• Title/Summary/Keyword: 시간 영역 모델링

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A Study on Using Finite Difference-Time Domain Modeling of Electromagnetic Wave Propagation for Thickness Determination and Rebar Detection in Concrete Specimens (유한차분 시간영역법을 이용한 콘크리트의 두께측정과 철근위치 탐사를 위한 전자기파 전파 모델링)

  • 임홍철;조윤범
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.4
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    • pp.639-648
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    • 1999
  • 레이더법은 건축구조물에 대한 비파괴 검사의 대표적인 방법의 하나이다. 레이더법을 이용하는데 영향을 주는 요인들을 연구하고, 레이더로 측정된 결과들을 분석하기 위해서는 전자기파의 전파에 대한 수치적인 모델링을 통한 이론적인 접근이 필요하다. 콘크리트 시편에 전파되는 전자기파를 모델링 하기 위해 유한차분 시간영역법을 적용하고자 한다. 유한차분 시간영역법은 전자파 해석과 모델링을 통한 시뮬레이션에 매우 유용한 방법이다. 본 연구에서는 유한차분 시간영역법을 이용하여 두께가 다른 4개의 시편과 두께는 100㎜로 동일하고 피복두께가 다른 3개의 시편을 3차원으로 모델링 하였다. 두께 측정 모델링 결과에서는 계산영역의 셀간격과 입사파의 파장/콘크리트 시편의 두께값이 모델링의 정확성에 미치는 영향을 알 수 있었다. 철근이 있는 시편의 모델링에서는 0.08%∼0.5%의 오차로 철근의 위치를 확인할 수 있었다.

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Application of Modeling of Electromagnetic Wave Propagation for Thickness Determination Using Finite Difference-Time Domain (유한차분 시간영역법을 이용한 콘크리트 두께측정 전자파 모델링의 적용)

  • 임홍철;남국광
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.15 no.2
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    • pp.341-349
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    • 2002
  • The radar method is becoming one of the major nondestructive testing(NDT) techniques lot concrete structures. Numerical modeling of electromagnetic wane is needed to analyze radar measurement results. Finite difference-time domain(FD-TD) method can be used to simulate electromagnetic wave propagation through concrete specimens. Five concrete specimens with different thickness are modeled in 3-dimension. Radar modeling results compare measurement results to find backface of the concrete specimens and measure thickness of the concrete specimens.

Characteristics Analysis of the Time Selective Multipath Fading Channel Model for Mobile Communication (이동 통신을 위한 시간선택성 다중경로 페이딩 채널 모델의 특성 평가)

  • 박수진;고석준;이경하;최형진
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.26 no.5A
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    • pp.836-845
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    • 2001
  • 본 논문에서는 시간 선택성 다중경로 이동 무선 채널을 다양한 방법으로 모델링 하고 그에 따른 여러 가지 특성평가를 제시하였다. 모델링 방법에는 Jakes 방식과 시간 영역에서 독립적인 두 개의 가우시안 잡음 발생기와 정형필터(shaping filter)를 사용하는 방식 및 주파수 영역에서 필터링 하는 방식이 있다. 이 세 가지 모델링 방법의 성능을 진폭의 자기상관함수, 상호상관함수, 누적분포함수(Cumulative Distribution Function), 레벨 교차율(Level Crossing Rate), 평균 페이딩 지속 시간(Average Duration of Fades), 위상차의 확률 밀도, 위상차의 자기상관함수 등의 측면에서 시뮬레이션하고 그 결과치와 이론치 간의 특성 비교를 제시하였다. 특히, 확산 대역 시스템을 고려했을 때 이상적인 채널 추정을 가정한 레이크 수신기에서의 BER 성능을 다중경로 개수에 따라 보임으로써 여러 가지 채널 모델링 중에서 주파수 영역에서 필터링 하는 방식이 이동 무선 채널을 모델링 하는데 있어 가장 적합하다는 것을 보였다. 마지막으로 비대칭 도플러(Doppler) 스펙트럼을 모델링 하는 것도 주파수 영역에서 필터링 하는 방식이 편리하다.

