• 제목/요약/키워드: Numerical schemes

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Evaluation of N2 method for damage estimation of MDOF systems

  • Yaghmaei-Sabegh, Saman;Zafarvand, Sadaf;Makaremi, Sahar
    • Earthquakes and Structures
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    • 제14권2호
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    • pp.155-165
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    • 2018
  • Methods based on nonlinear static analysis as simple tools could be used for the seismic analysis and assessment of structures. In the present study, capability of the N2 method as a well-known nonlinear analysis procedure examines for the estimation of the damage index of multi-storey reinforced concrete frames. In the implemented framework, equivalent single-degree-of-freedom (SDOF) models are utilized for the global damage estimation of multi-degree-of-freedom (MDOF) systems. This method does not require high computational analysis and subsequently decreases the required time of seismic design and assessment process. To develop the methodology, RC frames with period range from 0.4 to 2.0 s under 40 records are studied. The effectiveness of proposed technique is evaluated through numerical study under near- and far-field earthquake ground motions. Finally, the results of developed models are compared with two other simplified schemes along with nonlinear time history analysis results of multi-storey frames. To improve the accuracy of damage estimation, a modified relation is presented based on the N2 method results for near- and far-field earthquakes.

Dimension-reduction simulation of stochastic wind velocity fields by two continuous approaches

  • Liu, Zhangjun;He, Chenggao;Liu, Zenghui;Lu, Hailin
    • Wind and Structures
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    • 제29권6호
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    • pp.389-403
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    • 2019
  • In this study, two original spectral representations of stationary stochastic fields, say the continuous proper orthogonal decomposition (CPOD) and the frequency-wavenumber spectral representation (FWSR), are derived from the Fourier-Stieltjes integral at first. Meanwhile, the relations between the above two representations are discussed detailedly. However, the most widely used conventional Monte Carlo schemes associated with the two representations still leave two difficulties unsolved, say the high dimension of random variables and the incompleteness of probability with respect to the generated sample functions of the stochastic fields. In view of this, a dimension-reduction model involving merely one elementary random variable with the representative points set owing assigned probabilities is proposed, realizing the refined description of probability characteristics for the stochastic fields by generating just several hundred representative samples with assigned probabilities. In addition, for the purpose of overcoming the defects of simulation efficiency and accuracy in the FWSR, an improved scheme of non-uniform wavenumber intervals is suggested. Finally, the Fast Fourier Transform (FFT) algorithm is adopted to further enhance the simulation efficiency of the horizontal stochastic wind velocity fields. Numerical examplesfully reveal the validity and superiorityof the proposed methods.

OFDM 용량 극대화를 위한 적응 부 반송파 선택에 관한 연구 (Capacity Maximizing Adaptive Subcarrier Selection in OFDM with Limited Feedback)

  • 문철;정창규;박동희;곽윤식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.905-911
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    • 2005
  • 본 논문은 제한적인 피드백을 이용하는 OFDM 시스템에서 용량 극대화를 위한 효율적인 적응 부 반송파 선택 방식을 제안한다. 제안하는 방식에서는 데이터 전송에 사용될 부 반송파들과 각 부 반송파에 적용될 변조 및 코딩 방식들이 수신기에서 결정되고, 제한적인 피드백을 통해 송신기로 전달된다. 본 연구에서는 채널 환경에 따라 적절한 수의 높은 신호 대 잡음 비를 갖는 부 반송파들을 선택함으로써 용량이 극대화됨을 이론적으로 유도한다. 또한, 낮은 복잡도로 최적의 부 반송파 집합을 선택하기 위한 정렬 방식을 사용하는 적응 부 반송파 선택 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션 결과는 제안된 적응 부 반송파 선택 방식이 제한된 feedback 정보량만으로 water-filling 방식에 의한 부 반송파 선택 방식이나 water-filling 전력 할당에 의한 용량보다 높은 용량을 제공함을 보여준다.

