• 제목/요약/키워드: Numerical Waveform

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스트리머 방식 탐사 자료의 동시 송신원 전파형 역산을 위한 Global correlation 기반 목적함수 최적화 연구 (A Study on Optimization of the Global-Correlation-Based Objective Function for the Simultaneous-Source Full Waveform Inversion with Streamer-Type Data)

  • 손우현;편석준;장동혁;박윤희
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제15권3호
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    • pp.129-135
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    • 2012
  • 동시 송신원 전파형 역산 기법은 계산량을 획기적으로 줄여 전파형 역산의 적용성을 높여준다. 그러나 다수의 송신원 모음 자료를 동시에 모델링하여 사용하기 때문에 관측 자료의 수진기 위치가 송신원에 따라 다른 경우, 나머지(residual) 파동장에 불필요한 값을 생성하게 되고 이는 파형역산의 수렴성을 저해하게 된다. 특히, 제한된 벌림 거리(offset)를 갖는 스트리머 방식의 탐사자료는 동시 송신원 기법을 적용하기에 가장 어려운 자료 형태이다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 최근에 global correlation에 기반한 목적함수가 제안되었고, 시간영역 전파형 역산에 성공적으로 적용되었다. 그러나 이 기법은 변형된 목적함수를 사용하기 때문에 나머지 파동장이 왜곡되고 경우에 따라 역산 결과에 부정적인 영향을 주기도 한다. 또한, 여러 가지 장점을 갖고 있는 주파수 영역 파형역산에 적용된 사례는 아직 보고된 적이 없다. 본 논문에서는 이러한 나머지 파동장의 왜곡을 최소화하기 위해 global correlation 계산 시 사용하는 자료에 진폭감쇠 기법을 적용한다. 진폭감쇠를 적용한 자료는 global correlation의 특성을 최적화하여 나머지 파동장의 왜곡을 줄이고 파형역산 결과를 향상시킨다. 시간 영역에서 구한 나머지 파동장을 주파수 영역에서 역전파시킴으로써 global correlation기법을 주파수 영역에서 구현한다. 스트리머 방식의 합성 탐사자료를 이용한 예제를 통해 본 논문에서 제안한 기법이 기존의 global correlation 목적함수에 기반한 동시 송신원 전파형 역산보다 향상된 결과를 얻을 수 있음을 보여준다.

전파형 역산을 이용한 시추공 영상의 분해능 (Resolution Limits of Cross-Well Seismic Imaging Using Full Waveform Inversion)

  • 조창수;이희일;서정희
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제5권1호
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    • pp.33-45
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    • 2002
  • 주시 토모그래피의 한계인 분해능을 극복하기 위하여 새로운 영상화 기법이 요구되며 그 중의 하나가 파형 역산이다. 파형 역산은 위상뿐만 아니라 파동의 진폭을 동시에 이용하므로 지하구조를 고해상으로 영상화할 수 있는 기법이다. 그러나 파형역산은 전파와 역전파의 모형반응 계산이 요구되므로 많은 계산 시간이 요구된다. 본 연구에서는 파형역산 기법에서 효율적인 합성 파동장 계산을 위하여 속도-응력법을 이용하였다. 시추공 영상화 기법들의 분해능을 알아 보기 위하여 수치모형에 적용, 비교하여 파형역산과 주시 토모그래피의 분해능을 살펴보았다. 파형역산의 분해능 한계는 Schuster가 유도한 구조보정의 분해능 한계와 유사함을 알 수 있었다. 시추공의 기하학적인 문제로 인한 커버리지의 부족의 문제는 VSP자료를 적용함으로서 해결할 수 있어 수평적인 분해능이 향상되었다. 또한 구현된 알고리듬의 현장적용성을 평가하기 위하여 실제와 유사한 이론모형에 적용해보았으며 이 때 발생하는 비선형성을 줄이기 위해 초기치로 주시역산 토모그램을 적용하여 좋은 결과를 얻었다.

