• Wind and Structures
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• 제21권6호
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• pp.693-707
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• 2015

The efficiency of wind turbines (WT) is primarily reflected in their ability to generate electricity at any time. Downtimes of WTs due to "conventional" inspections are cost-intensive and undesirable for investors. For this reason, there is a need for structural health monitoring (SHM) systems, to enable service and maintenance on demand and to increase the inspection intervals. In general, monitoring increases the cost effectiveness of WTs. This publication concentrates on the application of two vibration-based SHM algorithms for stability and structural change monitoring of offshore WTs. Only data driven, output-only algorithms based on stochastic subspace identification (SSI) in time domain are considered. The centerpiece of this paper deals with the rough mathematical description of the dynamic behavior of offshore WTs and with the basic presentation of stochastic subspace-based algorithms and their application to these structures. Due to the early stage of the industrial application of SHM on offshore WT on the one side and the required confidentiality to the plant manufacturer and operator on the other side, up to now it is not possible to analyze different isolated structural damages resp. changes in a systematic manner, directly by means of in-situ measurement and to make these "acknowledgements" publicly available. For this reason, the sensitivity of the methods for monitoring purposes are demonstrated through their application on long time measurements from a 1:10 large scale test rig of an offshore WT under different conditions: undamaged, different levels of loosened bolt connections between tower parts, different levels of fouling, scouring and structure inclination. The limitation and further requirements for the approaches and their applicability on real foundations are discussed along the paper.

• 한국음향학회지
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• 제23권2호
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• pp.125-133
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• 2004

참조 신호를 이용한 어레이 형상추정 기법은 일반적으로 참조 신호가 어레이로부터 충분히 먼 원거리에 위치한다고 가정하고 있다. 그러나 실제 해양 환경에서 어레이를 운용하는 경우 참조 신호와 어레이 사이의 거리는 충분히 떨어져 있지 않아 원거리 신호 모델을 바탕으로 한 기존의 기법들은 하이드로폰의 좌표 추정 시 많은 오차가 발생하게 된다 본 논문에서는 근거리 신호모델을 이용한 부공간 근사기반의 어레이 형상추정 기법을 제안하였다. 제안된 기법에서는 기준하이드로폰에 대한 시간 지연 성분을 이용하여 근거리 참조 신호를 모델링하고, 어레이 형상 추정을 위한 근거리 파라미터를 구한다. 근거리 파라미터를 이용하여 기존의 원거리 형상 추정 기법을 일반화함으로써 참조 신호의 거리에 관계없이 하이드로폰의 좌표 추정이 가능한 기법을 제안하였다. 그리고 제안된 기법의 Cramer-Rao Lower Bound를 유도하였다. 모의실험 결과 참조 신호의 거리에 관계없이 제안된 기법이 기존의 기법에 비해 보다 정확하게 하이드로폰의 좌표를 추정할 수 있음을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권4호
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• pp.1063-1075
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• 2012

To locate an object accurately in the wireless sensor networks, the distance measure based on time-delay plays an important role. In this paper, we propose a maximum likelihood (ML) time-delay estimation algorithm in multi-path wireless propagation channel. We get the joint probability density function after sampling the frequency domain response of the multi-path channel, which could be obtained by the vector network analyzer. Based on the ML criterion, the time-delay values of different paths are estimated. Considering the ML function is non-linear with respect to the multi-path time-delays, we first obtain the coarse values of different paths using the subspace fitting algorithm, then take them as an initial point, and finally get the ML time-delay estimation values with the pattern searching optimization method. The simulation results show that although the ML estimation variance could not reach the Cramer-Rao lower bounds (CRLB), its performance is superior to that of subspace fitting algorithm, and could be seen as a fine algorithm.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권5호
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• pp.25-32
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• 2011

본 논문에서는 MIMO 시스템에서 최적의 수신 성능을 제공하면서 낮은 복잡도를 요구하는 부분 검색 공간 기반의 검파 기법이 제안된다. 최적의 최대 우도 검파기는 신호의 전체 검색 공간을 활용하기 때문에 많은 복잡도를 요구하게 되는 데, 이에 대한 해결 방안으로 신호의 부분 검색 공간에 기반한 부분 후보 심볼 벡터 생성 기법이 제안된다. 또한, 최적의 수신 성능을 제공하기 위해서 전체 검색 공간에 기반한 전체 후보 심볼 벡터 생성 기법이 제안된다. 결론적으로 제안하는 부분 검색 공간 기반의 검파 기법은 MIMO 시스템에서 낮은 복잡도를 필요하면서 최적의 수신 성능을 제공하는 검파기법으로 사용될 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.139-145
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• 2010

본 논문에서는 이동 기지국 채널 환경에 적용될 수 있는 이동 기지국 Cell ID 검출 및 신호대잡음비 추정 알고리즘을 제안한다. 제안된 Cell ID 추정 알고리즘은, 부공간(Subspace)을 이용하여 이동 셀 내에서 사용 중인 Cell ID를 추정하는 알고리즘이다. 제안된 이동기지국 SNR 추정 알고리즘은 고유값과 잡음 부공간 수를 이용하여 SNR을 추정하는 알고리즘이다. 모의실험을 통하여 기존의 상관계수를 이용한 방법들과 제안된 알고리즘들을 비교한 결과 Cell ID 검출 및 신호대잡음비 추정 성능이 매우 우수함이 입증하였고, 배경 잡음 및 간섭 신호로 인한 열악한 고속 채널환경에서 제안된 알고리즘이 적합함을 보였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.687-690
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• 1999