IEEE 802.11n에서의 2단계 프레임 집약 기법 성능 분석 (Performance Analysis of Two-Level Frame Aggregation in IEEE 802.11n)

  • 송태원;양성열;백상헌;윤주상
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.1175-1180
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    • 2009
  • 차세대 무선랜 표준인 IEEE 802.11n에서는 MAC 계층에서의 처리율을 향상시키기 위해서 프레임 집약 (Frame Aggregation) 기법을 제안하고 있다. IEEE 802.11n의 프레임 집약 기법은 MSDU (MAC Service Data Unit) 단위의 집약 기법 (Aggregate MSDU: A-MSDU)와 MPDU (MAC Protocol Data Unit) 단위의 집약 기법 (Aggregate MPDU: A-MPDU)의 두 가지 기법을 제안하고 있다. 본 논문에서는 A-MSDU와 A-MPDU를 결합한 2단계 프레임 집약 (Two-Level Frame Aggregation) 기법의 성능을 분석한다. 성능 분석을 위해 마르코브 체인에 기반하여 2단계 프레임 집약 기법의 처리율을 모델링한 뒤 이를 이용하여 노드의 수와 채널 상태 등에 따른 프레임 집약 기법의 처리율 변화 추이를 분석한다. 그리고 분석 결과에 기반하여 최적의 프레임 집약 기법을 설계하기 위한 방법을 제시한다.

Adaptive and Robust Aeroelastic Control of Nonlinear Lifting Surfaces with Single/Multiple Control Surfaces: A Review

  • Wang, Z.;Behal, A.;Marzocca, P.
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제11권4호
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    • pp.285-302
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    • 2010
  • Active aeroelastic control is an emerging technology aimed at providing solutions to structural systems that under the action of aerodynamic loads are prone to instability and catastrophic failures, and to oscillations that can yield structural failure by fatigue. The purpose of the aeroelastic control among others is to alleviate and even suppress the vibrations appearing in the flight vehicle subcritical flight regimes, to expand its flight envelope by increasing the flutter speed, and to enhance the post-flutter behavior usually characterized by the presence of limit cycle oscillations. Recently adaptive and robust control strategies have demonstrated their superiority to classical feedback strategies. This review paper discusses the latest development on the topic by the authors. First, the available control techniques with focus on adaptive control schemes are reviewed, then the attention is focused on the advanced single-input and multi-input multi-output adaptive feedback control strategies developed for lifting surfaces operating at subsonic and supersonic flight speeds. A number of concepts involving various adaptive control methodologies, as well as results obtained with such controls are presented. Emphasis is placed on theoretical and numerical results obtained with the various control strategies.

실내 환경에서 위치 인식율을 고려한 AP 배치 기법의 모델링 및 성능 평가 (Modeling and Performance Evaluation of AP Deployment Schemes for Indoor Location-Awareness)

  • 김태훈;탁성우
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.847-856
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    • 2013
  • 본 논문에서는 실내 환경에서 위치 인식을 고려한 AP 배치 기법을 제안하고 성능평가를 수행하였다. 제안한 기법은 위치 인식율과 AP 기반 무선 네트워크의 성능 및 비용을 고려하여 근사 최적 AP 구성 형태를 생성하는 메타휴리스틱 알고리즘과 AP 배치 과정을 빠르게 수렴하게 하는 결정론적 알고리즘으로 구성된다. 실내 공간과 유사한 시뮬레이션 환경을 구축하여 제안한 AP 배치 기법의 성능 평가를 수행하였으며, 제안한 기법은 빠른 시간 내에 우수한 결과를 생성하였다.

