• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.913-916
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• 2007

In this paper, the possibility of time reversal phenomenon was investigated in damage detection of structure. In conventional lamb wave techniques, damage is identified by comparing the measured data (baseline signals) and the current data. But this method can lead to high false signal in the intact condition of structures due to environmental conditions of the structures. So in this studying, we investigate the possibility of damage detection in the aluminum plate using the time reversal phenomenon of lamb waves.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.89-103
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• 2009

이 연구에서는 얇은 판형구조물의 손상탐지에 널리 사용되어오는 램파에 시간반전(time reversal)개념의 적용성을 이론적으로 규명한다. 고전적 시간반전 음향학에 의하면, 센서에서의 출력신호를 시간영역에서 반전 후 재입사시켜 원래의 가진점으로 돌려보내면, 그 가진점에서 원래 입력신호가 복원된다. 그러나 램파에 시간반전과정을 적용하게 되면 램파 고유의 분산성과 판 경계에서의 파 반사로 인해 시간반전성이 복잡한 양상을 띠게 된다. 이러한 램파의 시간반전성을 보다 잘 이해하기 위해 이 연구에서는 램파의 시간반전과정을 이론적으로 규명한다. 특히, 램파의 내부모드분산, 다중모드분산, 그리고 판 경계면에서의 램파의 반사가 시간반전성에 미치는 영향을 정식화하였다 간단한 수치예제를 통해 이 연구에서 제시된 이론적 발견들의 타당성을 검증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권12C호
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• pp.1623-1632
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• 2004

본 논문에서는 전형적인 실내 무선 채널 환경에서 초광대역 (Ultra Wide Band; UWB) 신호의 고속 동기 획득을 위한 Single-Dwell 연속 통기 탐색 기반의 Linear 탐색 알고리즘 및 Bit Reversal 탐색 알고리즘에 대한 성능분석을 수행하였다. IEEE 802.15 Task Group 3a UWB 실내 무선 채널 환경에서 프레임 구간 및 탐색 단위 구간 등의 변화에 따른 모의실험 결과. Linear 탐색 알고리즘보다 Bit Reversal 탐색 알고리즘이 정규화된 평균 동기 획득 소요 시간에 대해 단연 우수함을 확인하였으며, 탐색 종료 구간의 범위 변화에 따른 정규화된 평균 동기 획득 소요 시간이 이상적인 경우와 거의 일치함을 확인하였다. 특히, Bit Reversal 탐색 알고리즘의 경우 탐색 단위 구간이 세밀할수록 동일한 소요 시간에 대해 더욱 정확한 동기 획득 성능을 얻음을 확인할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제35권5호
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• pp.389-394
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• 2016

수중음향통신에서 다중 입출력(Multiple-Input-Multiple-Output, MIMO) 환경은 인접 심볼 간 간섭뿐만아니라 송신기 간의 채널 간 간섭의 영향으로 인하여 수신 신호의 왜곡이 발생하는 특징을 갖는다. 신호 보상을 위하여 시역전 기술이 이용되었지만 기존의 시역전 기술은 채널 간 간섭을 효과적으로 제거하지 못하는 한계가 있다. 본 논문에서는 채널간 간섭의 제거를 위해 일반화된 부엽 제거기(Generalized Sidelobe Canceller, GSC)를 적용한 시역전 기술을 제안한다. 제안된 방법의 검증을 위해 FAF05(The Focused Acoustic Forecasting 05) 해상 실험 데이터를 이용하여 기존의 시역전 기술과의 통신 성능 비교를 수행하였으며, 그 결과 제안된 방법에 대한 통신 성능이 기존의 시역전 기술에 비해 향상됨을 확인 할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제33권6호
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• pp.392-399
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• 2014

수중음향통신에서는 다중경로에 의한 지연확산 채널과 조류로 인한 자연적 유동 혹은 인위적인 플랫폼 이동 등으로 도플러 확산 채널이 발생한다. 이로 인하여 발생하는 인접 심볼 간 간섭을 제거하기 위하여 등화기가 사용되고 있으나 다중 경로 등의 음향 환경정보를 사용하고 있지 않다. 반면 수동형 시역전의 경우 한 방향 전파과정으로 산출한 채널응답특성의 수치적 정합필터를 통하여 자기 등화를 수행하게 되므로 등화기보다 비교적 단순한 알고리즘으로 간섭을 제거하는 특성을 갖는다. 본 논문에서는 2010년 동해에서 수행한 통신 실험의 실측 데이터에 수동형 시역전을 적용하여 다중경로로 인한 간섭을 제거하고, 통신성능이 향상됨을 보이고자 한다. 이를 검증하기 위하여 수동형 시역전의 적용 전/후의 신호 대 간섭 잡음비를 비교하고 분석한다. 또한 수동형 시역전과 적응형 등화기의 알고리즘을 각각 독립적으로 수행하여 비트오류율을 산출하고 이를 비교하여 수동형 시역전의 통신성능을 검증한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제32권4호
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• pp.253-266
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• 2023

