• Earthquakes and Structures
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• 제8권4호
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• pp.821-841
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• 2015

This paper proposes a two-stage imaging approach for quantitative inspection of damages in metallic plates using the fundamental anti-symmetric mode of ($A_0$) Lamb wave. The proposed approach employs a number of transducers to transmit and receive $A_0$ Lamb wave pulses, and hence, to sequentially scan the plate structures before and after the presence of damage. The approach is applied to image the corrosion damages, which are simplified as a reduction of plate thickness in this study. In stage-one of the proposed approach a damage location image is reconstructed by analyzing the cross-correlation of the wavelet coefficient calculated from the excitation pulse and scattered wave signals for each transducer pairs to determine the damage location. In stage-two the Lamb wave diffraction tomography is then used to reconstruct a thickness reduction image for evaluating the size and depth of the damage. Finite element simulations are carried out to provide a comprehensive verification of the proposed imaging approach. A number of numerical case studies considering a circular transducer network with eight transducers are used to identify the damages with different locations, sizes and thicknesses. The results show that the proposed methodology is able to accurately identify the damage locations with inaccuracy of the order of few millimeters of a circular inspection area of $100mm^2$ and provide a reasonable estimation of the size and depth of the damages.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제24권2호
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• pp.165-174
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• 2021

This study describes a method of measurement and verification of array manifold of uniform circular array antenna applicable to multistatic Passive Coherent Location(PCL) system using FM broadcasting. In an environment of outdoor test where FM broadcast signals are scattered, array manifold measurement methods using network analyzer and multi-channel digital receiver are introduced. Also, the descriptions and solutions for the test limits of each measurement method and the considerations affecting the measurement accuracy are presented. In addition, to verify the validity of the measured array manifold, the gain and phase difference were compared with the array manifold data obtained by EM simulation, and the effectiveness and accuracy of the measured array manifolds were compared and analyzed by estimating the direction of arrival of the FM broadcast signal received from the multistatic PCL system.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.826-833
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• 2017

열차의 위치를 정확하게 추정하는 것은 열차제어를 위해 필수적이며 선로변에 시스템을 설치하지 않고 열차의 위치를 추정하기 많은 연구가 있었다. 열차는 선로 위를 움직이므로 위치 추정을 일차원적으로 검색이 가능하며 그 선로 또한 위치 정보를 미리 알 수 있다는 특징이 있다. 특히 고속열차의 경우 속도가 커서 도플러 주파수가 비교적 크며 선로 모양도 직선 혹은 반경이 큰 곡선으로 되어 있다. 본 연구에서는이를 활용하여 두 지점(기지국)에서 송신한 신호의 도플러 주파수를 이용하여 열차의 위치를 추정하는 방안에 대하여 제안한다. 직선과 곡선, 직곡선 혼합 선로 구간에 대하여 위치를 추정하는 수식을 도출한다. 일반적으로 도플러 레이더는 속도를 측정하는데 사용되나 여기에서는 속도와 위치를 모르는 상태에서 두 신호의 도플러 주파수 비율을 이용하여 위치와 속도를 순차적으로 구한다. 시뮬레이션을 통해 열차 위치 및 측정 오차 수준에 따른 추정 오차의 변화를 구한다. 제안하는 방안과 기존 방안에서의 목표 추정 오차 수준을 얻기 위한 조건과 측정 오차가 커짐에 따른 오차의 증가량을 비교함으로써 성능과 강인성 면에서 제안하는 방안의 우수성을 보인다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.371-376
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• 2017

본 논문에서는 원형 근전도 시스템 장비를 사용하여 근전도 패턴인식을 할 때, 장비의 센서 위치와 무관하게 패턴 인식이 가능한 알고리즘을 제안한다. 6가지 동작의 8채널 근전도 신호를 1초간 측정한 데이터를 이용하여 14개의 특징점을 추출하였다. 또한 8개의 채널에서 추출된 112개의 특징점을 나열하여 주성분분석을 하고 영향력이 높은 데이터만을 추려내어 8개의 입력 신호로 줄였다. 모든 실험은 k-NN 분류기를 이용하여 데이터를 학습시키고 5-fold 교차 검증을 사용하여 데이터를 검증하였다. 기계학습에서 데이터를 학습시킬 때, 어떤 데이터를 학습하느냐에 따라 그 결과가 크게 달라진다. 기존의 연구들에서 사용하는 학습 데이터를 사용 할 경우 99.3%의 정확도를 확인하였다. 그러나 센서의 위치가 22.5도 정도만 틀어지더라도 67.28%의 정확도로 명확하게 떨어짐을 보았다. 본 논문에서 제안하는 학습 방법을 사용 할 경우 98%의 정확도를 보이고 장비의 센서의 위치가 바뀌더라도 98% 근처의 정확도를 유지함을 보였다. 이러한 결과를 사용하여 원형 근전도 시스템을 사용하는 사용자들의 편의성을 크게 증대시켜 줄 수 있을 것으로 보인다.

