• 제목/요약/키워드: quadrature domain

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Time-discontinuous Galerkin quadrature element methods for structural dynamics

  • Minmao, Liao;Yupeng, Wang
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제85권2호
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    • pp.207-216
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    • 2023
  • Three time-discontinuous Galerkin quadrature element methods (TDGQEMs) are developed for structural dynamic problems. The weak-form time-discontinuous Galerkin (TDG) statements, which are capable of capturing possible displacement and/or velocity discontinuities, are employed to formulate the three types of quadrature elements, i.e., single-field, single-field/least-squares and two-field. Gauss-Lobatto quadrature rule and the differential quadrature analog are used to turn the weak-form TDG statements into a system of algebraic equations. The stability, accuracy and numerical dissipation and dispersion properties of the formulated elements are examined. It is found that all the elements are unconditionally stable, the order of accuracy is equal to two times the element order minus one or two times the element order, and the high-order elements possess desired high numerical dissipation in the high-frequency domain and low numerical dissipation and dispersion in the low-frequency domain. Three fundamental numerical examples are investigated to demonstrate the effectiveness and high accuracy of the elements, as compared with the commonly used time integration schemes.

다중경로 페이딩 채널에서 QAM을 사용하는 OFDM시스템의 효율적인 등화기법 설계 및 성능분석 (Design and Performance Analysis of the Efficient Equalization Method for OFDM system using QAM in multipath fading channel)

  • 남성식;백인기;조성호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권6B호
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    • pp.1082-1091
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    • 2000
  • 본 논문에서는 QAM (Quadrature Amplitude Modulation)을 시용하는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiflexing)시스템에서 비이상적인 채널에 고속으로 데이터를 전송 시 발생하는 신호의 왜곡으로부터 보다 빠르고 효율적으로 등화를 하기 위한 등화기법을 제안하였다. 일반적으로 기존 OFDM 시스템 등화기법으로 주파수 영역에 단일 탭 선형 등화기를 사용하는 방법이 많이 사용 되었다. 이 경우 실제시스템에서 채널 환경이 시간에 따라 빠르게 변하게 될 경우 채널에 의한 왜곡을 완벽하게 보상해 줄 수없다. 그러므로 본 논문에서는 주파수 영역에 단일 탭 션형 등화기를 적용하는 대신 비선형 등화기를 적용하였으며 비선행 등화기의 단점인 낮은 SNR(Signal-to-Noise Ratio)에서의 급속한 성능 저하를 보완해주기 위하여 시간영역에 선형 등화기를 병행 사용하였다. 주파수 영역의 경우 비선형 등화기를 적용함에 있어 in-phase성분과 quadrature성분으로 구성되어 있는 QAM신호가 complex 채널 통과 시 fading에 의해 왜곡된 신호도 noise에 의해 왜곡된 신호처럼 in-phase성분과 quadrature 성분의 amplitude만이 변하므로 기존의 등화기 구조에서 cross성분을 제거하였고 이로 인하여 발생할 수 있는 약간의 오차를 보상해 주기위해 시간영역 등화가와 수렴 속도가 빠르고 오차가 적은 알고리즘을 사용하여 복잡도가 줄어든 등화기 구조를 제안하였다. 시간영역의 경우 채널왜곡에 강한 Goldcode를 trauung-sequence로 보호구간에 삽입하여 매 frame 마다 등화를 행하여 주파수영역 등화기의 성능을 보완해줌으로써 기존의 등화기법과 비교하여 보다 빠르고 효율적인 등화를 수행할 수 있는 등화기법을 제안 하였다.

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Dual-Domain Connection Scheme for HE-AAC and MPEG Surround

  • Pang, Hee-Suk
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제28권1E호
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    • pp.29-34
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    • 2009
  • MPEG4 High Efficiency Advanced Audio Coding (HE-AAC) and MPEG Surround are one of the most efficient combinations for low bit rate multi-channel audio coding. Based on the fact that these two codecs have identical quadrature mirror filter (QMF) analysis and synthesis structures, we propose a dual-domain connection scheme for the codecs. Specifically two time-domain connection methods are analyzed and compared to the QMF subband-domain connection method. Experimental results show that both the time-domain connection methods cause no subjective sound quality degradation compared to the QMF subband-domain connection method, which verifies that one can select either of them depending on application scenarios.

