• 제목/요약/키워드: in-phase and quadrature

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Vibrational characteristics of sandwich annular plates with damaged core and FG face sheets

  • Xi, Fei
    • Steel and Composite Structures
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    • 제44권1호
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    • pp.65-79
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    • 2022
  • The main goal of this paper is to study the vibration of damaged core laminated annular plates with FG face sheets based on a three-dimensional theory of elasticity. The structures are made of a damaged isotropic core and two external face sheets. These skins are strengthened at the nanoscale level by randomly oriented Carbon nanotubes (CNTs) and are reinforced at the microscale stage by oriented straight fibers. These reinforcing phases are included in a polymer matrix and a three-phase approach based on the Eshelby-Mori-Tanaka scheme and on the Halpin-Tsai approach, which is developed to compute the overall mechanical properties of the composite material. In this study the effect of microcracks on the vibrational characteristic of the sandwich plate is considered. In particular, the structures are made by an isotropic core that undergoes a progressive uniform damage, which is modeled as a decay of the mechanical properties expressed in terms of engineering constants. These defects are uniformly distributed and affect the central layer of the plates independently from the direction, this phenomenon is known as "isotropic damage" and it is fully described by a scalar parameter. Three complicated equations of motion for the sectorial plates under consideration are semi-analytically solved by using 2-D differential quadrature method. Using the 2-D differential quadrature method in the r- and z-directions, allows one to deal with sandwich annular plate with arbitrary thickness distribution of material properties and also to implement the effects of different boundary conditions of the structure efficiently and in an exact manner. The fast rate of convergence and accuracy of the method are investigated through the different solved examples. The sandwich annular plate is assumed to have any arbitrary boundary conditions at the circular edges including simply supported, clamped and, free. Several parametric analyses are carried out to investigate the mechanical behavior of these multi-layered structures depending on the damage features, through-the-thickness distribution, and boundary conditions.

Using three-dimensional theory of elasticity for vibration analysis of laminated sectorial plates

  • Liyuan Zhao;Man Wang;Rui Yang;Meng Zhao;Zenghao Song;N. Bohlooli
    • Steel and Composite Structures
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    • 제48권1호
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    • pp.1-17
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    • 2023
  • The main goal of this paper is to study vibration of damaged core laminated sectorial plates with Functionally graded (FG) face sheets based on three-dimensional theory of elasticity. The structures are made of a damaged isotropic core and two external face sheets. These skins are strengthened at the nanoscale level by randomly oriented Carbon nanotubes (CNTs) and are reinforced at the microscale stage by oriented straight fibers. These reinforcing phases are included in a polymer matrix and a three-phase approach based on the Eshelby-Mori-Tanaka scheme and on the Halpin-Tsai approach, which is developed to compute the overall mechanical properties of the composite material. Three complicated equations of motion for the sectorial plates under consideration are semi-analytically solved by using 2-D differential quadrature method. Using the 2-D differential quadrature method in the r- and z-directions, allows one to deal with sandwich annular sector plate with arbitrary thickness distribution of material properties and also to implement the effects of different boundary conditions of the structure efficiently and in an exact manner. The fast rate of convergence and accuracy of the method are investigated through the different solved examples. The sandwich annular sector plate is assumed to be simply supported in the radial edges while any arbitrary boundary conditions are applied to the other two circular edges including simply supported, clamped and free. Several parametric analyses are carried out to investigate the mechanical behavior of these multi-layered structures depending on the damage features, through-the-thickness distribution and boundary conditions.

OFDM 시스템에서 주파수 선택적 페이딩 채널과 RF 불완전 변환 극복을 위한 기저대역 신호보상 기법 (Baseband Signal Compensation Scheme for Frequency Selective Fading Channel and RF Impairments in OFDM System)

  • 김재길;김정빈;황진용;신동철;안재민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권1C호
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    • pp.55-64
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    • 2010
  • 본 논문에서는 직접변환 RF 송수신기를 채용하는 직교주파수분할다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 송수신기의 IQ 불균형과 수신기의 위상잡음, 그리고 주파수 선택적 페이딩에 의한 채널 왜곡을 종합적으로 분석하여 기저대역에서 이들 왜곡을 보상하는 보상기법을 제안한다. 제안된 보상기법은 훈련심벌을 이용하여 합성 왜곡성분을 추정하는 초기 왜곡추정과 데이터 심벌에 포함되는 파일럿 심벌을 이용한 잔여 왜곡성분 추정과정을 포함하고 있으며 이들을 종합하여 합성왜곡성분을 제거한다. 시뮬레이션 결과로부터 제안된 보상기법은 IQ 불균형, 위상잡음과 주파수 선택적 페이딩 채널이 혼합된 신호왜곡을 동시에 보상할 수 있음을 확인하였다.

