• 제목/요약/키워드: orthogonal decomposition

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Constrained $L_1$-Estimation in Linear Regression

  • Kim, Bu-Yong
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제5권3호
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    • pp.581-589
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    • 1998
  • An algorithm is proposed for the $L_1$-estimation with linear equality and inequality constraints in linear regression model. The algorithm employs a linear scaling transformation to obtain the optimal solution of linear programming type problem. And a special scheme is used to maintain the feasibility of the updated solution at each iteration. The convergence of the proposed algorithm is proved. In addition, the updating and orthogonal decomposition techniques are employed to improve the computational efficiency and numerical stability.

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Time-Varying Multipath Channel Estimation with Superimposed Training in CP-OFDM Systems

  • Yang, Qinghai;Kwak, Kyung-Sup
    • ETRI Journal
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    • 제28권6호
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    • pp.822-825
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    • 2006
  • Based on superimposed training methods, a novel time-varying multipath channel estimation scheme is proposed for orthogonal frequency division multiplexing systems. We first develop a linear least square channel estimator, and meanwhile find the optimal superimposed sequences with respect to the channel estimates' mean square error. Next, a low-rank approximated channel estimator is obtained by using the singular value decomposition. As demonstrated in simulations, the proposed scheme achieves not only better performance but also higher bandwidth efficiency than the conventional pilot-aided approach.

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Empirical mode decomposition based on Fourier transform and band-pass filter

  • Chen, Zheng-Shou;Rhee, Shin Hyung;Liu, Gui-Lin
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제11권2호
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    • pp.939-951
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    • 2019
  • A novel empirical mode decomposition strategy based on Fourier transform and band-pass filter techniques, contributing to efficient instantaneous vibration analyses, is developed in this study. Two key improvements are proposed. The first is associated with the adoption of a band-pass filter technique for intrinsic mode function sifting. The primary characteristic of decomposed components is that their bandwidths do not overlap in the frequency domain. The second improvement concerns an attempt to design narrowband constraints as the essential requirements for intrinsic mode function to make it physically meaningful. Because all decomposed components are generated with respect to their intrinsic narrow bandwidth and strict sifting from high to low frequencies successively, they are orthogonal to each other and are thus suitable for an instantaneous frequency analysis. The direct Hilbert spectrum is employed to illustrate the instantaneous time-frequency-energy distribution. Commendable agreement between the illustrations of the proposed direct Hilbert spectrum and the traditional Fourier spectrum was observed. This method provides robust identifications of vibration modes embedded in vibration processes, deemed to be an efficient means to obtain valuable instantaneous information.

Applied Koopmanistic interpretation of subcritical prism wake physics using the dynamic mode decomposition

  • Cruz Y. Li;Xisheng Lin;Gang Hu;Lei Zhou;Tim K.T. Tse;Yunfei Fu
    • Wind and Structures
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    • 제37권3호
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    • pp.191-209
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    • 2023
  • This work investigates the subcritical free-shear prism wake at Re=22,000 by the Koopman analysis using the Dynamic Mode Decomposition (DMD) algorithm. The Koopman model linearized nonlinearities in the stochastic, homogeneous anisotropic turbulent wake, generating temporally orthogonal eigen tuples that carry meaningful, coherent structures. Phenomenological analysis of dominant modes revealed their physical interpretations: Mode 1 renders the mean-field dynamics, Modes 2 describes the roll-up of the Strouhal vortex, Mode 3 describes the Bloor-Gerrard vortex resulting from the Kelvin-Helmholtz instability inside shear layers, its superposition onto the Strouhal vortex, and the concurrent flow entrainment, Modes 6 and 10 describe the low-frequency shedding of turbulent separation bubbles (TSBs) and turbulence production, respectively, which contribute to the beating phenomenon in the lift time history and the flapping motion of shear layers, Modes 4, 5, 7, 8, and 9 are the relatively trivial harmonic excitations. This work demonstrates the Koopman analysis' ability to provide insights into free-shear flows. Its success in subcritical turbulence also serves as an excellent reference for applications in other nonlinear, stochastic systems.