• Smart Structures and Systems
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• 제19권2호
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• pp.181-194
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• 2017

In order to investigate the interface debonding defects detection mechanism between steel tube and concrete core of concrete-filled steel tubes (CFSTs), multi-physical fields coupling finite element models constituted of a surface mounted Piezoceramic Lead Zirconate Titanate (PZT) actuator, an embedded PZT sensor and a circular cross section of CFST column are established. The stress wave initiation and propagation induced by the PZT actuator under sinusoidal and sweep frequency excitations are simulated with a two dimensional (2D) plain strain analysis and the difference of stress wave fields close to the interface debonding defect and within the cross section of the CFST members without and with debonding defects are compared in time domain. The linearity and stability of the embedded PZT response under sinusoidal signals with different frequencies and amplitudes are validated. The relationship between the amplitudes of stress wave and the measurement distances in a healthy CFST cross section is also studied. Meanwhile, the responses of PZT sensor under both sinusoidal and sweep frequency excitations are compared and the influence of debonding defect depth and length on the output voltage is also illustrated. The results show the output voltage signal amplitude and head wave arriving time are affected significantly by debonding defects. Moreover, the measurement of PZT sensor is sensitive to the initiation of interface debonding defects. Furthermore, wavelet packet analysis on the voltage signal under sweep frequency excitations is carried out and a normalized wavelet packet energy index (NWPEI) is defined to identify the interfacial debonding. The value of NWPEI attenuates with the increase in the dimension of debonding defects. The results help understand the debonding defects detection mechanism for circular CFST members with PZT technique.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.2777-2784
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• 2011

본 논문에서는 비변수 추정 알고리즘을 토대로 선형배열 안테나와 원형배열 안테나로부터 수신되는 다중신호의 DOA와 적응 빔성형 알고리즘을 연구하고 분석하였다. 비변수 추정 알고리즘에서는 입사각의 함수로써 신호에너지를 추정하기 위하여 고분해능과 잡음억압을 도출하도록 비이차놈을 사용하여 규칙화 목적함수를 최소화하였다. 그리고 나서, 신호와 잡음공간 조정벡터로부터 DOA를 추정하였고, 공간벡터에 의하여 도출된 가중치 벡터를 적용하여 적응 빔성형 패턴을 개선하였다. 특히, 안테나 배열방법과 배열소자의 수에 따라 입사되는 다중신호의 방향성 판별 능력과 적응빔을 성형하는 능력을 비교하고 고찰하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.247-252
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• 2019

다층 주기 구조에 의한 광 신호의 회절 특성은 기본 격자구조와 연계된 Fourier 확장을 사용하여 2D 공간에서 공식화 된다. 그때 각 층에서의 필드들은 특성 모드에 의하여 표현되며, 완전한 해는 적절한 경계 값 문제에 의존하는 모드 전송선로이론(MTLT)을 사용하여 정확하게 얻을 수 있다. 이러한 해석법은 일반적으로 다층 구조에 평행 또는 수직 방향에 따라 광학 특성을 갖는 임의의 형태의 유전체 성분을 포함하는 모든 주기적 격자들을 처리할 수 있다. 본 논문은 간단한 주기적인 원형 2D-구조에 대하여 과거에 보고된 데이터와 비교하여 현 해석법을 설명하였다. 또한 제시한 해석법은 가능한 표준 형태와 높은 유전율을 가지는 복수의 주기적인 영역을 포함하는 매우 복잡한 구조들에 대하여 쉽게 적용할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.549-555
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• 2005