2차 샘플링을 이용한 2-D 도플러 시스템의 시뮬레이션과 시스템구현에 관한 연구 (A study on the implementation simulation and system for 2-D doppler system using second-order sampling)

  • 임춘성;임용곤
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.147-156
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    • 1990
  • A two-dimensional pulsed doppler system for ultrasonic blood velocity doppler signals is studied and implemented. The second-order sampling method and serial data processing procedures are utillized in the sys- tem, which eliminates the untuning problems at phase channels in the quadrature detection method as well as in the channels of parallel data processing. rho digital signal processor used in this system allows a hardware savings and flexible design options. The efficiency of the various mean frequency estimators in the second-order sampling system is examined by computer simulation as a function of the intersequence sample delay time. The temporal delay for the quadrature component is changed from $1/(4f_o){\;}to{\;}3/(4f_o){\;}and{\;}5/(4f_o)$ where to is the center frequency of the transducer, It is found that autocorrelator is the optimum frequency estimator for the second-order sampling: with !he intersequence sample delay of $1/(4f_o){\;}to{\;}3/(4f_o){\;}and{\;}5/(4f_o)$. The qualitative variation and information proportional to blood velocity in the vessel system are obtained in the VIVO experiments.

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Open-Loop Polar Transmitter에 적용 가능한 테일러 급수 근사식과 CORDIC 기법 성능 비교 및 평가 (Performance Comparison of Taylor Series Approximation and CORDIC Algorithm for an Open-Loop Polar Transmitter)

  • 김선호;임성빈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권9호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • DPM (Digital Phase wrapping Modulation) open-loop polar transmitter는 in-phase와 quadrature 신호를 진폭(envelope) 신호와 위상(phase) 신호로 변환한 후 신호의 사상화 과정을 거쳐 광대역 통신 시스템에서의 효율적인 적용이 가능하다. 사상화 과정은 일반적인 통신 시스템에서의 양자화와 유사하며 그 과정에서 발생하는 오차를 고려할 때 좌표계 변환부에 CORDIC (COordinates Rotation DIgital Computer) 알고리듬 대신 테일러 급수 근사 기법의 사용이 가능하다. 본 논문에서는 테일러 급수 근사 기법을 광대역 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템용 DPM polar transmitter의 직교 좌표계-극 좌표계(cartesian to polar coordinate) 변환부에 적용하는 방안에 대한 연구를 수행하였다. 기존의 방법은 CORDIC 알고리듬을 채용하고 있다. 이것을 효율적으로 적용하기 위해 모의 실험을 통해 각각의 기법에 대한 평균제곱오차 (MSE : Mean Square Error) 성능을 측정하고, 설계 관점에서 허용된 CORDIC 오차를 기준으로 알고리듬의 최소 반복횟수와 테일러 급수의 최소 근사 차수를 찾는다. 또한 FPGA 전달 지연속도를 비교한 결과에 의하면 CORDIC 알고리듬 대신 낮은 차수의 테일러 급수 근사 기법을 사용해 좌표 변환부의 처리 속도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

W-CDMA 사용자장치 RF 구현을 위한 I/Q 열화성능요구규격 연구 (A Study on Performance Requirement of I/Q Impairments for RF Implementation in W-CDMA User Equipment)

  • 이일규
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.148-154
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    • 2005
  • 본 논문은 QPSK 변조방식을 사용하는 W-CDMA 사용자 설비 시스템에서 진폭 불균형 및 위상 불균형과 같은 RF I/Q 성능열화 요인들에 의한 시스템 성능열화 현상을 다루었다. I/Q 진폭 및 위상 에러에 의한 인접 심볼 간 거리변화를 이용하여 BER 성능 열화를 분석하였고, Matlab 시뮬레이션을 통해 I/Q 진폭 및 위상 에러에 의한 BER 성능열화를 검토하였다. 테스트를 고려하여 구현된 RF 트랜시버와 변복조 측정 장비를 이용하여 성능열화를 에러 벡터 크기 값으로 측정함으로써 하드웨어 구현관점에서 W-CDMA사용자 설비 시스템의 I/Q 진폭 및 위상 에러에 관한 최소 성능요구 사항과 성능열화 요인 측정 방법을 제시하였다.

