• 제목/요약/키워드: Data-driven based Method

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A multi-layer approach to DN 50 electric valve fault diagnosis using shallow-deep intelligent models

  • Liu, Yong-kuo;Zhou, Wen;Ayodeji, Abiodun;Zhou, Xin-qiu;Peng, Min-jun;Chao, Nan
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권1호
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    • pp.148-163
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    • 2021
  • Timely fault identification is important for safe and reliable operation of the electric valve system. Many research works have utilized different data-driven approach for fault diagnosis in complex systems. However, they do not consider specific characteristics of critical control components such as electric valves. This work presents an integrated shallow-deep fault diagnostic model, developed based on signals extracted from DN50 electric valve. First, the local optimal issue of particle swarm optimization algorithm is solved by optimizing the weight search capability, the particle speed, and position update strategy. Then, to develop a shallow diagnostic model, the modified particle swarm algorithm is combined with support vector machine to form a hybrid improved particle swarm-support vector machine (IPs-SVM). To decouple the influence of the background noise, the wavelet packet transform method is used to reconstruct the vibration signal. Thereafter, the IPs-SVM is used to classify phase imbalance and damaged valve faults, and the performance was evaluated against other models developed using the conventional SVM and particle swarm optimized SVM. Secondly, three different deep belief network (DBN) models are developed, using different acoustic signal structures: raw signal, wavelet transformed signal and time-series (sequential) signal. The models are developed to estimate internal leakage sizes in the electric valve. The predictive performance of the DBN and the evaluation results of the proposed IPs-SVM are also presented in this paper.

암반에 근입된 대구경 현장타설말뚝의 침하특성 (Settlement Characteristics of Large Drilled Shafts Embedded in Bed Rocks)

  • 홍원표;여규권;남정만;이재호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.111-122
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    • 2005
  • 암반에 근입된 대구경 현장타설말뚝에 대한 하중-침하량 특성을 조사하기 위하여 35개소에서 실시된 말뚝재하시험 결과를 분석하였다. 일반적으로 단단한 암반에 근입된 대구경 현장타설말뚝의 침하량은 대단히 미소하여 말뚝의 설계 시방서상에 제시된 말뚝의 전체침하량이나 잔류침하량에 대한 규정을 적용하여 극한하중을 결정할 수가 없다. 따라서 암반에 근입된 대구경 현장타설말뚝의 항복하중을 결정하기 위하여 항타말뚝을 대상으로 이전에 제시된 P-logS분석법을 적용하여 보았다. 적용결과, 이 방법은 기존의 다른 분석법인 P-S, logP-logS, S-logt 및 P-S분석법에 비하여 항복하중결정이 비교적 간편하고 정확하였다. 그리고 암반에 근입된 대구경 현장타설말뚝의 하중이 항복하중에 도달하기 전까지의 말뚝의 하중-침하량 관계를 나타낼 수 있는 회귀분석식이 제시되었다. 또한, 지지층의 종류와 암반 근입심도에 따른 말뚝의 침하거동특성도 조사하였다. 끝으로 현장말뚝재하시험결과에 대한 고찰을 통하여 암반에 근입된 현장타설말뚝의 항복하중을 결정할 수 있는 새로운 침하량 기준값이 제시되었다.

딥러닝을 활용한 이미지 기반 교량 구성요소 자동분류 네트워크 개발 (Image-Based Automatic Bridge Component Classification Using Deep Learning)

  • 조문원;이재혁;유영무;박정준;윤형철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제41권6호
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    • pp.751-760
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    • 2021
  • 우리나라의 교량은 대부분이 건설된 지 20년 이상이 지나 현재 노후화로 인하여 많은 문제점이 제기되고 있으며, 교량의 안전점검은 대부분 전문 인력의 주관적인 평가로 이루어지고 있다. 최근 교량 안전점검의 데이터의 체계적인 관리를 위해 BIM 등을 활용한 데이터 기반의 유지관리 기술들이 개발되고 있지만, BIM과 구조물의 유지관리 데이터를 연동을 위해서 영상정보를 직접 라벨링하는 수작업을 필요로한다. 따라서 본 논문에서는 이미지 기반의 자동 교량 구성요소 분류 네트워크를 개발하고자 한다. 본 연구에서 제안한 방법은 두 개의 CNN 네트워크로 구성되었다. 첫 번째 네트워크에서 특정 교량 이미지에 대하여 교량의 형식을 자동으로 분류한 뒤, 두 번째 네트워크에서 교량의 형식별로 구성요소를 분류함으로써 정확도와 효율성을 향상시키고자 한다. 본 연구에서 개발한 시스템을 검증한 결과, 847개의 교량 이미지에 대해서 98.1 %의 정확도로 교량의 구성요소를 자동으로 분류 할 수 있었다. 본 연구에서 개발한 교량의 구성요소 자동분류 기술은 향후 교량의 유지관리에 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