직교가중치 탐색방법을 이용한 도착방향 추정 적응어레이 안테나 (Adaptive Antenna Array for DOA Estimation Utilizing Orthogonal Weight Searching)

  • 오정호;최승원;이현배;황영준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.116-125
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    • 1997
  • 본 논문에서는 신호원의 도착방향을 추정하기 위한 새로운 방안으로 직교가중치 탐색(OWS : Orthogonal Weight Searching)이라고 명명되어진 새로운 기술을 제안한다. 신호공간에 직교하는 가중치 벡터는 개선된 공액기울기 방식(Conjugate Gradient Method)을 이용하여 신호행렬로부터 직접 계산되어진다. 본 논문에서 제안되는 기술은 고유치 및 고유벡터를 구할 필요가 없으며, 어레이 입력신호의 개수가 웨이트의 수보다 크지 않다는 가정하에 신호갯수의 탐지과정을 포함하지 않는다. 제안기술이 탐지절차와는 무관하게 수행되기 때문에 어레이 입력의 개수가 몇개인지 성공적으로 파악할 수 없는 열악한 신호환경하에서 제안기술은 우수한 성능을 나타 낸다. 제안된 기술의 성능은 기존의 잘 알려진 고유분해방법과 신호대 잡음비에 따른 각해상도 변에서 비교되어 지고, 계산상의 복잡도 변에서도 기존의 알고리즘과 비교하여 우수함을 보인다.

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Unsupervised feature selection using orthogonal decomposition and low-rank approximation

  • Lim, Hyunki
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.77-84
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    • 2022
  • 본 논문에서는 새로운 비지도 특징 선별 기법을 제안한다. 기존 비지도 방식의 특징 선별 기법들은 특징을 선별하기 위해 가상의 레이블 데이터를 정하고 주어진 데이터를 이 레이블 데이터에 사영하는 회귀 분석 방식으로 특징을 선별하였다. 하지만 가상의 레이블은 데이터로부터 생성되기 때문에 사영된 공간이 비슷하게 형성될 수 있다. 따라서 기존의 방법들에서는 제한된 공간에서만 특징이 선택될 수 있었다. 이를 해소하기 위해 본 논문에서는 직교 사영과 저랭크 근사를 이용하여 특징을 선별한다. 이 문제를 해소하기 위해 가상의 레이블을 직교 사영하고 이 공간에 데이터를 사영할 수 있도록 한다. 이를 통해 더 주요한 특징 선별을 기대할 수 있다. 그리고 사영을 위한 변환 행렬에 저랭크 제한을 두어 더 효과적으로 저차원 공간의 특징을 선별할 수 있도록 한다. 이 목표를 달성하기 위해 본 논문에서는 비용 함수를 설계하고 효율적인 최적화 방법을 제안한다. 여섯 개의 데이터에 대한 실험 결과는 제안된 방법이 대부분의 경우 기존의 비지도 특징 선별 기법보다 좋은 성능을 보여주었다.

POD에 의한 하이브리드 로켓 연소실의 유동특성 해석 (Proper Orthogonal Decomposition Analysis of Flow Characteristics in Hybrid Rocket Engine)

  • 박차렴;이창진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.383-389
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    • 2014
  • 하이브리드 로켓 연소실 내부 유동장에 대한 수치계산 결과에 POD기법을 적용하였다. 특히, 다이어프램 설치에 따른 유동모드 변화를 분석하여, 연소특성에 미치는 영향을 해석하였다. 또한, 다이어프램이 있는 연소실에서 표면 분출유동의 유무에 따른 POD를 적용하여 분출유동이 연소실 내부 유동특성에 미치는 영향을 판단하였다. 10개의 모드를 사용하여 기본형상에 대한 POD 결과를 살펴보면 주 유동을 나타내는 모드 1과 벽면 근처의 작은 크기 유동인 2-9 모드 사이의 구분이 분명하게 나타났다. 다이어프램을 설치한 형상의 POD 결과, 모드 2부터 5의 에너지가 증가하였는데 이것은 다이어프램 주변 순환영역에서 생성되는 유동 때문인 것으로 보인다. 한편, 다이어프램 주위 영역의 유동특성을 보여주는 모드 2-5와 후류 벽면의 유동특성을 보여주는 모드 6-9의 에너지 분포가 분출유동 유무에 관계없이 비슷한 특성을 나타냈다. 따라서 연소율이 다이어프램 근처에만 국부적으로 증가하는 이유는 다이어프램 후류에 형성되는 비교적 큰 크기의 유동모드 2-5의 에너지가 증가되었기 때문인 것으로 분석된다.

