transceivers becomes a vital necessity to be minimized. The OFDM technology has a major lack of peak to average power ratio (PAPR) which results in the consumption of more power, creating non-linear distortion and increasing the bit error rate (BER). To overcome this situation, we have contributed our symmetry research into three dimensions. Firstly, we propose a machine learning-based underwater acoustic communication system through long short-term memory neural network (LSTM-NN). Secondly, the proposed LSTM-NN reduces the PAPR and makes the system reliable and efficient, which turns into a better performance of BER. Finally, the simulation and water tank experimental data results are executed which proves that the LSTM-NN is the best solution for mitigating the PAPR with non-linear distortion and complexity in the overall communication system.
The International Electrotechnical Commission (IEC) 61788-26:2020 provides guidelines for measuring the critical current of Rare-earth barium copper oxide (REBCO) tapes using two methods: linear ramp and step-hold methods. The critical current measurement criterion, 1 or 0.1 μV/cm of electric field from IEC 61788-26 has been normally applied to REBCO coils or magnets. No-insulation (NI) winding technique has many advantages in aspects of electrical and thermal stability and mechanical integrity. However, the leak current from the NI REBCO coil can cause distortion in critical current measurement due to the characteristic resistance which causes the radial current flow paths. In this paper, we simulated the NI REBCO coil by applying both linear ramp and step-hold methods based on a simplified equivalent circuit model. Using the circuit analysis, we analyzed and evaluated both methods. By using the equivalent circuit model, we can evaluate the critical current of the NI REBCO coil, resulting in an estimation error within 0.1%. We also evaluate the accuracy of critical current measurement using both the linear ramp and step-hold methods. The accuracy of the linear ramp method is influenced by the inductive voltage, whereas the accuracy of the step-hold method depends on the duration of the hold-time. An adequate hold time, typically 5 to 10 times the time constant (τ), makes the step-hold method more accurate than the linear ramp method.
자동차를 위한 전방향(omni-directional) 감시 시스템, 로봇의 시각 역할 등 다양한 비전 시스템에서 카메라가 장착되어 사용되고 있다. AVM(Around View Monitoring) 시스템에서 그리드 패턴의 코너를 검출하기 위해서는 광각 카메라에서 획득한 비선형적인 방사 왜곡을 가진 영상의 왜곡 보정 작업을 수행한 후 왜곡이 보정된 영상 내부의 그리드 패턴 각 코너들을 자동으로 검출하여야 한다. 기존 AVM 시스템에 사용되는 직선과 코너 검출 방법에는 Sub-Pixel, 허프 변환 등이 있으나, Sub-Pixel 방법은 자동검출이 어렵고, 허프변환은 정확도에 문제가 있다. 따라서, 본 논문에서는 왜곡 보정 영상을 입력 영상으로 받아 그리드 패턴의 코너를 자동으로 정확하게 검출하는 방법을 설계하고 구현하여 성능을 평가함으로써 AVM 시스템에서 코너를 검출하는 부분에 적용시킬 수 있음을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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