사례기반추론과 텍스트마이닝 기법을 활용한 KTX 차량고장 지능형 조치지원시스템 연구 (An Intelligence Support System Research on KTX Rolling Stock Failure Using Case-based Reasoning and Text Mining)

  • 이형일;김종우
    • 지능정보연구
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    • 제26권1호
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    • pp.47-73
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    • 2020
  • KTX 차량은 수많은 기계, 전기 장치 및 부품들로 구성되어 있는 하나의 시스템으로 차량의 유지보수에는 상당히 많은 전문성과 유지보수 작업자들의 경험을 필요로 한다. 차량 고장발생 시 유지보수자의 지식과 경험에 따라 문제 해결의 시간과 작업의 질적 차이가 발생하며 그에 따른 차량의 가용율이 달라진다. 일반적으로 문제해결은 고장 매뉴얼을 기반으로 하지만 경험이 많고 능숙한 전문가의 경우는 이와 더불어 개인의 노하우를 접목하여 신속하게 진단하고 조치를 취한다. 이러한 지식은 암묵지 형태로 존재하기 때문에 후임자에게 완전히 전수되기 어려우며, 이를 위해 사례기반의 철도차량 전문가시스템을 개발하여 데이터화된 지식으로 바꾸려고 하는 연구들이 있어왔다. 하지만, 간선에 가장 많이 투입되고 있는 KTX 차량에 대한 연구나 텍스트의 특징을 추출하여 유사사례를 검색하는 시스템 개발은 아직 미비하다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 차량 유지보수 전문가들의 노하우를 통해 수행된 고장들에 대한 진단과 조치 이력을 문제 해결의 사례로 활용하여 새롭게 발생하는 고장에 대한 조치가이드를 제공하는 지능형 조치지원시스템을 제안하고자 한다. 이를 위하여, 2015년부터 2017년동안 생성된 차량고장 데이터를 수집하여 사례베이스를 구축하였고, 차원축소 기법인 비음수 행렬 인수분해(NMF), 잠재의미분석(LSA), Doc2Vec을 통해 고장의 특징을 추출하여 벡터 간의 코사인 거리를 측정하는 방식으로 유사 사례를 검색하였으며, 위의 알고리즘에 의해 제안된 조치내역들 간 성능을 비교하였다. 분석결과, 고장 내역의 키워드가 적은 경우의 유사 사례 검색과 조치 제안은 코사인 유사도를 직접 적용하는 경우에도 좋은 성능을 낸다는 것을 알 수 있었고 차원 축소 기법들의 성능 비교를 통해 문맥적 의미를 보존하는 차원 축소 방식 중 Doc2Vec을 적용하는 것이 가장 좋은 성능을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 텍스트 마이닝 기술은 여러 분야에서 활용을 위한 연구들이 이루어지고 있는 추세이나, 본 연구에서 활용하고자 하는 분야처럼 전문적인 용어들이 다수이고 데이터에 대한 접근이 제한적인 환경에서 이러한 텍스트 데이터를 활용한 연구는 아직 부족한 실정이다. 본 연구는 이러한 관점에서 키워드 기반의 사례 검색을 보완하고자 텍스트 마이닝 기법을 접목하여 고장의 특징을 추출하는 방식으로 사례를 검색해 조치를 제안하는 지능형 진단시스템을 제시하였다는 데에 의의가 있다. 이를 통해 현장에서 바로 사용 가능한 진단시스템을 단계적으로 개발하는데 기초자료로써 시사점을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

Bi-LSTM 기반의 한국어 감성사전 구축 방안 (KNU Korean Sentiment Lexicon: Bi-LSTM-based Method for Building a Korean Sentiment Lexicon)