ERROR ANALYSIS OF THE hp-VERSION UNDER NUMERICAL INTEGRATIONS FOR NON-CONSTANT COEFFICIENTS

  • KIM, IK-SUNG
    • 호남수학학술지
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    • 제27권2호
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    • pp.317-332
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    • 2005
  • In this paper we consider the hp-version to solve non-constant coefficients elliptic equations on a bounded, convex polygonal domain ${\Omega}$ in $R^2$. A family $G_p=\{I_m\}$ of numerical quadrature rules satisfying certain properties can be used for calculating the integrals. When the numerical quadrature rules $I_m{\in}G_p$ are used for computing the integrals in the stiffness matrix of the variational form we will give its variational form and derive an error estimate of ${\parallel}u-{\widetilde{u}}^h_p{\parallel}_{1,{\Omega}$.

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Free vibration analysis of cracked thin plates using generalized differential quadrature element method

  • Shahverdi, Hossein;Navardi, Mohammad M.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제62권3호
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    • pp.345-355
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    • 2017
  • The aim of the present study is to develop an elemental approach based on the differential quadrature method for free vibration analysis of cracked thin plate structures. For this purpose, the equations of motion are established using the classical plate theory. The well-known Generalized Differential Quadrature Method (GDQM) is utilized to discretize the governing equations on each computational subdomain or element. In this method, the differential terms of a quantity field at a specific computational point should be expressed in a series form of the related quantity at all other sampling points along the domain. However, the existence of any geometric discontinuity, such as a crack, in a computational domain causes some problems in the calculation of differential terms. In order to resolve this problem, the multi-block or elemental strategy is implemented to divide such geometry into several subdomains. By constructing the appropriate continuity conditions at each interface between adjacent elements and a crack tip, the whole discretized governing equations of the structure can be established. Therefore, the free vibration analysis of a cracked thin plate will be provided via the achieved eigenvalue problem. The obtained results show a good agreement in comparison with those found by finite element method.

THE HP-VERSION OF THE FINITE ELEMENT METHOD UNDER NUMERICAL QUADRATURE RULES

  • Kim, Ik-Sung
    • East Asian mathematical journal
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    • 제14권1호
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    • pp.63-76
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    • 1998
  • we consider the hp-version to solve non-constant coefficients elliptic equations $-div(a{\nabla}u)=f$ with Dirichlet boundary conditions on a bounded polygonal domain $\Omega$ in $R^2$. In [6], M. Suri obtained an optimal error-estimate for the hp-version: ${\parallel}u-u^h_p{\parallel}_{1,\Omega}{\leq}Cp^{(\sigma-1)}h^{min(p,\sigma-1)}{\parallel}u{\parallel}_{\sigma,\Omega}$. This optimal result follows under the assumption that all integrations are performed exactly. In practice, the integrals are seldom computed exactly. The numerical quadrature rule scheme is needed to compute the integrals in the variational formulation of the discrete problem. In this paper we consider a family $G_p=\{I_m\}$ of numerical quadrature rules satisfying certain properties, which can be used for calculating the integrals. Under the numerical quadrature rules we will give the variational form of our non-constant coefficients elliptic problem and derive an error estimate of ${\parallel}u-\tilde{u}^h_p{\parallel}_{1,\Omega}$.

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Stability of a cylindrical shell with an oblique end

  • Hu, X.J.;Redekop, D.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제19권1호
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    • pp.43-53
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    • 2005
  • The linearized buckling problem is considered for an isotropic clamped-clamped cylindrical shell with an oblique end. A theoretical solution based on the Budiansky shell theory is developed, and numerical results are determined using the differential quadrature method. In formulating the solutions, the surface of the shell is developed onto a plane, and the resulting irregular domain is then mapped, using blending functions, onto a square parent domain. The analysis is carried out in the parent domain. Convergence, validation, and parametric studies are conducted for a uniform external pressure loading. Results determined are compared with finite element results. The paper ends with an appropriate set of conclusions.

