차세대 한국형 고속열차(HEMU-430X)의 주행저항을 타행속도 380km/h에 이르는 고속 타행을 포함한 총 12회의 타행시험 결과를 이용하여 평가하였다. 선형회귀법과 시간적분법의 두 가지 방법을 이용하여 각각 시간-속도 곡선 및 시간-거리 곡선으로부터 가속도를 계산하였으며, 각각의 구간에서 계산된 가속도를 바탕으로 시험 속도 대역에서 근사화된 주행저항식이 도출되었다. 이를 통해 공기역학적 형상 개선에 의해 주행저항이 15% 정도 감소하였고, 터널 주행 시에는 개활지 주행 시에 비하여 약 28%의 주행저항이 증가하는 것으로 평가되었다.
베이지안 역산(Bayesian inversion)은 불충분한 자료를 가지고 지하구조를 추정해야 하는 지구물리자료의 해석에 있어서 안정적이고 신뢰를 줄 수 있는 방법 중의 하나이다. 관측 자료가 측정 과정부터 불확실성을 함유하고 있으며, 역산에 이용되는 이론 자료 또한 모델의 매개변수화에 따른 각종 불확실성을 포함하고 있다. 따라서 지구물리 자료의 역산은 확률적으로 접근하는 것이 가장 바람직하며 베이지안 역산은 이에 대한 처리뿐만 아니라, 추정에 대한 신뢰도와 불확실성에 대한 이론적 근거를 제공한다. 그러나 대부분의 베이지안 역산이 고차원의 적분을 필요로 하므로 몬테 카를로 방법과 같은 대규모의 계산이 요구되는 방법에 의해 사후 확률분포가 구해지는 경우가 많다. 이는 특히 지구물리 자료와 같이 고도의 비선형 자료에 대하여 매우 적합한 접근 방법이기는 하지만, 점차 현장화, 고속화되어가는 자료의 해석 경향에 맞추어 간략하게 사후 확률분포를 근사한 수 있는 기법의 연구 또한 필요하다. 따라서 이 연구에서는 관측자료와 사전 확률분포가 정규분포에 의해 근사 될 수 있는 지구물리자료에 대한 베이지안 역산에 대해 논의 하고자 한다. 사전 확률분포의 작성을 위해 지구통계학적 기법이 이용되었으며, 관측자료의 통계적 불화실성을 추정하기 위해 교차 검사(cross-validation) 방법을 이용하여 공분산(covariance)을 유도하고 그것에 의한 우도 함수(likelihood function)를 작성하였다. 베이지안 해석을 위해 두 확률분포를 곱하여 근사적인 사후 확률분포를 얻을 수 있었으며, 이에 대해 최적화(optimization) 기법을 이용하여 최대 사후 확률(Maximum a Posterior)을 따르는 지하 구조를 얻을 수 있었다. 또한 사후 확률 분포의 공분산 항을 이용하여 지하 비저항 구조를 시뮬레이션 하여 불확실성분석을 수행하였다.
주파수 영역에서의 적응 신호처리는 입력의 자기 상관 행렬에 이산 퓨리에 변환(DFT Discrete Fourier Transform)을 이용할 때 거의 대각선화 되는 특성으로 인해 시간영역 적응필터보다 주파수 영역 적응 필터가 빠르게 적응한다. 본 논문에서는 변형된 이산 퓨리에 변환(MDFT: modified DFT)을 이용하여 주파수 영역 적응 필터를 설계함으로써 안정한 수렴 속도를 갖는 잡음 제거 시스템을 제안한다. 제안한 구조는 MDFT를 이용하여 연산수를 최소화하며, 안정한 수렴을 유지하면서 블록 없는 처리를 할 수 있고, 최적의 수렴 속도를 위해 입력 자기 상관 행렬에 MDFT를 사용해 근사적으로 대각화 시키고 시간적으로 변하는 스텝 크기를 정규화 하는 고속 적응 잡음 제거(HANR: high speed adaptive noise reduction) 알고리즘이다. HANR 알고리즘을 적용한 필터는 DFT변환법을 사용한 LMS방법(non-proposed)보다 30%정도의 속도 개선이 있다.
본 논문에서는 유럽의 ETSI(European Telecommunication Standards Institute)에서 표준화를 진행 중에 있는 유럽형 고속 무선 근거리 통신망인 HIPERLAN(HIgh PErformance Radio Local Area Network) 타입 1의 채널접근제어 프로토콜인 EY-NPMA(Elimination Yield - Non-preemptive Priority Multiple Access)프로토콜의 성능을 분석하였다. 본 논문에서는 EY-NPMA 프로토콜의 분석을 위해 시스템 모델을 설정하였으며, 채널접근 시도에서 성공할 확률과 경쟁 단계의 평균 길이를 분석하였다. 또한 M/G/1 대기행렬 모델을 사용하여 정규화된 지연시간과 처리율을 근사화 하였으며, 이러한 분석결과를 시뮬레이션을 통해 검증하였다.
