We present a imaging method of seismic sources by time reversal propagation of seismic waves. Time-reversal wave propagation is actively used in medical imaging, non destructive testing and waveform tomography. Time-reversal wave propagation is based on the time-reversal invariance and the spatial reciprocity of the wave equation. A signal is recorded by an array of receivers, time-reversed and then back-propagated into the medium. The time-reversed signal propagates back into the same medium and the energy refocuses back at the source location. The increasing power of computers and numerical methods makes it possible to simulate more accurately the propagation of seismic waves in heterogenous media. In this work, a staggered-grid finite-difference solution of the elastic wave equation is employed for the wave propagation simulation. With numerical experiments, we show that the time-reversal imaging will enable us to explore the spatio-temporal history of complex earthquake.
공간데이터의 일반화는 기존에 구축된 공간 데이터베이스로부터 새로운 소축척 데이터베이스를 유도할 수 있는 중요한 GIS 기법이다. 공간데이터의 일반화는 공간데이터의 기하 및 속성데이터를 변형[3, 15] 시킬 뿐만 아니라, 데이터 모델의 관계를 따라서 연결되어 있는 다른 공간데이터도 변형[8-10, 14]시킨다. 이것을 공간데이터 일반화의 파급이라고 한다. 이 파급을 처리하지 않은 채 일반화를 계속 진행하면, 일관성 혹은 원시데이터베이스 정보 중의 일부가 손실된 채 새로운 데이터베이스가 생성될 수 있다. 그럼에도 불구하고 일반화에 관한 기존 연구들은 공간데이터의 상호관계를 무시한 채 독립된 하나의 공간데이터에 대한 유도를 위해서 방법들을 제시해 왔다. 그리고 그 결과 공간데이터의 기하 및 속성을 변형시키는 많은 일반화 연산자들이 제시되어졌다. 본 연구는 이 일반화 연산자들이 어떤 공간데이터에 적용되었을 때 그와 관련된 다른 공간데이터에도 파급 적용될 수 있도록, 일반화 연산자를 확장을 시킬 것이다. 이 일반화 파급을 처리하기 위해서, 본 연구는 일반화 과정에서 반드시 고려될 필요가 있는 규칙들을 제시한다. 그리고 일반화 연산자들이 반드시 준수해야 하는 규칙들을 기술한다. 이 규칙들은 관계대수로서 표현될 수 있으므로, SQL로 쉽게 전환할 수 있다. 이 확장된 일반화 연산자들의 적합성을 검토하기 위해서 간단한 프로토타입을 구현하였다.
자기확산(self-defocusing) 매질 내에서 어두운 공간솔리톤 배열의 발생에 대하여 연구하였다. 하나의 어두운 공간솔리톤 발생과는 달리, 빔의 공간적인 세기 분포가 사인파형인 빔의 어두운 공간솔리톤 배열로 발전하기 위해서는 빔이 진행하는 동안 점진적인 증폭이 요구됨을 전산시늉을 통해 알 수 있었다. 실험에서는 Mach-Zehnder 간섭계를 구성하여 입사빔의 세기 모양을 사인파형으로 만들었고, 점진적인 증폭효과를 주기 위해 원통렌즈를 사용하였다. 비선형 굴절률이 증가함에 따라 어두운 솔리톤의 골의 폭이 좁아지고 빔의 뒷배경이 일정해짐을 관측하였다.
Acoustic holography exhibits the spatial distribution of sound pressure in time or frequency domain. The obtained picture often contains far more than what we need in practice. For example, when we need to know only the locations and overall propagation pattern of sound sources, a method to show only what we need has to be introduced. One way of obtaining the necessary information is to use envelope in space. The spatial envelope is a spatially slowly-varying amplitude of acoustic waves which contains the information of sources' location. A spatial modulation method has been theoretically developed to get a spatial envelope. By applying the spatial envelope, not only the necessary information is obtained but also computation time is reduced during the process of holography. The spatial envelope is verified as an effective visualization scheme in time domain by being applied to complicated sound fields.
The anomalous propagation characteristics of a single Airy beam in nonlocal nonlinear medium are investigated by utilizing the split-step Fourier-transform method. We show that besides the normal straight propagation trajectory, the breathing solitons formed by the interaction between Airy beam and nonlocal nonlinear medium can propagate along the sinusoidal trajectory, and the anomalous trajectory can be modulated arbitrarily by altering the initial amplitude and the nonlocal nonlinear coefficient. In addition, the initial amplitude and the nonlocal nonlinear coefficient can have inverse impacts on the formation and transformation of the equilibrium state of spatial solitons, when the two parameters are larger than certain values. Therefore, the reversible transformation of the evolution dynamics of two soliton states can be realized by adjusting those two parameters properly. Finally, it is shown that the propagation properties of the solitons formed by the interaction between Airy beam and nonlocal nonlinear medium can be controlled arbitrarily, by adjusting the distribution factor and nonlocal coefficient.