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Pre-Clustering Algorithm for Selecting Optimal Objects (최적합 객체 선정을 위한 선 클러스터링 알고리즘)

  • Jang Joo-Hyun;Roh Hi-Young
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.07b
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    • pp.901-903
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    • 2005
  • 본 논문에서는 절차 중심 소프트웨어를 객체 지향 소프트웨어로 재/역공학기 위한 다단계 절차 중 객체 추출 단계에서 선 클러스터링을 통해 불필요한 정제 결합단계를 축소하고, 영역 전문가의 선택으로 영역모델링에 가장 가까운 객체 후보군을 제시하는 알고리즘을 제안하고자 한다. 기존의 연구에서는 영역 모델링과 다중 객체 후보군과의 유사도를 측정하여 영역 전문가에게 최적합 후보를 선택할 수 있는 측정 결과를 제시하였다. 하지만 영역 전문가가 제시하는 영역 모델링이 존재한다면 정제 결합단계이전에 최대한의 선 클러스터링을 통해서 영역 모델링과 가장 유사한 통합 객체를 제시할 수 있고, 정제 결합 단계를 선 클러스터링을 통해서 축소할 수 있으며 이를 통해서 객체 후보군과 영역모델링의 유사도를 향상 시키며 클러스터링에 따른 시간과 공간을 절약할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 영역 모델링과 사용자의 함수, 전역변수의 선택을 통해 영역 모델링에 가장 유사한 객체 후보군을 찾는 선 클러스터링 알고리즘 제안 하고자 한다.

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Three-dimensional Finite Difference Modeling of Time-domain Electromagnetic Method Using Staggered Grid (엇갈린 격자를 이용한 3차원 유한차분 시간영역 전자탐사 모델링)

  • Jang, Hangilro;Nam, Myung Jin;Cho, Sung Oh;Kim, Hee Joon
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.20 no.3
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    • pp.121-128
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    • 2017
  • Interpretation of time-domain electromagnetic (TEM) data has been made mostly based on one-dimensional (1-D) inversion scheme in Korea. A proper interpretation of TEM data should employ 3-D TEM forward and inverse modeling algorithms. This study developed a 3-D TEM modeling algorithm using a finite difference time-domain (FDTD) method with staggered grid. In numerically solving Maxwell equations, fictitious displacement current is included based on an explicit FDTD method using a central difference approximation scheme. The developed modeling algorithm simulated a small-coil source configuration to be verified against analytic solutions for homogeneous half-space models. Further, TEM responses for a 3-D anomaly are modeled and analyzed. We expect that it will contribute greatly to the precise interpretation of TEM data.

Applications to the FDTD Technique for Modeling and Characterization of Microstrip Based Discontinuity Structure (마이크로 스트립에 기초한 불연속 선로의 모델링 및 해석을 위한 유한차분법의 적용)

  • Kim, Yoonsuk
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.5 no.2
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    • pp.91-102
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    • 2002
  • 불연속 전송선로를 해석하기 위한 유용한 방법으로서 유한요소법이나 공간도메인법등과 같은 주파수영역 해석법과 선로제작에 기초한 파라미터 측정법등이 사용된다. 시간영역의 유한차분법은 한번의 모의실험을 통해 주파수 의존적인 파라미터값을 구할수있어 불연속선로를 해석하는데 매우 효과적이다. 본 논문에서는 마이크로 스트립에 기초한 몇가지 형태의 2 포트 불연속 회로망 즉, 케스케이된 스텝 불연속 선로와 레이스트렉 지연선 및 단일 스터브 필터에 대한 정확한 모델링과 해석을 위하여 시간영역의 유한차분법의 적용방법이 논의된다. 2 포트 회로망으로 구성된 평면형 마이크로 스트립 불연속선로를 해석하기 위하여 일반적으로 분산 파라미터에 기초한 해석절차가 사용된다. 주파수 의존적인 분산 파라미터는 시간영역의 유한차분법에 의해 모니터된 입사, 반사 및 투과된 전압으로 부터 고속푸리에 변환을 통해 얻어지고, 또한 그 결과를 공간-스펙트랄 방법 및 모멘트 방법의 결과와 비교함으로써 시간영역의 유한차분법이 다양한 형태의 불연속 선로에 성공적으로 적용됨을 볼 수 있다.