CORDIC 알고리즘을 이용한 QPSK 디지털 수신기의 위상 복원 및 진폭보상방안 (A Phase Recovery and Amplitude Compensation Scheme for QPSK All Digital Receiver Using CORDIC Algorithm)

  • 서광남;김종훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권12C호
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    • pp.1029-1034
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    • 2010
  • QPSK 디지털 수신기는 전송 경로 또는 송수신기 간의 클럭 차이에 의해 발생하는 위상 편차를 보정하기 위해 위상 복원 방안이 필요하다. 널리 사용되고 있는 디지털 Costas 위상 복원 루프는 입력신호의 주파수/위상 복원 성능이 입력 신호의 전력에 따라 달라지므로 별도의 자동 이득조정 (AGC) 루프가 필요하고, 이는 하드웨어 구현시 시스템의 복잡도와 사용 자원을 증가시킨다. 본 논문에서는 입력 전력에 관계없이 일정한 위상 보정 기능을 수행할 수 있으며 타이밍 복원을 위한 AGC를 동시에 제공할 수 있는 위상 보정 및 진폭 보상 방안을 제안하였다. 제안된 방안은 CORDIC 알고리즘을 사용하여 입력 신호의 위상 및 진폭 정보를 분리하여 각각 처리하며 시스템의 복장도 및 사용 자원을 대폭 절감할 수 있으며, C++ 및 Model Sim을 사용한 모의실험을 통해 본 논문에서 제안한 위상 복원 루프의 동작을 검증하였다.

훈련신호의 부호를 사용한 OFDM 시스템의 심볼동기 (Symbol Synchronization of OFDM Systems using Signs of Preamble Signals)

  • 황진권
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권5A호
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    • pp.502-513
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    • 2004
  • 본 논문에서는 IEEE 802.11a의 OPDM 시스템에서 짧은 훈련신호(Short Preamble)의 I(inphase)와 Q(quadrature) 성분의 부호만을 사용한 심볼동기 기법을 제시한다. 이 심블동기 기법에서는 짧은 훈련신호를 2배의 Nyquist 속도로 표본화하고 자기상관(autocorrelation)과 상호상관(cross-correlation)을 모두 적용한다. 이 동기기법의 장점은 짬은 훈련신호 동안에 수신신호의 ACG(automatic gain control)를 병행할 수 있고 그 구현회로도 복잡하지 않다는 것이다. 무선채널의 다중경로, 송수신기의 편차주파수, 그리고 잡음에 대한 모의실험을 통하여 제시된 심볼동기 기법의 성능을 검증한다.

Static bending study of AFG nanobeam using local stress-and strain-driven nonlocal integral models

  • Yuan Tang;Hai Qing
    • Advances in nano research
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    • 제16권3호
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    • pp.265-272
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    • 2024
  • In this paper, the problem of static bending of axially functionally graded (AFG) nanobeam is formulated with the local stress(Lσ)- and strain-driven(εD) two-phase local/nonlocal integral models (TPNIMs). The novelty of the present study aims to compare the size-effects of nonlocal integral models on bending deflections of AFG Euler-Bernoulli nano-beams. The integral relation between strain and nonlocal stress components based on two types nonlocal integral models is transformed unitedly and equivalently into differential form with constitutive boundary conditions. Purely LσD- and εD-NIMs would lead to ill-posed mathematical formulation, and Purely εD- and LσD-nonlocal differential models (NDM) may result in inconsistent size-dependent bending responses. The general differential quadrature method is applied to obtain the numerical results for bending deflection and moment of AFG nanobeam subjected to different boundary and loading conditions. The influence of AFG index, nonlocal models, and nonlocal parameters on the bending deflections of AFG Euler-Bernoulli nanobeams is investigated numerically. A consistent softening effects can be obtained for both LσD- and εD-TPNIMs. The results from current work may provide useful guidelines for designing and optimizing AFG Euler-Bernoulli beam based nano instruments.

복사에 관여하는 유한 원통형 매질에서의 복사열 전달 (Radiative Heat Transfer in Radiatively Particpating Finite Cylindrical Media - Exact and P-N Solutions -)

  • 서인수;손종관;임승욱;이준식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1428-1437
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    • 1988
  • 본 연구에서는 흡수, 방사 및 비등방성 산란을 하는 축대칭 유한원통형매질에 서의 형식해로부터 Gaussian Quadrature를 이용하여 수치적으로 엄밀해를 구하고 P-1 과 P-3근사해법을 통하여 얻어진 해와 비교하여 P-1과 P-3근사해법의 타당성을 검토하 였다.또한 매질의 광학두께, 산란알베도, 벽면방사율, 형상계수 등을 주요 파라미 터로 하여 이들의 영향에 대하여 고찰하였다.