쓰나미 파형이 수중식생의 에너지소산에 미치는 영향 (Effects of Tsunami Waveform on Energy Dissipation of Aquatic Vegetation)

  • 이우동;박종률;전호성;허동수
    • 한국해양공학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.121-129
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    • 2017
  • The present study numerically investigated the influence of the waveform distribution on the tsunami-vegetation interaction using a non-reflected wave generation system for various tsunami waveforms in a two-dimensional numerical wave tank. First, it was possible to determine the wave attenuation mechanism due to the tsunami-vegetation interaction from the spatial waveform, flow field, vorticity field, and wave height distribution. The combination of fluid resistance in the vegetation and a large gap and creates a vortex according to the flow velocity difference in and out of the vegetation zone. Thus, the energy of a tsunami was increasingly reduced, resulting in a gradual reduction in wave height. Compared to existing approximation theories, the double volumetric ratio of the waveform increased the reflection coefficient of the tsunami-vegetation interaction by 34%, while decreasing the transfer coefficient and energy attenuation coefficient by 25% and 13%, respectively. Therefore, the hydraulic characteristics of a tsunami is highly likely to be underestimated if the solitary wave of the approximation theory is applied for the tsunami.

실측진동파형을 이용한 발파 동해석 기법에 관한 연구 (A Study on the Blasting Dynamic Analysis using the Measurement Vibration Waveform)

  • 최성웅;박의섭;선우춘;정소걸
    • 터널과지하공간
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    • 제14권2호
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    • pp.108-120
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    • 2004
  • 발파작업으로 인해 발생하는 발파진동이 암반 및 주위 구조물에 미치는 영향을 분석하기 위한 동하중해석이 최근 급격히 증가하고 있다. 하지만 일반적인 동하중 해석은 발파압력이력곡선을 통하여 얻어진 발파하중을 입력 자료로 사용하고 있으므로 복잡한 지질 구조를 갖는 암반에 대해서는 그 신뢰도가 떨어지고 있다. 이에 본 연구에서는 해석 대상 지역에서의 발파작업을 통해 직접 획득된 발파진동파형을 그대로 입력 자료로 활용하였으며, 인도네시아 Pasir 노천 채광장에 대한 현장 적용을 통해 사면의 현재 상황을 수치 해석적으로 정확히 모사함으로써 발파진동파형을 입력 자료로 활용하는 기법에 대한 검증이 가능하였다.

구동파형에 따른 잉크액적 형성 실험 및 해석 (Experiments and analysis of droplet formation influenced by driving waveform)

  • 신동윤
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.26-29
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    • 2008
  • In the fields of electronics and displays where inkjet printing has demonstrated its capability to fabricate colorant subpixels of thin film transistor liquid crystal(TFT LCD) color filters and organic light emitting diode (OLED) displays, conducting tracks and TFTs, the production of satellite droplets is one of primary things to eliminate because they generally deteriorate the pattern quality. To understand the production mechanism of satellite droplets in this paper, driving waveforms such as monopolar and bipolar were employed and the influence of the pulse duration time were investigated in both experimental and numerical aspects.

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수리/수치파동수조에서 안정적인 쓰나미 조파를 위한 고찰 (A Study on Stable Generation of Tsunami in Hydraulic/Numerical Wave Tank)

  • 이우동;박종률;전호성;허동수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권5호
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    • pp.805-817
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    • 2016
  • 본 연구에서는 쓰나미에 대응할 수 있는 다양한 파형의 고립파를 수리/수치파동수조에서 안정적으로 생성시키기 위하여 기존의 고립파 근사이론에 관한 검토를 수행하였다. 그리고 이 근사이론식을 토대로 다양한 고립파의 파형을 추정할 수 있는 두 가지 방법을 제안하였다. 이 방법들은 기존의 고립파 근사식들을 토대로 파형분포조절계수와 가상수심계수를 적용하여 다양한 파형 및 유속을 추정하는 절차를 거친다. 새롭게 제안한 고립파 추정방법들을 수리/수치파동수조의 조파에 적용하였다. 그 결과, 수리파동수조에서는 조파기의 위치정보신호를 추정할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 수리모형실험의 입력신호와 매우 유사한 것을 확인할 수 있었다. 수치파동수조에서는 파랑을 생성하기 위하여 고립파의 파형 및 유속을 적용하였다. 그리고 기존의 고립파 근사이론으로는 재현할 수 없었던 쓰나미의 파형을 조파할 수 있었고, 기존 실험결과와 높은 일치도를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이로써 수리/수치파동수조에서 안정적인 쓰나미를 생성하기 위하여 제안한 두가지 추정방법의 타당성 및 유효성을 확인할 수 있었다.

