• Smart Structures and Systems
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• 제29권5호
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• pp.729-746
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• 2022

In this paper, a nonlinear structural model updating methodology based on the Deep Belief Network (DBN) is proposed. Firstly, the instantaneous parameters of the vibration responses are obtained by the discrete analytical mode decomposition (DAMD) method and the Hilbert transform (HT). The instantaneous parameters are regarded as the independent variables, and the nonlinear model parameters are considered as the dependent variables. Then the DBN is utilized for approximating the nonlinear mapping relationship between them. At last, the instantaneous parameters of the measured vibration responses are fed into the well-trained DBN. Owing to the strong learning and generalization abilities of the DBN, the updated nonlinear model parameters can be directly estimated. Two nonlinear shear-type structure models under two types of excitation and various noise levels are adopted as numerical simulations to validate the effectiveness of the proposed approach. The nonlinear properties of the structure model are simulated via the hysteretic parameters of a Bouc-Wen model and a Giuffré-Menegotto-Pinto model, respectively. Besides, the proposed approach is verified by a three-story shear-type frame with a piezoelectric friction damper (PFD). Simulated and experimental results suggest that the nonlinear model updating approach has high computational efficiency and precision.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권2A호
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• pp.89-96
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• 2011

감쇠비는 현수교에 있어서 교량진동을 평가하기 위한 중요한 동적 요소 중 하나이다. 하지만, 실재 현수교에서 계측된 상시 진동신호로부터 감쇠비를 직접적으로 추정하는 것은 현실적으로 매우 어려운 일이다. 뿐만 아니라, 한정된 계측자료를 이용하여 추정된 감쇠비로부터 공기역학적 감쇠와 마찰 감쇠를 구분하는 것은 더욱 어렵다. Macdonald는 2005년 발표한 자료에서 공기역학적 감쇠성능은 풍속에 따라 선형적으로 증가한다고 하였으며, Park등은 감쇠성능은 진동의 크기에 따라 변화할 수 있다고 하였다. 따라서 본 논문에서는 이러한 감쇠비, 풍속, 진동의 크기 사이의 관계를 연구하여, 추정 감쇠비로부터 공기역학적 감쇠와 마찰 감쇠를 구분하고자 하였다. 본 논문에서 감쇠비 추정대상으로는 전라남도 고흥에 위치한 소록대교를 선택하였으며, 감쇠비 추정에는 Hilbert 변환법을 이용한 방법과 확장형 칼만필터를 이용하였다. 또한 두 방법으로 추정된 감쇠비들을 상호 비교를 실시하였다. 그 결과, 상시진동 자료와 차량재하실험으로부터 얻어진 자료를 이용하여 추정된 감쇠비와 풍속, 그리고 가속도의 크기를 이용하여 추정 감쇠비로부터 공기역학적 감쇠 성능과 마찰 감쇠 성능의 구분이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 방송공학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.438-449
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• 2009

ATSC 방식의 디지털 TV 방송의 수신환경을 분석하기 위해 다양한 채널 환경 분석 시스템이 사용되고 있다. 그러나 기존 장비들은 상용 수신기보다 성능이 떨어져 다중 경로 간섭에 의한 수신기의 수신 불량 현상을 측정하고 분석하기에 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 상용 DTV 수신 칩세트를 채널 환경 분석 시스템에 직접 이용하는 것을 고려할 수 있다. 일반적으로 상용 DTV 칩세트들은 심볼 주파수로 샘플링된 기저대역의 I (In-phase) 채널 데이터 및 동기 신호들을 제공하므로 측정된 I 채널 데이터를 이용하여 좀 더 정확한 신호 품질 및 채널 신호의 분석을 위해서는 효과적인 Q (Quadrature) 채널 데이터의 추출이 필요하다. 본 논문에서는 DTV 방송 수신환경을 보다 정확하고 효율적으로 분석하기 위하여 DTV 수신 신호 및 채널 분석시스템의 기술적인 요구 사항을 제시하고, 이러한 요구 사항을 만족하게하고 좀 더 정확한 채널환경 분석을 위해 측정된 기저대역의 I 채널 데이터로부터 힐버트(Hilbert) 변환과정을 개선한 Q 채널 데이터 추출 방법을 제안한다. 제안된 데이터 및 채널 분석 시스템은 컴퓨터 모의실험과 실험실 테스트 결과를 통해서 성능을 입증하였으며, 방송신호 측정차량에 장착하여 DTV 동일채널중계기(DOCR) 필드테스트에서 다중경로간섭 신호의 분석에 적용하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제7권6호
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• pp.457-468
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• 2007