Many high-resolution algorithms based on the eigen-decomposition analysis of observed covariance matrix, such as MVE, MUSIC, and EVM, have been proposed. However, the resolution of spectral estimates for these algorithms is severely degraded when Signal-to-Noise Ratio (SNR) is low and arrival angles of signal are close to each other. And EVM and MUSIC is powerful for the characteristic of SNR. But have the limitation that the number of signals presented is known. While MVE is bad the characteristic of SNR. In this study, we propose a modified MVE to enhance the resolution for Direction-Of-Arrival (DOA) estimation of underwater acoustic signal. This is to remove the limitation that existing algorithms should know the information for the number of signals. Because the algorithms founded on the eigen value estimate DOA with only the noise subspace, they have the high-resolution characteristic. And then, with the method reducing the effect of the signal subspace, we are to reduce the degradation because of complementary relationship between the signal subspace and the noise subspace. This paper, with using the simulation data, we have estimated the proposed algorithms, compared it with other high-resolution algorithms. The simulation results show that the modified MVE proposed is accurate and has a better resolution even though SNR is low, under the same condition.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권10A호
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• pp.906-911
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• 2005

본 논문에서는 제한된 피드백 정보를 사용하는 공간 다중화 기법에 사용될 수 있는 부 공간 방식 기반 preceding 기법을 제안한다. 제안된 preceding 기법은 수신기에서 다수의 공통 기저 집합(common basis sets)으로 부터 용량을 최대로 하는 기저들을 선택하고, 선택된 기저들은 feedback 정보를 통해 송신기에 전달되곤 송신기에서는 선택된 기저들로 이루처진 preceding 행렬을 구성한다. 선택된 기저들은 해당 기저들이 속한 기저 집합의 index에 대한 feedback 정보와 선택된 기저 집합에서 각 기저들의 선택 여부에 대한 feedback 정보를 통해 송신기로 feedback된다. 선택된 기저 집합 index는 송수신기가 약속한 공통 기저 집합 중에서 해당 MIMP 채널의 부 공간의 좌표(coordinate)에 가장 적합한 좌표를 나타내고, 해당 좌표에서 상당한 양의 에너지를 포함하는 기저들을 선택함으로써 적은 feedback 정보량으로 MIMO 채널을 묘사한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 부 공간 방식 기반 preceding 기법이 적은 feedback 정보량을 사용하면서 폐루프 MIMO 용량 (closed-loop MIMO capacity)에 근접하는 용량을 제공함을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1161-1166
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• 2005

본 논문에서는 제한된 피드백 정보를 사용하는 공간 다중화 기법에 사용될 수 있는 부 공간 방식 기반 preceding 기법을 제안한다. 제안된 preceding 기법은 수신기에서 다수의 공통 기저 집합(common basis sets)으로부터 용량을 최대로 하는 기저들을 선택하고, 선택된 기저들은 feedback 정보를 통해 송신기에 전달되고, 송신기에서는 선택된 기저들로 이루어진 precoding 행렬을 구성한다. 선택된 기저들은 해당 기저들이 속한 기저 집합의 index에 대한 feedback 정의와 선택된 기저 집합에서 각 기저들의 선택 여부에 대한 feedback 정보를 통해 송신기로 feedback된다. 선택된 기저 집합 index는 송수신기가 약속한 공통 기저 집합중에서 해당 MIMO 채널의 부 공간의 좌표(coordinate)에 가장 적합한 좌표를 나타내고, 해당 좌표에서 상당한 양의 에너지를 포함하는 기저들을 선택함으로써 적은 feedback 정보량으로 MIMO 채널을 묘사하다. 시뮬레이션을 통해 제안된 부 공간 방식 기반 precoding 기법이 적은 feedback 정보량을 사용하면서 폐루프 MIMO 용량 (closed-loop MIMO capacity)에 근접하는 용량을 제공함을 보인다.

• ETRI Journal
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• 제35권1호
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• pp.173-176
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• 2013

Existing symmetric cryptography-based solutions against pollution attacks for network coding systems suffer various drawbacks, such as highly complicated key distribution and vulnerable security against collusion. This letter presents a novel homomorphic subspace message authentication code (MAC) scheme that can thwart pollution attacks in an efficient way. The basic idea is to exploit the combination of the symmetric cryptography and linear subspace properties of network coding. The proposed scheme can tolerate the compromise of up to r-1 intermediate nodes when r source keys are used. Compared to previous MAC solutions, less secret keys are needed for the source and only one secret key is distributed to each intermediate node.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제4권4호
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• pp.365-379
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• 2017

This paper presents a comparison of the black-box and the physics based derived gray-box models for subspace identification for structures subjected to support-excitation. The study compares the damage detection capabilities of both these methods for linear time invariant (LTI) systems as well as linear time-varying (LTV) systems by extending the gray-box model for time-varying systems using short-time windows. The numerically simulated IASC-ASCE Phase-I benchmark building has been used to compare the two methods for different damage scenarios. The efficacy of the two methods for the identification of stiffness parameters has been studied in the presence of different levels of sensor noise to simulate on-field conditions. The proposed extension of the gray-box model for LTV systems has been shown to outperform the black-box model in capturing the variation in stiffness parameters for the benchmark building.