직접파를 이용한 배경매질 유속정보 도출과 유속을 고려한 파형역산의 적용 (Extraction of Flow Velocity Information using Direct Wave and Application of Waveform Inversion Considering Flow Velocity)

  • 이다운;정우근;신성렬;배호석
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제20권4호
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    • pp.199-206
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    • 2017
  • 해상탐사에서 얻어지는 현장자료는 바람, 파도, 조류, 배경매질의 유속 등 다양한 환경요소에 영향을 받는다. 배경매질의 유속을 제외한 대부분의 환경요소는 자료처리 단계에서 적절한 보정이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 배경매질의 유속정보가 파형역산에 미치는 영향을 분석하기 위해 배경매질의 유속정보를 고려하는 파동 방정식 모델링을 활용하여 관측자료를 생성하고, 생성된 자료를 통해 수치 실험을 진행하였다. 수치예제에는 다소 비현실적인 유속이 적용된 결과도 포함되어 있다. 이와 더불어, 탐사자료의 유속정보를 수치적 기법으로 도출하여 역산을 수행하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 수정된 Marmousi2 모델에 적용하여 유속에 따른 결과를 얻고자 하였다. 기존의 유속을 고려하지 않은 역산 결과와 제안된 알고리즘으로 수행한 역산 결과 비교를 통해 유속의 세기가 갱신되는 물성정보에 미치는 영향을 확인하였다.

Improvement of Maneuvering Feeling of Human-Mechanical Cooperative System and Its Application to Electric Power Steering System

  • Mukai, Yasuhiko;Ukai, Hiroyuki;Iwasaki, Makoto;Matsui, Nobuyuki;Hayashi, Jiro;Makino, Nobuhiko;Ishikawa, Hiroshi
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.728-733
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    • 2003
  • In human-mechanical cooperative systems, a significant issue is to improve the control performance and the maneuvering feeling of human operation. However, since it is not easy to evaluate the feeling of operators numerically, control engineers design controllers only through experience. Thus, in this paper, a new evaluation method for control performance of human-mechanical cooperative system is proposed based on the reserge waveform. Various distortions of waveform represent deteriorations of control performance and maneuvering feeling. In some cases, since there is a tradeoff between the control performance and the maneuvering feeling, it is difficult to compensate for both of them by usual feedback controllers. To overcome this situation, the two degrees of freedom control system is applied to human-mechanical cooperative system. Some numerical simulation results for an electric power steering system are shown to confirm the effectiveness of proposed control design method.

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OFDM MIMO radar waveform design for targets identification

  • Bai, Ting;Zheng, Nae;Chen, Song
    • ETRI Journal
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    • 제40권5호
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    • pp.592-603
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    • 2018
  • In order to obtain better target identification performance, an efficient waveform design method with high range resolution and low sidelobe level for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) multiple-input multiple-output (MIMO) radar is proposed in this paper. First, the wideband CP-based OFDM signal is transmitted on each antenna to guarantee large bandwidth and high range resolution. Next, a complex orthogonal design (COD) is utilized to achieve code domain orthogonality among antennas, so that the spatial diversity can be obtained in MIMO radar, and only the range sidelobe on the first antenna needs suppressing. Furthermore, sidelobe suppression is expressed as an optimization problem. The integrated sidelobe level (ISL) is adopted to construct the objective function, which is solved using the Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno (BFGS) algorithm. The numerical results demonstrate the superiority in performance (high resolution, strict orthogonality, and low sidelobe level) of the proposed method compared to existing algorithms.

Robust Transmission Waveform Design for Distributed Multiple-Radar Systems Based on Low Probability of Intercept

  • Shi, Chenguang;Wang, Fei;Sellathurai, Mathini;Zhou, Jianjiang;Zhang, Huan
    • ETRI Journal
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    • 제38권1호
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    • pp.70-80
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    • 2016
  • This paper addresses the problem of robust waveform design for distributed multiple-radar systems (DMRSs) based on low probability of intercept (LPI), where signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) and mutual information (MI) are utilized as the metrics for target detection and information extraction, respectively. Recognizing that a precise characterization of a target spectrum is impossible to capture in practice, we consider that a target spectrum lies in an uncertainty class bounded by known upper and lower bounds. Based on this model, robust waveform design approaches for the DMRS are developed based on LPI-SINR and LPI-MI criteria, where the total transmitting energy is minimized for a given system performance. Numerical results show the effectiveness of the proposed approaches.