With the increasing demands for mobile wireless sensor networks in recent years, designing an energy-efficient clustering and routing protocol has become very important. This paper provides an analytical model to evaluate the power consumption of a mobile sensor node. Based on this, a clustering algorithm is designed to optimize the energy efficiency during cluster head formation. A genetic algorithm technique is employed to find the near-optimal threshold for residual energy below which a node has to give up its role of being the cluster head. This clustering algorithm along with a hybrid routing concept is applied as the near-optimal energy-efficient routing technique to increase the overall efficiency of the network. Compared to the mobile low energy adaptive clustering hierarchy protocol, the simulation studies reveal that the energy-efficient routing technique produces a longer network lifetime and achieves better energy efficiency.
This paper presents a robust and speed-sensorless stator flux estimation for induction motor direct torque control. The proposed observer is based on sliding mode approach. Stator electrical equations are used in the rotor orientation reference frame to eliminate the observer dependence on rotor speed. Lyapunov's concept for systems stability is adopted to confine the observer gain. Furthermore, the sensitivity of the observer to parameter mismatch is recovered with an adaptation technique. The nonlinearities of the pulse width modulation voltage source inverter are estimated and compensated to enhance stability at low speeds. Therefore, a new method based on the model reference adaptive system is proposed. Simulation and experimental results are shown to verify the feasibility and effectiveness of the proposed algorithms.
Design of secure and efficient public-key encryption schemes under weaker computational assumptions has been regarded as an important and challenging task. As far as ElGamal-type encryption schemes are concerned, some variants of the original ElGamal encryption scheme based on weaker computational assumption have been proposed: Although security of the ElGamal variant of Fujisaki-Okamoto public -key encryption scheme and Cramer and Shoup's encryption scheme is based on the Decisional Diffie-Hellman Assumption (DDH-A), security of the recent Pointcheval's ElGamal encryption variant is based on the Computational Diffie-Hellman Assumption (CDH-A), which is known to be weaker than DDH-A. In this paper, we propose new ElGamal encryption variants whose security is based on CDH-A and the Elliptic Curve Computational Diffie-Hellman Assumption (EC-CDH-A). Also, we show that the proposed variants are secure against the adaptive chosen-ciphertext attack in the random oracle model. An important feature of the proposed variants is length-efficiency which provides shorter ciphertexts than those of other schemes.
To achieve confidentiality, integrity, authentication, and non-repudiation simultaneously, the concept of signcryption was introduced by combining encryption and a signature in a single scheme. Certificate-based encryption schemes are designed to resolve the key escrow problem of identity-based encryption, as well as to simplify the certificate management problem in traditional public key cryptosystems. In this paper, we propose a new certificate-based signcryption scheme that has been proved to be secure against adaptive chosen ciphertext attacks and existentially unforgeable against chosen-message attacks in the random oracle model. Our scheme is not based on pairing and thus is efficient and practical. Furthermore, it allows a signcrypted message to be immediately verified by the public key of the sender. This means that verification and decryption of the signcrypted message are decoupled. To the best of our knowledge, this is the first signcryption scheme without pairing to have this feature.
This paper proposes an efficient computation-aware mode decision and search point (SP) allocation algorithm for spatial and quality scalabilities in Scalable Video Coding. In our proposal, a linear model is derived to allocate the computation for macroblocks in enhancement layers by using the rate distortion costs of the base layer. In addition, an adaptive SP decision algorithm is proposed to decide the number of SPs for motion estimation under the constraint of the allocated computation. Experiment results demonstrate that the proposed algorithm allocates the computation resource efficiently and outperforms other works in rate distortion performance under the same computational availability constraint.
Modeling nonlinear friction effects is a challenging problem. In this paper, a tracking controller is proposed for a system with uncertain nonlinear friction dynamics. Instead of using a specific friction model, we assume that the friction dynamics are represented by a function, which is unknown except its being continuously differentiable and Lipschitz continuous with known Lipschitz constants. It is shown that the scheme results in friction identification and trajectory position and velocity tracking. The analysis is done using Lyapunov-based stability method.
In this paper, we present a fuzzy logic based tuner for continuous on-line tuning of PID controllers. The essential idea of the scheme is to parameterize a Ziegler-Nichols-like tuning formula by a singler parameter .alpha., then to use an on line fuzzy logic to self-tune the parameter. The adaptive scaling makes the controller robust against large variations in parametric and dynamics uncertainties in the plant model. New self-tuning controller has the ability to decide when to use PI or PID control by extracting process dynamics from relay experiments. These scheme lead to improved performance of the transient and steady state behavior of the closed loop system, including processes with nonminimum phase processes.
In this paper, the design method of sliding mode control (SMC) system for SISO linear system is discussed. First, we consider the similarity between the design method of sliding mode hyper plane using the strict positive realness and the characteristics of zeros of feedback system and the design method of simple adaptive control. Based on such a consideration, we propose the new design method of SMC system using parallel dynamic compensator. As a result, SMC system can be constructed only with the derivative of output signal for controlled plant. The performance of SMC system designed by proposed method is confirmed through the numerical example.
This paper investigated the speed sensorless indirect vector control of a two-phase induction motor to implement adjustable-speed drive for low-power applications. The sliding mode observer estimates rotor speed. The convergence of the nonlinear time-varying observer along with the asymptotic stability of the controller was analyzed. To define the control action which maintains the motion on the sliding manifold, an 'equivalent control' concept was used. It was simulated and implemented on a sensorless indirect vector drive for 150W two-phase induction motor. The simulation and experimental results demonstrated effectiveness of the estimation method.
Inherent opportunities on research for restoring high resolution image from low resolution images are increasing in these days. Super resolution image reconstruction is the process of combining multiple low resolution images to form a higher resolution one. To achieve super resolution reconstruction, proper observation model which is based on subpixel shift information is required. In this context, the importance of the subpixel registration cannot be estimated because subpixel shift information cannot be obtained from original image. This paper presents a regularized adaptive super resolution reconstruction method based on phase correlated subpixel registration, where the Constrained Least Squares(CLS) Restoration is adopted as a post process.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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