Parallelizing 3D Frequency-domain Acoustic Wave Propagation Modeling using a Xeon Phi Coprocessor (제온 파이 보조 프로세서를 이용한 3차원 주파수 영역 음향파 파동 전파 모델링 병렬화)

  • Ryu, Donghyun;Jo, Sang Hoon;Ha, Wansoo
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.20 no.3
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    • pp.129-136
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    • 2017
  • 3D seismic data processing methods such as full waveform inversion or reverse-time migration require 3D wave propagation modeling and heavy calculations. We compared efficiency and accuracy of a Xeon Phi coprocessor to those of a high-end server CPU using 3D frequency-domain wave propagation modeling. We adopted the OpenMP parallel programming to the time-domain finite difference algorithm by considering the characteristics of the Xeon Phi coprocessors. We applied the Fourier transform using a running-integration to obtain the frequency-domain wavefield. A numerical test on frequency-domain wavefield modeling was performed using the 3D SEG/EAGE salt velocity model. Consequently, we could obtain an accurate frequency-domain wavefield and attain a 1.44x speedup using the Xeon Phi coprocessor compared to the CPU.

Time Domain Acoustic Propagation Analysis Using 2-D Pseudo-spectral Modeling for Ocean Environment (해양환경에서 2차원 유사 스펙트럴 모델링을 이용한 시간 영역 음 전달 해석)

  • Kim Keesan;Lee Keunhwa;Seong Woojae
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.23 no.8
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    • pp.576-582
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    • 2004
  • A computer code that is based on the Pseudo-spectral finite difference algorithm using staggered grid is developed for the wave propagation modeling in the time domain. The advantage of a finite difference approximation is that any geometrically complicated media can be modeled. Staggered grids are advantageous as it provides much more accuracy than using a regular grid. Pseudo-spectral methods are those that evaluate spatial derivatives by multiplying a wavenumber by the Fourier transform of a pressure wave-field and performing the inverse Fourier transform. This method is very stable and reduces memory and the number of computations. The synthetic results by this algorithm agree with the analytic solution in the infinite and half space. The time domain modeling was implemented in various models. such as half-space. Pekeris waveguide, and range dependent environment. The snapshots showing the total wave-field reveals the Propagation characteristic or the acoustic waves through the complex ocean environment.

Reduced Order Modeling of Backward-Facing-Step Flow Field (후향계단 유동장 축약모델링 기법)

  • Lee, Jin-Ik;Lee, Eun-Seok
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.40 no.10
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    • pp.833-839
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    • 2012
  • In this paper, we analyze the reconstruction error in the modeling of flow field on BFS(Backward Facing Step). In order for the mathematical modelling of a density on the field, the spatial and temporal modes are extracted by POD(Proper Orthogonal Decomposition) method. After formulating the modeling error, we summarize the relationship between the energy strength and the reconstruction errors. Moreover the allowable modeling error limits in the flow control point of view are confined by analysing in the frequency domain as well as time domain of the reconstructed data.

Definition of DATM for specifying of Mobile Distributed Real Time Systems (이동 분산 실시간 시스템의 명세를 위한 DATM의 정의)

  • 박주호;이문근
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2002.10d
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    • pp.28-30
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    • 2002
  • 이동 분산 실시간 시스템(MDRTS:Mobile Distributed Real-time Systems)은 분산 네트워크 상에서 협력 동작하며 특정 시간 내에 요구하는 정보를 제공하는 이동 시스템이다. MDRTS는 시간, 이동성, 분산성 등을 표현하기 때문에 명세 복잡도가 높고, MDRTS의 성공적인 동작을 보장하기 위해 보다 정확하고 효율적인 시스템의 설계가 중요하다. 특히 시스템의 분산성과 이동성에 의해 발생하는 다양한 종류의 제약 사항을 표현한 수 있는 정형기법이 필요하다. 본 논문에서는 MDRTS을 명세하기 위해 PATM(Probabilistic Abstract Timed Machine)[1]을 확장하여 정의한 DATM(Distributed Abstract Timed Machine)에 대해 기술한다. DATM은 PATM에서 표현하기 힘들었던 이동하는 기계의 분산 정보를 명세할 수 있도록 하였고, 시간, 거리, 확률, 보안에 대한 제약 사항을 명세할 수 있도륵 정의하였다. MDRTS가 가진 제약사항들은 영역을 정의하여 표현하였다. 영역의 종류에는 시간영역, 거리영역, 확률영역, 보안영역이 있다. 각 영역의 속성에 시간적인 제약을 표현할 수 있으며, 시간과 공간 논리를 사용하여 모델링하였다.

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