A fundamental study for the numerical scheme to simulate unsteady nonlinear waves by solving Euler equations is presented. First a conservation form and a non-conservation form of the Euler equations with a free surface fitted coordinate system are compared. Next, a time splitting fractional step method and an alternating direction implicit(ADI) method for the time integration are compared. For the comparative study, flow calculations around a bottom bump in a channel and a NACA 0012 hydrofoil in a flume are performed. The results show that the ADI method with a third order upwind differencing scheme is very efficient in reducing the computing time with keeping the accuracy, And, there is no distinct difference between two expression forms except that the non-conservative form shows faster wave propagating velocity than the conservation form. Some results are compared with experiments and show good agreement.
In this paper, we propose a novel radiometric calibration method which can effectively compensate the nonlinearity of the detector for hyper-spectral camera. In general, the detector of hyper-spectral camera can produce nonlinear output depending on radiance and integral time. The conventional radiometric calibration methods extract the imprecise radiance profile from the spectral profile of the target due to this nonlinearity. In our proposed method, we use a quadratic equation instead of a linear equation to describe the relation between output of detector and radiance. Then, we use a fractional function to compensate variation of integration time. Thus, our proposed method can extract more precise spectral profile of radiance than conventional radiometric calibration method.
Kim, Sangkil;Rida, Amin;Lakafosis, Vasileios;Nikolaou, Symeon;Tentzeris, Manos M.
ETRI Journal
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제41권2호
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pp.262-269
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2019
This paper introduces a low-cost, high-performance mmWave antenna array module at 77 GHz. Conventional waveguide transitions have been replaced by 3D CPW-microstrip transitions which are much simpler to realize. They are compatible with low-cost substrate fabrication processes, allowing easy integration of ICs in 3D multi-chip modules. An antenna array is designed and implemented using multilayer coupled-fed patch antenna technology. The proposed $16{\times}16$ array antenna has a fractional bandwidth of 8.4% (6.5 GHz) and a 23.6-dBi realized gain at 77 GHz.
Belver, Ali Vasallo;Iban, Antolin Lorenzana;Rossi, Riccardo
Wind and Structures
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제15권3호
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pp.189-208
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2012
Lock-in and drag amplification phenomena are studied for a flexible cantilever using a simplified fluid-structure interaction approach. Instead of solving the 3D domain, a simplified setup is devised, in which 2D flow problems are solved on a number of planes parallel to the wind direction and transversal to the structure. On such planes, the incompressible Navier-Stokes equations are solved to estimate the fluid action at different positions of the line-like structure. The fluid flow on each plane is coupled with the structural deformation at the corresponding position, affecting the dynamic behaviour of the system. An Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) approach is used to take in account the deformation of the domain, and a fractional-step scheme is used to solve the fluid field. The stabilization of incompressibility and convection is achieved through orthogonal quasi-static subscales, an approach that is believed to provide a first step towards turbulence modelling. In order to model the structural problem, a special one-dimensional element for thin walled cross-section beam is implemented. The standard second-order Bossak method is used for the time integration of the structural problem.
Kinetic energy conservation for fixed and moving grids is examined in time-accurate finite element computation of fully unsteady inviscid flows. As numerical algorithms, fractional step method (FSM) and modified SIMPLE are used. To simulate the flow in moving grid system, arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) method is adopted. In the present study, the energy conserving time integration rule for finite element algorithm is proposed and discussed schematically. It is shown that the discretization by Crank-Nicolson in time and Galerkin (central difference) in space must be used to ensure energy conservation. The developed code has been tested for a standing vortex in fixed or moving grid system, sloshing in a tank and propagation of a solitary wave, and has been shown to be a completely energy conserving algorithm.
기판 집적 도파관(substrate integrated waveguide)은 높은 Q와 타 소자와 집적 가능성 때문에 최근 연구가 활발하다. 그러나 이의 특성은 기존 도파관 달리 해석적인 형태로 특성화되지 않아, 과거의 여파기 설계 방법으로는 정확한 설계를 하기가 어렵다. 본 논문에서는 최근 제시된 EM(Electro-Magnetic) 시뮬레이션을 기반으로 한 대역통과 여파기 설계 방법으로 10 GHz에서 10%의 대역폭을 갖는 3단 기판 집적 도파관 대역 통과 여파기를 3D EM simulator HFSS를 이용하여 설계하였다. 이 때 기판 집적 도파관은 마이크로스트립과 천이(transition)를 필요로 하는데, 여기서 기존 제안된 CPW(Coplanar Waveguide)대 SIW 천이 구조를 변형하여 적용하였다. 제안된 천이 구조는 천이 길이가 짧고 상용의 test fixture를 사용하여 TRL 측정이 가능하게 되어 있다. 제안된 2가지 천이 구조에 대하여 여파기를 제작하였으며, 제작된 여파기는 예상한대로 중심 주파수 10 GHz에서 10%의 대역폭약 12 dB 반사 손실, 0.8 dB 삽입 손실의 특성을 보였다.