  • 박상민;나철원;최민성;이다희;온병원
    • 지능정보연구
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    • 제24권4호
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    • pp.219-240
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    • 2018
  • 감성사전은 감성 어휘에 대한 사전으로 감성 분석(Sentiment Analysis)을 위한 기초 자료로 활용된다. 이와 같은 감성사전을 구성하는 감성 어휘는 특정 도메인에 따라 감성의 종류나 정도가 달라질 수 있다. 예를 들면, '슬프다'라는 감성 어휘는 일반적으로 부정의 의미를 나타내지만 영화 도메인에 적용되었을 경우 부정의 의미를 나타내지 않는다. 그렇기 때문에 정확한 감성 분석을 수행하기 위해서는 특정 도메인에 알맞은 감성사전을 구축하는 것이 중요하다. 최근 특정 도메인에 알맞은 감성사전을 구축하기 위해 범용 감성 사전인 오픈한글, SentiWordNet 등을 활용한 연구가 진행되어 왔으나 오픈한글은 현재 서비스가 종료되어 활용이 불가능하며, SentiWordNet은 번역 간에 한국 감성 어휘들의 특징이 잘 반영되지 않는다는 문제점으로 인해 특정 도메인의 감성사전 구축을 위한 기초 자료로써 제약이 존재한다. 이 논문에서는 기존의 범용 감성사전의 문제점을 해결하기 위해 한국어 기반의 새로운 범용 감성사전을 구축하고 이를 KNU 한국어 감성사전이라 명명한다. KNU 한국어 감성사전은 표준국어대사전의 뜻풀이의 감성을 Bi-LSTM을 활용하여 89.45%의 정확도로 분류하였으며 긍정으로 분류된 뜻풀이에서는 긍정에 대한 감성 어휘를, 부정으로 분류된 뜻풀이에서는 부정에 대한 감성 어휘를 1-gram, 2-gram, 어구 그리고 문형 등 다양한 형태로 추출한다. 또한 다양한 외부 소스(SentiWordNet, SenticNet, 감정동사, 감성사전0603)를 활용하여 감성 어휘를 확장하였으며 온라인 텍스트 데이터에서 사용되는 신조어, 이모티콘에 대한 감성 어휘도 포함하고 있다. 이 논문에서 구축한 KNU 한국어 감성사전은 특정 도메인에 영향을 받지 않는 14,843개의 감성 어휘로 구성되어 있으며 특정 도메인에 대한 감성사전을 효율적이고 빠르게 구축하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있다. 또한 딥러닝의 성능을 높이기 위한 입력 자질로써 활용될 수 있으며, 기본적인 감성 분석의 수행이나 기계 학습을 위한 대량의 학습 데이터 세트를 빠르게 구축에 활용될 수 있다.

어촌지도사업의 평가 (An Evaluation on the Operating of Fisheries Extension Services)

  • 최정윤
    • 수산경영론집
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    • 제17권2호
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    • pp.65-106
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    • 1986
  • 1, The Purpose of Study This is a study on the Evaluation of the operating of Fisheries Extension Services of Korea, for performing the activities such as guiding fisheries technique as well as offering industrial information to the fishermen in fishing village. By doing so, the Fisheries Extension Sevices(FES) can materialize the continued growth of fisheries, the social and economic development of fishing village, and the increase in income by enhancing the knowledge level of Fishermen, etc. In performing fisheries policy, this activity plays a great role on the research and development activity, and it has become practical since 1976 in Korea. In order to meet immediately with the problem of fisheries technical innovation and rapid environmental changes surrounding the fisheries, the fishermen should not only enhance their scientific and comprehensive capacity in fisheries technique but abtain various effective information. Generally, as most of all the fishemen are poor in the managerial structure and scattered in fishing villages, they have little opportunity in the contact of information. As a result, it is nessessary for the FES to perform the fishing business by the extension service officials who has received special training and acquired fisheries know-how in these fields. And yet, FES is under the unfullfilled circumstance in such factors as manpower, technical know-how, equipment, and the service system etc., which is required in promoting the social, economic development of fishing village and in resolving the high technique demand of fisherman. This study on the fisheries extension services have been studied from those backgrounds. 2. Research Method The data of collecting methods which were necessary in carrying out this study was adopted by the questionaire research on the present extension service activity, through the subject of the extension services (driving agency of the work and the officials), the object(fishemen) and the 3rd observers to the extension services (the authorities concerned). The research sample was taken by the sampling extraction of total 1, 774 men from the above 3 groups. And the research was carried out from August, 1986 to October, 1986, supported from the Fisheries Extension Office (FEO) located in field during the research process. In this study, the levels of the extension operating were determined and estimated in accordance with the extension service method, morale of extension service officials and the extension service system, etc. through the collected data of the research questionaire paper. And based on this result, the essential conditions of the extension services were grasped, and also we tried to present the various activity plan necessary to promote the operating of the extension services. The questionaire research data was calculated by the computer center of National Fisheries University of Pusan, and the total result was again tried on the one demension analysis along with two dimension analysis to search out the relativity between the questionaire, and the statistical test was done $\chi$$^2$test in significance level of l~5%. 3. Contents of Study This study consists of 7 chapters and the contents are as follows : Chapter I : The object and method of the study Chapter II : The assessment and analysis of the extension services Chapter III : The contents and method of the extension services Chapter IV : Analysis of the essential conditions for the extension services Chapter V : The evaluation of activities of extension services Chapter Ⅵ : Conclusion.4. Results and RecommendationTherefore, the results of this study estimated by logical process and analysis are as follows : 1) Most of Korean fishing villages and coastal fishermen have shown much concerns about fisheries technique and social changes, thus many of them were confronted with new problems on how to adapt and to meet changes. 2) Majority of fishermen estimated FEO as an organization of specific technologies with all the thing concerning the fisheries technique in general. Therefore the fishermen wanted to utilize the FEO as an adaptable method for the modern fisheries techniques as well as the environmental changes. 3) In contrast with the fast changes of the fisheries technique, the complexity and variety of technical system and the broadness of fishing village and fishermen, it was revealed that the necessary factors such as the facilities, manpower, budget, and the level of applying techniques of the FEO located in field were highly insufficient. Accordingly, the guiding efficiency was low and the extension services did not provide full solution to the various request from fishermen. 4) It is possible to classify the activation factor for the extension service into two large dimension ; personal dimension relevant to guidance officials and work dimension relevant to the organization. And it was found that the activation level of the work dimension was far lower than the personal dimension between them. So, the activation should be done first in the dimesion to promote the activation of the extension services. 5) The extension services officials are now demoralized in general, thus it is necessary to take reality into consideration : the expense of activity, the adequate endowment of activity scope and the reasonable operation of the position class, etc to enhance its morale. However, in order to do the FES activation, first of all, the systems should be established which is lain unsettled stage until now. And there must be change in the understanding of government i.e. the fisheries extension services are the essential policy subject to build up the base of fisheries growth and modernize the fisheries management. And it should be driven positively with the recognition of the "lasting project".g project".uot;.