재실행과 Rollback 기법을 사용한 TMR 고장의 시간여분 복구 기법 (A Time-Redundant Recovery Scheme of TMR failures Using Retry and Rollback Techniques)

  • 강명석;손병희;김학배
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제13A권5호
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    • pp.421-428
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    • 2006
  • 본 논문에서는 복잡해져 가는 제어 컴퓨터의 높은 신뢰성 확보를 위해 시간 여분(time redundancy)의 일종인 재실행과 rollback 기법을 TMR 구조에 적절하게 혼용하는 방법을 제안한다 재실행과 rollback 기법은 약간의 추가 시간만으로 재구성(reconfiguration) 없이도 일시적인 결함(fault)에 의해 발생한 TMR 고장(failure)의 회복을 위해 상호 보완적으로 사용될 수 있다. 이를 위해 고장 검출시 가능한 모든 시스템의 고장상태 확률을 추정하였으며, 이를 바탕으로 전체 작업의 평균 실행시간이 최소가 되는 최적의 재실행과 rollback 횟수를 유도하였다. 또한 제안된 방법과 다른 고장회복 기법을 적용했을 때의 평균 실행 시간을 정량적으로 비교하여 그 우수성을 검증하였다.

착신호를 고려한 거리기준 위치등록 방법의 성능분석 (Performance Analysis of Distance-based Location Registration Scheme Considering Terminating Call)

  • 임석구;장희선;조기성
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제10C권1호
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    • pp.103-110
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    • 2003
  • 본 논문에서는 호의 도착을 고려한 거리기준 위치등록 방식을 제안하고 성능을 평가하였다. 이를 위해 이동성 모형을 제시하고, 이를 이용하여 제안한 방식의 성능을 분석하였다. 분석 결과 거리기준 위치등록 방식은 영역기준 위치등록 방식에 비하여 위치등록이 자주 발생하지만 위치등록 부하가 위치영역 내 모든 셀에 분산된다. 반면에 호의 도착을 고려한 거리기준 위치등록 방식의 위치등록 부하는 영역기준 위치등록 방식과 비슷한 수준이면서도 위치등록 부하가 위치영역 내 모든 셀에 분산되기 때문에 한정된 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있다.

무선링크에서 기본 계층의 반복과 HARQ를 적용한 H.264 SVC의 성능 (Performance of H.264 SVC with Base Layer Repetition and HARQ over Wireless Link)

  • 안성균;한동하;황승훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권8A호
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    • pp.689-697
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    • 2012
  • 본 논문은 무선 채널 환경에서 H.264 스케일러블 비디오 코딩으로 부호화된 비디오 데이터의 전송 성능 개선과 신뢰성 향상을 위해 기본계층 반복 전송과 HARQ를 제안하고 그 성능을 확인하고 있다. 제안 방법은 향상계층을 제외하고 기본계층에만 적용되기 때문에, 무선자원의 부족과 전송 지연의 문제들도 해결해 줄 수 있다. 수치 결과 제안 방법은 SNR=3.4dB 기준으로 $1.5{\times}10^{-5}$의 BER 성능을 보였고, 동일 SNR에서 $1.2{\times}10^{-3}$의 성능을 보여 주었다. 또한 실험 영상 결과를 통해서도 제안 방법이 무선 링크에서 SVC 성능을 개선함을 확인하였다.

Optimal Harvest-Use-Store Design for Delay-Constrained Energy Harvesting Wireless Communications

  • Yuan, Fangchao;Jin, Shi;Wong, Kai-Kit;Zhang, Q.T.;Zhu, Hongbo
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권6호
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    • pp.902-912
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    • 2016
  • Recent advances in energy harvesting (EH) technology have motivated the adoption of rechargeable mobile devices for communications. In this paper, we consider a point-to-point (P2P) wireless communication system in which an EH transmitter with a non-ideal rechargeable battery is required to send a given fixed number of bits to the receiver before they expire according to a preset delay constraint. Due to the possible energy loss in the storage process, the harvest-use-and-store (HUS) architecture is adopted. We characterize the properties of the optimal solutions, for additive white Gaussian channels (AWGNs) and then block-fading channels, that maximize the energy efficiency (i.e., battery residual) subject to a given rate requirement. Interestingly, it is shown that the optimal solution has a water-filling interpretation with double thresholds and that both thresholds are monotonic. Based on this, we investigate the optimal double-threshold based allocation policy and devise an algorithm to achieve the solution. Numerical results are provided to validate the theoretical analysis and to compare the optimal solutions with existing schemes.