The time-reversal method is employed to improve the ability of pipeline defect detection, and a new approach of identifying the pipeline defect depth is proposed in this research. When the L(0,2) mode ultrasonic guided wave excited through a lead zirconate titinate (PZT) transduce array propagates along the pipeline with a defect, it will interact with the defect and be partially converted to flexural F(n, m) modes and longitudinal L(0,1) mode. Using a receiving PZT array attached axisymmetrically around the pipeline, the L(0,2) reflection signal as well as the mode conversion signals at the defect are obtained. An appropriate rectangle window is used to intercept the L(0,2) reflection signal and the mode conversion signals from the obtained direct detection signals. The intercepted signals are time reversed and re-excited in the pipeline again, result in the guided wave energy focusing on the pipeline defect, the L(0,2) reflection and the L(0,1) mode conversion signals being enhanced to a higher level, especially for the small defect in the early crack stage. Besides the L(0,2) reflection signal, the L(0,1) mode conversion signal also contains useful pipeline defect information. It is possible to identify the pipeline defect depth by monitoring the variation trend of L(0,2) and L(0,1) reflection coefficients. The finite element method (FEM) simulation and experiment results are given in the paper, the enhancement of pipeline defect reflection signals by time-reversal method is obvious, and the way to identify pipeline defect depth is demonstrated to be effective.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권6호
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• pp.64-74
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• 2010

This paper proposes a new TR-based baseline-free SHM technique in which the time-reversal (TR) property of the guided Lamb waves is utilized. The new TR-based SHM technique has two distinct features when compared with the other TR-based SHM techniques: (1) The backward TR process commonly conducted by the measurement is replaced by the computation-based process; (2) In place of the comparison method, the TOF information of the damage signal extracted from the reconstructed signal is used for the damage diagnosis in conjunction with the imaging method which enables us to represent the damage as an image. The proposed TR-based SHM technique is then validated through the damage diagnosis experiment for an aluminum plate with a damage at different locations.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.285-289
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• 2018

본 논문에서는 지능적인 원거리 무선전력전송의 방식으로 시간 역전(time reversal) 기반 전파 집속 방법을 제시하였다. 시간 역전 기반의 무선전력전송은 복잡한 전파환경에서도 기기의 위치에 상관없이 전파를 선택적으로 집속하여 높은 peak 전력을 전달할 수 있다. 현실과 가까운 전파환경 시뮬레이션을 통하여 시간 역전 기반의 시 공간 전파 집속 현상을 검증하였고, 집속된 RF를 정류하여 전달된 DC 전압을 확인하였다. 또한 일반적인 협대역 신호(CW) 대비 시간 역전 신호의 peak 향상률과 정류 전력비를 확인한 결과, 최대 12 dB 향상된 peak 전력이 전송되었으며, 따라서 보다 높은 효율로 전력전송이 이루어짐을 확인하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권6호
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• pp.1463-1479
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• 2015

Lamb waves have been a promising candidate for quantitative damage identification for various engineering structures, taking advantage of their superb capabilities of traveling for long distances with fast propagation and low attenuation. However, the application of Lamb waves in damage identification so far has been hampered by the fact that the characteristic signals associated with defects are generally weaker compared with those arising from boundary reflections, mode conversions and environmental noises, making it a tough task to achieve satisfactory damage identification from the time series. With awareness of this challenge, this paper proposes a time reversal-based technique to enhance the strength of damage-scattered signals, which has been previously applied to bulk wave-based damage detection successfully. The investigation includes (i) an analysis of Lamb wave propagation in a plate, generated by PZT patches mounted on the structure; (ii) an introduction of the time reversal theory dedicated for waveform reconstruction with a narrow-band input; (iii) a process of enhancing damage-scattered signals based on time reversal focalization; and (iv) the experimental investigation of the proposed approach to enhance the damage identification on a composite plate. The results have demonstrated that signals scattered by delamination in the composite plate can be enhanced remarkably with the assistance of the proposed process, benefiting from which the damage in the plate is identified with ease and high precision.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.460-469
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• 2010

This paper presents the analysis of a time reversal process for $A_0$ Lamb wave mode($A_0$ mode) on a rectangular plate. The dispersion characteristic equation of the $A_0$ mode is approximated using the Timoshenko beam theory. A virtual sensor array model is developed to consider the effects of reflections occurring on the plate boundary on the time reversal process. The time reversal process is formulated in the frequency domain using the virtual sensor array model. The reconstructed signal is obtained in the time domain through an inverse fast Fourier transform. The validity of the proposed method is demonstrated through the comparison to the numerical simulation results computed by the finite element analysis.