본 연구는 한국항공우주연구원에서 개발한 위성종합설계 SW 내의 복사계수 계산 프로그램의 병렬화 및 성능향상에 대해 논의한다. 복사계수는 복사열전달이 포함된 인공위성의 열해석을 수행하기 위한 필수적인 전초 단계로서 그 자체적인 계산량 또한 상당하다. 특히 위성 궤도상 시간에 따라 태양전지판과 본체의 상대변위가 변하기에 시간 별 독립적인 복사계수의 계산이 필요하다. 본 논문은 복사형상계수 병렬화 방법과 그 성능, KD-Tree 기반 차폐 탐색 알고리즘 및 태양전지판과 본체의 상대변위 변화에 따른 부분 복사형상계수 행렬 갱신이라고 지칭하는 계산량 저감 기법에 대해 논한다.
본 논문에서는 최초로 저온동시소성세라믹(low temperature co-fired ceramic, LTCC) 기술을 이용하여, Ka-밴드 대역의 협대역 대역통과필터를 설계 및 제작하였다. 높은 집적도 및 수직적층능력과 같은 LTCC 기술의 장점을 활용하여, 3차원 구조를 가지는 종단 커플링 마이크로스트립 형태의 대역통과필터를 설계하였다. 종단 커플링 공진기를 평면상에서 구성할 경우, LTCC 공정의 설계규격 중 도선의 선폭 및 선간 간격의 공정 한계로 인해 인접한 두 공진기 사이의 간격이 제한되어지는데, 이러한 문제는 인접한 두 개의 공진기를 LTCC 기판의 서로 다른 층에 위치시킴으로서 극복할 수 있었다. 제작된 대역통과필터는 중심주파수가 28.7 ㎓ 이며, 이때 삽입손실은 3 dB 이다. 최소 삽입손실이 나타나는 주파수로부터 3 dB 의 손실을 가지는 통과대역은 27.9 ㎓ 에서 29.2 ㎓ 범위이며, 대역폭비율이 4.5 % 로서 고주파에서 높은 협대역 특성을 가진다. 그리고, 반사손실은 통과대역에서 10 dB이하를 나타내었다.
To enhance the speech perception of hearing aid users in noisy environment, most hearing aid devices adopt various beamforming algorithms such as the first-order differential microphone (DM1) and the two-stage directional microphone (DM2) algorithms that maintain sounds from the direction of the interlocutor and reduce the ambient sounds from the other directions. However, these conventional algorithms represent poor directionality ability in low frequency area. Therefore, to enhance the speech perception of hearing aid uses in low frequency range, our group had suggested a fractional delay subtraction and integration (FDSI) algorithm and estimated its theoretical performance using computer simulation in previous article. In this study, we performed a KEMAR test in non-reverberant room that compares the performance of DM1, DM2, broadband beamforming (BBF), and proposed FDSI algorithms using several objective indices such as a signal-to-noise ratio (SNR) improvement, a segmental SNR (seg-SNR) improvement, a perceptual evaluation of speech quality (PESQ), and an Itakura-Saito measure (IS). Experimental results showed that the performance of the FDSI algorithm was -3.26-7.16 dB in SNR improvement, -1.94-5.41 dB in segSNR improvement, 1.49-2.79 in PESQ, and 0.79-3.59 in IS, which demonstrated that the FDSI algorithm showed the highest improvement of SNR and segSNR, and the lowest IS. We believe that the proposed FDSI algorithm has a potential as a beamformer for digital hearing aid devices.
우리나라에서 통합적인 공공 복지전달체계 구축을 위한 시도는 통합사례관리까지 지속적으로 이루어지고 있고, 특히 최근 '커뮤니티 케어'와 관련해 중요성을 더해가고 있다. 하지만 대부분 부분적인 조직개편에 그치거나 민간자원의 동원에 그치고 있는 것이 현실이다. 이에 본 연구에서는 사회서비스 정책 발전에 있어서 통합적 개혁의 경험을 가지고 있는 영국의 보건의료와 사회서비스의 통합적 접근 사례, 우리나라 통합사례관리와 유사한 문제경험가족 프로그램 사례를 각각 런던 자치구와 지방의회를 방문하여 조사하였다. 그 결과 통합적 전달체계를 실현하기 위해서는 인력, 조직, 재정 등 제도적 장벽의 종합적인 해소가 시급하고, 관련된 전문 집단과 기관간의 분명한 목표 공유와 파트너십 구축이 필요하며, 사례에 대한 정보 공유 체계와 기술적 지원이 뒷받침되어야 함을 발견할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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