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사전-정합 로드-풀 측정을 통한 X-대역 40 W급 펄스 구동 GaN HEMT 전력증폭기 설계 (Design of X-band 40 W Pulse-Driven GaN HEMT Power Amplifier Using Load-Pull Measurement with Pre-matched Fixture)

  • 정해창;오현석;염경환;진형석;박종설;장호기;김보균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.1034-1046
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    • 2011
  • 본 논문에서는 X-대역에서 GaN HEMT 소자의 로드-풀 측정을 통한 40 W급 전력증폭기 모듈의 설계, 제작을 보였다. 전력증폭기의 설계에 적용하기 위한 능동 소자로, 최근 발표된 TriQuint사의 GaN HEMT 소자를 선정하였다. 로드-풀 측정 시스템의 임피던스 튜너의 임피던스 범위 제한으로 인하여, 시험치구 내에 사전-정합 회로를 구성하였다. 사전-정합 회로가 포함된 로드-풀 측정을 통해 최적 입 출력 임피던스를 도출하기 위하여, 사전-정합 회로의 2-포트 S-파라미터가 필요하며, 이의 새로운 추출 방법을 제안하였다. 이와 같이 결정된 사전-정합 회로의 S-파라미터를 반영한 로드-풀 측정을 통해 도출된 최적 입 출력 임피던스는 데이터 시트와 근접한 결과를 주며, 이를 통해 측정의 타당성을 확인하였다. 전력증폭기의 정합 회로는 도출된 최적 임피던스로부터 EM co-simulation을 이용하여 설계하였다. 제작된 전력증폭기는 15${\times}$17.8 $mm^2$으로 소형의 크기를 가지며, 10 usec의 펄스 폭, 10 % duty의 펄스 입력 및 드레인 스위칭 상태에서, 9~9.5 GHz 대역 내 출력은 46.7~46.3 dBm, 전력 이득은 8.7~8.3 dB, 효율은 약 35 %의 특성을 보인다.

메타스터디를 통한 국내 디지털 포렌식 연구 동향 (A Meta Study on Research Trend of Digital Forensic in Korea)