In this paper, we propose a signal propagation modeling technique for generating a positioning fingerprint DB based on Long Term Evolution (LTE) signals. When a DB is created based on the location-based signal information collected in an urban area, gaps in the DB due to uncollected areas occur. The spatial interpolation method for filling the gaps has limitations. In addition, the existing gap filling technique through signal propagation modeling does not reflect the signal attenuation characteristics according to directions occurring in urban areas by considering only the signal attenuation characteristics according to distance. To solve this problem, this paper proposes a Deep Neural Network (DNN)-based signal propagation functionalization technique that considers distance and direction together. To verify the performance of this technique, an experiment was conducted in Seocho-gu, Seoul. Based on the acquired signals, signal propagation characteristics were modeled for each method, and Root Mean Squared Errors (RMSE) was calculated using the verification data to perform comparative analysis. As a result, it was shown that the proposed technique is improved by about 4.284 dBm compared to the existing signal propagation model. Through this, it can be confirmed that the DNN-based signal propagation model proposed in this paper is excellent in performance, and it is expected that the positioning performance will be improved based on the fingerprint DB generated through it.
USN의 중계경로에 대한 연구는 주로 비공간 데이터를 위주로 이루어지고 있으며 지도 중첩법에 의한 공간분석이 이루어지지 않아 신뢰성에서 한계를 노출하고 있다. 본 연구는 공간변수별로 가중치를 부여하고 전파 확산 예측모델과 연계하여 전계강도를 산출하고 이에 의거하여 중계망의 분포를 지도화하였다. 전파장애에 개입되는 다양한 공간 변수를 통합하여 제작된 컴퓨터 지도는 기존에 조사지점에만 국한된 통계 수치정보가 지닌 한계를 극복하고 시청각 효과를 이용하여 광역적인 중계망 변화 추이를 시각적으로 제시하였다. 개별 셀과 연구지역 전체에 대해 전파중계망에 대한 정량적인 근거는 다양한 자료처리능력, 신속성을 바탕으로 지금까지는 불가능했던 전파 중계망에 대한 실시간 지도화 기능을 제공하였고 노드의 장애가 발생하였을 경우 대안을 마련하기 위한 보조수단으로서 활용가치가 매우 높을 것으로 사료된다.
본 논문에서는 포화된 다공성매체에서 파동의 전파속도와 감쇠를 구할 수 있는 해석적 이론해를 유도하여 제시하였다. 이론해의 유도를 위하여 압축성의 고체입자와 간극수를 고려하는 완전 연계 Field모델을 사용하였다. 완전 포화된 다공성 매체의 해석을 위한 공학적인 접근방법이 채택되었으며, 균질 영역에서 1차원 파동의 전파를 위한 이론해가 유도되었다. 본 논문에서 유도한 이론해는 고체입자의 압축성, 간극수의 압축성, 다공성입자의 변형, 공간의 감쇠(Spatial damping) 등을 고려할 수 있어 매우 다양하게 사용될 수 있다. 또한 다양한 지반체에서 두 가지 종류의 파속(Wavespeed)과 감쇠계수를 계산하는데 이용 가능하다. 본 논문에서 제시한 이론해를 전산코드화하여 파동의 전파속도와 감쇠에 대한 파라미터연구를 수행한 결과는 본 연구의 II부에 제시할 예정이다.
In low bit-rate video transmission, the payload of a single packet can often contain a whole coded frame due to the high compression ratio in both spatial and temporal domains of most modern video coders. Thus, the loss of a single packet not only causes the loss of a whole frame, but also produces error propagation into subsequent frames. In this paper, we propose a novel whole frame error concealment algorithm which reconstructs the first of the subsequent frames instead of the current lost frame to suppress the effects of error propagation. In the proposed algorithm, we impose a constraint which uses side match distortion (SMD) and overlapped region difference (ORD) to estimate motion vectors between the target reconstructed frame and its reference frame. SMD measures the spatial smoothness connection between a block and its neighboring blocks. ORD is defined as the difference between the correlated pixels which are predicted from one reference pixel. Experimental results show that the proposed algorithm effectively suppresses error propagation and significantly outperforms other conventional techniques in terms of both peak signal-to-noise ratio performance and subjective visual quality.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권5호
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pp.1881-1903
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2015
With the fast-developing of mobile terminals, positioning techniques based on fingerprinting method draws attention from many researchers even world famous companies. To conquer some shortcomings of the existing fingerprinting systems and further improve its performance, we propose a radio map building and updating technique, which is able to customize the spatial and temporal dependency of radio maps. The method includes indoor propagation and penetration modeling and the analysis of human traffic. Based on the combination of Ray-Tracing Algorithm, Finite-Different Time-Domain and Rough Set Theory, the approach of indoor propagation modeling accurately represents the spatial dependency of the radio map. In terms of temporal dependency, we specifically study the factor of moving people in the interest area. With measurement and statistics, the factor of human traffic is introduced as the temporal updating component. We improve our existing indoor positioning system with the proposed building and updating method, and compare the localization accuracy. The results show that the enhanced system can conquer the influence caused by moving people, and maintain the confidence probability stable during week, which enhance the actual availability and robustness of fingerprinting-based indoor positioning system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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