본 논문은 전파 수집 및 감시 시스템 등에 사용되는 초고주파 신호의 도래 방향 측정에 관한 연구로써, 방향탐지 장치의 안테나를 통해서 수신된 신호들의 진폭차를 이용하여 신호의 입사 방향을 측정하는 진폭 비교 방향 탐지 방식과 동일한 안테나로 수신된 고주파 신호들의 위상차를 이용하여 전파의 도래 방향을 측정하는 위상 비교 방향 탐지 방식을 결합하는 새로운 기술이다. 본 방식은 위상 비교 기술의 정밀한 방향 탐지 능력과 진폭 비교 방식의 측정 방위 모호성 제거 능력을 복합하여 간단한 구성으로써 모호성이 없고 정밀하게 전파 도래 방향을 측정하는 기술이다. 제시된 방향 탐지 기술을 $360^{\circ}$ 전 방위각에서 전파의 방향을 측정하기 위해서 8개의 안테나를 원주를 따라서 $45^{\circ}$ 간격으로 일정 하게 배치하고, 인접한 안테나의 수신 신호 위상차를 이용하여 전파의 도래 방향을 측정하고, 진폭차를 이용하여 도래 방향 모호성을 제거하였을 때, 설계된 방향 탐지 장치의 모사 및 측정 결과는 도래 신호의 신호 대 잡음비가 30 dB인 경우에 $2.0\~6.0$ GHz주파수 범위에서 $0.5^{\circ}$ 이하의 양호한 방향 탐지 오차를 얻었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.169-169
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• 1999

We studied magnetic properties of co thin films deposited on Pd (111) surface, which attracted much attention recently due to the perpendicular magnetic anisotropy, using magnetic circular dichroism(MCD). Special attention was paid on the effect of Pd capping and interface roughness on the direction of magnetic easy axis, and for that purpose MCD signals for all Co thicknesses were measured with two different ways : in-plane and out-of-plane geometry. In case of bare Co films deposited on smooth Pd(111) surface, no MCD signal was observed under 4$\AA$ co thickness. At 4$\AA$ Co thickness, MCD signal at the out-of-plane geometry was observed, and for thicker Co films, only in-plane MCD signal was measured. This type of magnetic easy axis transition has been reported for other cases like Co/Pt system. The effect of 5$\AA$ Pd capping on these bare Co films made an remarkable change on the transition of magnetic easy axis. Out-of-plane MCD signals exists up to 20$\AA$ Co thickness, and disappears at 24$\AA$ Co thickness. In-plane MCD signals first appears at 10$\AA$ Co thickness and gradually increases up to 24$\AA$ Co thickness. Between 10$\AA$ and 20$\AA$ Co thickness, in-plane and out-of-plane MCD signal coexist. The formation of multi-domain structure or the existence of tilted magnetic easy axis is an possible scenario for such an interesting coexistence. The effect of interface roughness was also tested by measuring MCD signal on Co films deposited on un-annealed Pd(111) surface. Out-of-plane MCD signal was observed up to 8$\AA$ Co thickness and the anisotropy of MCD signal at 4$\AA$ Co thickness was very large with respect to that of Co film deposited on the smooth substrate. Above 8$\AA$ thickness, there exists only in-plane MCD signal. From above results, it was concluded that both Pd capping and interface roughness induce and reenforce the perpendicular magnetic anisotropy. The large perpendicular magnetic anisotropy of Co/Pd multilayer system made by sputtering method can be well understood from our results.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제5권3호
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• pp.131-136
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• 2016

The present paper shows that beamforming algorithm such as Minimum Variance Distortionless Response (MVDR) based on array antenna signal processing can have not only anti-jamming but also anti-spoofing characteristics. A beam pattern due to the beamforming algorithm strengthens received signal power as it is formed in the incident direction of desired signal. During the process, the effect of unnecessary signals such as spoofing signals can be reduced because the beam pattern reduces received signal power in the incident directions excluding the beam pattern-directed direction. In order to analyze the anti-spoofing effect due to the beamforming algorithm, a software-based simulation environment was configured. An arbitrary error was applied between incident direction of Global Positioning System (GPS) satellite signal and steering vector direction of the beamforming algorithm to analyze the received signal power and required conditions were provided to see the anti-spoofing effect due to the beamforming algorithm. The used antenna was 7-element planar circular array and beam patterns were formed through the MVDR algorithm.