L2-NORM ERROR ANALYSIS OF THE HP-VERSION WITH NUMERICAL INTEGRATION

  • Kim, Ik-Sung
    • 대한수학회보
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    • 제39권1호
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    • pp.9-22
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    • 2002
  • We consider the hp-version to solve non-constant coefficient elliptic equations with Dirichlet boundary conditions on a bounded, convex polygonal domain $\Omega$ in $R^{2}.$ To compute the integrals in the variational formulation of the discrete problem we need the numerical quadrature rule scheme. In this paler we consider a family $G_{p}= {I_{m}}$ of numerical quadrature rules satisfying certain properties. When the numerical quadrature rules $I_{m}{\in}G_{p}$ are used for calculating the integrals in the stiffness matrix of the variational form we will give its variational fore and derive an error estimate of ${\parallel}u-\tilde{u}^h_p{\parallel}_0,{\Omega}'$.

전자기 탐사 시스템 반응의 타당성 확인을 위한 분산 관계식과 힐버트 변환 (Dispersion constraints and the Hilbert transform for electromagnetic system response validation)

  • Macnae, James;Springall, Ryan
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제14권1호
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    • pp.1-6
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    • 2011
  • 상업적인 주파수영역 항공전자탐사 장비의 개별적인 하부시스템의 계기변화와 보정에 대한 점검방법으로 유인성 제약조건만을 사용하여 광대역 이상성분 자료로부터 통상성분을 예측하고자 한다. 이상성분 자료로부터 통상성분의 반응을 예측하는 방법은 다음을 포함한 몇 가지가 있다: (1) 기준면 변화, 보정, 위상의 점검에 대한 품질관리; (2) 이상생분 측정으로부터 통상성분의 잡음수준 예측 및 확인 그리고 향후에는 그 반대과정도 가능할 것이다; (3) 주파수영역과 시간영역의 더 나은 변환과 유인성을 충족시키기 위해 성기게 측정된 자료의 내삽 및 외삽 실제로 수치모형자료와 Resolve 헬리곱터에 탑재된 전자기 탐사 장비로 측정된 주파수 영역 자료에 대한 실험 결과, 통상성분 자료들은 비율을 맞춘 힐버트 변환에 의해서 40에서 80 ppm의 표준편차를 갖고 예측될 수 있다는 것을 알았다. 그러나, 비행간의 기준면들 사이의 상대적인 차이는 1 ppm보다 더 정확히 분석될 수 있으며 이는 계기변화 보정의 정밀도에 대해 독립적인 품질관리를 가능하게 한다.

FBMC/OQAM 시스템의 주파수 과표본 영역에서의 반복적인 채널 추정 및 등화 기법에 관한 연구 (A Study of Iterative Channel Estimation and Equalization Scheme of FBMC/OQAM in a Frequency Oversampling Domain)

  • 원용주;오종규;이진섭;김준태
    • 방송공학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.391-403
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    • 2016
  • FBMC/OQAM(Filterbank multicarrier on offset-Quadrature Amplitude Modulation) 시스템은 기존 OFDM/QAM(Orthogonal frequency division multiplexing on Quadrature Amplitude Modulation) 시스템의 보호 구간인 CP(Cyclic Prefix) 사용으로 인한 데이터 전송 효율 저하가 발생하지 않는 다중 반송파 전송 시스템이다. 하지만 주파수 선택적인 채널 상황에서 주파수 축 단일 탭 등화 방식을 사용하는 경우 OFDM/QAM 시스템에 비해 수신 성능 열화가 발생한다. 본 논문에서는 FBMC/OQAM 시스템의 반복적인 채널 추정 및 등화 기법을 제안한다. 제안된 기법을 통해 주파수 선택적인 채널 상황에서 OFDM/QAM 시스템의 주파수 축 단일 탭 등화 방식과 견주어 수신 성능이 크게 떨어지지 않음을 컴퓨터 모의실험을 통해 검증한다.