Analytical and experimental investigation on dynamic properties of extra lightweight concrete sandwich beams reinforced with various lay ups of carbon reinforced epoxy polymer composites (CFRP) are discussed. The lightweight concrete used in the core of the sandwich beams was made up of extra lightweight aggregate, Lica. The density of concrete was half of that of the ordinary concrete and its compressive strength was about $100Kg/cm^2$. Two extra lightweight unreinforced (control) beams and six extra lightweight sandwich beams with various lay ups of CFRP were clamped in one end and tested under an impact load. The dimension of the beams without considering any reinforcement was 20 cm ${\times}$ 10 cm ${\times}$ 1.4 m. These were selected to ensure that the effect of shear during the bending test would be minimized. Three other beams, made up of ordinary concrete reinforced with steel bars, were tested in the same conditions. For measuring the damping capacity of sandwich beams three methods, Logarithmic Decrement Analysis (LDA), Hilbert Transform Analysis (HTA) and Moving Block Analysis (MBA) were applied. The first two methods are in time domain and the last one is in frequency domain. A comparison between the damping capacity of the beams obtained from all three methods, shows that the damping capacity of the extra lightweight concrete decreases by adding the composite reinforced layers to the upper and lower sides of the beams, and becomes most similar to the damping of the ordinary beams. Also the results show that the stiffness of the extra lightweight concrete beams increases by adding the composite reinforced layer to their both sides and become similar to the ordinary beams.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1100-1106
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• 2012

본 논문에서는 시간-주파수 동시 해석 기법 중 하나인 수정된 HHT 기법을 이용하여 회전하는 프로펠러의 날개에서 산란되는 마이크로 도플러 신호를 분석하였다. 프로펠러의 날개 모서리에 산란되는 산란파는 등가전류법(ECM)을 이용하여 구했다. 산란파의 시간 데이터를 얻은 후, 수정된 HHT 기법을 마이크로 도플러 신호의 해석에 적용하였다. 해석 결과는 실제 날개의 동특성에 잘 부합하였으며, 회전체로부터 발생하는 마이크로 도플러의 정편파적인 특성을 보였다. 수정된 HHT를 이용한 시간-주파수 동시 해석은 작은 레이더 단면적 값을 갖는 소형 비행체를 식별하기 위한 명확한 특성을 제공하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권5호
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• pp.759-766
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• 2011

This paper focuses on monitoring and predicting the short circuit faults of the rotor windings of large turbo-generator systems. For the purpose of increasing efficiency and decreasing maintenance cost, a method that combines the HHT (Hilbert Huang Transform) with a wavelet has been studied. This method is based on analyzing a classical Albright detecting coil. Due to the Empirical Mode Decomposition (EMD) and the Intrinsic Mode Functions (IMF) of the HHT the exact location of a short circuit of rotor windings may be given. However, a part of the useful information is eliminated by the unreasonable decomposing scale of the wavelet. Based on the thermodynamics modeling method, this study was illustrated with a 50MW turbo-generator system that is installed in Northern China. The analysis results, which have very good agreement with those of a previous study, show that the method of combining the HHT with a wavelet is an effective way to analyze and predict the short circuit faults of the rotor windings of large generators, such as supercritical turbo-generator systems and wind turbo-generator systems. This work can offer a useful reference for analyzing smart grids by improving the power quality of a distribution network that is supplied by a turbo-generator system.

• 방송공학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.96-107
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• 2011

최근 들어 3D HDTV (3-Dimensional High Definition Television)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 3D HDTV 방송 서비스를 위하여 기존의 HDTV 전송 방식인 ATSC (Advanced Television Systems Committee) 8-VSB (8-Vestigial Side Band) 시스템을 수정하려는 연구가 진행되고 있다. 그 중에서도 프레임헤더에 PN (Pseudo-Noise)심볼을 삽입하여 반송파 주파수 오차와 반송파 위상 오차 복구를 이루도록 하는 프레임 구조와 VSB 변조방식을 채택하고자 한다. 본 논문에서는 이 시스템을 수정된 ATSC 전송시스템이라 부르려 한다. 수정된 ATSC 전송시스템의 수신기는 방송 신호의 원활한 수신을 위하여 반송파 주파수 오차(심볼속도 대비 최대 1%)를 정확하게 추정하고 복구하여야 한다. 기존 ATSC 시스템이 파일럿 신호를 삽입하여 반송파 주파수 오차를 복구 하였다면, 수정된 ATSC 시스템은 별도의 파일럿 신호 첨가 없이 PN심볼을 이용하게 된다. 본 논문에서는 수정된 ATSC 전송 시스템에 적용 가능한 반송파 주파수 복구 방식을 소개한다. 제안된 방식은 Fitz 알고리즘을 이용한 거친 반송파 주파수 오차 복구부과 간단한 PN심볼 상관 알고리즘을 이용한 미세 반송파 주파수 오차 복구부를 가진다. 그리고 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 변조된 신호는 심볼 정보가 동위상 채널과 직각위상 채널에 존재하는 반면 VSB 변조된 신호는 심볼 정보가 동위상 채널에만 존재하고 직각위상 채널은 단지 동위상 채널의 힐버트 변환된 값이다. 그러므로 VSB 변조된 신호는 QAM 변조된 신호와 같은 고정된 위상을 가지지 못하고, 반송파 주파수 옵셋에 더욱 민감하게 된다. 이 같은 문제를 해결하고 성능을 향상시키기 위하여 이상적인 송수신 시스템에서 수신된 PN 심볼을 이용한 수신된 신호의 위상보정 과정을 수행하게 된다.