H/W에 구현되는 음성인식 시스템에서 인식속도의 향상을 위한 새로운 알고리즘이 본 논문에서 제안되었다. 제안된 고속 관측확률 계산(Fast Computation of Observation Probability : FCOP) 알고리즘은 관측확률식을 근사화시키는 방법으로, CDHMM에서 상태(state)로 주어지는 확률분포함수들 중에서 일부를 효과적으로 제거하여 계산량을 최소화시키는 방법이다. 실제 H/W 환경의 음성인식에 응용한 실험 결과, 기존의 방법에 비해 인식률의 저하를 최소로 유지하며, 명령어 사이클을 $20\%\~32\%$ 감소시킬 수 있었으며, 인식속도를 약 $30\%$향상시킬 수 있었다. 제안된 알고리즘을 제한된 자원을 가지는 실제의 휴대폰에 탑재하여. 인식속도 및 인식률을 측정한 결과 인식률의 저하를 $0.2\%$ 이하로 유지하면서, 인식속도를 $30\%$ 이상 증가시킬 수 있었다.
본 논문에서는 레이더의 탐지 알고리즘에 적용되는 CA-CFAR 알고리즘을 설계하였다. CFAR 알고리즘의 제곱평균 연산을 위해 근사화 기법을 사용하였으며, 고정 소수점을 이용하여 관련 연산을 처리하였다. 이러한 구조는 하드웨어 복잡도를 줄일 뿐 아니라 계산량을 감소시킬 수 있다. CFAR 연산은 슬라이딩 윈도우 기법을 기반으로 하는데, 이를 고속으로 처리하기 위해 동시 병렬 처리 가능한 다중 윈도우 방식도 제안하였다. 제안된 CA-CFAR 프로세서는 실제 FPGA를 통해 합성되어지고 구현되었다. 또한 FPGA 내에서 제공한 라이버러리를 이용한 제곱평균 연산 방법과 성능 비교를 하였다. 검증 결과 제안된 하드웨어 구조는 399MHz까지 동작가능하며, 전체 계산 시간은 약 70% 향상됨을 확인 할 수 있다.
Today, high-speed trains enjoy wide acceptance as fast, convenient and environment-friendly means of transportation. However, increase in the speed of the train entails a concomitant increase in the aerodynamic noise, adversely affecting the passenger comfort. At the train speed exceeding 300 km/h, the effects of turbulent flows and vortex sheddding are greatly amplified, contributing to a significant increase in the aerodynamic noise. Drawing a biomimetic analogy from low-noise flight of owl, a method to reduce aerodynamic noise at inter-coach space of high-speed trains is investigated. The proposed method attempts to achieve the noise reduction by modifying the turbulent flow and vortex shedding characteristics at the inter-coach space. To determine the aerodynamic noise at various train speeds, wind tunnel testing and numerical CFD (Computational Fluid Dynamics) simulation for the basic inter-coach spacing model are carried out, and their results compared. The simulation and experimental results reveal that there are discrete frequency components associated with turbulent air flow at constant intervals in the frequency domain
고속의 패킷 교환망에서 최적 경로 제어 문제(ORP: Optical Routing Poblem)를 해결하기 위해 gradient projection (GP) 기법을 적용하였따. 망 평균 패킷의 손실율을 최소화하는 ORP는 교환 노드들에서 패킷들이 손실됨으로써 non-convex가 되어, GP 알고리즘에 의해서는 그 경로해를 직접 구할 수가 없다. 따라서, 이 non-convex ORP를 reduced ORP (R-ORP)라 불리는 convex 문제로 변형시킨후, 그 경로해를 구하고자 GP 알고리즘을 이용하였다. 컴퓨터 모의 실험에 의해서는 R-ORP를 통해 얻어진 경로해가 원래 ORP의 최적 경로해에 아주 근사함을 보여준다. 또한 ORP 와 R-ORP들을 통해 얻어진 두 경로해간의 차이에 있어서의 이론적인 상한이 유도된다.
본 논문에서는 5GHz 대역을 사용하는 고속 무선 LAN의 표준안의 IEEE 802.11a-1999 를 위한 디지털 자동 이득 제어기를 제언한다. 송수신간의 동기화를 위한 신호인 training symbol을 이용하여 수신기에 입력되는 신호의 이득을 측정한다. 측정된 이득을 이상적인 이득과 비교하여 갱신할 이득을 구한다. 갱신 이득은 신호를 증폭하는 GCA(Gain Controlled Amplifer)의 입력 전압으로 변환되어 신호의 증폭도를 제어하게 된다. 본 논문에서는 하드웨어 부담을 줄이기 위해 부분 선형 근사방법을 이용하여 갱신 이득을 본 논문에서 제안한 디지털 자동 이득 제어기는 VHDL을 이용하여 설계하였으며, Xilinx cAD tool을 이용하여 timing verification을 수행하였다.
원자로(TRIGA MARK-II)노심의 특정위치에서 0.5 Mev 이상의 고속중성자 스펙트럼을 발단검출기(Threshold detector)를 사용하여 실험적으로 측정하였다. 발단검출기의 실험적인 방사화자료로서 결정되는 일련의 적분방정식에 대한 근사해를 얻기 위하여 최소자승법의 개념을 이용한 급수전개법을 사용하였다. 상이한 가중함수 (weighting function)를 사용하므로서 해답에 미치는 영향을 각측정에서 분석 검토하였다. 이방법의 사용에 관련되는 수치계산을 수행하기 위하여 UNIVAC 1106전자계산기를 위한 계산코드를 준비하였다. 본 연구에서 얻은 미분적 고속중성자 스펙트럼은 독립적으로 다군 수송이론에 의하여 얻은 결과와 잘 일치하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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