• 제목/요약/키워드: Diagonalization methods

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Utkin 정리의 단일입력 불확실 선형 시스템에 대한 증명 (A Poof of Utkin's Theorem for a SI Uncertain Linear Case)

  • 이정훈
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제48권6호
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    • pp.8-14
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    • 2011
  • 본 연구에서는 불확실 단일 입력 시스템의 경우에 대하여 Utkin 정리의 증명을 제시한다. 소위 두가지의 대각화 방법(Diagonalization Method)이라 불리는 Utkin 정리의 두 변환 방법에 대한 불변 정리를 비교적으로 분명히 증명한다. 슬라이딩모드의 수식 즉 슬라이딩 면은 두가지 대각화 변환에 대하여 변화 없고 두 인가된 제어입력은 같은 이득을 갖는다. 두가지 대각화 방법에 의하여 같은 결과를 얻는다. 설계 예와 시뮬레이션 연구를 통하여 제안된 결과의 효용성을 입증한다.

단일입력 불확실 비선형 시스템에 대한 Utkin 정리의 증명 (A Poof of Utkin's Theorem for SI Uncertain Nonlinear Systems)

  • 이정훈
    • 전기학회논문지
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    • 제66권11호
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    • pp.1612-1619
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    • 2017
  • In this note, a complete proof of Utkin's theorem is presented for SI(single input) uncertain nonlinear systems. The invariance theorem with respect to the two nonlinear transformation methods so called the two diagonalization methods is proved clearly, comparatively, and completely for SI uncertain nonlinear systems. With respect to the sliding surface and control input transformations, the equation of the sliding mode i.e., the sliding surface is invariant, which is proved completely. Through an illustrative example and simulation study, the usefulness of the main results is verified. By means of the two nonlinear transformation methods, the same results can be obtained.

Utkin 정리의 다입력 불확실 선형 시스템에 대한 증명 (A Poof of Utkin's Theorem for a MI Uncertain Linear Case)

  • 이정훈
    • 전기학회논문지
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    • 제59권9호
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    • pp.1680-1685
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    • 2010
  • In this note, a proof of Utkin's theorem is presented for a MI(Multi Input) uncertain linear case. The invariance theorem with respect to the two transformation methods so called the two diagonalization methods are proved clearly and comparatively for MI uncertain linear systems. With respect to the sliding surface transformation and the control input transformation, the equation of the sliding mode i.e., the sliding surface is invariant. Both control inputs have the same gains. By means of the two transformation methods the same results can be obtained. Through an illustrative example and simulation study, the usefulness of the main results is verified.

Utkin 정리의 단일입력 불확실 적분 선형 시스템에 대한 증명 (A Poof of Utkin's Theorem for the SI Uncertain Integral linear Case)

  • 이정훈
    • 전기학회논문지
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    • 제60권4호
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    • pp.843-847
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    • 2011
  • In this note, a proof of Utkin's theorem is presented for the SI(Single Input) uncertain integral linear case. The invariance theorem with respect to the two transformation methods so called the two diagonalization methods are proved clearly and comparatively for SI uncertain integral linear systems. With respect to the sliding surface transformation, the equation of the sliding mode, the sliding surface is invariant. Both the applied control inputs have the same gains. By means of the two transformation methods the same results can be obtained. Through an illustrative example and simulation study, the usefulness of the main results is verified.

Wiretapping Strategies for Artificial Noise Assisted Communication in MU-MIMO wiretap channel

  • Wang, Shu;Da, Xinyu;Chu, Zhenyong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권5호
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    • pp.2166-2180
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    • 2016
  • We investigate the opposite of artificial noise (AN)-assisted communication in multiple-input-multiple-output (MIMO) wiretap channels for the multiuser case by taking the side of the eavesdropper. We first define a framework for an AN-assisted multiuser multiple-input-multiple-output (MU-MIMO) system, for which eavesdropping methods are proposed with and without knowledge of legitimate users' channel state information (CSI). The proposed method without CSI is based on a modified joint approximate diagonalization of eigen-matrices algorithm, which eliminates permutation indetermination and phase ambiguity, as well as the minimum description length algorithm, which blindly estimates the number of secret data sources. Simulation results show that both proposed methods can intercept information effectively. In addition, the proposed method without legitimate users' CSI performs well in terms of robustness and computational complexity.

MIMO 채널 대각화: 선형 검출 ZF, MMSE (MIMO Channel Diagonalization: Linear Detection ZF, MMSE)

  • 양재승;신태철;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.15-20
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    • 2016
  • 공간다중화 방식을 사용하는 MIMO 시스템은 다이버시티 기법을 사용하는 MIMO 시스템과 비교할 때 높은 전송률을 달성하지만 다이버시티 이득이 낮아 데이터 전송 신뢰도를 높이기 위하여 MIMO 수신단에서 공간정보스트림을 분리해야한다. 본 논문에서는 격자부호에 의한 채널 용량 검출 기법, 사용자 3인인 간섭채널과 선형검출기법인 ZF(Zero Forcing)와 MMSE(Minimum Mean Square Error) 검파 기법을 비교했다. 이때 채널은 Diagonal 채널이 된다. 즉, Diagonal 채널은 $[H]_N[H]_N^{-1}=[I]_N$로 역행렬이 element-wise inverse로 Jacket 행렬의 성질을 만족함을 확인했다.