등가강성요소 모델을 이용한 AFM 마이크로캔틸레버의 진동해석 (Vibration Analysis of AFM Microcantilevers Using an Equivalent Stiffness Element Model)

  • 한동희;김일광;이수일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권5호
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    • pp.461-466
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    • 2015
  • 원자현미경(AFM)은 마이크로캔틸레버 끝단의 팁이 시료에 다가갈 때 발생하는 팁과 시료 표면 사이의 상호작용을 이용하여 시료의 다양한 특성들을 찾아내는 매우 유용한 도구이다. 본 논문에서는 이러한 AFM 마이크로캔틸레버의 팁과 시료 사이의 상호작용력을 비선형 스프링을 이용하여 동일한 강성을 갖는 요소로 모델링 하였고 유한요소법을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 시뮬레이션 결과를 적합직교분해법을 이용하여 분석함으로써 AFM 마이크로캔틸레버의 복잡한 동적 특성을 파악하였으며 이를 같은 방법으로 분석한 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 팁과 시료 사이의 상호작용력을 효과적으로 모델링 할 수 있는 방법을 제시하였으며 이러한 상호작용력으로 인해 고차모드의 영향이 증가함을 확인하였다.

트윈 빌딩의 공력 특성이 풍응답에 미치는 영향 평가 (Impact of the Aerodynamic Characteristics of Twin Buildings on Wind Responses)

  • 김법렬
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.1-7
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    • 2020
  • 트윈 빌딩의 풍응답은 풍하중의 공력 특성과 트윈 빌딩 구조 시스템의 동적 특성에 영향을 받는다. 본 논문에서는 트윈 빌딩의 두 빌딩의 간격이 다른 두 경우에 대해서 풍응답에 영향을 주는 풍압의 특성을 풍동 실험과 적합 직교 분해 기법을 이용해 파악하고, 3차원 구조 시스템 모델링을 통해 동특성을 파악하였다. 그리고 이중 모달 변환 기법을 이용해서 각 풍압의 특성과 구조물의 동특성이 풍응답에 미치는 영향을 파악하였다. 적합 직교 분해 기법을 통해서 채널링과 와류 효과에 대해서 파악할 수 있었다. 풍 직각 방향의 풍하중은 두 빌딩의 간격에 영향을 많이 받았으며, 풍 방향의 풍하중은 간격에 영향을 적게 받았다. 마찬가지로, 이중 모달 변환 기법에서 교차 참여 계수는 풍 직각 방향에서는 두 빌딩의 간격에 따라 크게 달라진 반면, 풍 방향은 영향이 적었다. 이에 따라 두 빌딩의 간격이 풍 방향의 풍응답 보다 풍 직각 뱡향의 풍응답에 중요한 역할을 하는 것을 알 수 있었다.

대형 컨테이너 선박의 유탄성 실선 계측 데이터 분석 Part I - 모달 파라미터 추정 (Full Scale Measurement Data Analysis of Large Container Carrier with Hydroelastic Response, Part I - Identification of Modal Parameters)

  • 김병훈;최병기;박준석;박성건;기혁근;김유일
    • 대한조선학회논문집
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    • 제55권1호
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    • pp.37-44
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    • 2018
  • To understand the dynamic characteristics of the vessel with hydroelastic response, it is very important to estimate the dynamic modal parameters such as mode shapes, natural frequency, and damping ratio. These dynamic modal parameters of full scale ship are a priori unknowns, hence to be estimated directly based upon the full scale measurement data. In this paper, dynamic modal parameters were extracted by signal processing of acceleration and strain data measured from a large container ship whose loading capacity is 9400TEU. The mode shapes of the vibrating hull were identified using the proper orthogonal decomposition and the vibration response of hull was decomposed into its modal magnitudes. Natural frequencies of specific modes were derived via Fourier transform of these modal magnitude. Also, the free decay signal of the vibrating hull was obtained through the random decrement technique and the damping ratio was estimated with accuracy.