  • 곽나연;이중정;맹윤호;조방호;이상은
    • 정보화정책
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    • 제24권3호
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    • pp.91-107
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    • 2017
  • 디지털 포렌식이란, 디지털자료를 수집, 분석, 보고하여 법적 효력을 갖도록 하는 기술로써, 정보통신기술의 발달에 따라 국내 외 시장이 꾸준히 성장하고 있다. 이와 같은 디지털 포렌식 시장 트렌드를 반영하여 미국을 비롯한 많은 국가들이 디지털 증거의 수집과 분석에 활발한 연구를 진행 중이고, 국내 역시 디지털 포렌식 관련 학술연구가 활발하게 진행되고 있다. 따라서 관련 연구 동향과 성과를 체계적으로 분석하여 디지털 포렌식 연구의 전반적 연구경향과 성과를 확인하고, 향후 연구방향의 제언을 위한 메타분석이 필요한 시점이다. 본 논문은 지난 10년간(2007~2016) 발간된 KCI 저널 논문 470개 중, 포렌식 연구 정의에 맞는 239개를 선정하여 이를 대상으로 '대주제, 분석단계, 기술분야, 저자소속, 분석단위, 연구방법' 등의 측면에서 디지털 포렌식 연구 분야를 분석하였으며 이를 통해 국내 디지털 포렌식 연구의 중요한 연구 경향을 정리하였다. 본 분석을 통해 국내 디지털 포렌식 연구가 관련 기술 위주의 학계 주도적 특성을 보이는 것을 확인하였으며, 이를 통해 추후 연구의 발전 및 활성화를 위한 방향을 제안하였다.

Prediction of the remaining time and time interval of pebbles in pebble bed HTGRs aided by CNN via DEM datasets

  • Mengqi Wu;Xu Liu;Nan Gui;Xingtuan Yang;Jiyuan Tu;Shengyao Jiang;Qian Zhao
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권1호
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    • pp.339-352
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    • 2023
  • Prediction of the time-related traits of pebble flow inside pebble-bed HTGRs is of great significance for reactor operation and design. In this work, an image-driven approach with the aid of a convolutional neural network (CNN) is proposed to predict the remaining time of initially loaded pebbles and the time interval of paired flow images of the pebble bed. Two types of strategies are put forward: one is adding FC layers to the classic classification CNN models and using regression training, and the other is CNN-based deep expectation (DEX) by regarding the time prediction as a deep classification task followed by softmax expected value refinements. The current dataset is obtained from the discrete element method (DEM) simulations. Results show that the CNN-aided models generally make satisfactory predictions on the remaining time with the determination coefficient larger than 0.99. Among these models, the VGG19+DEX performs the best and its CumScore (proportion of test set with prediction error within 0.5s) can reach 0.939. Besides, the remaining time of additional test sets and new cases can also be well predicted, indicating good generalization ability of the model. In the task of predicting the time interval of image pairs, the VGG19+DEX model has also generated satisfactory results. Particularly, the trained model, with promising generalization ability, has demonstrated great potential in accurately and instantaneously predicting the traits of interest, without the need for additional computational intensive DEM simulations. Nevertheless, the issues of data diversity and model optimization need to be improved to achieve the full potential of the CNN-aided prediction tool.

DS/CDMA 저궤도 이동 위성 시스템에서 가변 스텝사이즈 조절 방식 폐루프 전력제어의 성능분석 (Performance of a Closed-Loop Power Control Using a Variable Step-size Control Scheme in a DS/CDMA LEO Mobile Satellite System)

  • 전동근;이연우;홍선표
    • 한국음향학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.16-24
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    • 2000
  • 본 논문에서는 긴 왕복 지연시간(round trip delay)이 시스템 성능의 주요 제한 요소로 작용하는 DS/CDMA 기반의 저궤도 이동 위성 시스템에서 가변 스텝사이즈(step size) 방식을 적용한 폐루프(closed loop) 전력제어방식의 성능분석을 수행하였다. 저궤도 위성 통신 채널은 지상의 이동통신 채널과는 근본적으로 다른 긴 왕복 지연 시간이나 앙각(elevation angle)과 같은 고유의 페이딩 효과를 반영하여야 하므로 ESA(Europe Space Agency)의 실측 된 데이터를 기반으로 하여 저궤도 이동통신 채널모델을 구현하였다. 통상적으로 저궤도 위성 시스템에서 위성을 통한 이동 단말기와 관문국사이의 왕복 지연시간은 10∼20ms이므로, 지상에서 사용되는 폐루프 전력제어의 효과는 극히 제한적이고 미미하므로 긴 왕복시간 이나 앙각에 따른 페이딩을 효과적으로 극복하기 위해서는 가변 스텝사이즈 조절방식을 적용한 적응적인 전력제어 방식이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 가변 스텝사이즈 조절 방식을 적용한 폐루프 전력제어 방식의 성능을 평가한 결과, 고정 스텝사이즈를 갖는 기존의 폐루프 전력제어 방식보다 왕복 지연시간과 앙각에 따른 신호 대 간섭비(signal to interference ratio; SIR)의 편차값이 현저히 감소됨을 확인하였다. 특히, 전력제어 명령을 측정하는 구간이 왕복 지연시간의 두 배정도가 가장 최적이라는 결론을 얻었다.

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