진보된 혼돈 대각화 방법을 이용한 상호작용하는 페르미온 계의 기저상태 계산 (Ground State Computation of Interacting Fermion Systems by using Advanced Stochastic Diagonalization)

  • 안설아;조명원
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2007년도 추계 종합학술대회 논문집
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    • pp.209-211
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    • 2007
  • 2차원 상호작용하는 페르미온 계에 대한 혼돈 대각화 계산의 컴퓨터 계산 시간이, 대칭성 연산과 같은 여러 가지 방법을 이용함으로써 감소되었다. 첫째로, 각각의 격자를 업스핀(${\uparrow}$) 격자와 다운스핀(${\downarrow}$) 격자로 나누어서 2부분 격자가 가능케 했다. 이에 따라, 유효한 바탕 상태는 업스핀 배열에 다운스핀 배열을 겹침으로써 얻어진다. 결과적으로, 시험 바탕 상태를 저장하는데 사용되는 메모리 공간이 현저하게 감소되었다. 두 번째로, 바탕 상태 집합을 구성할 때, 해밀토니안 행렬의 원소들을 순람표에 기록하였다. 그럼으로써, 혼돈 대각화 과정에서 해밀토니안 행렬의 원소들을 반복적으로 계산하는 것을 피했다. 세 번째로, 바탕 상태 집합에 대칭성 연산을 적용함으로써 원 바탕 상태 집합이 대칭성 연산의 고유벡터들로 구성된 새로운 바탕 상태 집합으로 변환되었다. 기저 상태 파동함수는 대칭적인 바탕상태 (결합상태) 집합으로부터 구성되었다. 결과로서, 대칭성 연산을 이용함으로써, 혼돈 대각화 계산에 쓰이는 바탕상태의 총 개수가 50%까지 감소되었다.

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Equal Gain Block Decomposition Methods for Multiuser MIMO Networks

  • Hwang, Insoo;Kang, Inseok;Hwang, Intae;You, Cheolwoo
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권3호
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    • pp.1156-1173
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    • 2021
  • In this paper, we propose a new joint precoder and postcoder design strategy to support multiple streams per user in multiuser multiple-input multiple-output (MIMO) systems. We propose two step precoding strategies using equal channel gain decomposition and block diagonalization at the transmitter. With the proposed precoder, the multiuser MIMO channel can be decomposed into multiple parallel channels with equal channel gain per user. After applying receive postcoder which is generated and sent by the transmitter, we can use ML based decoder per stream to achieve full receive diversity. Achievable sum rate bound and diversity performance of the proposed algorithm are presented with feedback signaling design and quantitative complexity analysis. Simulation results show that the proposed algorithm asymptotically approaches to the sum rate capacity of the MIMO broadcast channel while maintaining full diversity order.

델타연산자 섭동방법에 의한 항공기 동력학의 연산시간 감소 (Reduction of Computing Time in Aircraft Control by Delta Operating Singular Perturbation Technique)

  • 심규홍;사완
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.39-49
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    • 2003
  • 본 논문에서는 먼저 델타연산자 접근법과 섭동기법을 소개하였다. 전자는 수치연산에 있어서 round-off error를 줄여주고 후자는 시스템을 빠른 종속시스템과 느린 종속시스템으로 분리하여 연산시간을 줄여준다. 항공기의 동력학은 종방향 혹은 횡방향 모두 장주기(Phugoid)와 단주기 운동을 동시에 보여준다. 여기서는 경비행기 Beaver의 횡방향 모델에 섬동기법과 델타접슨법을 적용하여 얻는 근사치 해를 정확한 해와 비교하였다. 그 겨로가 개루프 시스템의 경우는 단 한번의 iteration을 시행하여 얻은 근사치 해가 정확한 해와 일치했고, 페루프 시스템의 경우는 iteration없이도 근사치 값이 정확한 해와 일치하였다. 이로써 제안된 방법들의 적용이 항공기 동력학 및 제어에 있어서 매우 유효함이 검증되었다.

Ambient modal identification of structures equipped with tuned mass dampers using parallel factor blind source separation

  • Sadhu, A.;Hazraa, B.;Narasimhan, S.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제13권2호
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    • pp.257-280
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    • 2014
  • In this paper, a novel PARAllel FACtor (PARAFAC) decomposition based Blind Source Separation (BSS) algorithm is proposed for modal identification of structures equipped with tuned mass dampers. Tuned mass dampers (TMDs) are extremely effective vibration absorbers in tall flexible structures, but prone to get de-tuned due to accidental changes in structural properties, alteration in operating conditions, and incorrect design forecasts. Presence of closely spaced modes in structures coupled with TMDs renders output-only modal identification difficult. Over the last decade, second-order BSS algorithms have shown significant promise in the area of ambient modal identification. These methods employ joint diagonalization of covariance matrices of measurements to estimate the mixing matrix (mode shape coefficients) and sources (modal responses). Recently, PARAFAC BSS model has evolved as a powerful multi-linear algebra tool for decomposing an $n^{th}$ order tensor into a number of rank-1 tensors. This method is utilized in the context of modal identification in the present study. Covariance matrices of measurements at several lags are used to form a $3^{rd}$ order tensor and then PARAFAC decomposition is employed to obtain the desired number of components, comprising of modal responses and the mixing matrix. The strong uniqueness properties of PARAFAC models enable direct source separation with fine spectral resolution even in cases where the number of sensor observations is less compared to the number of target modes, i.e., the underdetermined case. This capability is exploited to separate closely spaced modes of the TMDs using partial measurements, and subsequently to estimate modal parameters. The proposed method is validated using extensive numerical studies comprising of multi-degree-of-freedom simulation models equipped with TMDs, as well as with an experimental set-up.