182
Technical Report Documentation Page 1. Report No. 2. Government Accession No. 3. Recipient’s Catalog No. 4. Title and Subtitle EVALUATING PERFORMANCE-BASED TEST AND SPECIFICATIONS FOR SULFATE RESISTANCE IN CONCRETE 5. Report Date May 1999 Revised December 2000 6. Performing Organization Code 7. Author(s) John B. Stephens and Ramón L. Carrasquillo 8. Performing Organization Report No. Research Report 1706-3 10. Work Unit No. (TRAIS) 9. Performing Organization Name and Address Center for Transportation Research The University of Texas at Austin 3208 Red River, Suite 200 Austin, TX 78705-2650 11. Contract or Grant No. Project 0-1706 13. Type of Report and Period Covered Research Report (8/97-5/99) 12. Sponsoring Agency Name and Address Texas Department of Transportation Research and Technology Transfer Section/Construction Division P.O. Box 5080 Austin, TX 78763-5080 14. Sponsoring Agency Code 15. Supplementary Notes 3URMHFW FRQGXFWHG LQ FRRSHUDWLRQ ZLWK WKH 86 'HSDUWPHQWRI7UDQVSRUWDWLRQ)HGHUDO+LJKZD\$GPLQLVWUDWLRQDQG WKH7H[DV'HSDUWPHQWRI7UDQVSRUWDWLRQ 16. Abstract This research project involved an experimental evaluation of the sulfate resistance of various concretes and mortars for the purpose of establishing performance-based specifications for the durability of concrete against sulfate attack. The research is the test program portion of a long-term project that aims to establish performance-based specifications for durability for concrete mix designs for the Texas Department of Transportation. The test program described in this report consisted of two phases. The first phase was an investigation of the potential use of the standardized test, ASTM C1012- 95, as a performance test. Plain portland cement mortars and mortars with cement-mineral admixture combinations were tested using three ASTM C150 types of cement, two types of fly ash, and a ground granulated blast furnace slag. The second phase involved evaluating experimentally the effect of permeability on the sulfate resistance of concrete for the purpose of determining the proper approach for specifying permeability for sulfate resistance. Concrete permeability was varied by testing different types of cement and cement-mineral admixture combinations, by using different water-to- cementitious material ratios for each cement combination, and by using various curing procedures. In the first phase mortar bars and in the second phase concrete cylinders were immersed in sulfate solution to simulate sulfate exposure. 17. Key Words Sulfate attack, sulfate resistance, portland cement concrete 18. Distribution Statement No restrictions. This document is available to the public through the National Technical Information Service, Springfield, Virginia 22161. 19. Security Classif. (of report) Unclassified 20. Security Classif. (of this page) Unclassified 21. No. of pages 182 22. Price Form DOT F 1700.7 (8-72) Reproduction of completed page authorized

Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

Technical Report Documentation Page

1. Report No.

��������

2. Government Accession No. 3. Recipient’s Catalog No.

4. Title and Subtitle

EVALUATING PERFORMANCE-BASED TEST AND SPECIFICATIONS FOR SULFATE RESISTANCE IN CONCRETE

5. Report Date

May 1999 Revised December 2000

6. Performing Organization Code 7. Author(s)

John B. Stephens and Ramón L. Carrasquillo 8. Performing Organization Report No.

Research Report 1706-3

10. Work Unit No. (TRAIS)

9. Performing Organization Name and Address

Center for Transportation Research The University of Texas at Austin 3208 Red River, Suite 200 Austin, TX 78705-2650

11. Contract or Grant No. Project 0-1706

13. Type of Report and Period Covered Research Report (8/97-5/99)

12. Sponsoring Agency Name and Address

Texas Department of Transportation Research and Technology Transfer Section/Construction Division P.O. Box 5080 Austin, TX 78763-5080

14. Sponsoring Agency Code

15. Supplementary Notes

���� ������ ��� �������� ����� �� ������������� ��� ���������� � ���� �����!�"�#���$�%������ �� ��������

�����&�������� ��� ���������� � ���

16. Abstract

This research project involved an experimental evaluation of the sulfate resistance of various concretes and mortars for the purpose of establishing performance-based specifications for the durability of concrete against sulfate attack. The research is the test program portion of a long-term project that aims to establish performance-based specifications for durability for concrete mix designs for the Texas Department of Transportation. The test program described in this report consisted of two phases. The first phase was an investigation of the potential use of the standardized test, ASTM C1012-95, as a performance test. Plain portland cement mortars and mortars with cement-mineral admixture combinations were tested using three ASTM C150 types of cement, two types of fly ash, and a ground granulated blast furnace slag. The second phase involved evaluating experimentally the effect of permeability on the sulfate resistance of concrete for the purpose of determining the proper approach for specifying permeability for sulfate resistance. Concrete permeability was varied by testing different types of cement and cement-mineral admixture combinations, by using different water-to-cementitious material ratios for each cement combination, and by using various curing procedures. In the first phase mortar bars and in the second phase concrete cylinders were immersed in sulfate solution to simulate sulfate exposure.

17. Key Words

Sulfate attack, sulfate resistance, portland cement concrete

18. Distribution Statement No restrictions. This document is available to the public through the National Technical Information Service, Springfield, Virginia 22161.

19. Security Classif. (of report)

Unclassified

20. Security Classif. (of this page)

Unclassified

21. No. of pages

182

22. Price

Form DOT F 1700.7 (8-72) Reproduction of completed page authorized

Page 2: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature
Page 3: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

EVALUATING PERFORMANCE-BASED TEST AND SPECIFICATIONS FOR

SULFATE RESISTANCE IN CONCRETE

by

John B. Stephens and Ramón L. Carrasquillo

Research Report Number 1706-3

Research Project 0-1706

Optimization of Concrete Mix Designs for Durability

Conducted for the

TEXAS DEPARTMENT OF TRANSPORTATION

in cooperation with the

U.S. DEPARTMENT OF TRANSPORTATION

FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION

by the

CENTER FOR TRANSPORTATION RESEARCH

Bureau of Engineering Research

THE UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN

May 1999

Revised: December 2000

Page 4: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

�iv

Page 5: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

�v

DISCLAIMERS

The contents of this report reflect the views of the authors, who are responsible for the

facts and the accuracy of the data presented herein. The contents do not necessarily reflect

the official views or policies of the Federal Highway Administration or the Texas

Department of Transportation. This report does not constitute a standard, specification, or

regulation.

There was no invention or discovery conceived or first actually reduced to practice in

the course of or under this contract, including any art, method, process, machine,

manufacture, design or composition of matter, or any new and useful improvement thereof,

or any variety of plant, which is or may be patentable under the patent laws of the United

States of America or any foreign country.

NOT INTENDED FOR CONSTRUCTION, BIDDING, OR PERMIT PURPOSES

Ramón L. Carrasquillo, P.E. (Texas No. 63881)

Research Supervisor

ACKNOWLEDGMENTS

The authors acknowledge the support of TxDOT Project Director E. Lukefahr of the

Construction Division. Also appreciated is the support provided by the other members of the

project monitoring committee, which includes T. Ahmed (FHWA), L. Bobrowski (AUS), W.

Cox (BRG), J. Cravens (FHWA), J. Hunt (DAL), G. Lankes (CST), M. Ralls (BRG), and J.

Seiders (CST).

Research performed in cooperation with the Texas Department of Transportation and the

U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration.

Page 6: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

�vi

Page 7: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

�vii

Table of Contents

Chapter One: Introduction ����������������������������������������������������������������������������������������������������� 1

1.1 Purpose of Work����������������������������������������������������������������������������������������������������������� 1

1.2 Background ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 1

1.3 Project Description ������������������������������������������������������������������������������������������������������� 2

1.4 Objectives��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 3

1.5 Scope ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 4

Chapter Two: Literature Review��������������������������������������������������������������������������������������������� 7

2.1 Introduction ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 7

2.2 Mechanism of Sulfate Attack ��������������������������������������������������������������������������������������� 7

2.3 Factors Affecting Concrete Resistance to Sulfate Attack �������������������������������������������� 10

2.3.1 Chemistry of Portland Cement ���������������������������������������������������������������������������� 10

2.3.2 Concrete Permeability ����������������������������������������������������������������������������������������� 12

2.3.3 Mineral Admixtures ������������������������������������������������������������������������������������������� 14

2.4 Current Guidelines and Specifications for Sulfate Resistant Concrete ������������������������ 19

2.4.1 ACI and UBC Guidelines������������������������������������������������������������������������������������ 19

2.4.2 Current Practice of the Texas Department of Transportation ����������������������������� 21

2.5 Available Performance Tests for Evaluating Sulfate Resistance ��������������������������������� 22

2.5.1 ASTM C452-95��������������������������������������������������������������������������������������������������� 23

2.5.2 ASTM C1012-95������������������������������������������������������������������������������������������������� 24

2.5.3 USBR 4908 ��������������������������������������������������������������������������������������������������������� 25

2.6 Proposed Performance-Based Specifications for Sulfate Resistance��������������������������� 26

Chapter Three: Experimental Program���������������������������������������������������������������������������������� 31

3.1 Introduction ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 31

3.2 Phase 1 Testing Program���������������������������������������������������������������������������������������������� 31

3.2.1 Materials�������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 32

3.2.2 Mix Proportioning ����������������������������������������������������������������������������������������������� 34

Page 8: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

�viii

3.2.3 Mixing, Placement, and Curing Procedures�������������������������������������������������������� 36

3.2.4 Testing Procedures ���������������������������������������������������������������������������������������������� 38

3.3 Phase 2 Testing Program���������������������������������������������������������������������������������������������� 39

3.3.1 Materials�������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 40

3.3.2 Mix Designs �������������������������������������������������������������������������������������������������������� 42

3.3.3 Mixing, Placement, and Curing Procedures�������������������������������������������������������� 44

3.3.4 Sulfate Exposure Testing Procedures������������������������������������������������������������������ 48

3.3.5 Permeability Testing Procedures������������������������������������������������������������������������� 50

Chapter Four: Test Results ������������������������������������������������������������������������������������������������������ 51

4.1 Introduction ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 51

4.2 Phase 1 Test Results ����������������������������������������������������������������������������������������������������� 51

4.2.1 Mix Results and Fresh Mortar Properties ����������������������������������������������������������� 51

4.2.2 Compressive Strength Results����������������������������������������������������������������������������� 52

4.2.3 Sulfate Expansion Results for Plain Portland Cement Mortars �������������������������� 56

4.2.4 Sulfate Expansion Results for Mortars with Mineral Admixtures ���������������������� 58

4.3 Phase 2 Test Results ������������������������������������������������������������������������������������������������������ 66

4.3.1 Mix Results and Fresh Concrete Properties �������������������������������������������������������� 67

4.3.2 Compressive Strength Results����������������������������������������������������������������������������� 68

4.3.3 28-Day Permeability Results������������������������������������������������������������������������������� 70

4.3.4 Initial Sulfate Expansion and Mass Change Results ������������������������������������������� 72

Chapter Five: Discussion and Analysis ����������������������������������������������������������������������������������� 75

5.1 Introduction �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 75

5.2 Discussion of Phase 1 Test Results�������������������������������������������������������������������������������� 75

5.2.1 Effects of Cement Chemistry on Sulfate Resistance������������������������������������������� 75

5.2.2 Effects of Mineral Admixtures on Sulfate Resistance ���������������������������������������� 79

5.2.3 Final Evaluation of ASTM C1012-95 ����������������������������������������������������������������� 86

5.2.4 Implications of Results Concerning Specifications �������������������������������������������� 89

Page 9: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

�ix

5.3 Discussion of Phase 2 Test Results���������������������������������������������������������������������������� 91

5.3.1 Effects of Mix Properties and Curing Conditions on Compressive Strength 91

5.3.2 Effects of Mix Properties and Curing Conditions on Permeability ��������������� 97

5.3.3 Implications of Results Concerning Specifications �������������������������������������� 103

Chapter Six: Conclusions and Recommendations ����������������������������������������������������������� 107

6.1 Introduction �������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 107

6.2 Conclusions �������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 107

6.2.1 Conclusions from Phase 1 Test Results �������������������������������������������������������� 107

6.2.2 Conclusions from Phase 2 Test Results �������������������������������������������������������� 108

6.3 Recommendations ���������������������������������������������������������������������������������������������������� 110

6.3.1 Recommendations Based on Phase 1 Results ����������������������������������������������� 110

6.3.2 Recommendations Based on Phase 2 Results ����������������������������������������������� 111

References ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 113

Appendix A: Mix Proportions for Phase 1 Mortars �������������������������������������������������������� 117

Appendix B: Mix Proportions for Phase 2 Concretes������������������������������������������������������ 121

Appendix C: Compressive Strength Results for Phase 1 Mortars ��������������������������������� 125

Appendix D: Sulfate Expansion Results for Phase 1 Mortars ���������������������������������������� 129

Appendix E: Compressive Strength Results for Phase 2 Concretes������������������������������� 135

Appendix F: Initial Sulfate Expansion and Mass Change Results for Phase 2

Concretes�������������������������������������������������������������������������������������������������������� 139

Page 10: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

�x

Page 11: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �

� �

� �

� 1

�������������� ����� �

����� ���� ��� ��� ���

���������������� ���������������� ���� ����������������������������������������

��� ������������ ��� �� ����� ��������� ���� ���� �������� ��� ����� ������ ����������������

������������ ���� ������ ����� ���� ������ ������� ��� ������� ��� ���� ���� ���������� ��� ��

���������� ����� ���� ��� ������ ��������� ��������� ��� �� ����� ������� ���� ������ ���

�������� ��� ���� ����� ����� � ��� ���� ����������� ���������� ������������� �������������

���� ����� ������� ��� ������� ��� ���� �� ������������ ��� ���� �� ���� ������

�������� ���� ���� �� �� ����� ���������� � ���������� ���� ��������� �������� ���� �����

���������

���� ����� �������� ��� ����� ��� �� �������� ������� ����� ��� ���� ���� ���� ������ ���

���������������� ������������ ���� ����� �� ������ ���� ���� ������ ���������� ���

������������� ���!�"���#�����������������$����������������������� ������������ �����

��������� ��� ������ ����� ���������� � ����� �������� ������������ ���� ������ ��� ����

���������� ����� ��� ���������� �������� ���������� �� ������ ������� �� ��� ������ ����

������������ �������� �� ��������� ����� ��� ���� ��� ������ ���� �������� ������ ���� ���

��������������� ������������

���� ������ ���

#�������������������������������������������������������������������������

���������������$������������$���������� �������������������������������$��������������

����� � ����� �������� �������%�� ������ ���� ��� �������� ���������� �� � � ���

��������� ��������� � &���� ���� ���� ��� ��� ���� ����� ��� ������ ����� ��� ������� �$�

���� �����$�������������$����������������������������� �%������������������'�� ���$�

��� ������ ������ ����������� � (����� �$� �������� ���� ������� ��� ���� ����������� ���

����� ���� �������������� ����������� ������������ �)������������������� ����������� ����

������� �������������������������������������������������������� �����������������

���!�������%�������� �����������$���������� �$������������������������������ ��������

������������ ������������������������������������ ���������

Page 12: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 2

#� ���� ����� ��� �����������$� ���!�� ������ �� ����� �� ���� �������� �����

�������� ������� ����� ���� ���� ������ ���� ��� ������ ���� �������� � (������ ���!��

������������ ���� ������ ��������������� �������� ������������������������ ����������

����� �������������� ������#�����$��������� �����������������������������������������������

*��� ����� �$� ���� �������� ���� ��� ������ ��� ��������� ��� ��� ��� ��� ���� ����� ���������

������������������������������� ����� �+�����������������������$�������������������

�� ����������� ������������������������� �����������������������$������������� �����

������������������������������������������������������������� ��������� ��������������

���������� ����������������������������������������������������� ���������������������

��� ��,-���������������������� ������������������� �������������������������������������

����������� �������������� ���������������������� ������������������������������������

������������ ������ ������������������������������������� �����������������������

����������#�������������$������ ��������� �����������$�����������������'����

����������� �� ���������� ����������� ������������� ������������������

������� ������������������������������������������� �������������� ����#����������

��� � ��� �������� ���� ��� ��'�����$� ������������ �� � �������� �� �������� � ���� ��

�������� ������ �����+�����������������������������$�����������������������������

�������� ���� ��� ������� ����� ��������� ���� ���� ��'���������� � ���!�� ����� ��� � ������� ����

���������������������'������������� ���� �������� ��������������������� ������� ������

������������������������������������������ � �������� �������������������������������

���� ��������� ��� ����������������� � �������������� � ���� ������������ ����� �������� ����

�������������� �%��������� ���������������������� �� ����������������������������������

������������� ���������������������������������� �������������������'�����������������

������ ��� ����� �������� ������� ��� ����� ���� ����������� �������� ���� ���'�����

�����������

���� �� �������������� �

������������������������������������������������������������������������������

��� ���.!�����%��������(������/�������������������� ����0���������������� ���������� ����

���� ���� ������ ��� ���������������� ������������ ���� ������ ���������� ��� ������

Page 13: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �

� �

� �

� 3

��������� ��������������!����#���� ���������������������������� ����������������������

������ ���� ���� � ����� ��� ���� ���� �� ����� ������ ����������� ����� ������ ���� ������ ���

������������ ��������� ����� ��������������� ������� ������ ������������������ �����������

���������� ������� ��� ���� ������ ��� ���� ���� �� ���� ������ �������$� �� ������ ���� ���� � ����

���� ������������������������������������������ ���1�����%������������$��� ����������$�

� �� ���� ���������$��������$���������������������������� ��

���� ���� ������ �� ���� ������� ��� ���� �� ������� ��� ������� �������������

��������������������� �������� ��������������������� ���������������*������������������

����������$� ���� ����������������� ����� ��������������� ������ ����� �������� �������������� �

���������������� �� ���� ������ ���� ��� ������ ������� �� ����� �����$� ��� ����� ��������� ���

������ �� �� ����� �� ��� ��������� ��������� ��������� ���� ������� ��� ������ ����������������

� ������2��� ������� ��������������������������������� �� ���������������������������

������ �������� ���$����������� ������$���� �����������������������������������������

���� �����!���

#� ���� ����� ���� ������ ���� ���� � ���� ���������������� �����������$� ����

��������������������������������������� ����������������������������������������������

���� ����������������������������������������� ������������������� �������������������� ����

����� �������� ��� ��� �������� ����� ������� ������������ �� ���� ����� ��� �� ���������� �������

���������

� ������������������� �������������������� ����������� ��������� �����������)������

���� ������� ��� /������ �� �)�/"� ��������%��� ����$� �)�/� (3-34�56� 2��� 3"$� ��� ���

.)������� ����� /������ ���� 7����� (����� ��� 8����� ��(����� /������� 9������� ��� ��

)� �����)� �����0�����������$�������������������������� ���� ��������� ����� ���������������$�

���� ������ ��� ����� ��� ��� ������� � ��� �� ���������� ����� ���� ��� ������ ���� ��� ���� ���

�������� ��� ������� �� ����� ������� ����� ����$� �������$� ��� �� ����� �� ��� ��� ��� ��� �������� ��

����� �� ���� ��������� � ���� ��������� ��� ����� ������ ������ ��� ��� ������� ���� �� ���� ���� ��� ����

�)�/�(3-34�56� �������� ���������������������������������� ���������������������

������ ��� ���������� � ���������� ���������� �� � ��� ������� ��� ��������� ���� �������

Page 14: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 4

��� ������������������������������������������� ��������������������� ���������� �������������

��� �)�/�(3-34�56� ��� �� ��������� ����� ����� �� ��� ���������� ������� ��� ���!�� ��� ��

������������� ����������������� ������������

� ������������������������������������������� ������������������������������ ������

��������������� ���������������� �������������:�� ���������������������� ������������� ��������

������������ ����� ������������ ������������ ������� ��������� ����� ���������������� ��������

�����$� ��� ��� ��� ���� ��� ��� ���� ������ ���� ��������� ���� �� �� ����� ���������� � (������

���������� ��� �� ������� � )���� �������� ���� �������� ����������� ���� ��� ��� ���� �� ���

�� �� ��������� �� ����� ������ �� �����;� �������$� ������ ������������ ��� � ��'����� ���

�������� ���� ������ ���� ������ �� �� ����� ���������� ��� ����� ��� ������� ����

����������������������������������� ����������������� ������������������������������� �����

��� ������� ���� �� ���� ��� ������ �������� ���� ��� ���� ��������� ��� ���� �����������

������� ���������� �������������������������#����������������������������������� ����

���������������������'����������������������������������� ������������ �����������

���������������'���������������������������������������������������������������

��"� #� ���

� ���� ������ ������ ��� ���� ������� �������� ��������� �����$� ��������� ��� ��� <����� 3�

����������� ���� ������$� ��� ���� ���� ������� ��� ������ � ��������� ������� ������ ����� ����

��������%��� ����$� �)�/� (3-34�56$� .)������� ����� /������ ���� 7����� (����� ���

8����� ��(����� /������� 9������� ��� �� )� ����� )� �����0� � *���� ��������� �����$� � �

������� �� �������� �� ���� ������ ��� �����$� ����� ��� �����;� ������ � ����� ��� �)�/�

(36-� 2��� 4"� ����� #� ����$� �����)�/�(36-� ����� #�##� �����$� ��� ��� �)�/�(36-�

�����=��������/������������������ ������������������ ����������������������������

����������������������������������������� ��������������!���)�/�( ����*� 2���>"�� ��

���$� ��� �)�/� ( ���� (� 2��� >"� � �� ���$� ��� ��� ������ ���� ����� � ���� ������ � ���

&&?*)"� ���� ������ �� �������� ������ �� ������� ��� ������ ��� ��� �/������ ����������

��������������������� ������� �������9�������������������������������������������

������������������������������������������

Page 15: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �

� �

� �

� 5

� ���� ����� �����$� ��������� ��� ��� <����� 4� ����������� ���� ������$� ��� ���� ����

��� ������ ��� ������ � ������������ ����� ����+����� )������?������ ���2� �������� ����$�

+)?2�,5-@�/������?� 2���,"$���� ���.�<������������7�����(��������8�������(������

9������� ��� � �� �� )� ������0� � ���� ����� ��� ���� ������� ������ � ������ �� �� �� �����

�� ��������������������� ����������������������������������������������� ���������

������������������������������������������������������������� ��������$��)�/�(34-4�

5,� 2��� 6"$� ��� ��� .)������������/������ ���� 9 ����� � #������� ���(����������� ���� ���

2������(� ������#��<���������0�����������������������������<�����3� ����������������

����� #�##� �����"� ����� �������� � *��� ����� �����������$� ���� ���� ������ ��� � �� ���� �����

<����� 3� ����� � ����� ����� ���� ����� #�##� ������ � *��� ���� ����� ��� ������ �� ����

��������� ��� ����� ���������������������������������������������������������������� �

������� �������� ������������ ������� ����������� �� ��$� �������� ������������������������

����� ��������� ������������ �������� ��� ����� ���� �������� ���� ��� ���� �������� ������

�������������������!����������� ������������������������������������������$���� ����� ���

����<�����4��� ���������������� �� ����� �������� �! ������������$� ����������� ��������$�

�������� ���� ����$� ��� ����� � �������� �������� �������� � ��� ��������� ��� �����������

(��� �������� ����������� ��� ��������������� ������������������������ ������������������

�����������

� *����������� ���� ����� ��������� � ��� ��� ���� ��� �%��������<�����4� ���� ��� ��� ����

��������������������������������������������������������������������������������

Page 16: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 6

Page 17: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �

� �

� �

� 7

��������$% ��&����������'�!��%�

���� ��� ����� �

� ?������������������������ �����������������������$������������������������������������

���������������������� ��������������������������� ������������������������������ ������

�� ���������������������������������������������������������������������� ����������;�

���� ������� ��� �� ����� ������ ����������� �� �� ����� ��������;� ������ ������������ ���

����� ������������������ �������������������;����� �� ��������������������������������

������������������ �������������;������� �$����������������������������������������

/��� ��� ���� ���������� ��������� ������ ���� �������� ����� ���� ������������� ���� ����������

������������������������ ������������������������� 2���A"��

���� (������)� ��#�*�����+������

#� ��������� �������� ���� ���� ������ ���������� ��� ������������$� ���� ���� ���

(�����'�� �� ������� �� ����� ������ ��� �� ������� ��� �������� ����� ���� ���� �� ��������

������ �� �������������� �� ����� ���� 2���B"�� ���������������� ������ ���������������

���������� ���� ���� ��������� �������� 2���B"$� ��� ������������ ����� ������������ ����

�������������� �� �%������� ���������������������������������)� ������������ ������ ��

������������� ���������������������$���� ��$��������� ���$�� ��������� ������� �������

����� ������ ��� ��� ���� ������������� ��� ���� �������� ������ � ������� � C����� ��

������� �� ��������� ������$����������$� � ���$� �����������$������������� ����� ��

��� ���������� ����������������$���������������� ��������� ����������� ��������������

��������� 2���@"��

/���� �������� �� ����� ����� ���� ��������� ��� ���������� �� �������� ������ ��� ����

������ � ����� ��� �� ����� ������� � !����� ����������� ��������� ���� ��������� ��� �� �����

������ � ���� ������������� ��� ��������� ���� ����� ��������� �� ����$� ���� ��� ��� ���

� ������������� ���������� ����� �� ��� ����� ������� �����$� ���� ��������� ��� ������$� ��� ����

�� ��������������������� ������� ������� ������� �%��������������������� ����������������

Page 18: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 8

������������������������������������������������ ����������$���� �$�����������������

�������������

� #� ��� ����$� ���� ������� ��� ���������� ��������� ��� ���� �� ������� ��� �����

��������$������ ��� ������$�������������������������������������������������� �����

���� ����������������� ������� ����������������� ������� �������������� �� ����� ��������

���� ������ � ����� ��� ������� 2��� B"�� � �� ������� ����������� ��� ������ ���� ������$�

����� ��� �������������������$��������������������������������������������������

�����������������������������

� ���� ����� �������� �������� ����� ��������� ���� ��� ����� ���� ���� ���� �� �����

(>)"$� ��� ���� �� ����� (4)"$� ���� ���� � ������� (>�"$� ������ ���� � ������������

(,�*"$� ��� �� �� ����� �������� ������� � ��� ������� ( � 84"� ����� ��� ������ ��� ���� ���

����� ������������� �� ������������������ ������ ����������� ������ ��������������

����� ������ ��� ����� � ���� �� ����� �������� (�)�8"� ��� � ���� ���������� ��� ����� ��

9'�������4�3����4�4� 2���B"���(�)�8��������������������������������������������� ���

�������(� ��������������������������� �� ������������������������������������ ����

� 4(>)� D� A8� �� (>)48>� D� >(8� 4�3"�

� ���� ���� � ������ � (�)�8� � � ����

� �� ����� � � � � � ����������

� 4(4)� D� ,8� �� (>)48>� D� (8� 4�4"�

� ��� ���� � ������ � (�)�8� � � ����

� �� ����� � � � � � ����������

���

� ���������������������������������������������������������� ����� �������

����������������(>����������������������������������������������9'������4�>� 2���

B"���:�� �������������������������������������������������$������������������������� �

������������������������������������� �� ���������������������� �����������

Page 19: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �

� �

� �

� 9

� (>�� D� >( � 84� D� A8� �� (A� � >8>4� � 4�>"�

� ���� ���� � ������� � ������ � ���������� �

� �� �������

� ���� ���������� ������� ��� ���� ��� �� �������������������� �� ������ �������������

����������$� ���� ��������� ��� �� ����� ������ ��� ������� ��� �������� � ���� ����������

������������ ������� ����� �������� �� �� ����������������� ����������� ���� ��������

(>�� ��� ����� ����� ��� �������� ����� ������� ��� ����� �� 9'������ 4�,� 2��� B"���

/���� ��� ��������������� �������������������������� ������������ �����������������

��������������������� 2���B"���

� 4(>�� D� (A� � >8>4� D� A8� �� >(,� � 834� 4�,"�

� ���� ���� � ����������� � ������ � �����

� � ������� � � � � � �� ��� ��������

� ���� ����� � ������� ����� ������� �� ����� ������ ����� ���� ���� ������ ��� �� ����

����������������#�������������������������������������� ������������ �� ���� ��������$�

���� ��������� ��� �� ������ �� ���� ������ ����� ������ ���� �������� � ��� �� ����� ���

��������� �������$� ���� ����� ��� ������� ������� ����� �� ��� �������� ���� ���

��������������������9'������4�6� 2���B"��

� (,� � 834� D� 4( � 84� D� 3A8� �� (A� � >8>4� 4�6"�

� ����� � ������� � ������ � ���������� �

� �� ��� �������� �

����� ������� ��� ������� �������������� ������������ ����������� ��������������

��������������������������������������� ���������������� ��� ���������������:�������

����������� �� ������������������������������������������$� ����� � ���� ���������

Page 20: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 10

���� ����� ������ ��� ���� �������� ������� � ����� ����� ��� ���� ���� ��� ������ ���

�������������������������� ������ ��������������������

���� ,��� ���+��������� ������'���������� �#�*�����+������

� )����� � ������� ������ ���� ��������� ��� ������ ��� �� ����� ������� � ������ �������

� ���� ���� ��������� ��� ���� ����������� ������� $� ���� �������� ���� ��� ���� �����$� ����

������������������ ������������� ��������$������������������������������������������

������ �������������������� ��������������$��� �������������������������������������$�

���� ����� ����� �� ����������� ���� ������ ��� ����� ��� ������ ��� ������ ���� �������

?����� �� ���� ��������� ����� ������ ��� ������ ������$� ���� ������� ����� ���� � �� �����

������ ��� ���� ��� ���� ������ ���� ������� E� ���� ����������� ��� ���� ������� � ����� ������

�������� ������ ������ ������ ����������� ����� �� ���� ������ �� ����� ���������� � ������

��������������������������������������� �������$������������� ����������������$��������

��������������� ������ ��� ��������� ���������������������������������������������� ����

��� ���������������������������������������

4�>�3� �������������������� ��������

�������������������������������������������������� ���������������������� ��

��������� ��� ��� ���� ��������� ��� ���� ���� ��� ����� ��� ����� ���� �� ������ ������ �� ����

����� � �������� ����� ����� �� ����� ������� � ���� ����� �������� �������� ��� ���� ���

��������������������������� ���������������� ���������������������������)�����4�4���

9'�������4�>$� 4�,$� ���4�6� ����� ����� ���� ���� ����� ������� (>�"����������� ( � 84"�

����������������� ����������������� �������������������������������� ����� ����������

��������� ��� ���������� �������� ��� ������� �� ���� ������ ������ ��� ���� ��������� ���

���������� �� ���� �������� ������� �/���� �������� ������ ���������� ���� ����� ������� ���

���� ���������������� �� ������� ��� ���� ��� ����� ����� �� ����� �� ����� ��������� ��

������� � ���� (>�� ���� �� ���� ������ ��� ����� ��� ������� ����� ��� ������� �� ������

�������������������������������� ��� ����������� �� ������������������������������

Page 21: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �

� �

� �

� 11

������ ���� ���� �� ��������� ����� � �� ���� ������ ��� ���� ������� ����� ��������%���

�� ������������

#�35,5$�����<��� ���(��������������� <(�"���� ��������������$������������� ��

�������������������������������$��������� ������������������� ������� �������������$�

���������$����(>�������������� 2���5"���<(��� ��������������������������

�������������������� �������������$� �������������������(>�������������������

����������������������� �����������������������������������������������������������

������(>�� �������������� ����B��������������������� ����� �� ����������� ������

������(>�����������B���������� ����������������� ���*���������������������������

��� ����������� ������� ����� ��� ��� ��� ���������� ��� ������ ��� �� ������ ��� ����

����� 2���3-"�� �<(���������� ������� ����� �������������������� ��������������$�

������ ������� ������ ����� 6�6� ������ (>�� ��� �������� ���� ����� ������� ����������

����������������� �������������������������������� �������<(���������� �������� ���

����� ������ �������� �����������(>���������������������������������� ��� ������� �����

����������

#� ���� ������ �������$� ���� ����� � ��� �������� �� ���� ��� ����� ����� ��

��������� �� ������������������� ���� ���������������������� ��)�/�)�������)����������

(36-�5,� 2��� 4"� ��������� ������ ���� ��� ������ ���� ����� ������ ����� ���� �����%���

������������������������ �9��������������'����������� ���������� ��������������������

���� ���� �� ����� ��������� �� �� ����� ��� ���� ������ �� �)�/� (36-�5,� ���� ����

����� ������������������(>��������������������� ����������� ����������������������

����� ���� (>�� ����� ��� ���� ����� � ��������� ��� ���� ����� ��������� ����� ������� �� �����

������������������������)�/�(36-�5,� �������������������� ��4�3��

��������������� ������������������ ������������������������������������������� ��

��������������������������� ���������� ������ �����������������������#$������

##$� ��������=����� ��������� ������###����� �������� ������������� �����������������

:���� ���� 36� ������ �������� (>�� ����$� ��� ��� ��������� ������� �� ���� �� �����

�����������������#=����� ������������� ������������������������������� ���������

������ ���� ��������� ��� ����� � ����� ��� �� ���$� ���� ��� �� ����� ������� � :�� �� ����

Page 22: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 12

��������(>������� ��� ������ �$� ���� ������� ���� ��� ���� ��� � ��� �������� ������������

��� �������������������������� ����������������

��� ��4�3�F�/�������(>��(����������<��� ���(����� 2���4"�

�)�/�(36-�(���������� /�������(>��(����$�G�

#� E�

##� @�

###� 36�

#=� B�

=� 6�

����� #� ���� ��� ����� ��� �� ����� ����� ����� ����� ��� ���� �� ���� �� ��� � ?������

�)�/�(36-�5,��������� ����� ����(>������� ��� ���������$����������� #� �����������

����� (>�� ������ ��� ���� ����� ��� ������ �� ������������� ��� ������� �� ����� ������������

(�������������������������������� �����������$��������$�������� ������������������

�� ������ ���� ������ �� �� ����� ����������� � ����� ##� ���� ��� ������ ��� ����� #�##�

���� ������������������������������������ ���� �����������������������)�/�(36-�5,�

������ ����(>���������� ������������ ���@�������� ������ ����� ������� ��� ��� ����B�������

� ����������������������������������<(��������������� ��������� �����������##�����������

����� ���������������������������������������������������������������� ��� �������������

�����=����� �������������������������������� ���� ���������������������������)�/�

����� ��� 6������� ���� ���������=��������(>������� ��� ���� ��� ��� ����6�6��������� ���

�������������<(��������� �������������� �!���� ��� ���� ������� ��� ���$������� �� ��

�����$�����������������$������=���������������� �������������������������������������

������������������������ ���������������

4�>�4� ���������������������

:��� �� ����� ������ ���� ������ ���������� �� 35-@� ��� ���� +����� )������ ?������ ���

2� �������� +)?2"$� ���� � �� ����� ��� ���� ��� ���� ������ ���� ��� �������� ���

Page 23: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �

� �

� �

� 13

�������� ���� ������ 2��� 33"�� � #� �������� �������� ��� �������� ���� ������ �� ���

�������� �� ������ � ������ � ������ �������� � ���� ������� ���� ������ ����� ��H���

�������� �������������� ���� ����� ������������������������������� � ������ ��� ������$�

�� ����� ������� ������� �� ��� ���� ����������$� ��� ���� �� ��������� ��� ����� ����� ��

����� � ���������$� ����� ���� ��������$� ���'���� �� ��� ������� ���� ������ ������

� �����$� ������������������� ��� ��������� ������ �������� ��������� ����������� ����

�����������������%��������������������� �������������������������I������������ �����

��� ��������� �� ���� �������� ������ ��� �������� ���� �� ��������� ��������� ���

�������������������� ��� ������������������9'������4�6��

� #� ��������� �������� ���� ���� ������ ���������� ��� ������������$� *������ �����

����� ������������ ������ ���� ����� ������ ��� �������� ���� �� ���� ��� ���� ��� ������ ��� �������

�� ����� ������ 2��� 34"�� � #� ���� ������$� *������ ��������� ������� ���� ���� ����� �� �����

�������������� ��������������������� �������������� ���������������������� �����

�� �������*������������ ��$����������������� ��������������������� ���������� ������

����������������� ��������������������8������$�*�����������������������������������

���� ��� �������� ���� �������$� ��� �� �������� ������� ���� ������ ���� ����� ����� ����

���������� � *��������� � ����������� ��� ���� �������$� *������������ �������� �� ���� ���

�������� ���� �������� ����� ���������� �� ��������� ����� �������� ����� �� �����

�����$��������������������������������������������� �����*��������������������� ���

����� ����������� ���� �� �������������� ������� ������� ��� ������ ��� �� ����� ���������

����������� ��� � ���� �� ���� ����� ��� ������� �� ���� � *������������� �������� ��� ����

�������� ���������� ��� ���� ���� 2���� B$� 3>"� ���� ���!�$� ����� ������� ����� ���

�������� ���������������������������� ����������������������������������������'�� ������

���� ���� � ����� ����� �� ��������� � �������� ���������� ������������ ������� �� ������

������ ��������� ��� ������������� ��� ���� ��������� ��� ����� ������ ��� �� ���������� ���

�������� ����������� 2���3>"��

� ���:�� �� ����� ����������� ��� � ������ ����� �������� ���� ��� �� ��������� ����� ����� ��

����������������� ���������������������� ����������$�������� �������������� ��� ����������

�������� ������������ �������������*��������������� ����������������������������������

Page 24: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 14

����� ��� �� ��� �������� ���� ��� �� ������� � ������ ���������� �� ��������� �� ����� �����$�

�������� ����� ���������������� ������������������������������������<�����4��������

����� �������� ��������� ������ ��� ��� �������� �� ������� ����������� ��� ���� �������� ���

��������� ��� �������� ���� ��� ���� ��������� ������ ������� �� ����� ������� � ?����

���� ������ ��� *������������������ ������� �� �������� ���� ������� ��� � �� ���� �� �� �����

��������$� ��� ���� ����������� �� ����� ��� �������� ��������� �������� � ������ ��������

�������������������<�����4��������������������������������������������������� �������������

������ �������� ���� ���� �� ���� �� ����� ��������� ��� ������ ����� ������� �����������

������������

4�>�>� ��������� �����������

���� ������� � ������� ��� �������� � ��������������� ��� �������� �� ���������� ���

���������������� ����� ��� ������$��������$������������������� ������ ����� ������������

������� � ���� �������� �������� ��� ����� � ����������� ���� ���� �������� �� ������

�������� �������������� ��������� �������� ��������� �7������������������� ����� ����

���� ���������� ��� �� ����� ���� ���� �������� ��������� �� ��� ���� ���� ���� ��� �����

������������������������������������(>������������������������������������������ �

�������������������'��� ���������������������� ��������������� � ����� �����$��� ���

����$� ��� � ���� ������ � ���� ����� ������ ������� �� � �� ���� ��� ������ ���� ����� � ����

������ � ��$� ���� ���� ������ ��� ����� � ����������� ��� ������ �� ���� ����� �������� ���� �����

��������

�������������� �����$��������������������������������� $����� �������������������

���� ������������������ ���������*�����������������������+���������������������������

����������������������� ���������� ������������������ ���������������� �������������������

����+�����)�������������� ������������������ 2����B$�34"�����������������������������������

����������������� �����������������

��������� ����������������� ����������������������� �������������$��������$����

����������������������������������� ��������������������������� ��������� ���� �

����������� � ������ ������������� ����� �������������� ���$�� ����$� ���������$��� ��$�

Page 25: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �

� �

� �

� 15

��� �� ������ � ���� � ���� ����� ��� ���� ����� ��������� ��� ������ ����� ��������� � 7���

� ���$���%%� ���� ����������������� ����������������)�/�( ����*�� ����������������� ��

������ ���� ��������� ��� ��%%� ��� ������� ����� ������� �� �������� ��� ������� ����� ����

� ���������������������������������� ����������� ������ ����������������9'������

4�3����4�4���8����� ���$���%%� ������������������ ����������������� ���������������

�)�/�( ����(� � ��������� ������� � ������������������������������ ��������������� ������

������������� ���������������������������������������� ����������#������ $� ���

� ����� ����������������������������������� ����������������� �������� ����� ��������

����������������� ��� ��������������������������� ����������������

7���� ���$��)�/�( ����*�� ������������� �� �������� ������ ����� ������������

����������������� ��������������������������������������� ���������������������

������������(� ����������������������������������� ��������������������������������

������������#����������������� �����$�� ���������������������������������������������

������� � ����� ������� ���� ������ ����� ���� ����� ��� ������� ��� ����� ���� ���������

��������������������9'������4�6���7���� ����� ���������������������� ��� �������� ����

���������������������� ����������������������������%%� �����������������9'������4�A�

2���B"�� ������������������ �������� ����������������������$�(�)�8�� ������������

���������� ������������������ ��������������������� �������������������������������

����������������������������������������������������������� ���������������������

���������������������������������������������������������������������

� ( ��)� D� (8� D� 84!� �� (�)�8� 4�A"�

� � ������ � � ����� � ������ � �

� �������� � ���������� � � � �

��

8���� � ���$� �)�/� ( ���� (� � �� ������ � ��� �������� ��%%� ��� ��������;�

�������$� ����� ������� ��� ����� ���������� ��� ���� ����� ������� ��� � ���� ���� � �� ����

���������� ��� ���� ������� � ���� ���� � ���� �� ��� ����� ������ � �� ������ ��� ������� ��� ��

����������������������������������� ����������������������������

Page 26: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 16

�:�� ������� ������������� ��������������������������� ������������������� ��

������ �� �� �������� �� ����� ��������$� ���� � ����$� ���� �����$� �� ��$� ��� �� �����

����������� ������� ��������������� ����������������������������������� ���������������

�� ������ � ����� ��� �������� ����� � ����������� � ������ ����� �� ������� �� ������ �� �����

���������������������������� ����������������������(���8$����������������� �����������

�� �� ����� ����������� 8���� � ���� � �� ������ ����� ����� � ����������� � ������ ����

��� � ���� � �� ������ ������� ���� ������ ��� � ����� �� ���� � ����� ������� ��� � �� ���� ���

����� ������������ ������������������� ����� ����������� ������ 2���B"����������������

����� ��������� � �������� �� ����� ������������������ ������ ������ � #� ���� ����� ��

���$� � ����� ����� ������ ���� ����� ��� ����� ��� �� ���$� ����� ��� ���� �� �� �� �����

����������� � #� ����� � ���� � �� �����$� � ��������� ��� ������� �� ���� ����� ��� �����

�� � ���$�(>�$����(,�> � ���/� � ����������� ������ ��������������$���������(>�����(,�> � �

������������� ����� ����������������������������������������������������

2���������� ����� ���� �������� �� ���� ������ ��� ���� ������ �� � �� ���� �� �� �����

���������� �I� ��������� ����� ����� ������������������ �� ������������$���������������

�������� �� ��� �� ����� ��������� 2��� 3,"�� � 2������� ������� ��� ���� ������ �������� �� �����

��������� ��� ������� ���������$� �������� ���������� ��� ������� ���� ������� � ���� ����

��������� ��� ��������� ����������� � ?�� ��������$� ���� ����� ��� ������ ��� ���� ������

����� ������������������ ����������������*�� �$������ �����������������������$������������

����3-������������������ ����������$����������� ������������������������������������ �����

�� ������������

������������%%� �����������������9'������4�A$������� ������ �����������������

� ���� ���������$� ������� �� �������� ��� ���� ������� �� ������� � � ��$� ���� � �����

��%%� ����������������������������������� ������������������������������������

����������������������(�)�8�� �(�)�8�������� �� ���� �������������������������������

�������������������������������� ���������� ���������������������� ����������

)� ����$� ��������� ��� �� ���� ��������$� ��� ���� ��� � ������� ��� � �� ���� ����� �������

�� ����� ���������� � 7����� '��������� ��� �� ����� �� � �� ���� ���� ��� ������� � ��� ���� �� �����

��������� ��� ������ ������� ���� ������ ��� ������� ������ ��� ���� �� ������ �������� ����

Page 27: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �

� �

� �

� 17

��������� ��� ������������� �� ���� ������ ��� ��� � � ������ � * �� ����������� ��� ������������

'�������������� ���������� ��� ���������������� ����������������������� 2���B"��

�� )����� ��������� ����� ���� �������� ��� ������� ���� ������ ��� � �� ������ �� ���� �� �����

��������� ��� ������� � ������ ��������� �� �� ����� ��������� �����$� 2$� ��� ��������� ����

������������������������� �������� 2����36$�3A"��������������������������������������������

� ��������������������� ��1�

�� �

>4

6

!�

�� "

�� � 4�B"�

���� ����������� ��� � ���� ������ (�!"� ��� ������ ������ *�4!>"� �� 9'������ 4�B� ����

������������������������������������ ������������ ������������������ �����������������������2�

����������������������������� ��4�4��

��� ��4�4�F�2�*���������)� �����2���������� (�����������* ������ 2���3A"�

2������� )� �����2��������

J�-�B6� &���� �����������

-�B6����3�6� /������� �����������

3�6����>�-� C����������������

K�>�-� 2������

��������2������������������������������������������ ������ ������������������

������ ���� �� ��������������� �����2� ������������������� ������ ��������������� ��

������������������� �����������������������������2������� �������� ������������� ���������

2����3B$�3@"�� ����� �������(�����'�� �� 2���35"� ������������� ��������������������

�� ����� � �� ������ ���� �������� �� ����� ��������� ������� � ���� ������������� ���� ���

�� ���1�

Page 28: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 18

3�� * ��������������)�/�(�A3@�5,�� 2���>"����������� ��������3-�������(�!�����

��������������������� ������������������������

4�� * �� ������������)�/�(� A3@�5,�� ��� ������� ������� 3-� ������ ��� 46� ������

(�!����� ��������������������������+)?2�,5-@�@A� 2���,"�����)�/�(�3-34�56� 2���

3"�� ������������������ ����� ��������������������������������������� 2���4-"������ ��

������������ ����� 2���43"����� ����������������������������������������������

*������4�3�������� ��������� ��� ��������������� ���������������������� �������������������

���� ������������ ��������������� ��������������������� �����* ���������������� ������������

��������� �������� ����� ������� ��������������������� ���������������� ����������������

>�� * �� ���� ������������ ���� 46� ������(�!�������� ��� ����� �� ������ �������� ���

�� ������

����

���� ����

���

���

���

������

� �����

������

����

�������

*������4�3�F��������<��������������������������������)� �����2�����������

* ������ 2���B"��

���� ����� ����� � ���������� ��� ������ �� ����� ����� �������� ��� ������ ���� �����

� ����������� �����) ������������� �������������� ����� ������ ������ ���$������������

���������� ��������������������������������������� �����������������%%� ���������$�

������������ ������������������������������ ���� ����� �����$�������(�)�8���H���(���

Page 29: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �

� �

� �

� 19

8����������������������������� �� ��� ���������������������������������������� �����

���������������������) ������������������������������ ���������������������������� ��� ��

��� ��� ������ ��� A-� ������ ��� ������� ��� � �������������� �������� ����� �� ������� ���

������ ��� �� 2���44"��

���� �������-����*�������#���������� ��� ��#�*�����'��������� ������

� �������������� ������������������� ����������������������� �� ��������������

����������������������������������������� ��������������� �&���� ����������������

�����������(������#�������� �(#"��������#�������� �(����������?�� ����!����� ��

�������������������������������������������������������������������������

4�,�3� ��#��� �$�������%��� ������ ��&$%�'�(�� �������

�(#� (��������� 4-3$� �(#� (��������� >3@$� ��� ���� #�������� � (������� ���

?�� ����!����� ��������������������� ���������������%������������������������������ �����

�������������������������������������� ���������������������������������������

���� ������ ����������� � ������ ����� ���� ����� ���� ��������� �� ������ � ������ ����

������ ������� ���� ��� ����<��� ���(�����������������)������ �� ��������� �����������

��������� 2��� 4>"� ��� �(#� 433�3F53$� .)������� <������ ���� )� ����� <���������� ����

C���� $�8����������$����/����(�����0� 2���4,"�������������������������������� ����

���� ������� � �� ����� ��� ������������� � &���� ���� ��� ������ �� �(#� >3@�56$� .?�� ����

(���� 2�'��������� ���� )������� � (������ ��� (��������0� 2��� 46";� �(#� 4-3�42�54$�

.&����� �������� ��(�����0� 2��� @";� ��� ���� 355,� ���������� ����$�������%��� ������ ��

2���4A"������������%�������� ��4�>��

������ ���� ����������������������������� ���������� ������������������� �����

����� �� ����� ������ ��� ��� �� ���� ��� ����� ���� ����������� � �� ����� ���� ��� ����������

*�������������������������$���������� ������##���������������������������� ��� ����

�� ����� ���������� � 8������$� ���� ����� ���� � ��� ���� ����� ���� �������� ��� ����� �

����������;������ #< /)"� ��� #) /)"�� ����� ������ ���� ��������������(#�4-3� ���

���� +?(�� � �(#� >3@� ���������� ������ �������� � ������ ����� �� ��� ����� �� ���������

Page 30: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 20

����������� ������ ��� ���� ������� ����������� ���� ���������� �������� ������ ����

��������������� !��������������"���#�����������������#� ��������������������������

����$"�������������������������������#�������������������������#� ���������������

��� ��$� ���������� #��� �� �������� ����������� ���� ������� "��� ��� �� ����%�%

��������"��������� ������#� �&���� ��� �� ��'"����� ��������("�������� ����"��� ���"���#�

(����'"�������������������)!*��������+,���������(���������"���������������(��

��'"������� #��� ������� ���(�� ���� ��(����(�� �((��(��� ��������� � -��� �� ��������

������������ ��� ��� ("�������� ��'"���� �� �����"�� ���������� ���(�� �#� �.�/� ����

�0� ������

�������)�1�����������������������2�������������#���3����������4�(����(��

�((��(������������"�5������"�#������6��2�#�*���&���/��

���������#�

7���������������� ����

��$��"���8�����

���(��#���3������

9��(����������

�����"��#:��#���4�(��

����3������9��(��

��������&�

�����

����� %%� %%� %%�

��������!�

�������������������������������

�����������������������

�& � 0� �

������� ����;�)� �0&� 0�& �

;����������� ����;�<���==���������

��(�0�

�0&� 0�& �

!� 9������������������������������(��(��������������������������"�#����������������%������

�������������������������"�������������#���������������

�� ����� !��������+,�����(����� ������������������������������������)!*������������������$�

���������������������������������� !����������������������#� ������������������(��"���

(���"���������#"��������(��������==���������������������������������(�����'"�������"�#���

�������������

)� ����� !����������������������#� �������������������(��"���(���"���������#"��������(������

��==���������������������������������(�����'"�������"�#������������

0����+������==����������(�������������������������������������"�#����������������"������

����������������(� ����;��������

&���������"�����(����'"���������������(������������)!*��������+,����3������!����>� � /*?&�

�����

Page 31: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �

� �

� �

� 21

-��� ��� ������ ������������ ��� ��(�%"�#��� ������ ���� ;� ������ ��

��������������������("��������������� !���6������(������� ������������������������

������#�������� �������#��� ����;����������"��(��������� ����$"��� �� ����������������

��� ��$��"�� ����%�%��������"� �������� ����� ��� ����� ("�������� #��� �� ������

������������� �0&�������)!*��������+,����'"�����������"���������������(���#�)!� �

�����0�& �����#����������������(����(������������-����������������������������������

("�������������������� ����;��������"(��������������==����������(���������$��"��

����%�%��������"� �������� ����� �#� �0&�� � ���� )!*� ���� ��� +,�� ���� ���������� ��

�����"���������������(���#�)!� ������0�& ������

��0��� ��������������� ��������������������� ��������������

��� �$��@���������#� ������������"��������������"�#������6����������

�#� �$�� ��� ���������(� ��� �������� �#� ��� ��������"� �������� ��� ����� �#� ����������

$@A �#��������������(�������������������"�#�������6���������������������� ���

������#��������"�#������6��������������������$������������������#����������� � ���

$@A �����������������������������������"�������#������������"�#����������������

��������-�("��������2�#��.���� ����������������������������������������������"�#���

���6��������������� �����������������(�����#�("���(������������������(�������������#�

������"���������������#�����������������

-��� ��� ������ ����� �#� ��� ���� ��� -�("��� ���� B� ����� "��� �� 9�� �$��� ���

������������������C"�#�����B�� $@A ���'"�������"���#� ����������������������� ����

��� ������ �� �������� ���������� ������ �#� �$�� ���� �����������"��� ��� $@A ����5�����

$@A � ���� ������ ��� �������� ��������� �����"���� �#� "��(� #��� ��� ���� ��� ���� ���

������ �� ������� "�#��� ���6�� � ��� $@A � ����#�������� ��������� ��6������(�� ���

��(������##����#���(�������"��#����������"�#�����������������0�!�������#���� $@A �

����������� ������� ���������������������������� ������������������������������

����������������"���#���������������(�������"����� ��������#������������ �������

������������'"������2�#��*���� �$������#��������"���������������'"�������"���#� ����

;��������

Page 32: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 22

����������������������6�����������#�������������������"������"���������������������� �����������������

�����������"��������������#����#���������������#�"���������������"���������"�����������������������#"��

���������������������������

-�("�������1�D-�("���)�!.��������������"����(�������������#����,�����E�#����

$@A �,���(��@��(��C"�����2�#��.��

���� ��������� �� �������������� �����������������������������

� ��� "������ (���� �#� ��� $@A � ���5��� �� �� ������� ��� ���� �#� ����#�������

��������� ������������0� �������#�������%���������#������������ �������������������

��������� ��� �##��� "�#��� ���6� ���� �����#���� ���� ���#�������� �� ���� ��������� ��

����"���������������������������� ����������)��������������������������#������������

��������� �##����(� "�#��� ���6� ��� ��������� � ��� ����������� ������� ��� ���������� ��

��� ���� ��� "��� �� ����"��� ���� ���������� � ��� �� �������� ��� �$������� ������ ��

�0&�%?&�� D�������� �� ������ #��� �������� 7$������� �#� �������%������ ������

7$��������"�#��E��2�#��?�F��� ���! !�%?&��D�������� ��������#���4��(������(��

�#� G����"���%������ ������ 7$����� �� �� �"�#��� ���"���E� �2�#� !�F� ���� +�,2� 0? *��

D������"���#���4��(������(���#�G����������������7$���������6�����"�#��E��2�#�0���

Page 33: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �

� �

� �

� 23

��&�!� ������ !"#$!�

��� ������ ������ ���� ��� �� �� �0&��� D�������� �� ������ #��� ��������

7$������� �#� �������%������������ 7$����� �� �"�#���E���� ���(������� �"������� ����

��������� ��� �� ��� !��?�� ��� �"��������� #��� �"�#��� 2�������� ��� !?/ �� � ��� ��

��������������������"�������#��$��������#����������������#������������������#�

������������������(��"���� ���(��"����������������$�������������"�����#�"�#���

������(��������������������������������� ���(��"���������������������������#�

������������������"���#�����(�������"����������#������������������������������"�

�����������������������������#�"�#������6��� ���������������������#��������������

�� �� ������� #��� �������� ������� �� �� �!& �� �� ��� �������� ����� #��� ����"���(�

������ "�#��%������ �������� ������� � �� ���!& � ���(���� ����$��"�� �$�������

������#� � 0����������!0�����#��� ����;������������������� ���"���������� !��?�

����������������#� � /���������$���������!0�����#�����������"�#��%������ ����

������������� � 0���������$���������!0�����#���������"�#��%������ ����;�������

�2�#�) ���

�����5���������(���#��� ���0&�%?&�����������"�������#�������� ���"�#���

���������#��������������������"������������$�������!0������� �����5�����������(���#�

������������������������������"���������"���#������(������������������������

�����"��������������������#�������������������������$"����� ���#�������������������

�������������������������������"(����"����������!0%�������"�����$����������������

���������� ��������������������#������������������"�����(��"������������������

��� ��$� �$���� ��� ������ �� "�#��� ���6� ��� �� #���� ��� ��#���� ��������� ��� �����

���"������ � ��� ����#���� ���� ��� ��"���� ��������� ������� � A��� �������� ��� ��� ������

"�#����$��"��������������##����������==���������������������������=���������#���#�

������������$"���B������==����������"����������������������7'"�������/��� �������

�������#�������������������������������%����"��������"�������$���������������������

���������������$"��:���==�����������"�����#��������������$�������"�#������6�

�2�#� ) ��� � ��� ������(�� �#� ���"���� �������� #��� ����(��� #�������� ���� ��������

����������������������=����� ����#�����������������������������������������������#�

Page 34: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 24

�)�/�(,64���������������� ��� ������������������� ������� ���������������������������

������������������� ������������������������������ �������������

4�6�4� ������121/0.�

:������� �������� ���� ����������)�/�(,64$��)�/�)�����������(-3�45������

������������������ ������������������������������������� �������� ��� ��������� ���

����$� � ����� ������ �� �����$� ��� � ���� ��� ���� ��� ����� ����� ��%%� ��� ��H���

� ���� ����� �����������$� ������ �������I��������/�����$� ��������� ��������������� �����

��������� ��� � ���� ��������� ������������ ��� ����� ������ � ������ ��� ���� ��� ��� � �����

������ 2����>-$�>3"����������� �������������������������������������������%������������

���������������$��)�/�(3-34$���35@,���*��������������$����������������������� ���������

��������������������������� ����������#�����$��� ��������������������������������������

���� ������� ����� ���� �� �� ����� �� ����� ������ ���� ������� ���� ������� �� ������ ����������

?������ �� ����� ��������� ���� �������� ���� ��� �� �'���� ��� �������� �� ��� ��� ����� ���

���� ���� ���� � ������ ������� �� ����� ������ �� ���� ��� �� �� � ����� �� ��� ���

����������� �� ���� ����� ������������ �� ����� ������ ������ ������ ���� ��� ���� �����������

��������� 2���3"�� ����� �������� �� ���������� ���� ���� ����� ��� ���� �������� ��'������������

������� ����� ���� �����$� ���� ���� ������������ ���� ����� �� ���� ��� �� ����� �� -�>64� �� ���

��������� ����� C�4)!,"��� ��������������������'�����������35�B�/<�� 4$@6-����"��������

����������

�������� �� ����� ��� ����� ���� ��� ��� ���� ����� ����� �)�/� (,64� �����$� �)�/�

(-3�45����� �� �� ��� ����� ���� �������� �������� ��� �������������� �����)�/�(3-34� �������

�������������������'������������������������ ��������-�3-����������3@-����������� �����

�� ����������������������������� ������������������� ��������-�-6����������3@-����������

������� �� ����� ��������� 2����>-$� >3"�� ��������������� ����������� ������������� ���� ����

������ ����������������������������������������������������� ��� ��������������M���������

35@@� 2���>-"�� �!��������������������� ������ �����)�/�(3-34�������� ����� ������

������������������������������������������������$��������� � ������� ������������� �

����� ���� �� ���� ����� ������ ����)�/�(-3�45� 2��� >4"�� � #� � � ���� ������$� ���� ����� ��� ����

Page 35: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �

� �

� �

� 25

����������� �������� ����� ����� ��� ������ �� ��� ����� ���� ���������� ��� ��������

����������� �������$�� ����������$����� ���������������������� ��������������

+ �����)�/�(,64$����� ������� ������� ��������� ����� �������������������������� ��

������������ ����)�/�(3-34� ��� ����� ���� ��������� ��� ��������� ��� ��� ���� � ��� ��� ��� ��

�� ������� ����� ��� ��� ��'������ A� ������ ������� ��������� ���� ��� ���� ��������� � ���� ����

������������ ���� ����� ��� ����� ��� ��������� �� �� ��� ������ ���� �������� ������ ����� ���� �� �����

������������� ���������������������������� ������������������

4�6�>� $�%"�-023��

� ?������������������������������� ��������������������������������� �����������������

���� ���� � ������� � *��� �������� ���������� �� ������� ����������� ������� �������� ���

������� ���� � ������ �������$� ���� +����� )������ ?������ ��� 2� ������� +)?2"� ����

��������� ���� ��������%��� ����$� +)?2� ,5-@$� .<�������� ���� 7����� (����� ��� 8�������

(������ 9������� ���� �� �� )� �����0� 2��� ,"�� � ����+)?2�,5-@� ���������� ���� ���� ��� ���

�)�/�(3-34�������������������������������������� ������� ����������������������������

������� �� ������ �������$� ���� ���� �������� �� ����� ����� ���� ������ � ������ ������� ���

����������������������������������� ������������������������ ������������������������

���������� � +)?2� ,5-@� ��� ��� ��� �� ��� ������ ������ ������� ���� ��� �����$�

� ����������$����� �������������������� ���������������

���������������������������������������������������������������������������������

���� ������� 2��� 34"�� � /������ �� ��� ���� �������� ������� ��� ���� � ������ �� �� 4�3�

������ ������� �� ����� C�4)!,"� �� ����;�/������?� ��� ���� �������� ������� �� �� 3-�

��������������� ������� ����;����/������(� �����������H���������������������� ������

����� ������ �������������3A�����������4�3��������� ����������������������@������������

���������������������6,�N(� 3>-�N*"���/������?�������������H�������/������(������'�� ��

������������������ ��/����������'���������������������������������������/������?���������

�������������������� ��������������������������������� ���������������������������� �����

������ 2���34"���9��������������������������������$�����+)?2�,5-@��������'��������� �����3�

��� 4� ������ ������� ��� ��������� ���� ��� �� ��� ��������� � ������ ���� ����� �� �� ���� ��

Page 36: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 26

��������������� ������������������� ������ ��������� �������� ����������������� �����

��������������������+)?2�,5-@�������������� ����� ������#������������������ ����������������

����������� ���$������ ��������� �����������$��������������������� ��������������� �

���������������������������������� ������������������������

��/� �� � �������� �)���0������#���������� ��� ��#�*�����'����������

��������������������� ������������������������������ ������������������������ ��������

������������ � ����������������������������� ���� ������������������������������������

2��� A"�� � ���� ����� ���� ���� ��� ���� �� ��� ��� 4�,� ��� ��� �� 4�6�� � ���� ���������

���������������� ������������ �������� �� ����� ���� ��� ������ ���� ��������� ��� ��

��������� ������ ������ �� � ��� �� ������� ��� �� � ��� �� ����� ���� ��� ������ ����

����������������������������������������� �������������������������������������������

���������������� �������������������������� ������������ ���������������������������

��� ������������ ������������������

��� ��4�,�1�/���������<��������������(������2�����������)� ����������� 2���A"�

)�����������9�������� (���������� /��������H�3�

/� �� ��� ���

/��������4� �����##�

>� -�6-�

)������ �����=�,� -�,6�

=����)������ �����=�D���%%� ������ ���6� -�,6�

3� ��������������������������������������������������������������'��������������� ��4�6�

��������������������

4� :���� ������������������������������������������������������������ ����$��� �����

��������������������������������������������������������������������

>� !��������������������������������� ������������������������������������

������������������##�����$���������������)�/�(�3-34�56$������������������

��'��������������� ��4�6��

,� !��������������������������������� ������������������������������������

������������������=�����$���������������)�/�(�3-34�56$������������������

��'��������������� ��4�6��

6� +�������%%� ������ ������������������������������������������������ ������������������

�������������������������=�������

Page 37: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �

� �

� �

� 27

��� ��4�6�F�<���������(������������)� �����2�����������/���������)�/�(3-34�56� 2���A"�

� 2��������7��� �

<���������(�������� /�������� 8����

9������$�G� -�3-� -�-6�

/����7���$�G� -�--� -�--�

���� ��������� ������������ ���� ���� ��� ��� ���� �(#� ��� +?(� ����� ���� ���������

��� ����� ��(#�(��������� 4-3����� ���� ��� ���� ����� ��� ���������������� ������������ ��

������ ����� ����� � ���� ������������� ��������� �� ������ ���� ���� ������� ������ ���

������������������ ������������ ������������� �������������������������������������

��� �� � ��� ��� ������� ���� ���� ���������� ���� ��� ����� ������ � ���� ���� ��� �� ����

����� �������������������� ��������������������������������������� ����������������������

������������ �� ��� ��� 4�,� ��� 4�6� �������� ���� ���� ����� ������� �� ���������� ����� ����

���� �� ����� ���� ��� ������ ��������� � �)�/� (3-34�56� ���� �� ����� ������� ��� ����

��� ���� ���� ��� � � ������ ��� ������ ��� ���������� � ���������� ���������� ��� ����

���� ��� ��������� ������������������������������������������������������������������

�����������)�/�(3-34�56������������)�����4�6�����������������������������������

������������������������������� ��4�6��

#� ���� ����� ������ �����������$� ���� �������� ������� ���� �������� ����������� ���

�)�/�(3-34�56������ ������������� �������������� ��4�6$������� �������'���������������

����������� ������������������������ ������������������3@-���������������� �������� ���

����� ��������� ��� ������� �� ����� ��������� ��� ��� � ���� ������ ��� ����� ������� � ���� �����

*�������� �������� ��������� ��� ���� ������ ��� ���� ����� ����� ����� ������ ����� ���

�������� �������������������������������������;��������$���������������������������

��������� ������������������������� �������

:�� ������������������������������������������������� ������������������������

�� ������������������ ��������������$�����������������������������������������������

����)�/�(3-34�56� �������� ����� ������ ��� ������� ����� ��������� �!�������� ���� ���

���� ���� ���� ����� ������� �� ��� ��� �� ����� � ��������������� �� ������ ��������� ���

���� ����������� � )������ �� ��� ��������� ����������� � ��� ���� ������� ��� �� ������

Page 38: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 28

����������������������������������������������������������������������������*����������

������� ������ �������� ����� ���� +)?2� ,5-@� ���������� ��� ��������� ����� ����� ���

���������#������)�/�(3-34�����$���� ���� ��� ������������������������� ����� �������������

�������������������������������������������������������������������������������������

������������������ �������������������� ��������������������� �������������������� ����

��������������������� ����������� ����������������� �������������#������ $��)�/�(3-34�

���� ��� ����� ��� ����� ��� �������� ���� �������� ������� ������� ����������� ���� ������

(������ ���� ������� ����������� ��� �� ����� ���� �������� ������ ���� ��� ��� � �� ��� �

���� ����������������� ������������������������� ������������ ������������������ ���������

��� �����)�/�(3-34������������ �(����� ���������)�/�(3-34�56����������$������������

�������� ���� ����� �� �� ���������� ����������� ����$� ������� �� �� ����� �� ����$� ���

��������� �������������������������������� �����������������������������������������

������������������������ �������������������������������������������� ))�"���������������

��������� ������������� ������������������������� ���������������������������$��������

������������������������������������������������������������ ������������������������

����������� ����� ���� ��� ������� ���� ������������ �� � ��� ��������� ������ ���� ��� �

� �������������������������������������

#� �������� ��� ��� ������� ��� ���� ���������� ��� ���� ����������� ������� �� ��� ����

�����$� ������ ������������ �������� ��'��������� ���� ���� �������������������� ������� �

��������������������������������������������������������������������������������� �

������ ����������� ���������� �� ����������(#����+?(��������������� �������� ���� ����

������ ��� ��� ������ ����� �� ��������� ��� ��� �������� ���� ������ ��� ����� �� �� �����

����������� ������� ��� �� ��������� ��������������������������������� � ������ ���������

'�������� ������ ��� ��� ������ ���� �� ���� ���� ����� ��� ���� ����� ���� ��������� � �������

���� ��� ����� ���� �� ���� ��� ��� �������� ���� ���� ����� ��� �������� ���� �� ��� ������� ��

������ ������� �:���� ���� �������� ��� ��%%� ��� ��� � ��� ����� ���� ����� ����������$� �����

��������������������������� ���������� ������������ ������������������� ������������

������������������������������������������������������������������������������� ����

�� ������������������������������

Page 39: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �

� �

� �

� 29

���� ���� ��� � �� ����� �������� �������� ������� ���� ���� ������ ���������� ���

������������� ��� ��� ������ ��� �������� ���� ����������� ������� � ��� ������� ����� ����

����� ���� ����� �������� �� ���������� � ������������� � ���� ��������� ������������ ���

��������������������� ������������������������������� ��������������������������������

��������� � ���� ������ ������ ��� ���� ����� �������� ��� ���� ��� ������ ���� ������ ��� �)�/�

(3-34�56������������������������� ������������������� ������������'��������������

���� ������ ��� ��� �������� ���� ��� ���������� �� ������� ���� ��� ������� �������� ���� ����

������ ����� ��� ����� �� ������� �� ����� ������� � ���� '�������� ����� �� � ��� ���������� ����

�������� ���� �������������������� ������� � ������ ��� � ����� ����� �� �� ����� ��� �������� ����

������������������������������������������������ ������������������ �������� ��������� �����

������ ������������������������������ ���������� ����������� �%��������������������������

����������������!������ �������������� �������������� �������������������������

����� ������������

Page 40: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 30

Page 41: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ���

������������������ ���������������

���� ��������� ���

���� ������ � �� ��� ��� ���� �� �� ������� �� ���������� ��������� ��� ��������

������� � ��� ����� � ���� � ��� ������ ��� ���� � ������� ������ ��� ������� ���� ��������� ��� ����

�� �� ��� ��� �� ������������ �!�"�#�$�%&���!� �� �������� '���������������� ����

�� �������������(������������ ��'�����������'���������������������������������������

����� �����%%)���������������� ������%%%��������������������������$�������������

�(������ ��� ���� ������� ��� �� ������'� �� ���� �������� �������� ��� ��� ���� ���� ����

* +,� -%#)� !������ +� ������ � ����� ��� � .��� ��� ���� ��� ����� ���� �� '��

�������������� ����������� ������������������ ��� ������� ���� ������ ����� ���

���������������������������������������� '��� ��� ������������������� ������'����

������������ ������������������ ����� ��������� �������$��������������������%%)���/���

�� �� ��������� �������������������������������������� �����$##���������������� �����

� ������������ �� �����������"��� �����!��� ����,���� ���0 ����1"!,02�/��� ��� '��

����3�3��������,���� ���"�������������*�� ��'������(�������������

���� ����������� �����������

������ �� ������� ���� ������ ��� ����'���� � ���� ��� �� �� �� ���� ��� ��� � �!�

"�#�$�%&�� �� �!�"�#�$�%&���������������� �� �����(���������� �� ��� �� ����������

���������� ��� �������������� �������� ������(��������� ��)#���'����������� �� ����

� ����� ����� ����� �������� ���� ������ �� ����� ��� �� � �� �� �� � ���� ��� ��������

���������

���� �� ����� ������ �� �� ��� �� �� �� ���� ������ ������� ���� ��'� ����� ���

�� �� ������������������������������ �������������� �!�"�#�$�%&���4�� ���������

�����'���������'������������� ����� ���������������� ���������100+4 2��� ���������5��

� �!�"�&#��'���6�������'���6�66��������'���7��� ������������� ����������� (����� ���

��������� �� �� ���������� �� � ����� ������� � ���� ���������� ���� ��� ���������

����� ����� ������������� ������������8�

Page 42: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �$�

��� ������ ������������

$�� �� ����� ������ ������� ���� �� � �!� "����� 4� ��'� ���� ��� $#� �� ���� ��� �#�

�� ����������� �� �����������

��� �� ����� ������ ������� ���� �� � �!� "����� "� ��'� ���� ��� $&� �� ���� ��� �&�

�� ����������� �� ��������������

-�� �� ��������������������������������&#��� ����������� �� �����������

��$��� ����������

�������������������� ������� ��������������� ���������������� �� ��(���

�� ������������������� ������������������� ������������ ������(�� ���� ������ ������

������������ ������������ ������(���

�� �����"�����

� 4�� ������ ����'������������ ����������������������������(����� �������������

����������� �� ��8�����'���6�������'���6�66��������'���7��������������'���6���������

� ���+��������������'���6�66��������� ��� ���!����������.���+ ����������������'���

7������������� ���5��������"����������'������ �������� ��������� ��� �������������

����� ����������� ������ � ���� ������ ����� � ������� �� ��������������� � ��� ���� ������

������ �������������� ���'�������&��������������� �� ��� ������ ���������������������

������������������������'���6�66�������� ���!�������������� ��� ��������������'���6�66�

1�2������������ ��� �������������'���6�66�������� ���.���+ �������������� ��� ������

��������'���6�66�1+2��������

���� ����� ��� ���� �������� � ��� �'� ��� ���� � ������ ���� �� ���� � �������

�������� 1"��2���������� ������������ ������'���6�������������� �!�"�&#������� �

"���������� ����� ���������$��� ������������������������ ������'���6�66�1�2�������������

"��� ������ ��� &��� �� ����� � ���� ������ �� ����� ���'� ���� � ���� ���� � �!� "�&#�

��(�����������)��� ������ ��'���66���������������������������&��� �������� �9� ���

Page 43: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ���

�� ��'���7��������������:��� ����"�����������������'���6�66�1+2������������������������

� �!�"�&#��������)��� ������ ��'���66��������� �4���'�������'���7�����������������

"����������������&��� ������ ��������� �������������������������������������;� ��

"����

����������<�"�������� ��� ��������� �����"������

��� �����"������

"������'���1� �!�"�&#2� 6� 6�66�1�2� 6�66�1+2� 7�

�� ��� +������=� !���������=�.���+ ��������

�=�

5�������

�=�

����>�(���1 5$2��?� ��� $#�-$� $#�%� $��)@�

�������5(���1��$5�2��?� ��� -�-$� -�&� ���)�

4� ��5(���14�$5�2��?� ��� ��%-� ��$� &�@@�

!�������5(���1!�52��?� ���� ��#@� ��-� #�:&�

���� �� �(���1 5�2��?� ��&� $�%@� ��#� ��#@�

A9����������������?� #�@-� ��� #�-�� #��)�

/������6����1/562��?� ��)� #�:@� ���� #�@:�

6��������,������16,2��?� #��@� #���� #��&� ���

>������� ������1"$ 2��?� ��� ���:#� ��� $��)�

� ������� ������1"� 2��?� ��� @$��#� @�� &-�$�

� ���������������1"��2��?� �$� &��#� :� #�#�

� �

4����� ������

� ���� ��� ��� ����������� �� ������ ������ �� ��������� �����5����������������

���� �9� ������ ���� �!�"::)�%:� 1,��� ��2�� �� �!�"�#�$�%&� �9� ��� ������� �� �� �� �

���� ����� ������������ ���������� ������ ������� �� ����� ���� � ���5������� 6������ �����

������� ��������'�� ����������������@##����1.����#2�����&#����1.����##2������ ��

����� �;��� ����� ����� �� �� '� ���� �������� ������ ��� ������ �� � ������� � ���� ���� ���� ��

�������� ���'����$�@&���������� ����������'����#�&��� �����

!� ������(�� ���

� �� ������� ��� �'��������� ������(�� ����� ������� ��(����� �����������������

�������������� �!�"�����4���'����B��������������� �!�"�����"���'����B������� ����

Page 44: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �-�

� �������������� �� ���� ������� �������� ������ �!�"�����4���'����������� ���,���������

��(��B������ �!�"�����"���'����������� ����� ������(��B������������������������� ���

.���5 ������ /������� � ���� �������� ��� ��'����� � ��� ���� ��� ������ ��� ���(�� ���

��� �����'����������� ��� ����������������$������� �������������������������� �����

��'� ������ ��� ��� �������� ������� ��� ��� ���� � �� ���� ��������(��� 1"�52�� ����� ��(���

1 5$2�� ������� �(��� 1��$5�2�� ��� �� �(��� 14�$5�2� ���������� � ���� >����� ���

������'�"� ��9������������� �� � ���� ��� ���� ������������ ��� �� ��'� ���� � �� ����

�������� �������� ��� ������������������������������� ����'����

��������$�<�"������������'������ ��� �������!� ������(�� ���

!� ������(�� ��� �!�"�����4�4�'�

����

� �!�"�����"�

4�'�����00+4� ����

�� ��� ,����������=� �� ������=� .���5 ������/��

����>�(���1 5$2��?� -:�)� �#�&%� ���

�������5(���1��$5�2��?� $$�@� �:�:)� ���

6 ��5(���14�$5�2��?� &�%� &�)&� ���

5$�C���$5��C�4�$5����?� :@��� &-�$$� ���

"������5(���1"�52��?� �:��� $:�&&� ���

!�������5(���1!�52��?� $��� -�@&� ���

���� �� �(���1 5�2��?� #�:� $�)@� ��&��

������ ���� �1 2��?� ��� ��� ����

/������6�����?� #��� #�#:� ���

!���� ��"������?� #��� #��$� ���

?�,��������D�$&� ���� $#�-� �$��$� #��#�

������0 ���'� $�&�� $�@&� $�)@�

��$�$� ����� ����������

���� �(� � ��� ���� �� � ���� �� �� �� �� ��� �9� ��� �'� � �!� "�#�$�%&���

� ��� ���� �������� ��� ����� ��� �� �� ������ ��� $�:&� �� ��� � ����� ����� �� ���� �'�

������� � 4� � ���� ���� �� ����� ������ �� �� ��� ���� � ����� ��� �9� �� �� ���� ����������

�������#�-)&��� ���� ��� ��������������#�-@#��� �� ��� �������������+�����������

��������������������������� �� ���� ����� ��� ������������������ ���������� ����

���#�-)&������������ ��������(���������������(�� ��� ������ ����������� �����������

Page 45: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �&�

�� �� ��� ��������������������>�������� ����������(����� �� ������ ���������������� ��

� ������������(���������� ��������� ������� �� ��������������������$��� ����������

���� � ������ �� ������ �� ���� ��������� ����� ���� ���� �� ���������'� � '� ��� ���� ���� ���

�(����������������������� �������#�&��� ����� ��������������� ����������������� ��

��� �(�����'�#�##@���������� ��1#�$����������2��

����������<�!(�� ��� ������ ������� �����"�����!� �� ��

!��� ��� "�����1��E'��2�

F��� � --:�

�� �����"����� )%:�

0 ����� ��� $�-&&�

"��� ��8�����E'���G�#�&%�����E�

��

F����� ��� ���(�� ����� �� ������ �� �������� ������� �� �� ���� ��� ���� ������

���� ���������'� �� �9������� ���������� ������ ��� ���(�� ��� �����"�����4� ��'���������

�������� �������$#�����#��� ����������������B�����"�����"���'����������������� �������$&�

����&��� ����������������B������������������������� �������&#��� �������������������4� �

�� �� �� ���� ������ ������ ��� �� ����� ������ ���� ��'� ���� � � ������ ���� �9� ��� ���� ����

���������� ���� ��� ���� ���� ��������� � ���� ��� ��� � +���� �9� ������ ����� ���

��� �� ����� ���� ����� ��� �������'� ��� ������ �� �� ���� ���(�� ��� ���� ���� � ��� ����

������ ������������� �� ��������������'��� ����������� ��������������������� �� �

�� 9���������'����� �������� �� ����� ������ ����� ����� � ������� �� ��������� �� ����� �����

������ ������ ���� �� �!�"$�#�%:�1,����-2����� ����� ����� ���� ������ ������ �!�

"�#%�%&�1,����&2�� �4� ����� ������� ���������� ��(�������������������������

���� �� ��;;���� � � ������ � �!� "�#�$�%&� ������� ���� ���� �������������� ���� ��� ����

��������������������������&����������������� �������� ����������� ������������� �� �

���� �� #�-)&����� ���������� ����� �������� �!�"�#�$�%&� ��� �� ��� ����� �!�"�#%�%&�

� ����� ������ ������ ����������������������� ������������������ ��� ����� ��������

��������� ��������� ���������#���&���4� ������������ �� ������������������������������

Page 46: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �@�

������ �9� ������������������������ �������� �� ���������(�� �������� ������������

��� ������� ������������� �� ���� ������������������������������ ��� �� ��������� ��

���� ����� � �� ���� � � ��� �������� �� �� �� �� ���� �� � ����� �������� ��� ���(�� ��

��������������� ����������� ����������������� ������������� ���������� �������(������

��$�� ������������������������������������ �

!� �� ���� ���(���������������� ����� ������� �!�"�#&�%-�1,����@2�� �������

����������� ����'�� �������������� �� ��(� �����������������(�� ����� �����������

������������� ����� ��8�

��� ���������������(������ ������������

$�� ������������������� ������(�� �������������� ������������ �������(� ��������

�������������!(��� ��#���������

��� �����������������'���� ����#��������� �������������(� � ����������������������

-�� ���������(� ���������������������������������,�������(� ��� ��#�����������

�����������

&�� ���� �����(� ���� ���� ������ �� �������� ���&�������� �H����'��� ���������� �� �

� ��������������������������������(����������������������������� ������ ����&�

���������4� ����� ����� �������� ������������� ������(��������

@�� 4����'��(���� ������������������������

�� ��� ���� �������� ��� �(��� �� ����� ������ ����� ���� �� �������� ���� � ����� ���

���� ����� ������#������� �!�"�#%�%&�������������� ����� ��������������'����

�����(� ���� �������� � ���� � ��� ���� ����� ������ ���� ��������� �� ����� ��� ��� ��� ����

�(� ����� �����(� ����� ���� ������ ��&�������������������������� ��� �� ���� ����

�� �� ��

� ������������ �9� ����� �� �!�"�#�$�%&�� ��$&����(�$&����(�$)@����1����(�

���� (� ���$&��2� �� �� � �� �� �� � �(����� ����� ������ ��� &����� 1$��2� ������ �� �

Page 47: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �:�

���� �������� ������������� (��� �� ��� ���� ������������������������������ ��������

������� � ����� ������ ������ ���� �9� ������ ��� � �!�"-%#�%:� 1,��� �:2� �� �� ����� �� �

������ ������ �� � �� ��� � ���������� � �� ������� ����� ����� �%���� 1�E-��2� �������� ������

������ ������ ��� ��� ��������� � ����� ��� ��� ���� �� ��� � ���� ������ � �� ������ ����� ����� ��

������������������ �(�����'�$&-����1�#��2������������������������(������+ ���������

���������������� �9� ���������� �!�"�#%�%&��� ��������� ������������������������

�������� ��� ��� ����� ��(���'��������������������������������� � ��� �������������

���������������� ��������� �������������� ���������������������� ��������� ���������

������������������������������������� ���������� ��������������������������������� �������

������ �� � �� ���� �� ������� �������� ���� � ����� ��� ���� �!�"�&:�%�� 1,��� �)2�� � ����

�� �� ��� ����������������������������������� ����� ������� ������ �!�"�#%�%&����

� � �!�"�#�$�%&��������������� �!�"@)-�%&�1,����%2�� ����� ����1F� ��F��� �

!�����2��� ������� ����������� �� ������������� ����������������� ����� ���������

������ ���� ������� �������������� �� ��� ������� ������� � � ������������� ����� ����� ��������� ��

���������'����� ������������������ ��������� ��������� ������������� ����������������

�&��� ��I"� 1%&��� &�

I42�� ������������ ������� � ���� ���� �� �$��&���#�&���� ��� �4� � ���� �����

� �� ������������������������'������ ����� ������������������������ ����� �������##�

�� ���� ������������'��� ����������������������� �������������������������

� ����������������'����� ����������� ������������������������� ��'�����������������

��������������� ����������������������������������������� ����� �������������������

�� �� �������������� ������������� �������������������&�����I"�1%&���&�

I42�������

�������� ������ ������������������������������������������������F��� �� �'���� �������

��������������������� ������������������'������������������������� ������������ ����

�##� �� ���� ������� �����'� �� ��������� � ������� ��� ����� ���� � ������ �� �� ��� ���

����� �'� ���� �� � " ����� ���� �� ����� �� ���� ���� ����� �� ����� ��� ��� ��� ����

������������� �������������������� ������������������ ��� �$��&���#�&���� ���

� ���� � ���� ���� ������ ����� �� �� �� ��� � ���� �� ������� ������ �� ����������

�� �� �������� ������������� ������������������� ����������������� ���������������

����������������� ��� ���� ���������� ���������������� ������������ ���������$��

Page 48: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �)�

�� ��I"� 1:��-� �� ��

I42�� � ���� ��� ���� ������ �� �� ����� ��� ������� �� � ���� ��� ����

���� �������� ������������'���"��� �������� �������������� ���������������� ����� ���

���� �!�"�#%�%&��������������� ����������������������� ��� �����������������������

�������� � � �!� "�#�$�%&� �9� ��� ����� ���� �� �� � �������� � �� �� ��� ���� ���� �� �� �

�����'������ ���������%�:�!���1$�)&#���2�� ����� �� �"������� ������������� ������� ����

�� ����������������������� ���� ������%�:�!���1$�)&#���2���*��������� ��������� ��������

������������������ ���������������� ������������ ��

��$�-� �������������������

� *��� ������������ ���������%�:�!���1$�)&#���2�� ������ �� ��� ����������� ��

����� ����� ���� �������������/���������� �������� ������������������������ ��� �

�������� ���� � ����� ��� ��� � �!� "-%#�%��� � �� $%&�$:&���� 1���@$&��2� ��� ���� �� �

����������������������������� �����(���������������'�������������;� ������������������

����� ��� �� � ������ �� � �� ���� ������� � �� ���� ����� �������� ������� ���������� �'�

� '�������� ��������� �������+��� ������������ �������������������������� ������� ��

��������� '��������� ���� ����������������������� ��� ��������� ���� ������������������

��� ���� ��(���� ����� � ��� ���� ���� ������ ���� ������ � /����� ����� ������ �� ��

��� ������������� ����#�##�����1#�###���2���+���������������� ���������� ��� ������ �

�������������������������� ��� ������� ������������ ������;� �����

� ���� � ���� ����������� ������� ������ �� ��� ���� �� ��������'� ��� ���� ���

������ �������� �������� � ���� �� ���� �� ��� ��� � ����� ������ ���� ��� ����� ���� �������

������ ��� ����� ����� � ���� �� ���� �� ����� ���� �'� ���� ��� ������ 1�E$� �2� ������ � �7"�

����� ��� ����� �� �� ����� ��� ���� �� �� �������� �'� ���� ��� ���� ����� �� � 4������� �����

�9� ������� ���� ������ �������� ����������� � ��� ��� ��� ������ �� ��'� ���� �� ��� ����� � ����

������� ��������� �'� � �!� "�#�$�%&� ���� �� #��&$� ���� �� &� �� ���� ������ ��������

1.�$ 5-2����������5����� ���������������� ��� ����'�� �����������&#�#��������'� ����

��������� ����.�$ 5-�������%##����������;������� ������� ����������������������������

�������������������������� ��'���������;������� ������������������ �9� �����������

���J��������@����)����� ��������������������������������������������������� ����������

Page 49: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �%�

$������"��1:��-����

�42���� �!�"�#�$�%&� �9� �������������� �� ��� �������� ���������������

�������� ������� ��� �� � ������� ���� ��� -��� #�&� �(����� � ������� �� �� ����� �� � ���� �����

� �� ������������� �������-�#:�������������

� /���������� �������� �� ����� �� � ����� ������ ��� ��� $�� ��� -�� )�� ���� ��� �&�������

���� ������� ���� ������'������������������������������������/����� ������� ������

�� �� ��������� �-����@���������� ������� �!������� ������� ��� �������#���'��� �����

����������� ������ ����� ������� ������ �� ��� ������������� ���������� ������������ �

���������� ��������������������������� ������� ������ ������������� �������������������

����� �������������� ����� ����������

����������������� ��������������� ���������������������������� �� ��� ����� �

���� � ���� ������ �������� �������� � /���������� �������� �� ����� ��� ���������� �� ����

�(�������� ������� ������������������� �������������������������������� ���������'�

� ������ ��� ���������� �����������������

���� ����������� �����������

������������������� ���� ������� �� ���������� ���� ������������ �����������

�� ������'������������������� �������������� ������������ �������������� �����(���

����������� ������� ����'��������������� ��������������"�� ���������������������

�� �������������������'���������'������� ����������������4� �����������������������

��� ������ ���� ��'� ����� �(��� ���� ��� ������ �� ��� ���� ��� ���� �������������� ���� ���

������� �������������������������������������������(���������������������������������

������ '� � ���� ��� ���� ������ ������� ����� ���� �� ������'� �� ���� � 7� ���� �

�� ������'� ���� �� ��� � �������� �'� �� �� �������� � ��� ����� ������ ���� ���� ���

��������� � ���� ���������� �� �� ������ ���� ����� ��� ����������� ���� ���� �������

������ ������� ��� ����� ���� ������� ������'��� ������������ ������������� ��������

� �!�"�$#$�%-��� ������� �����������������������'������������������ �����'��� ��

������������� ����� ������* +,�-%#)�!������+���>���������������� �����������������

�����(������� ������� �� �������� ��� ���� ������� ����� ���� ����������� � ���� ��������

��������

Page 50: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� -#�

������ ����������

�������������� ������������ ����������� �������� ������������� ��� ����� �������

$� ������� ����� ������ ���������������� ������(�� ��������� ����������$��(����� ��

���� ��������� ���� ������� �� ������� ���������� ������'���6������� � ���+�������(��B� ����

�'��� 6�66� 1+2� ������ � ��� .��� + �������� ��(��B� ��� ���� �'��� 7� ������ � ��� 5�������

��(����� ������������������$��(���� �4� ��� ������(�� ��������� �!�"�����4���'�����

� ��� ,��������� ��(��� ��� ���� � �!� "����� "� ��'� ���� � ��� �� ���� ��(��� �� �� �������

������������ ��������������������(��������� ���������������� ���������� ����������

���������������(�� ���������������

4����� ������

� ���� ��� ��� ������ ����� � ������ $� ������ ���� �� ����� ����'� ��������� ��� ���

����������� ���� �� ������ �����������(����� �������'����������������������������

���� �9� ������ ��� � �!� "���%:� 1,��� -#2� �� � ��� ��� ������� � �� �(������ ��� �� �����

���'��� �� ����� ������� ��-�� ����� �������� �� ��� ���� �����������������$�@#�� ��� '�

������������� ���'����$�@������������ ����������'����#�)��� �����

��������-�<� �������'������������$�4����� ������

���� ;�� ?������� � �!�"���%:� �����1,���-#2�

%�&����1�E)��2� �##� �##�

D-� �##� %&��##�

D)� %�� )#��##�

D�@� :�� &#�)&�

D�#� -%� $&�@#�

D&#� $#� �#��#�

D�##� $� $��#�

D$##� #� #�&�

Page 51: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� -��

"�� ������ ������

� ���� ��� ��� ��� ������ ����� � ������ $� ���������� �� ����� ����'� ��������� ��� ���

��� ���� �� �� ������ �����������(��������� ��������������'����������� ������ ������

���� ���� �9� ������ �� ���.���@:���� ������ ����������������'�� �!�"���%:�� ��� �����

�;��� ��� ���'� ����� � ��� �%���� 1�E-� �2� ��� ��.��� -� ������ ��� ����� ���'��� � ��� ����

������ � ��� �� ���'��� �� �� ���� ��� ���� "!,0� ���� ��� '� � �� ����� � ������ ��&�� ���

������� � �� ����� ��� ���� ���� � �!� "���%:� ������������ � F���� ��� �� �� �� ������

���� ����� � �� ����� � ������ ������� ���� ��� ���� ��� ���� ��� '� ���'����� ����� ����

� �!� ;��@:� �9� �����������'���������������������� ������ ��������������� ����� '�

������ ��������� ��� @�� ��E��� 1�#�� ���E���2� ��� �� � '� ����� ������� � ���'� ��� $�&)�� �����

���� ����������'����������� �������������� ������������������#��� ������

��������&�<� �������'������������$�"�� ������ ������

������������������ ;��?�������

1 ����� 2�?�������1/��� ��� '2�

� �!�"���%:� �����1,���

-#2��� � ;��D@:�

$&����1���2� �##� �##� �##�

�%����1�E-��2� %$� %&� %#��##�

�@����1&E)��2� :)� ��� ���

������1�E$��2� &�� @@� ���

%�&����1�E)��2� $)� -)� $#�&&�

D-� )� :� #��#�

D)� $� �� #�&�

"����������(�� ��

� ������ �������� � ������1J,F,2����(�� ������������� ��������������(����

���� ����� � �� ��� � � �� � ��� ������� �� �����'� � �� �(� ������� � ����� ���� ���� �

������������J,F,����(�� �������� ��� ������������� �� ������������������������'��������

�� � ���� �������� ������������������ ��� �����(������������������������������(� ����'�

�������� � ������� ��� ����� �������� �����'� ���� �����(��� �����J,F,����(�� ��

����� �� � ���� � ������ ���� �� ����� ����'� ��������� � ������ � ��� "��������� 5���� � ����

Page 52: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� -$�

���(�� �� ������ ���� �9� ������ ��� � �!� "-%-�%$� 1,��� -�2� �� � �'��� �� ��� 4� ���� �

���������(�� ����

����$� ���������

�� ������ ��� ����'����� ��� �����(� �������� �� ���������� � ������ $�� � ��� ����

�� �������������� ������������������ ������������������������������������'�

������ ���������������

4� � ���������� ������������(������ ����'��������������� ����������������������

�� ������� ������� ���������� �������������������� ��������������8�

��� "�� ���������'���6�������������� ���������� ��������#��&��#�-&�����#�&&��

$�� "�� ���������'��� 6�66� 1+2� ������ ������� ���������� ����� ��� #��&�� #�-&�� #�&#��

���#�&&��

��� "�� ���������'���7�������������� ���������� ��������#��&��#�-&�����#�&&��

� 4� �������� �����(�����������'��������'������'���6�66�1+2������������������ �

������������������������������ ������� ��8�

��� "�� ���� ���� � �!� "����� 4� ��'� ���� ��� $#� �� ���� ��� �#� �� ���� ������� ��

������������������ ������������������ ��� ��������#��&��#�-&�����#�&&��

$�� "�� ���� ���� � �!� "����� "� ��'� ���� ��� $&� �� ���� ��� �&� �� ���� ������� ��

������������������ ������������������ ��� ��������#��&��#�-&�����#�&&��

������� ����(�������������� ����������� �������������� �����(���� �������

������� ��@�� ������(�+�������� �����(� � ��� ���� �� � ���� �����(��� ���� �������$�

�������

��

Page 53: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� -��

��������@�<�!(�� ��� ������ ������� �����"�����"�� �����

F��� ����"�����,���� #��&� #�-&� #�&#� #�&&�

F��� �1��E'��2� �%:� $&-� $)$� ��#�

"�����1��E'��2� &@-� &@-� &@-� &@-�

"�� ������ ������<�� '�1��E'��2� ��:)#� ��:)#� ��:)#� ��:)#�

4����� ������<�� '�1��E'��2� ��-�%� ���@$� ����-� ���#@�

��� ������;� �1����;E�##���������2� �#��)� #�)� #� #�

>�� ��� �����1�2� #�&�$�� ��&� &�:� @�)�

"��� ���8������E'���G�#�&%�����E�

���������G�$&�-����

���� ���� � ������ ��� ��� ������ ������� ����� � ������ ��@� ��� ��� ������

���������������� �� � ��� ����������� �� ������� �,����� ���J,F,����(�� ��9�������

� �� ���� �� � ������(�� � ���� ������ ����� �� ��� ������� �� �������� ���������� �����

������ �'���� ��� �����(�� �������� � ���� ������ ��� ���� �������� ���(�� �� ���������

�(������� ��� ��� ����� ���� ����� ���� ��� ���� ���� � ������ ���� �� �(�� �������� ����

���� ������;� � �������'����� �� � ���� ���� ������;� ����� ��� ���'� ����� �� � ���� #��&� ���

#�-&����� ���������� �����(������� �������� ��������� �����

����� ���������������������������� ������;� ������������������(����������������

������� ���� ��������#$����$#-����1-����)��2�� ������ ���������������������������� �����

#��&� ���� ���������� ���� �(��� �������� ��� ���� ������ ������ ������ ������ ��� ����

���� ���������� ���������� ���� ����� �������� �������������(� ����'�� '��(�� � 6������

������� �'��������������������������(���������#$����1-��2�� ����� �������� ��������

��� �9����'���� ����������� ������� ������������������������������������������ �����

��� ���� ���� �� ������ ����� ����� � /����� �� ������ ������� ���� �(��K� $)���'� �� ������

�� ����� ������� �����9�������#�&&����� ���������� �����(������ ��� ��� ������'�����

��������������(����������������������������� ���������������� �9� ������� �����#��&�

���� ���������� �����(��� ��� ��� ��� &����� 1#�&� ��� $� �2�� � ������ ���� � ������ ��� �����

�� �� ���� ����� ��� ���� ��� �� �� ���� ����� ��� � ��� �'� ���������� ���� ���� ��� �� ��

����������

Page 54: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� --�

4� �������� �����(�������������������������������'���������� ���������� ��

�� ���������� ���� ������ ���������� ���������'� ���� ��'� ����� �+������� ���� ��'� �����������

���� ��������� ���'���������������������������� ������������� ���'� ������������ ���

� ���� ������ ������ ��� �������������� ���� � � ��� ����� �������� ������������������ ���

��������#��&��#�-&�����#�&&������ ������������������� ������������'�������9����'�������

��� ������������(������������ ������������������'������������(������������!(�������

�� ���������������������'������� �������� �������� �� ��������������������$#��$&���#��

����&��� ��������������:������������(�� ��� ���������������������������� �!�"�����

4���'������������������� �������������������$#��� �����������(�+��������������(�����

������������ �����'����� ��������������������

��������:�<�!(�� ��� ������ �"�� ����"�����+��������� �����

"��������4�'�����1$#��� ����������� �� ���������2�

FE"�,���� #��&� #�-&� #�&&�

F��� �1��E'��2� �%#� $--� $%)�

�� �����"�����1��E'��2� -&�� -&�� -&��

4�'�����1��E'��2� %�� %�� %��

"�� ������ ������<�� '�1��E'��2� ��:)#� ��:)#� ��:)#�

4����� ������<�� '�1��E'��2� ��--%� ���%&� ���-#�

��� ������;� �1����;E�##���������2� �#��)� #�)� #�

>�� ��� �����1�2� #�&�$� ��&� @�)�

"��� ���8������E'���G�#�&%�����E�

���������G�$&�-����

������ ������������������������������������

������� �������������� ���(���������#������������� �1-����������2� ��� '�� ���

�(� ����������� �9� ���������� �!�"�%$�%&�1,���-$2���+������;����� ���'�����'�#�#@�

��������� ��1$������2���+�����(��� ����� ���������������������������� �!�"�%$�%&���

+��� ����������������� ����� ��������� ������������ ������� ������������ ��������� ��

����� ���� �������� ��������������� ������� �� � ������������������ �+��� ���������'�

Page 55: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� -&�

���� ����������(� ������������������� ����� ������� ����������� �� ���� �(�����'��9����

����#��� ������� ������������ �� � ��� ���������� �� ��� �� � ���������������� ������ ��� ����

�������������(� ���6�����(�����������������������������8�

��� ������� ������ ����������������������(������ ����� ����� ��������(� ��

$�� �� �������(� ���������������������� ������������������'��� ������(�� ���

�������4����'���������� ����� ���������(������ ��

��� !(� ���� � ������ �� ���������� ���������� �����(� � �� ���������� ������ �����

� �����'��� �� �� �������� ������������������������������������� ����������

"��� � ���� �(� � �� � ���� ����� � ��� ���� ����� � 4��� �'� �(�� �� � ����� � $�

�������

���� � ���� ���� �(��� ���� ��� ���� ���� ��� ���'� ������� �� � ��� � ���� � ��� ������

�������������������� ������������ ����������������� ����� ������� �!�"�-��%#�1,���

-�2���� �������������'����� ������ �� ����������������� ��������������� �����������

�� �'� ���� ����� � ���� � ���� �� ������� ���� ���� � � �!�"$���%:� 1,��� --2� ���� ����� ���

���� �������� ���������4� ������������ ������������������������������������������ �����

�����(���������� ������������� ����������� ��� �� �������������(��'��(���� ��&�

����#������������������� �������� ���'��� ������������4� ���������������� �������� ����

�������������� ��� �����(���� ���� ������ ��� ���� ��� �������� ��� ���'� �� '� ���� ���� �

�����(�����4� ������������������(�������������(����������������� �� ��������

���� ������;� ���������(������������� ���� �����'�������J,F,����(�� ������������

�������� �������������' �������������(� ����� �����F������������������������

���(�� �� �� �� ������ ���� �(� � ���� �� �� � ��� �(�����'� &� ������� � /� �� � ��������

�9� ��� �� �� ���� �� � �� �� ����� ��� ���� �(� � ���� �� �� � )� ��� �#� ������� � ���� �

�� �� ������������ ������;� ������� ������� ����������������� �������������� ����������

������������������� ������������� ����������������� �������� ���'��� �����������

�������������������� ������������ �� ����� ��:@����1���2������� ��'��&$�

���1@��2������'��� ���� ��� �'����� �������� ������������:@����1���2������� ��'�

Page 56: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� -@�

�&$����1@��2� �����'��� ���������������������������������������� ����������(���� ��

������� ��� �#$���� 1-��2� ������ � �'� $#-���� 1)��2� ���� �'��� �� �� � ���� ������

�� ���������� ������'������������������������������������ ������������� ����������

��������)�� ������� ��� ����� �������������������������������������� ���'�����

� �� �(������ ���� � � ���� ������� � �������� ��������������� �� ����� �� � ������ ���� ����

��������� �4� �����:@����(��&$����1����(�@��2��'��� ����������������������������

�#$����1-��2��9�� ���� '������������������� �������������� ������������������ ������������

�� ���� ������������������������������������������������������� ����������������������

��������������� ��������� ������������0������������� ���������������������������������

��� �(�����'��$:����1&��2��(������ �������������������������������� ����� �:@����(�

�&$���� 1���� (� @��2� �'��� �� ��� ���� �'��� �� ���� ������ ������ �� �� ������� ���

����������� ���� ���� �(�� ��� �� ���� � ����� ��� ��� � �!�"�%$�%&�� � ���� �#$���� (�

$#-����1-���(�)��2��'��� ���� ������������������������������� ������ ����� ���

���� �!�"�%$�%&����

������������������ ������'��� ���������������� ����������������� �������

���$������I"�1:����&�

I42�������� ������������� ���������������������4� �����#��&����� ����

�������������� ��� ����������������������� ������� � ������������ �$-���-���� ��

������������������������������������9������ �������������������������������������

�� �'�� � ���� ���� � �������� �� �� ��������� ���� � -)� �� -� ��� �� ��� ��� �� ������ ���� ����

������������������������ ������������������������� ��������������� ���������������

����������������� ��� ���� ���������� ���������������� ������������ ���������$��

�� ���"� 1:�� �� ��

�42�� � ���� :@���� (� �&$���� 1���� (� @��2� �'��� �� �� �� ����� ���� �� �

���� �������� �������������������������������������� ��������������������� ��������

���� ��������� ��� ���� ���������������������� ��� ����� ������������

4�� ����� ����� ��� ����� ����� ��������������$��������� �������������� ��

�� ��� �������� ���� �������� ����������� � ����* +,�-%#)�!������+�� ����� ���� �����

������� ����� �� �� ���� �������� ��� ���� ����� ��� �� ���� �� ��� ���� ���� ������

�� ��������$-���!���1��&##���2�� ��� ������ ����������� ���������:@����(��&$����1����

(�@��2� �'��� ���� �� ������� �������� ����� ����� ������� �!�"�%�%-�1,���-&2�������

Page 57: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� -:�

��� ���� �� ����� ��� $-���!��� 1��&##� ��2� � � ���� ����� �������� �F��� ���� �� ���������

���������������������(���� ���'��� ���� �� �������� ��������� ������������ �������

������������������������������� ����������� ��� �������������� ���D�����������

��������)�<� ������ ������ �������$�+�������

������� ����� �� ������

�'���

���

D�D����"'��� "� ��� ����� �L�

A� �'�"��� ������

� ������

����(�@���

�'��� ��� @��$�

:���4�����$-���!����

1��&##���2�

$� $� :���4��� �$)�>�

�� $� :���4��� �:�>�C��##�

�4��� �$��>�

$)���'�M�@������

"��� ������

� �����

-���(�)���

�'��� �

-� $� :���4��� �@�������

�� -�:��

�4�����$-���!����

1��&##���2�

$� �� :���4��� �$)�>�

�� �� :���4��� �:�>�C��##�

�4��� �$��>�

�������A(���� ��

�����

����(�@���

�'��� ��E�

������������

-� $� :���4��� �@�������

$� �� :���4��� �$)�>�

�� �� :���4��� �:�>�C��##

�4��� �$��>��� ������'�������

-���(�)���

�'��� ��

-� $� :���4��� �@�������

L������������������������ �������������� ������ ���������������������� �������

��� �(�����'�:��I4��� ������ ���$-����-)���� ���� �������� ������������������������� ����

������� ��� ���������������������������� ��� �������� �����������������������������

��������

LL�"��� ���8������G�$&�-���B�:��I4�G�$��

I"B�����##�

I4�G��)�

I"�

� �

���D$� ���������� ���� ��� � ����$������I"�1:������

I42� ��������� ��� ���� ��

�������������������$)���'�������������'������� ��� ����� ��������������������������$)�

��'����� ������ �� ���������� ������'�������� �� ������ ����� ����$)���'������ ��(���

���������(���� ���'��� ���� ����� ������������������������#$����(�$#-����1-���(�)�

�2� �'��� ���� �� ������� �� � ���� ������ �� ������ ��� �� ������'� �'��� ���� �� ������

������������ ��� ������'��

Page 58: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� -)�

���D������������ ���� �������������$)���'��� ���������� ���D$��'��� ��������

���� �������� ���D���'��� ���� ���� ������ ������������ � ����� ��� �� �� � ���� �������

��������������� ��������� �:���'������������ �����$������I"�1:������

I42������������ ��

� ���� ��� ��� �� �� �� ���� ������ ���� ����� ������� ������ ��� �)�����I"� 1�##���&�

I42���

���������������������� ������������� ���������������������)�����I"�1�##���&�

I42�

���������������� ������������� ���������� ������ ��� ����������� �����������������

����� ��� ������������������������ ���� �����������)�����I"�1�##���&�

I42������ ��� ���� �

$�� ��'��� � ��� $)� ��'�� ���� ��(��� �������� �(���� �� �'��� ���� �� ��� ���� � �� ��������

�������� �#$����(�$#-����1-���(�)��2� �'��� ���� �� ������� �� ����� ������ �� ������

��� �� ������'� �'��� �� �� �� ������ ��� ������� �� � �� ������'�� � ���� ����� ��� ����

������ ������� ��� ����� ������������������������������������ ���������� ������'����

��� ���� �� ��� ��� ���� ����� ��� �� �� � @� ������ � ���� ��� �� � ���� ���� ��� $)� ��'����

5;'�� �� �� �� ���� ���� ��� ��� ���� 7 ��� � ���� ����� ,���� ��� "�����

������ ���������������������� ��� ���� ������ ����'�������������������� ���� �����

@� ������ ��� ���� ����� ��� �� 1,��� -@2�� � 6� ��� � ������ ������'� ����������� �� �

� ���� �������������� ����7 ���>��� ��������� ���� ����������������������� �����

�� ��� ����� ���� �� ��� ����� ������ � ������ ������'�������1,���-@2��������� �����

������� ���D�������������������������������� ��'���������� ����������

���D-���������� ��������������� ���� �������������������� ���D���������K�

������� ��� ��� ����� ���� � .�� ��� D-� ������������ ����� ���� ������� �'� ���� ���� ��� ����

��� �� �������� ��� ���� ���� �� �� �� ���� � ��� D-� �������� ���� ��� ����� � ���� ����

����� ��� ���� �������� �@��������� ��������(���� ���'��� �������������� ���� ������

�� �������� ������� ��� ���� ������ ��� �� ������'� ������������ ��� �������� ����� �������

����������� ������� ���D�� �������������������5;'�� �K�� ���� ����

����-� �������� �������������������������

� ����� ��� �� � �������� �(���� �� ������ ������� ���� ����� �������� ��� * +,� -%#)�

!������+��������������� ���������� � ����� � �� ���� �� �� �����'�4 ����� 1,����$2�

���������'�1,���:2��� �����*�� ��'������(������������ �!������+���� ����* +,�-%#)�

Page 59: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� -%�

����� � ����� ��� �9� ��� �� �#� �� ���� ������ �������� 1.�$ 5-2� ������� ��� ����� �� � ��������

�(���� ����5����� �������������������� ��� ����'�� ������������##�� ���������'� ����

�������� � ���� .�$ 5-� ����� � %##������� �� ��� ���;������� �� � ���� ������� ���� ����

������� ��� �� ��� � ���� ���;������� �� � ���� ������ �������� ����������� ����'������� ���

����������'����� �����������������$������I"�1:����&�

I42��� ��������� ��� ��� ���������������

������������������������ �������-�#)������������������ ��������������-���#�&� ����

�9� ������������* +,�� ����� ����

F����� ��� ����� ����� ����������������������(���� ���'��� ���� ��� ���� ���

��� �������������������(���� �������������� ��� � ��� ���������1�E$��2������� ��7"�

����� �� �� ����� ��� ����� �� ���� �'��� �� ��� � ����� ������� ����������� ���� ����� �

�������+����������������������������������'��� ���� ��������������� ������������������

�������� � 6��������� �������� �� ��� ����� ���� ���� �������� ���� ������� �� � :� ��'����

����������������������������������� ����������� ������������(�������������� ��

���������'��� ��� ��� ����(��������������������1,����$2��

���� ������� ��� ���� �'��� �� �� �� ����� ��� ���� �� ������ ����� ��� ����� �� ����

����������� ������������� ����#�##�����1#�###���2������@)�$:&����1@�@$&#��2� ��� ����

�� ������������������������������ �����(���������������'������������ �;� �����������

�������������������������'��� ����������� ������������������������������� ��'����#���

� ����� � +��� �� �'� ����� ������ �� �� ������ �������� �� �� ������� � ��� ���� ��������

������� ��� �������� ��� �� ���� ������� ����� � '� 1 >2� ������� � ���� >� ������ ����

����� ��� ��� ��� ����������� ���� �����'������� ����� ���� ��� ���� �'��� � �� ����� ��������

��� ������� ���� ��� ���� ����� ������ �� �� ����� ���� � �� ����� ��� ��������

!���� ������ � �� �9� ��� ��� '������ �� �@������� ���� � ������ ��������� ������ ���

���� ��� '��������� ��� ����� �� ����� ��������� ������ ����������$�'�� ������ � ���� ����

����� ������ �� �� ������ ������� �� �� �������� ��� ����� �� ������� �� �� �����

����� ����������� �����J�������%�:&�������������� ��������������� ������

���� �������� �(���� �� ������ � ������ ����� �� � ���� �� ���� �(����� ��� � ���� ���

��� �����'��� ����� ������������������������������>����� �������� �������������

���� �� ���� ����� ������ ����� ���� ��� � ���� �'��� � ��� � ����� � 4���'�� ��'�����

Page 60: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� &#�

���� �������������������� ��� �������� ��� ����������������������������� �����

��������������������

����&� �������������������������������

���� �� ������'� ��� ��� ���� ������� � ������ $� ���� ����� ��� �������� ����

� ����� ��� ��� ���� ���� �� ������'� ������ � �!�"�$#$�%-�� � *��� ��������� ��� �� ���

�#$���� (� $#-���� 1-��� (� )��2� �'��� �� �� �� ������� � ��� ���� �� �� ����� ��� ����

�������� ������������&�����1$��2��������#$����1-��2������� ���� ������������4� �

����� ��������� ��� ���� ���������� ������� ������������� ���� ���������������������� �

�������� ��� �����������������

��� ���� ��� ��� ���� ���� �� ������'� ������ �������� ������� �� ������ ���� ������

�� ��� ������� �� ����� ���� ��� ���� ������ ��� � ���� @���� � ������ �� ��� �� �� ���������

����������������������������������������� �� �������������������� ��������� ����'�

��� ����� �� � ���� ������ ��� ���� �� ������'� ��� ���� ��� ����� � 4� � ������ $� �������

�� ������'��������� �� ���� ���� ������ ����� �$)���'������������ ���� ���� ������ ���

�� �@�������� �4� ������������������ ������� ������������������ �� � ���� ��� � ������� ������

���� ��� ������

Page 61: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ���

������������ ������������

���� �����������

��������� ������������������������������������������������ �������������������������

����������������� ��������������������� ����������������������������������������� �������������

���� ���� ����������� ���� ����� ������� ���� ����������� � ���� ������ �� ������ �� ���� ������ ������

������������ ������������ ����� ��� ������������ �� ��!� ����������!� �������� ���� �������

����������������������� �������������������������"������������������������ ��������������

�����������������������������#$�����%�����

���� �������� ������������

� ���� ����� � ��������� �������� ���� ������� ��� ������ �� ������ �� � ������� ���� ������

������������������������������������������������������������������%������������������������

����������������� ���&&���������� �����������������������������������������������������

�������� ������ ����������������� ����� ���������������������������������� �����������������

����!���������������������������������������

'����� ������������ �������������������������

(� ����� ��� ����! ����� ������� ������ ���� ����� ���� ������ �� ������ �� � ����� '���

��������� ��� ������� ��� ���� �������� ����)� ��� �������� ���� ������ ������� ���� ��������� ���!�

����������������������������������������������������������*��������������������������

+���������� ���� ��� ������,,� �����,����-�����������������������,���� �����.�������������

����������������������������������� �������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������������������!�������

������� ��� ���������� ������ � ���� ������ ��������� � ���� /���� /� �!� ����� ���� ����� ��������

�����!����������������������0����1��������������������� ���������������������������������

���������������� �*����� ��������� � ����/���� �� �!� ���� ������� �� �� ��� 0� �������� ������������

*�������������� ������� ���.������������������������������������������������������0������

��������� �(��������������������� �!���� �����!���2����������������������� ���������������

Page 62: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ���

�������� ������!���2 22�����������������������������������������!���3�����������������

��������������

�����'���4�#������������*���/�������������������������������������������*�������

5�����

6����

/������

�!���

�!�(��-7� �

89�"���:�;�

*���������

8<�:�;;�

"�������

=������!�89:����6������

�/�� 2 22�8(:� 6���� >�� 10� �,��

��/ �� 2 22�8(:� /�8��9:� >0� 1'� �,?���

��/ �� 2 22�8(:� /�80�9:� >�� >,� ��1�

��( �� 2 22�8(:� ��8�,9:� >0� 1�� �,>���

��( �� 2 22�8(:� ��80,9:� >�� 11� ��>���

7�� 2 22�8(:� 7� �8�,9:� >�� 1�� �,����

�/�� 2 22�85:� 6���� >�� 1�� �,>���

��/ �� 2 22�85:� /�8��9:� >0� 1�� ����

��/ �� 2 22�85:� /�80�9:� >�� 1>� �,?�

��( �� 2 22�85:� ��8�,9:� >0� 1�� �,1�

��( �� 2 22�85:� ��80,9:� >�� 1>� ��0�

7�� 2 22�85:� 7� �8�,9:� >�� 1>� ��'���

�/�� 3� 6���� >�� 1�� ?>���

��/ �� 3� /�8��9:� >'� 1�� ?1�

��/ �� 3� /�80�9:� >0� 10� ��'�

��( �� 3� ��8�,9:� >�� 1�� ����

��( �� 3� ��80,9:� >0� 1�� ��'���

7�� 3� 7� �8�,9:� >�� 1�� ��1�

��� 2� 6���� >0� 10� ��,�

�/ �� 2� /�8��9:� >1� 1�� ��0���

�/ �� 2� /�80�9:� >�� 1'� ��?���

�� �� 2� ��8�,9:� >�� 10� ������

�� �� 2� ��80,9:� >,� 1�� ��?���

7� �� 2� 7� �8�,9:� >,� 1,� ��0�

;�2��������������/������������(7�*�/����/��!�����������������������(7�*�/�������!������

;;�/���������@��</�A��-?8

<��4�0�:�

'����� �������������������������

�� ����� '���� '���� '�0�� ���� '�'� ���� ���� ������������ ����� ��� ����������� ��� ����

������������������������������������������������������'����������������������������� �������

Page 63: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �0�

������������ ��� ���� ����� ��� ���������� ��� ���� ������� �������� ���� ���� � �� ��� ������������ ���

������������(��������/������������������������������������������

����

���

����

����

����

����

����

����

����

� �� �� �� ��� ��� �� ��

������

������������������������

���

� ���

� ���

� ���

� ���

��

;/��������?�������������������'�����������������������������������������������������

8/���������@�������A�,�,,1�?��*��:�

�� ����'���4�/�����������7���� �������*������������!���2 22�8(:�/������

����

���

����

����

����

����

����

����

����

� �� �� �� ��� ��� �� ��

������

������������������������

���

� ���

� ���

� ���

� ���

��

;�/��������?�������������������'�����������������������������������������������������

8/���������@�������A�,�,,1�?��*��:�

�� ����'���4�/�����������7���� �������*������������!���2 22�85:�/������

Page 64: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �'�

����

���

����

����

����

����

����

����

����

� �� �� �� ��� ��� �� ��

������

������������������������

���

� ���

� ���

� ���

� �����

��

��

;�/��������?�������������������'�����������������������������������������������������

;;���( �������������1,��������������?��������!���������� �

8/���������@�������A�,�,,1�?��*��:�

�� ����'�0�4�/�����������7���� �������*������������!���3�/������

����

���

����

����

����

����

����

����

����

� �� �� �� ��� ��� �� ��

������

������������������������

��

����

����

� ��

� ��

������

�� ����'�'�4�/�����������7���� �������*������������!���2�/������

;�/��������?�������������������'�����������������������������������������������������

8/���������@�������A�,�,,1�?��*��:�

Page 65: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ���

��������������'���4�/�����������7���� ��������( �������������*����������

2������������7������7������7�������

(��2��������������7������7�������5�����

6����

/������

�!���

�!�(��-7� �

89�"���:;� ( ��8��!�:�/�����������7���� ���

8���:;;�

�/�� 2 22�8(:� 6���� ���� 0���,�

��/ �� 2 22�8(:� /�8��:� '� 0�,',�

��/ �� 2 22�8(:� /�80�:� ��?� ��?�,�

��( �� 2 22�8(:� ��8�,:� '�?� 0���,�

��( �� 2 22�8(:� ��80,:� '�?� ��?0,�

7�� 2 22�8(:� 7� �8�,:� '��� ��?,,�

�/�� 2 22�85:� 6���� ��,� 0�1�,�

��/ �� 2 22�85:� /�8��:� 0�?� 0�,�,�

��/ �� 2 22�85:� /�80�:� >�,� 0�0�,�

��( �� 2 22�85:� ��8�,:� ��?� 0�,',�

��( �� 2 22�85:� ��80,:� '��� 0�,�,�

7�� 2 22�85:� 7� �8�,:� '�?� 0�,�,�

�/�� 3� 6���� 0��� 0��?,�

��/ �� 3� /�8��:� 1��� 0���,�

��/ �� 3� /�80�:� >��� ��?',�

��( �� 3� ��8�,:� >�,� ��?�,�

��( �� 3� ��80,:� ���?� ���1,�

7�� 3� 7� �8�,:� >�,� 0��,,�

��� 2� 6���� ��?� ��?�,�

�/ �� 2� /�8��:� '��� 0��',�

�/ �� 2� /�80�:� '�>� 0���,�

�� �� 2� ��8�,:� ���� 0��,,�

�� �� 2� ��80,:� 1�?� ��?�,�

7� �� 2� 7� �8�,:� 1��� ��?�,�

;��2��������������/������������(7�*�/����/��!����������������������(7�*�/�������!������

;;�/���������@��������A�,�,,1�?��*���

2������ ������������ ����� ���������������������������� �������������� ��������

���������0���/�8?����:��������������������!��'��������������������������������������6��

������� ���� �������� �����?�> *��� 8����, ���:� ������������ ����� ���������������� ����� �������

Page 66: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �1�

�'� ������ ��� ����� �� ���� ������ �� ���� �������� ��.������ ���������� ����� � ����� ��� ���� �����

����������������������������������� ����+���

���� ����� ������� �!���� ���� ����� �������� ��������������� �������� ����� ���� ��� �?�>�

*���8����,����:������ ���������.���+�����������������������������������������������������

�!���2 22���������������� ����������� �������.���+������������������������� �����������,�>�

*���80�,,,����:������������������!�����!���� ��������������������� ��������� ������������

���� ���� �!��� 2 22� 8(:� �������� ������� ���� �� ����� ��� ��� ���'� *��� 80���,� ���:� ������

�����������!�'��������������������� �������������������������!���2 22�85:��������������

����� �������'�?�*���80�1�,����:������� ������������������������ �� ������!���2������������

�������������!������ ��� ������������!���2 22��������)������������������������������� ������

�,�0�*���8��?�,����:�������������'���������������!���3�����������������/�����������������

����� ����������������2�����+�����!�?1�������������������� ��������������� ���������,�*���

80��?,����:�������������

���������������������������������� ��.��������������������� � ������������������

�����������?�> *��� 8����, ���:� ������������ ����� ����������>����������� ����� ����� �� �����

�������� ���� ������������� ��� ���� �!��� 2 22� ��� �!��� 2� �������� ���� �� ������� ����������

����!����������?�> *���8����, ���:������������������ �����������'�����>���!���������� ���

�����!���3������������������������������������������!���.���������������� �����������

���� ������� ��.������ ��� ��!�� ��� ����� � ������� ������� � ���� �?�> *��� 8����, ���:� ����� ���

��������

'���0� ������������������������������������ ��������������

#������� ������� ���������� ������� ���� �� ���� ������ �� �������� ���� ��������� ���

(�������� #�� � �� ���� '��� ���� ����� '�0� ������� ���� ���������� ������� ���� ���� ��������

��������� ������������������������� ����'��������������������������������������������0��'��

����0�����������+������'��������8��,���!�:�����1��������8��,���!�:������������������+�� �

��� ���� ������� ������� ��������� � ���� ������������� ����� '�0� ��������� ���� ����� �� ��, ��!�

�������������� ���������/0(��������������������������������������������������������������

���� ��������� ���������� ��� ���� ������ ���� ���������� ������ �������� ����(7�*�/�,�� ?�� ����

Page 67: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �>�

��������� �������!� ����� ����'����!�����&����� ��������� �(������� ���� �������������������

����� � ��, ��!� ����������� ��� ���� ����� ,�,�� �������� ����� ���� ��.���������� ���� �� �������

������������������)�����������������, ��!��������������,��,�������������������.����������

���� ����������� ������� �����������)� ���������������� ��, ��!� ����������� �������� � ,��,�

��������������!�������������������������������

�� ����'���4�7������B��������������������������/������*�������

�����'�0�4���, #�!�7������B��������������������������/������*�������

5�����

6����

/������

�!���

/0(�

/��������

9�

6������

5����

7��������

#����������9�

(���� ����, #�!�������

B����������9�

�/�� 2 22�8(:� ���� 1� ,�,,'� ,�,1,�

�/�� 2 22�85:� >� 1� ,�,,�� ,���0�

�/�� 3� ,� 1� ,�,,�� ,�,0>�

��� 2� ��� 1� ,�,��� ,��??�

������

��������

����

����

���

����

� �� �� � �� ��� ��� ��� �� ��� ���

��������������������������� ��

!"��������#� ���

���

���

��

Page 68: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ���

������������������������� ������!���2 22�8(:����������������� ����, ��!������������

�� ��!�������,�,���������)��������� ����, ��!��������������,�,1,�������������������������

������������ #������� ��������,�,�'����,�,1>����������������������������������������!���2 22�

85:� �������������� ���� �� ���� ����������� �������� � ,��,� �������� ��� ��,���!�)� ���� ����� ��

��, ��!� ���������� ���� ���� ������� ��� ,���0� ��������� � #���� ��� ��� ����� ,��,0� ��� ,���'�

���������������������������������������������������/������������!���3���������������������

����� �� ��, ��!� ���������)� ���� ,�,0>� �������� ����� �� ���������� ��� �� ���� ,�,��

��������� � ���� ��������� ������� ���� ���� �/�� ���� ��������� ����������� ��� ������� ���

�������������� ��������,�,0�����,�,0?���������������������������������������� ������!���2�

����������������� �������������������������������������������������������������� ����,

��!��������������,��??�����������������������������, ��!�������������������������������

��������,��,�������������������� ��������,��>�����,���1�����������

'���'� ��������������������������������������������� ��������

�� �����'�1��'�>��'��������'�?�����������'�'��'����'�1������'�>�����������������������

������� ���� ���� �������� ��������� � ������������� ��� ������� ���� �� ������� ����������� � (�

�� ���� ��� ��������� ���� ����� ������� ��������� � ���� ����������� ���� ���� ����� �������� ����

���������� ������ ������� ���������� �������������� � ���� ���������� ��� ���� ����� ��������

�������������� ��� �������������� ��� ����� �� ���� ����� ����� ��������������������������� ��� ���

�����������������������������������������������������������������������������������������

������������ ������ ����������� ���������� ���� ���� �������� ���������� ����������� ��������

����� ������������� ����� ������ ������������&�� ��������� ���� ������������������������,���!����

���� ����� ��� ����������� ��, ��!� ���������� ����� ���� ���� �������� ���� �� ���� ������ � �����

���������� ��� �������������� �����������������������������������������+���������+�������� �

������� ���������!�������������������������� ������������������������������������������,

��!� ���������� ����� ���� �������� �������� ���� ����� ���� ������ �������� ���� ������� ���

���������������������,���!��������+�� ���������!��������������������

Page 69: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �?�

�� ����'�1�4�7������B�������������*�������/�������� �/����������������

�!���2 22�8(:�/����������*������(�����������

�����'�'�4���, #�!�7������B�������������*�����������/���������������

�!���2 22�8(:�/����������*������(�����������

5�����

6����

�!�(��-�

7� �;�9�"����

6������

5����

7��������

#����������9�

(���� ����, #�!�

B����������9�

�/�� 6���� ,� 1� ,�,,'� ,�,1,�

��/ �� /� ��� '� ,����� ,�>���

��/ �� /� 0�� � � �

��( �� �� �,� 1� ,�,,0� ,�,0��

��( �� �� 0,� 1� ,�,,0� ,�,''�

7�� 7� � �,� �� ,�,,�� ,�,',�

;�2��������������/���������(7�*�/����/��!�������������������(7�*�/�������!������

������

��������

����

����

���

����

� �� �� � �� ��� ��� ��� �� ��� ���

��������������������������� ��

!"��������#�

���

� ���

� ���

� ���

� ���

��

Page 70: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 1,�

�� ����'�>�4�7������B�������������*�������/�������� �/����������������

�!���2 22�85:�/����������*������(�����������

�����'���4���, #�!�7������B�������������*�����������/����������������!���

2 22�85:�/����������*������(�����������

5�����

6����

�!�(��-�

7� �;�9�"����

6������

5����

7��������

#����������9�

(���� ����, #�!�

B����������9�

�/�� 6���� ,� 1� ,�,,�� ,���0�

��/ �� /� ��� 1� ,���?� ,�?>'�

��/ �� /� 0�� � � �

��( �� �� �,� 1� ,�,,'� ,�,'��

��( �� �� 0,� 1� ,�,,�� ,�,�1�

7�� 7� � �,� 1� ,�,,>� ,�,'?�

;�2��������������/���������(7�*�/����/��!�������������������(7�*�/�������!������

������

��������

����

����

���

����

� �� �� � �� ��� ��� ��� �� ��� ���

��������������������������� ��

!"��������#�

���

� ���

� ���

� ���

� ���

��

Page 71: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 1��

�� ����'���4�7������B�������������*�������/�������� �/����������������!���3�/������

����*������(����������

�����'�1�4���, #�!�7������B�������������*�����������/���������������

�!���3�/����������*������(�����������

5�����

6����

�!�(��-�

7� �;�9�"����

6������

5����

7��������

#����������9�

(���� ����, #�!�

B����������9�

�/�� 6���� ,� 1� ,�,,�� ,�,0>�

��/ �� /� ��� �� ,�,0?� ,�����

��/ �� /� 0�� 1� ,�,0'� ,�'�?�

��( �� �� �,� �� ,�,,�� ,�,0,�

��( �� �� 0,� 1� ,�,,�� ,�,0,�

7�� 7� � �,� �� ,�,,�� ,�,01�

;�2��������������/���������(7�*�/����/��!�������������������(7�*�/�������!������

������

��������

����

����

���

����

� �� �� � �� ��� ��� ��� �� ��� ���

��������������������������� ��

!"��������#�

���

� ���

� ���

� ���

� ���

��

Page 72: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ���

��������� �������������������������������������������������������������������� ��!�

�������"#���������

������$� �%&'()�������������������������������� ��!�����������������

����������� ��!��������"#��������

*��+!�

,���

����"�!-�

�����.�/�0���

,������

*����

����#��#�

)1������2�/�

"1����%&'()���

���������2�/�

3%� ,��� '� �� '�'%&� '�%���

%�(%� �� �4� ((� ((� ((�

%�(�� �� 54� ((� ((� ((�

%�(%� �� �'� �� '�''%� '�'�&�

%�(�� �� 5'� 4� '�''%� '�'4�

����(%� ����� 4'� �� '�''�� '�'5&�

.�����!���+�����2���#�����"������������������!���#���#�����"������������������!��

������

�������

���

����

���

����

� �� �� �� �� ��� ��� ��� ��� ��� ���

� ������������������������

������������

���

���

����

����

�����

Page 73: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 10�

���� ������� ������� ����������� ���� ��� ���� ������� ����������� ��� �������� �������

�������� � ��� ���� ������� ���� ����� ���!� ���� �������� � 2�� ������� �� ������� ������

��������� � ����(7�*�/����/� �!����� ��������������������������� �,��,������������ ������

���������������+�� ����������,���!��������+�� ���*���������������� �����(7�*�/�������!�

������������CC5���� ������������ ����, ��!��������������������,�,������������(�������

����������� ����������� ����� ���� ��������� ���������� ������� ���� ����������������� ���������

��������������!����!��������������������, ��!�������������������������������������

���������!���2 22�8(:������������������������������ �����/�������!��������������� �

�� ��������!� �������� ����������� ��� ���� ,�,1,� �������� ����� �� ��, ��!� ���������� ��� �����

���������������������������������������0����������������������������������������������(�

�,� �������� ���������� ����������� ��� ���� ������� ���� ���� /���� �� �!� ���� �������� ��� ����

�� ����� ���������� ���� �� 0,� �������� ����������� ���� ���� �!� ���� ��������� ���� �����

����������� � #���� ���� �� ������������ ���!� ����������� ��� ���� ��� �� ������� ���� �����������

������ �� ��������� �������������������,�,,����������� ���� ���� ����������������������,�,,0�

����������������

���� ��, ��!� ���������� ����������� �!� ���� /���� �� �!� ���� ���� ���� �� � ���� �����

���������������������������� ������!���2 22�85:���������������,���0�������������� ����, ��!�

��������������������������������������������������������>����>>�����������������( ������

��������� � �� �,� �������� ���������� ����������� ��� ���� /���� �� �!� ���� �������� ���� �����

��������������D� ��, ��!� ����������1'��������� ����������� �����,�,'����������� �B���������

������������������������������������������������������0,���������������������������!�

���)�������( �������������������������>>�������������������� ����, ��!��������������,�,�1�

��������� � ���� 7������ ��������� � �� � �������� ����� �� ����������� �>� �������)� ���� ��, ��!�

����� �� ���������� ���� ��������� ��� ,�,'?� ��������� � ���� ����������!� ��� ���� ����� ���� ������

��������� ������������������������������ ��������,�,,�����,�,,>����������

��������������������, ��!����������������������!�����/�������!����������� �����

�������!� ���� ���� ���� ����������� ���� ����� ��� ������������ ���� ���� �!���3� ���������

E�����,���������/�������!�����������������������( �������������� ����, ��!�����������

���,�,0,���������������� ��������������������������������������������������!��?�����������

Page 74: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 1'�

*�����( ��������0,����������!�������������������������������������������������������

����� ����, ��!� ����������������������� ��������� ��������� � ���� �� ��7������������ �����

����������������������� ���������������,�,01�����������������������,���!�����������������

��!� ,�,,�� �������� ���� ����� ���� ����� ������� ������� ����������� � (� ��� ������������ ����

�������������������������������������������,�,,������������������

� ������������������������������������������������������������������!�����/�������!�

���������� �������������������������������������������!���2���������������� ��������

�,� �������� /���� �� �!� ���� ����������� ��������� ���� �������� ������������ ��� �� ��, ��!�

���������� ��� ,�,��� �������� ��� ���������� � ����� ��� �� ���������� ��� �1� �������� ����� ����

��������������������������������������������������� ������������0,���������/�������!�����

�������� ����������� >>� �������� ��� �� ��, ��!� ����� �� ���������� ��� ,�,'�� �������� ���

���������� � ���� �� � ����� 7� ��� �������� ����������� ��� �������� ��� �� ��, ��!� ����� ��

�������������,�,0�����������������������

*���������������� ������!���2 22�8(:�������������������������/����/��!���������

�������!� �� �� ����������� ��� ���� �������� ��/ ��� ����� ���������� �� ��� �������� ����������

����������� ��� ���� /���� /� �!� ���� ���� ��� ����� �� ��, ��!� ���������� ��� ,�>��� ����������

B�������������������������������������������������������������,���!��������+�� ���������

��������� ���������� ������� ����������� ��� ���� ���������� ����� ��� ,����� ��������� � (� 0��

����������������������������!����������������������� ��������������������������������������

��������������/ ��������������� �� ������� ����� ����� ������/ ��������������������� �������!�

�������������������������������������,���!��������+�� ����� ����'��,�����������������������

������/ ���������������������0���+��������+�� ��

���� ���� ��� ����/����/� �!� �������� �����!��� 2 22� 85:� ������� �������� ��� ���� �����

��������� ���������� ��� �������������������� �������� ������������� �����!��� 2 22� 85:��������

����������������!�������������������/ ��������������������������� �������0���������������

����� ����, ��!��������������,�?>'������������������������������ ��������������!�?�������

���� ���������� ��� ���� ����� ������� �������� � ���� ���� ���� 0�� �������� �!� ���� �����������

����������������������!��� �����������������������������������������������0���+�����

���+�� �� ��� ����'��������� ���������������� ���� ������/ �������������0���+����� ���+�� ���

Page 75: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 1��

��������������������������������������������������������� ����'��,�����������/ ��������

7��������������������!����������������������������������!���������������+����

�� ����'��,�4���/ ��*������5�����������0�E��+�����7������7�������7��+�� �

� �

�� ����'����4���/ ��*������5�����������0�E��+�����7������7�������7��+�� �

Page 76: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 11�

�� ���� ���� ��� ���� /���� /� �!� ���� ���� ���� �!��� 3� ������� ����� � ���� �������� ���

��������������������������������������/ ��������������� ���������������!����������������

�����������������������������������������������������������,���!��������+�� ���������/ ��

����������0�����������������������������������������!����������������������������� ��

�������������,�'�?���������������6����������������!�����������������������������+�� ������

����!������������������������������ �����/����/��!������

� ����� ������������ ���/����/� �!� �������� ���!��� 2� ������� �������� ����������� �����

�������������.���+!��������������������/ ��������������� ��������������������!������������

����������������������+��������+�� ���������������������/ ����������0������������������!�

���� ������� ������������ ������� '� ���� �� ��+�� ��� ���+�� �� � �� ���� '���� ����� ����

������������������/ �����������������+��������+�� ���������������������

�� ����'����4��/ ��*������5������������E��+�����7������7�������7��+�� �

���� �������� ������������

��������� ������������������������������������������������������������������ ���

������������ ����������!� �������� ������� ������������ ���� ������� ����� ���� ��� ���� ����

��������� �������� ����� ���� ������ �� ������ �� � "������ ���� ���� �� ������ 1 ������ ������

Page 77: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 1>�

���������� �� ���� ��� ��������� ��� ����� �������� � ������ ������� ��� � ���� ���� �� �����

������������������������ ������������������������������������������������������������

'�0��� ������������ �������������������������

(� ����� ��� ����! ��� ��������� �������� ��������� ���� ������ �� ������ �� � ����� '���

������������������������������������������������������������������������

�����'���4�#������������*���/�������������������������������������������/���������

5�����

6����

/������

�!���

�!�(��;���

89�"���:�

E-/�"�����

8�!��� ��:�

="E"�

(���������

8���&-�,,�

��������:�

*���

������

8��:�

"�=��

89:�

/�����

������

8��:�

7����

8���:�

�/� �� 2� 6���� ,�0�� ��� 1�� '�� >�� ��

�/� �� 2� 6����� ,�'�� >� >�� �0� >�� 0���

�/� 0� 2� 6���� ,���� � >'� ��� >�� ��

�/� �� 2 22�85:� 6���� ,�0�� �,� >,� ''� >�� ��

�/� �� 2 22�85:� 6���� ,�'�� �� ��� 1�� 1'� ��

�/� 0� 2 22�85:� 6���� ,��,� � 1>� 0�� >,� >�

�/� '� 2 22�85:� 6���� ,���� � 1�� 0�� 1>� ��

�/� �� 3� 6���� ,�0�� ��� >�� ��� >�� ��

�/� �� 3� 6���� ,�'�� �� 1,� 0,� 1'� '�

�/� 0� 3�� 6���� ,���� � >,� ��� >�� ��

��/ ��� 2 22�85:� /�8��:� ,�0�� ��� �,� 1�� �,� ��

��/ ��� 2 22�85:� /�8��:� ,�'�� �� >,� 11� >'� 0�

��/ 0�� 2 22�85:� /�8��:� ,���� � >,� 11� >0� ����

��/ �� 2 22�85:� /�80�:� ,�0�� ��� >,� ''� >,� ����

��/ ��� 2 22�85:� /�80�:� ,�'�� �� �?� '�� 1�� 0���

��/ 0�� 2 22�85:� /�80�:� ,���� � 1�� '�� 10� ��

��( ��� 2 22�85:� ��8�,:� ,�0�� ��� >,� ��� 1>� '�

��( ��� 2 22�85:� ��8�,:� ,�'�� �� >,� 0�� >,� ����

��( 0�� 2 22�85:� ��8�,:� ,���� � >,� 0�� >,� ��

��( ��� 2 22�85:� ��80,:� ,�0�� ��� >0� ��� >,� ��

��( ��� 2 22�85:� ��80,:� ,�'�� �� 1?� 0,� >�� '���

��( 0�� 2 22�85:� ��80,:� ,���� � >,� '�� >�� ��

;�2��������������/������������(7�*�/����/��!����������������������(7�*�/�������!������

/����������@��</�A��-?8

<��4�0�:)�������A����'����

Page 78: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 1��

'�0��� �������������������������

����� '�?� �������� ���� ������������ ����� ��� ����������� ��� ���� �������� ����� ����

�������� ������ �� �#������� �������������������� ���(��������B�� �B��!������������� ����� ���

������������������!������� ����������>1 �������� ���80 ������1 ���:��!������������������

�������������� ���������������������������� �������������������������������'���*���80��,,�

���:�������������� �����������������������������������������������������������������������

���� ��������� ���� �� ��!� ������������ ����� ���� ��� ���� �������� ������ �!� ������ � �,� �����

�,' ��� 8' ���� �� � ���:� �!�������� � ���� ����� �� �� ��!� ������������ ����� ���� ��� ����

����������������������������������������������������� ������

���� ���� �������� ���� ����� �������� �������� ���� ���������� ���� ���� �!��� 2 22� 85:�

������� �!����!������!�������������������� ������������������������ ��������������� ��!�

����� �����������!���2���������������������� ������������!��� ��!��������������!���

3��������������������!��������������������� ����������������������!������!�������

������������� ����� ����� �������!�������������� ����,�0������ �� ������� ���������������

��������� � �����!���3��������� ���������������� ������ ������� ��!����� ������������������

������������ ����� ��� ��� �� ���� ����� �������� ������� ����������� � /����������� ����� ���

�������������!������������������������ ������!����������������������� �� �������

����������������������������������������������������������������������������������������>�

��!�� ��� �0�/� 8>0��:� ���� ����� ������ ������ ��� ��!�� ��� 0��/� 8�,,��:� �!����!� ���� �� ��!�

����������������� ������ ��!��� ����������������� ������������������������������7���� ���

������������ ��������,����?��������������� ������������� ������������������������,�0������

�� �������������������������� ������!���2 22�85:������������������������������������������

���� ��� ����� �� ����� ��� '��� *��� 8>,,� ���:� �� ���� ����� ���� ���� ������������ ������

����������� � ������ ���� ��� ������� ������ ���� ���� ,�'�� ���� ,���� ���� �� ������� ������

������������������� ������!���3��������������������������������������������������!�����

����� ��������������������� �����������������������������

Page 79: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 1?�

�����'�?�4�/�����������7���� ���#����������������������/���������

(��2������������

7������7�������

�� #�!�/�����������

7���� ���8���:;;�5�����

6����

/������

�!���

�!�(��;�

89�"���:�

E-/�

"�����

8�!�

�� ��:�( ��

8��!�:�

7���� ���

8���:;;�

"����������

/�����

(����������

/�����

�/� �� 2� 6���� ,�0�� ��0� '��,� 1?1,� >'',�

�/� �� 2� 6����� ,�'�� �� '�0,� 10�,� 11�,�

�/� 0� 2� 6���� ,���� �� 01�,� ���,� �'?,�

�/� �� 2 22�85:� 6���� ,�0�� ���� '��,� >?�,� �1�,�

�/� �� 2 22�85:� 6���� ,�'�� �� 0>',� 11>,� >��,�

�/� 0� 2 22�85:� 6���� ,��,� 0��� 01�,� �??,� 1,1,�

�/� '� 2 22�85:� 6���� ,���� 1�,� 0�>,� ���,� �'�,�

�/� �� 3� 6���� ,�0�� 0��� �'�,� ��>,� �'',�

�/� �� 3� 6���� ,�'�� '��� 01�,� �1�,� �'>,�

�/� 0� 3�� 6���� ,���� ��� ',�,� ',�,� ',,,�

��/ ��� 2 22�85:� /�8��:� ,�0�� ��,� 0?�,� �1�,� ?'�,�

��/ ��� 2 22�85:� /�8��:� ,�'�� 0�,� ',�,� 1'�,� 1?,,�

��/ 0�� 2 22�85:� /�8��:� ,���� ��,� 01?,� '?1,� ��0,�

��/ �� 2 22�85:� /�80�:� ,�0�� ���� '1�,� �1�,� ?1,,�

��/ ��� 2 22�85:� /�80�:� ,�'�� 0��� ',1,� 1??,� >11,�

��/ 0�� 2 22�85:� /�80�:� ,���� ?�,� 011,� ���,� �?,,�

��( ��� 2 22�85:� ��8�,:� ,�0�� ��,� '��,� �'�,� ?10,�

��( ��� 2 22�85:� ��8�,:� ,�'�� 0�0� '�,,� 10�,� >?�,�

��( 0�� 2 22�85:� ��8�,:� ,���� �'�?� 01�,� �,�,� ��>,�

��( ��� 2 22�85:� ��80,:� ,�0�� ��,� 0��,� >,�,� ���,�

��( ��� 2 22�85:� ��80,:� ,�'�� '��� 0�0,� ��0,� 1>1,�

��( 0�� 2 22�85:� ��80,:� ,���� ���?� 0>,,� '�1,� ��>,�

;�2��������������/������������(7�*�/����/��!����������������������(7�*�/�������!������

;;�/���������@��������A�,�,,1�?��*���

/���������������� ������������������������������������������ ���������������������

�!���2 22�85:������������������������(7�*�/����������/����/��!����������� �����!�

����� ����� ���� ���� ����� �!��� 2 22� 85:� �������� ������� ����������� � ���� ��������� ������

��������� �����/����/��!����� �����!��������������� ���������������������������������� �

���� /���� �� �!� ���� ��� ���� ,���� ���� �� ������������� �������� ������ ������ ��������� � ����

Page 80: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� >,�

/���� �� �!� ���� ���+� �� ���������!� �� � ����� ��� ������ ���� �'�� *��� 80��,, ���:� ����� ���

��������

���� ������4������� ���������� ������������ ���������� ���� ���� �� �������������

�������� ������� ��� ,�'�� ���� ,���� ��!�� ���� ������� ���� ������������ ������� �� ��!�

������������ ����� ���� ����� ���� ���� ����� ���� ����� �������� ������� ���������� ���� ����

����� ���� �� ������������� �������� �������� � ���� ������ ���� �� ,�0�� ���� �� �������������

�������� ������ �����!� ���� ����� ������ �� ��!� ����� ���� �� ���� ����� ���� ����� ��������

������� ����������� � ���� ��!� ���������� ��� ���� ��( �� ������ ����� ���������� �� 0,� ��������

����������������������������/�������!���������������������������������� ������'��0�*���

8>�,�,����:���������1�>�*���8?>,����:�������������������������������������������������

,�0������ �� ���������������2��������������������������������� ���0,�����������������������

/�������!�������������!����� ��!������ ����������� �����

���� ���� ��� ���� �� ��!� ������������ ����� ���� ���� ���� ����������� ������ ������4

��������������������������������������������������������!�������!�������(����������������

�� ��!������ ������������������������������(7�*�/����/��!���������������������������

�������� ������� ��������� ����� ������������ �� ��������������������� ������� ��� ,�'�� ����

,���� ���� ����� ���� ���� �� ���� ���� �� ���� �� ������������� �������� ������ ��� ,�0�� ���

������ � E���� ���� /���� �� �!� ���� ��� ������ �� ����������� ������� �� ��!� ������������

����� �������� �� ���� ����� ���� ����������� ������ ����� ���� ��� ���� �.�������� ����� ��������

������������������������,��������������������������������������������������� ����

��������������0,����������������������������������(���������������/�������!�����

������ �������������� ������������������������� ����������������� ��������� ������������

����� � ��� ����� ��� ���������� ��� �� �� ��� ���,�*��� 8��1,,� ���:� ���������� �(���������� ������

������������������������������������ ����� ��� ��������� ���������������������������� ���

������������

'�0�0� �� !�"�������#��"�������

� �����'��,������!���� ��!�����������!��������������������������������������������

������ �� ������ �� �(���� �� ��������������� ���� ���� ���� ������������ ������ ���������� ����

����������������������������������� �������

Page 81: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� >��

�����'��,�4��� #�!�����������!�"������������������/���������

"����������������

/������

8���#�F�>0�<�:;;�

�(����������/������

8>#�F�>0�<��G����������

��#�F��,,�<�:;;�

5�����

6����

/������

�!���

�!�(��;�

89�"���:�

E-/�

"�����

8�!�

�� ��:�(� ��/�������������� (� ��/��������������

�/� �� 2� 6���� ,�0�� ���>,� ��1�,�

�/� �� 2� 6����� ,�'�� 0�'?,� ����,�

�/� 0� 2� 6���� ,���� 1�,�,� '�??,�

�/� �� 2 22�85:� 6���� ,�0�� ���',� ��>�,�

�/� �� 2 22�85:� 6���� ,�'�� '���,� 0���,�

�/� 0� 2 22�85:� 6���� ,��,� '�'�,� 0���,�

�/� '� 2 22�85:� 6���� ,���� ��1�,� '��,,�

�/� �� 3� 6���� ,�0�� ��0�,� ���0,�

�/� �� 3� 6���� ,�'�� '�,0,� 0�0�,�

�/� 0� 3�� 6���� ,���� ��,,,� '�0�,�

��/ ��� 2 22�85:� /�8��:� ,�0�� ��01,� >0,�

��/ ��� 2 22�85:� /�8��:� ,�'�� 0�,0,� ��>?,�

��/ 0�� 2 22�85:� /�8��:� ,���� ���,,� 0�0�,�

��/ �� 2 22�85:� /�80�:� ,�0�� ��>?,� �,,�

��/ ��� 2 22�85:� /�80�:� ,�'�� ��0?,� ���0,�

��/ 0�� 2 22�85:� /�80�:� ,���� ��0�,� ����,�

��( ��� 2 22�85:� ��8�,:� ,�0�� ���0,� �?,�

��( ��� 2 22�85:� ��8�,:� ,�'�� ���',� ?1,�

��( 0�� 2 22�85:� ��8�,:� ,���� '�,�,� ���?,�

��( ��� 2 22�85:� ��80,:� ,�0�� ���1,� '0,�

��( ��� 2 22�85:� ��80,:� ,�'�� ���',� �>,�

��( 0�� 2 22�85:� ��80,:� ,���� ��'1,� ��,�

;�2��������������/������������(7�*�/����/��!����������������������(7�*�/�������!������

;;�/���������@��</�A��-?8

<��40�:�

� ���� ���� ����� �������� ������� ����������� ����� �� �� ��!� ���� ������������ ������

���������D� �������� ������� ������ ��� ��� ����� ���>,� ��� 1�,�,� ��� ����������!� ����������

������������� ����� �� ��������������� ���������������!���������������!� ���������������

���� �!��� ��� ������� ����� ��� ������ � (���� �� �� ��!� ����������� ������ ��������� ��������

������� ������ ��� ��� ����� ��1�,� ��� '�??,� ��� ���� ����������� ����� � ��� ��� ����������� ���

����������!���� �� �������0�����1�����������������������������������������������!���� ����

Page 82: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� >��

���������������� ����� �����!��� ���������������� �� ��������������������������������

�����

� ���� ���� ������ �� ���������� ��������� � /���� /� �!� ����� ����� �� �� ��!� ����

������������ ������ ��������� �������� ������� ���������� ��!�� ���� ����� ���� �������

������������������������������������������������������������� �� ���������������������

�������� � ���� ����������� ���� �!����!� �� ����� ���� ���� ,�0�� ���� �� ������������� ��������

����������������������������������������� ������������������������������������������/����/�

�!� ���� ���� �� ������� ����� ��� ��01,� ����� ��� 0?� �������� ���� ����� ���� ����� ��������

���������������D�������� �(��������������� ������������������������������ ��������!����

������������� �������� ������� 0?� ���� ��� ��������������������� ��� ����������� ����

������������ ������ ������� � ���� ���������� ��� ����������!� ��� � ��� ����������� ����� ����

� ���� �����!��� ���������������� �� �������������������������������������

� *������������������������������� �����/�������!�������������������������������

���������������������������������������������������/����/��!����4�������������������

������������������������!����������� ��������� �� ����������������������������������� ��!�

����� ������������������������������� ������������������������������� �����������1,����

'�,�,�������������������������������D����������������� ��������'0,�������?,���������

����� �������������� ���� � ������ ���� ���� ���������� ��������� � �� 0,� �������� ����������

����������� ��� ���� /���� �� �!� ����� � (���������� ����� � �� ��������!� �������� ��������

������������������������������ ����������1,����10����������

'�0�'� $����������������������� ��������������������

���� ������ ������ ����� ��� ������� ��������� ���������� ����� ����� ������ �� ������ ����

�������!������������������������������������ �������������������������������������� ����

(����������������������������������������������������� ���������������������������������

������� � ���� ���������� ���� ����� ���� ��� ��� ���� �'�� *��� 80��,, ���:� H75"� ������

�!������)� ���� �� ��!� ���� ������������ ������ �!������)� ���� ���� �� ��!� ����������� ������

�!�������� � ����� (�������� ��������� ������� ��������� ����� �� (���� �???�� � "������ ����

����������������������������� ���������������2����������������������������������������������!�

Page 83: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� >0�

���������������������������������������������� ����� ��������������������������������!�

��!��� ������������������������������� ��� ������ �������������� ����H75"�'?,��*������5�

�������������������� ������ ����� ��� ��.���������������,� ����>,���!����� ����������������

��!��������������������������������������������������������������������������������������

8"���>:�� �*��������������������������������������� ������������������� ��������������

���������������������!�������������

Page 84: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� >'�

Page 85: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ���

������������ ��������������������

���� ������������

����������� ��������������������������� ������ ����������� ������������ ������ �

���� ���������������� �������� ����� ���� �� ����������� ���������������������������������

������� �������������������������� ����!� ��������������������� ����!������������

���� ��� ����� ���� ���� �������� ����� � ���� ��� ��� ����� ��� ���� ����� �� �� � �� ����

��� ��������� ��� ���� ���� ���� ������� ������ ��� ���� �� ����!� ��� �������� � �����

���� �������������������������� ����������������������� � ����������� ���������������

�� ��� � ��� ����� �� ���� ������ ������������ �� � �!"��� ��� ����� ����� ������ ����������

������� ��������������������� �������������

���� ��������������������������������

����� ������������� � ��� ������������#$�%�&�'���(���)$� �� �������%������

���*������&� �������+!� �����&������%�� ��,��������� �$��� ���$��������-�� ����������

�� �� ��� ���� �������� ��� ��� ��� ������� �������!� ��� ���� �� ��������� ��� ���� ���

����� ���� ./��� �0�� � ���� ����� ��� ���� �������� � �� ��� �� �� ��� ���� ���� ����!� ��� #$�%�

&�'���(�� �� � ���� ���� ������ � ���� ���������� ��������� �������� ���� �������� ��!�

����������������������������������� ��� ��������� ����������� ��������������������������

��� ��������� ������� ���� �������� ������!�� � ���� ����������!� ��� ���� ����� � � � ��� ����

�������������� ��� ���� �� ������ ����� � ��� ������� !� #$�%� $� ���������� &'���(� ���

��������� ������� ��� ���� ��� ����� ���� �� ���� �� �� ����� � #� �!���� ��� ����� ��� ������ ����

��1� �!� ��� #$�%�&�'���(�� �� � ���� ���� ����� ��� ���� ��� ����� ���� ��� ��� �������

�������� ��������������������� ����������������������� ���� ����������� �������

������ ������������������ ������������������� ���������������

#�� ���������� ��� &� ��� ��� ��� ��� ��� � �� ��� ������� �� �� ���� ����� ���� ���

��� ���������������� ����������� ������������� �������� �������������� ������ ����� ���

.&2#0� �������� ��� ���� �������� � ����� ��� �� ��������� ���� �������������&2#���������� ������

Page 86: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �3�

���� '� ��� ��� ������ ���� �������� � 4����� ���� ������� � ���� ��� ���� �� ��� �5'�� !�

�� ������� �� �� ���� � � ����� ��� ���� ���� � ��� ��� ��� ���������� �� ������ ���� &2#�

��������������������������������� ������ ��

��

4���������6�#�� ����5'�7 !�,� �������������&������&2#�&������������� ������� ���

&������%�� ���

��

�������"��� ��������������4��������������������#$�%�&�'���(���� �������������

��� ������� !� #$�%� $� ���������� &'���(� ��� ������ ��� ����� �8���9�� ���� ����

����������� ����������������� �� ��5'�� !��� ���������'��������������� ���� ������������

������� ������� �������������� ����� ���������� ���� ����� �� ���� ���������'�'��������

������ ���� ����������� ��� ��������� ���� ��� ����� ����� ���������� ����������� �������

���� ��� ��� ������� &2#� �������� ������� ��� ������� ��� ���� #$�%�&��'� ������� ������ ���

� �����"�������� �������� ������������ �#���������������� ����������&2#����������� ����

� ������ ���� ��� &2#� �������� ��� ������ ���� �������� ��� �!��:� ��������� ��� ������

����� ���������� ��5������� ��� ������� ����� ������ ���� ����������� ��� �������� ���

���� �������� ����!����������!��������������

��������

��������

��

�����

���

� ���� �

����������������������������

���

���

���

���

���

� � � � �� �� ��

��������������

�������������������������

Page 87: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ���

�� ��� �� �������� ��� � ��� ��� ��� ���������� �� ��������� ���������������� � ���

�� �� ����&2#������������ ���������� ��!� �� ���� ���� ���� ��� ����� ����� ����� �������������

��!���� ��������������������4����������� ��� ��������������������������� ����������� � �

������ ���� !�� � ��� � ���� ��� ��� �� ������ ��� ����� ���� ��� ��� ���� ��� ����� ���� �� ����

������� &2#� �������� ���� ����� � ���� ��� ��� �� ������ ���� ���� �� ���� &2#� ���������

���� �������

������ ���������������������� �������� ��������������������������� �������� ���

������������������#$�%�&�'���(���� ����������� �����������#$�%�&��'�&2#���������

�������� ������������ ����������������� �� ������� ��������������� ����������� ������!����

������� � �� ������ ��� �� ���!� ��1� ��� ��� ����� ���� ��� ������������ �������� ��� #$�%�

&�'���(�� �� ���������������� �� ����5'�� !��� ���������'��((������� ��� �����������

#$�%�&��'� �� ����������������&2#����������������������������!��:����������������

�� ��1� ��� ��� ������ ���� ��� ������������ �������� ��� #$�%� &�'���(�� �� ���� ����

�� ����5'�� !��� ������� �� �����'�'2�������� ��� �����������#$�%�&��'� �� ����

�������&2#������������'��������������!�������.#0�����������������1���������������� ���

���� ��������������� �����������#$�%�&�'��� �� ����������� �� ����5'�� !��� ���������

'�'3'������� ��� �����������#$�%�&��'� �� �����������&2#�����������������������

���� ���� � ��� ����� #$�%� &�'��� ���� ��� ����� ���� �� �� ������ ���� ���� � ����

#$�%�&��'��� �� ������� ����������!�������.;0���������������������� �� �&2#������������

���������� ��� ������������������� ����!���� ����� ������� �������� ���������� ��������

��� #$�%� &��'� ������� ������� � +������� ������ ��� ���� � ��� ��� ��� ������� ��� �

���� ������ ���� �!�� ����� .;0� ������� ������� �� �� ��� �5'�� !� �� ������ ��� '���2�

������� � ����� �� ������ ��� ���� '��� ������ ��� ����� � <��� ���� ������� �� ��1� ��� ���

���� ������� ��������������� �����������#$�%�&�'���(���� ����������� ����

���� ����� �� ������ ��� �����!�� ����� .;0� ���������� � ��� ���� ��������� ��������

����� ������ ������������������4������� ���������&2#�����������������������������������

����� ��� ����� ��� �(=(� !� �������� ���&������#����� ������ ����� ���������������&2#�

� ����� ������� ������ �������� ������������ ����������������� ���� � ��������� ���

�� �<���#������������������� ���������!�������.;0���������� �� ��������� �������������� !�

Page 88: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �5�

�������������� ���� ������� ����� ������������ ������� �������� ������������$������!��

����� ���� ���� �� ��������� ������� �!��� ������� ��� ���������� ���� �� ������ ������� ���

#$�%�&�'��������!�� ����� ���!�� ��� ������������ �&2#��������������� �� ��3�5�������

� ���� �� ���� ./����2'��2�0�� ��������!� ��������������������&2#���������� ��������� ���5�

���������� ������������������������&2#���������� ������� ��������������;������������

./��� 2�0�� � ����� ��� ��� ��������� �������� � ��� ��� ��� ���������� ������� �������&2#�

��������� ��������� ���5�������� ���5'�� !��� ����������������� ��'��'���������4�� ��!��

����� ���������� ��� � ������9�� �������!� �!���� ���� &2#� �������� ������ ���� ���� ���

����� ������4�� ������������������<�������!�������.;0������������������������� ���������

����������� ����� �� �!����� ������ ���� ���� ������� ����� � ����� � ����!� ��� ���� ���

����� �����

#�������� ��� �� ��� �� ����� �������� ����� ��!� ������ ���������� ���� �!�� ����� .;0�

�������� ���� �� ������ ����� � ��� ������� ��� #$�%� &�'���(�� � �� �� ������ ����� ���

��� ����� ��� ���� #$�%� &��'� ������� ������ ����� ����� ��� ��������� ��� ��� �������

���� �������� ������������ �������������������1� ������������������� �������������������

��� 4����� ���� � �� �� ����� ��� � ���� ��� �5'�� !� �� ������ ����� � �� �� ������!� ��������

����� #$�%� &��'� ������� �������� ��� �� ��� �� ����� �������� � #�������� ��� ���� ���������

�1� ������ �� �� ����5'�� !��� ���������'�'��������������������� �&2#��������������

������ ��� ���� ������ ���� �������� ������� ������ ��� ���� ��� ���� ��� ����� ����� � #��

�� ����5'�� !��� ���������'����������������������� �&2#������������5������� ���

�������������� �������� ����������� ��� ������������ �������� ������������ ������� �����

��'�'��� ���'�'����������������� ������#$�%�$� ����������&'���(��� ���������������

/������������ ����� �� ���������������������&2#���������� ��������� ���5��������� �� ��

�������������� ������� �������� ����������� �����������#$�%�&��'�������� ������� !�

�� � �����"��� �� ����� ���� ��� ����� ��� �������� �������� ��� ������ #$�%� &�'���(��

�� ������ �������� #����� #$�%� &��'� �!�� :� ������ ���� ��� ����� ��� �������� ����� &2#�

��������� ������� =� ��� �� ������� !� �� ������ ��� ���!���������� ��� ���� ��� ����� ����

�1��������������#$�%�&�'���(��������������

Page 89: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �(�

>�������������������� ���������� � ���������������� ��������������� ����� ��� ������

��������� �� ���� ��� ���#$�%�&�'��� �5'�� !� ���� ��� �� ������ ������ � ����� ���� ���

�������������� �#������ ������������� ������������������������ �����!������� �� ��������

��������� �� �� � ������ ������� �� � <�������� ������ �������� �������� ����� &2#� ���������

�������=� ����������� ����� ���5��������������������� !�� ��� �������!������������

�� ����� �� ��������� �� �� � !� ���� ���� ������� ��� � ����� � ����!� ��� ���� ��� ����� ���

�� ���������� ���� � ��� ����������� ��� <�������� �������������������� ��������=������

������&2#� �������� �������� ��� ������ ���� ��� ������������ ��� �������� �� ��� 5� ������

&2#� �������� �������� ��� ���� ��� ���� ��� ������������� � ��� ����� � ����� �� �������� ����

�������� ������� ����� ���� �������� ������� ������ ���� #$�%� &�'���(�� �������� ���

�������� ����������� ������������������������ ��1� ����

������ ������������ �������� ��������������������� �������

����� ��������������������� ��#$�%�&� ���4���!� ���� ��#$�%�&� ���&���!� ���� ��� �

������ � ��� ���� � ��� ��� ��� �� �� .??;4$0� ��� ���� ���� ��� ����� ���� ��� ��� �� ����

�� �� ���� ������ ���� �������� ��� #$�%�&�'���(��� � ���� ���������� �������� ���������� ����

�������� ��� � ��� ���� �� �������� �� �� ���� ��� ���� ���� ���� ����� �������� � /������� ��

��� �������� ��� ��������� �� ���� ����� ��� �� �� ��� ��� �� �� ��� ���� ��� �!� ���#$�%�

&�'���(�� �� � ���� ���� ����� ��� ����������� ���� ���� ��� ����� ���� ��� ����������� ��

����������� �� �������

#$�%�&� ���4�4�!�#���

� � ������������� ����� ������ ����!� ������������������1������������#$�%�&� ���

4���!� ������� ��!����������� �������� ������7������������ �����!������� �����������������

����#$�%�&� ���4���!� ������������� ��������������������������������������!� ���� �� ���� ��

��������������������� �������� ������@���������7���� �9��/�� ���� � ���������������

��!� ������� ���� � ��������� ��� �� �<������������� �������������������� �������� �������

������������������ �������!� ���������#$�%�&� ���4���!� ���& >���������������2�������

��� 4��>2� �������� ��� ��(� ������ !����� �7���� ��/� � ���� ��� ����� � �����/� � ���� ���� ����

Page 90: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 5'�

�� �����&� ���4���!� ���������� ���������!� ������� �� ������������������������������ ���

�� ����������� �������� ������+�����������7���� ��/�� ������������� ����� �� ������������

������������������ ������������ �� ����� �� ��������������������������!� ������

���� ��< ��<!�& �1������ �������� ��� ��������� ���� ��!� ��� ������� ��� ���� ���

����� ���������� ����� ������������ �� �� �������� ���� ��!� ��� �� ������������ ���� ��!�

��������� �������������� ���������������� �������� ���� ������������������& >���������

������2������� ��� ������ �����&� ���4���!� ������� �������������� ��������'�������������

& >� �������� ��!� ����� �� �� ����� �� �� ������ ������ � & >�$�>��#��>2� ��� !� �� � ����

4��������� ���������� ������ ��!����������� ����&� ���4���!� ��� ���� ��� ���� ��� !��� � �����

������ ������ ������������� ������� ���� ��!� ��9��=��5�������$�>��������������3�������

#��>2� ��������� ��� ���2� & >� �������� ���� ������ � �=��� ������ $�>�� �� ��!� � ���� ���5�

������#��>2��� ��!�� ���� ����(���������& >��� ��!�� ���� ������� ��!���������� ����

��� ��� ��� �������� ��� ��� ���� �������� ������ ����� �� �� ���� ��� ��� ��<��!� ��� ������ ���� ���

����� ���� �������� ��� ���� ��< ��<!�& �1������ ����������� ��!� ��� �� �� �����

���������

����� ����� �������� ���� �� ��� �� &� ��� 4� ��!� ����9� ����!� ��� ������ ���� ���

����� ������� ����������� !���< ��<!� ���& �1���������������� �� ������������������������

�����!� ��������� ��!� ����� ��� ���� ���� ��� ����� ���� ��� �������� ./��� �0�� � ��< ��<!� ���

& �1������ ��� ���� ����������������!� ���������� � ��� ��$�>���#��>2�� ���4��>2���������

�����������'����������� ��!������������ �������� �������������� ��� ������� ������!�

���������� � ����� � .$�>�0� �������� �� ��� �� �� ='� ������ ��� ���� ������ �������� ���������

�!�� ��!� ����������� ��� ����� ����� ������� �����&� ���4���!� ���� �� � ��� ��$�>���#��>2��

���4��>2�������������3�2�������� �$�>�������������=��5�������� ��� �������������������

�������� ��� '��� ������� � #��� ������ ������ �� ������� ����� ��� ����� �� ��� ��� ��!� ��� �����

���������� �������� ���� �������������< ��<!� ���& �1�����9����� ����

Page 91: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 5��

����

���� ����

��

��

��

���������

���������

� �����

���

��������

&� ���4�4�!�#��

4���������6�,� �� ��������/� ������!������ �����&� ���4�4�!�#���?� ��!��� ����@�����

��� !�7� � ��

/������� ����� �����#$�%�&�'��� �������������� �� ���� ������ ����&� ���4� ��!� ���

��������� �� �� ���� ��!� ��� ���� ������� ������ ���� ��� ����� ����� � 4����� ��2� ������ ����

�� ����5'�� !����� ����� ���������� ��������� �������� ������ ����������&� ���4���!� ���

������������������� ������ ������������� ����#������ ������ ����������&� ���4���!�

��� � �� ������� ���� ��� ����� ���� ��� ��� ��� ����� ��������� � ��� ��� ��� �������

��� ���#���&� ���4���!� ������ ��� �� �� ����5'�� !��� ������� �����'�'�������������

�� �� � ��� ��� � ���� ���� �1��������� ��� ������ ���� ��� ����� ���� �������� ��� #$�%�

&�'����� ����������� ��

Page 92: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 5��

4�������2�6��5'�7 !�$��� ���,� ����������%�� �������&� ���4�4�!�#���

���� ������ ��� ���������� ��� ���� ��� �� ������ �������� ��� ���� �!�� ��� ������������

������ ���� ��!� ���� �� ����� ����A� ���������� ���� ���� �� ���� &2#� �������� ��� ���� �������

���� ������/��������������� ���������� ���� ��� ��'�'�����������������&� ���4���!� ���

� ������������ �����!��:�������� ��� ������� ��'���������������� ���� ��!� ���� �������

����������!������������ �B������������� ���������������������� ��������!� �����������

������� �������� ���� �� �������������������'��������� ���������� �������� ��������

�� ����������������������������2'��������� ���������� �� ������������ ������������

� �<�������� ����� ����������� ��� ����� ���� ��� ��!� ����������� ���&� ���4���!� ������ ��

�������������� !���< ��<!� ���& �1����������������� ���./����0��

#$�%�&� ���&�4�!�#���

� >����� ��� ���� ����� � ������ �������� ��� #$�%�&� ��� &� ��!� ����������� ��� ������ ��!�

������ ��� ������������������������������������������������������������ �������� ������

4������&� ���&���!� ����� �� ��������� ������������������7���� �� �����< ��<!�& �1������

������������������������������������!� ���������� �������� ����������������!� ����������

���

���

���

���

���

! !"!!�#�$ !"!!�#%$ &

��������

�� �!���"#���$������� ���'�����(�(������

����'�����(�(������

����'�����(�(������

��

�����

���

Page 93: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 52�

� ��� � �������� ���!� ��� ����� �� ��� ��� ���� ����� ���������� �� ��� ���� ��� �� �<�� �C���� �

& >���������������3������� ��� �4��>2��������������(�������������� �����&� ���&���!� ���

� �� �7���� �9��/�� �������2�5�� ������/�� �������� ������!� ������ ����� ����!������!� �����

�� �� � �� �� �������� ��� ������ ���� ��� ����� ����� ��< ��<!� ���& �1������ �����������

�� �� �!� ��!� �������� � & >� �������� ���������� ��� ������ ������� ���� �� ����� ��� ��������

������� ��� ���� ���� �; ������� ������ �������� ������� ������ �����&� ���&���!� �������� ����

& >� �������� ��� ���3� ������ ��� ���� ��� ��� ��� ���� ��� ������������ �� ���� ��!� ��� ���

�����������������!����������� �������� �����

� �� �����������������������������������������7���� �����< ��<!�� ���& �1������

��� �� �� ��� ��� �� ���� ������ ���� &� ��� &� ��!� ��� � �� �� ������� ����� ���� '��� ������

����� �5'� � !�� ��� �� <����� ����� ������� ����&� ���&� ��!� �������� �!���� ���� ������� �!���

!������� ��� �� �� �� ���� ������ ��� ��� ��� ����� ��� ������������ ����� ���� ���� �� �

�������� � #��� ��� �� ������ � �<��� ��� ������ ���� ��� ���� ����� ����� ���!� ����

���� �� ��� ������5'�� !������� <����� ��� �������� ���������!�������� ������� ��

�5'�� !���

4�������=������������3�� !��� ����������������� �������&� ���&���!� ��� �������

������������ ������ ������������� ��� ������3�� !��� �������������� ���������

�� ���� ����� � �� ���� �������� ����� �� ������ �� �� ��� ���� � ���� ��� ���� ������ � ��

�� �� �����#�����3�� !�������������� � �������&� ���&���!� ����� ������� ��������� ��!�

������ ����� � ���� ������� ��� 4����� ��=� ����� �� �� &� ��� &� ��!� ��� 1���<�!� ������� ���� ���

����� ���� ��� ���� ��������� ���� ���� ����� ���� ����� ��!� ��� ��������� � ����� �� ��������

������� ��!� ��� �������� ��� ���� ��� ����� ���� ����� ���� ���� �������� !������ ���� ����

�� �������� �� ����� �����������< ��<!� ���& �1�����9����<�./����0�� �4�������=� ����

������ �� �� ���� ������ �� ��������� ������� �������&� ���&� ��!� ��� ���� ���� �� ����&2#�

������������������ �������������������� ����� ������������������ ���������� ������ ������

&� ���&���!� ������������������������ ��������� �������������� ��������� ������� ��������

��� �������������� ������ ��� �������� ����� ���������������

Page 94: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 5=�

4�������=�6��3�7 !�$��� ���,� ����������%�� �������&� ���&�4�!�#���

?�����? ��� ����;� ���4�� ���$� ��

� ���� ��� ������ �� �������� �� �� � �� �� �� ���� ��� �� ��� �� ��������� �� ���� ������

� ��� ���� � ��� ��� ��� �� ��� � � ��� ��� ��� ���������� ���� �������� ��� �� �� ��� ���� ���

����� ��������� ������ �������������������� �������� ���� �� ������������������ ���������

� �� ���� �������!���������*��������� ���� �� ��������������������������������������

���� �������������� ��� ���� �� �� ������ ������ ������ �� �� ����� ��� ����� � ��� ������ �� ��

������ �� �� �� ����� �� ������� ������� ���� ���� ���� �������������� ��� �������� ���� ���

����� ������4���� �������������� ��� �������������� �����������������'�������� ������A�

�������� ��!�� ���� �������� �������������� ������ � ������ �����������������

���

���

���

���

���

���

���

���

! !"!!�#�$ !"!!�#%$ &

��������

%&�!���"#���$�������

���'�����'�(������

� ��'�����'�(������

� ��'�����'�(������

��%���)���� ��

Page 95: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 5��

���

���

���

���

���

! !"!!�#�$ !"!!�#%$ &

��������

�� �!���"#���$�������

���*��+

���*��+

��

�����

���

� ��

4���������6��5'�7 !�$��� ���,� ����������%�� �������??;4�$� ��

�� ����� ����� ������� ������ �� ���� ������ �� �� ���� ���������������� �������� ��

�������� ���� ��� ���������� � #��� ���� ��� �� � �� ������� ���� ��� �� ������� ���

��� ����� ��� ��������������� ������ ������������� �� �4������������������� �� ���

�5'�� !��� ����������������� ��������� �� �������� ������ ������������� ����$���� �

��� ������� �������&� ���4���!� ���� ��� ������� ������ �������� ��� ���5'�� !��� �������

������� ��'�'�������A����������������������������� ����������� ���� ������&2#������������

������� �������������� ������#���������������#$�%�&�'���(���� ����������� �� �������

��� ��������� �����������1���������������������� �������� ������������� ���������

������� �� ������� �� ���� ������&� ���4� ��!� ���� ������� ������� ����� �����'������� �� ��

���������� �� ������� ������ � �� ������� ��� ������ ����������� � ������ �!�������

����������� ������������������� �������� �����

Page 96: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 53�

����2� � ����������� ���������������� !�

� ���� ����� ��� �� �� ��� �� ��� �� �������� � �� ��� ��������� ���� ���� ����!� ��� #$�%�

&�'���(�� �� ����� �������������� �� ������������� �������� ���������� ���������� ���

��� �������������� �� ����������� �� ������������������ �� ���� �� ���� !��������� �����

�������������������������D�

��� ��������������!�� ��������������� ����!������������� � �������������������

��� &��� ������������������������� ���������������������������������!��

2�� #��� �!� ��� �������������� ��� ���� ����9�� �� ������ ����� ������ ��������������

����������������� �������� ������� ���� ��

������� ��� �� �� ��1� ������� ����������#$�%�&�'���(������� ������������������ ���

����� ������������� ���� ���������������������������� ��������� ��

� ���� ����������!� ��� ��� ����!� ��� ������� ������� ���� �� ��� �� �������� � �� ��

�������� !��� ������������� �� ������ �������� ������� ���� �������� ������������� � �

� � �� �4�������3������� �������� ������ �� ������ ������ ������ ���� ����������� ����� ����

�� ��� �� ��� � � � � ����� ������ ���� �� ��� �5'�� !� ���� ��� �� ������ � ����� �� �� ����

� � ����� ��� ���� ��� ��� � ���� ���!� ��� �� ���� ��������� ��� ����� ������ �� ���� ��� ��

���� ������ &� ��� &� ��!� ��� �� ���� ������ ��� �� ������ ������ ���� ����� �5'�� !�

�� �������������� � �������� ������� ��!�������� ��������

4�������3��������� �������� �� ������ ����� ���������� � ��� �������������� �

�������� ��!����� ���� �������5'�� !��� ����������������� ������ ����������&� ���&���!�

������ �� ������� ����� ������ � ���!� � �� ���� �������� �� ������� ��� ���� ���� ��������

�� �� �� ���� ������ ��� ��� ������� ������� � � � �� �� �� ���� ������ ������ ����'�'2=� ���

'���(�������������� �������� �������������� �� ������������ ������ ����� ��������5'�� !�

�� ������� ��� ���� ����� ���� ����� � ��� ����� � � � �� �� �� ���� ������ ��� ����� ����

������������ � ���,��������������#$�%�&�'���(����������� ��!����!� ��������������������

��� ����!����� � ������� ��������5'�� !��� ������� ���� �����'��������� �� ����������

Page 97: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 5��

�� ������� �� �� ������� �� � ����� ���� ��� �������� ��� ���������� ���� ��� �������� �

���� ��� �� ������ ���� ��� ������������ � #�� ������ ��� 4����� ��3�� �� ��� �� ��� �� �����

�� ������� ����� �� �� '��� ������ ���� ��!� � �� � � � �� �� �� ���� ������ ��� ����� �� �� '�''��

������ ���� �!�� ������ ������ �� �� �����'�''��������� �7 � ��������� ���� � ����������

�5'�� !��� ��������� ��������������'������������� ����������������� ������������� �� ��

���������� �� �� � � � � � ����� ����#$�%�&�'���(�� ������������� �� ��� ��� ��� �!���� �

�� ������ �����"��� �� ����� ��������������� �������� ������ ��

4�������3�6�%�� �7 � 9��$� �� ��7��� �����������#�� ����5'�7 !�,� �������

� ����#$�%�&�'�������9�� ��� �!���������������� ����� �������� ������ �����!� ��

���������� !� �������� � ��� ��� ����� <��������� ��� ����� ���� ��� ����� ���� �� �����

�� �!� ������� ��� �������� ����� ������� ���� ��� ����� ��� ���������� � ������� !� �� ���

�������� ������ ��� ����� ��� ��������� � ��� ��� ������� ������ ��� �������� � ��� ��

�� ���� ������� ���������������� ������� ������ ������������ ��������� �������� ���������

���� ����� &2#� ��������� ��� ��� ��� ��������� ������� ���� ��� ����� ���� ����� ���� ���� ���

&� ���4���!� ��� ����� ��� �������������� �������� ���������������������&� ���&���!� �����>���

�� ����� ���

����

����

����

����

����

� ��� ��� ��� ��� ���

��'(��� �!���"#���$���$����

��������!���������)�!�������

������������,��������������-�.�/��0�����12�'�����'(������

Page 98: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 55�

� 8���� ������� ����� ��������� �� ��� ����� ����#$�%�&�'���(������9�� ����!� ������ �� ������

��������#$�%�&�'���(�� ������������ ��� ����� ��� �������������� ���������������� ��

� �� �������� ������� ��� ���������� ��� ����� �������� �������#$�%�&�'���(��� �� ����

����!� ��� ��� �� ������� ����� ������������� ���������� ��� ���� ���� ��� ����� �������� ����

� ������ ����������� �������������� �� ����������� �� �������

� ���� ��� �� ���� ��� �� �� ����� #$�%� &�'���(�� ��������� �� ������� ���� �� ������

����� � ��� ������� !� #$�%� $� ���������� &'���(�� � ���� ����� � � �� �� �� �� ���� !�

��� ��������������������� �������� �� ��������!� ������������������� ��� �������������

���� ���� ��� ������ ���� ��� ����� ���� ��� ��� ��� �������� ���� ������ ������� ������ ���

����#$�%�&�'�������� ������������ ��������������� ���������� �����������!�����������

���� ����� ��� ���� ��� ����� ���� � �����" ����� ��� ���� #$�%� &��'� ��� ��� ������� &2#�

���������������� ��� �����"�����������������!��:������������ �������� ����������A��!�����

������������ ������� �������� ����������A� ����������� �������� ����!�������������

��� �������� ������� � ��� ����� ������� #$�%� &��'� ������� ������ ��� #$�%�

&�'���(������� �� ��� ��� ��������� ���������������� ���������� ������ ������ ���

������� ��� ��� � ���� ��� ����� ����� ���� ���� ������� ������ ��� ���� �� ������ ����� �

���� ����� ��!������ ��������������������������������������������� �������� ������������

���� �������� ����������������������� ������4�������������������������������������� �����

#$�%�&�'��������������� ���������������� �����!� ��1� ��������������� ���������������

������ #$�%� &��'� ������� ������ � �����"��� ���� ������� �� � ���� ��� ���� ��� ����� ���

�������� � ����� ������ ����� ���� ���� #$�%� &�'���(�� �� ������ ����� � � �� ���������� ��

������ ����������� ��������#$�%�&��'�������� ����������������� ����!�������� ���������

��� ����� �� ������� ���������� ��� ��� �� �������� � ��� � �� ����������������� ����!�

� ��������� ��� �� �<���; ��������� ����������������� ��� ���� � ��!� ��� � �!��� ��������

�� �������#$�%�&�'��� ��������� ����������� �������� ����������������'�'���������5'�

� !��� ��������� ������������������ �������� ���� ���'��'��������5'�� !��� ���������

������������ ������� �������� ����� �� ������������ ���� ���������������� �� ��� ��� ���

� ��� ��� ��������� ���� ������� ��� ���� ��� ����� ���� ��� �������� �� ����������� �� ��������

��� �� �������

Page 99: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� 5(�

����=� "#� ��� ��������������������� �$��#�� � ��� ����

�� ������������� �������� ����#$�%�&�'���(���)$� �� �������%���������*������

&� ���� ��� +!� �����&������ %�� �� ,������ ��� � $��� ��� $��������-� ��� �� ��1� ���

���� ����������������������������������������� ������� �!��������������� ��� �� � �����

���� ��� �� �<�� ����� ������ �� ������������������������������ ������ ����������� �/�������

���� ������������� ���� � ��!������������4�� ��!���������� ��������� �� ���������

��� ������������ ������������� �������������� �������� ������� �� ��� ����C������������������

#$�%� &�'���(�� � �� ����� ��� �� �� ���� ��� ���� ���� ����� ��� ��� ����� ��� ����

��7>������ ���� ����������� ������ ������ ������������8�����

���� ������ ���� ���� ���� ������� ������ ��� ���� ��� ����� ���� ���������

� ���� ��� ����� �8���� ���� �������� ��� &� ��� ��� � ������� �� ������� #$�%� &�'���

��������� ���������� ����� ��������� ��� � �!"���� ����� �������� ���������� ������� ����

����� ��� ������� �� ����� ��� ���� ������ ������� ������������� <�� ��������� ������������

���� ����� ������ ��������� ������ ����� ����� ��� �� ���� ������� �� ������ ����� ���� ����� ����

���� ���� ����� � ����������� ��� #$�%� &�'���� � #�� ���������� ��� &� ��� ��� ��� � ��

���������� � �!� ��� ���� ����� �� �� � ����� �� �� ����� ����� � � ��� �� ����

�� �������� ����� #$�%� &�'��� �������� ������ �� ���������� ��� � !� �������� �����

�� ���������������#���������� ����� ������������������ �� ������� ��������� ����� ������

���������!������ � ���������������<��!�������������������� � ���� �� ������������#$�%�

&�'���(���

#��������������� ������� ���������� ���������� ������ ������ ������������� �

���������������������� ���������� �� ����������� ����������������&2#���������� �������

�� ���5������� ���=� ������������ ������������ ����������� ����� �������� ����������

�������� ��� #$�%� &�'��� ����� �� � ������ ������� ������� ���� � ������ ��� ��������� �� ��

�������� ����� &2#� ��������� ������� �� ��� 5� ������ � !� ���� �� ��1� ��� ��� ���� ���

���� ���������������� ����������������&2#���������� �������=� ������������ !����� ��

��1� ��� ��� ������ ���� ���������������� �#�� ��� � ��� ��� ��������� ����� ������ ��� ����

������� ������������ ������1��������������������� ����������������� �#�!��!������������

������� ����� � &2#� �������� ������� �� ��� 5� ������ �� �!� �!�� :� ������� ����� � &2#�

Page 100: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ('�

�������� �������=� ������������������ ���� ������������#$�%�&�'���(�� ��� ����� ����

����������������� ��������� ��

� ���� ���� ��� ���� ����� ������������� ���� ���� ���� ������� ������ ��� ���� ���

����� ���� ���� ������ ������ ��������������� ����� � ��� ������� �������� ������ � ����� !� ��

��������� � ��� ���� �� ��� �� ������� �� ��� ��"��� �� ���� �� ������ !� ��� �������� ����

� �������������������� ��� �� ���� ������� ��� �������� ������� !� ��� ��� ����������

���������������@$;/�=('5�%������;������������ ������� ������ ������ �� �������

� �������6�%���7������� ���������&�������/����� ������$��� ���#�� �<�

$�����!����,���������� &�������!�� % �������E���

%���� ��� ���

%��� ����� �!�����

�� '��'�

$����� �!��:�2� '�=��

:�!�$����� �!��:�F��""�� ������ ��=� '�=��

�� C���� �������� �� ����� �� ���� ����� ������ �� ������ ��� �������� ��� ���� ���� � �����

� ���������� ����� !� �������� !����������������������� �������������

�� >� ���� � ��� �� ����� ��� ������� ��� ���� �� �������� �� �� ������ �� �������� ����

���� ���� ��� �!�� ��� �������� �� ������� !� #$�%� &� �'���(��� ��� ���� ���� ����

�1��������� ��� � ��� ����� � #����� �!�� ��� �������� ����� &2#� ��������� ������� �� ��� 5�

������ ������� �� �� ������ ������ #$�%�&�'���(�� ��� ������ �������� ���� ���� ����

�1������������� ��������

2� >� ���� � ��� �� ����� ��� ������� ��� ���� �� �������� �� �� ������ �� �������� ����

���� ���� ��� �!�� :� �������� �� ������� !� #$�%� &� �'���(��� ��� ���� ���� ����

�1��������� ��� � ��� ����� � #����� �!�� :� ������������� &2#� ��������� ������� =� ��� ��

������ ������� �� �� ������ ������ #$�%�&�'���(�� ��� ������ �������� ���� ���� ����

�1������������� ��������

=� @��� � �""�� ���� �� �� �� �� � �� ���������������� �#$�%�&�'���(�� ��� ������ ���� ���

����� ����������������������������� �������!��:���������

� �������6������ ����&���� ����$��� ���/����� ���� !�#$�%�&�'���(��

� /����� ����*�����

����� ����&���� � %��� ��� $�����

,� �������G� '��'� '�'��

Page 101: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� (��

�� � ��������������������������������

� 4�� �� ��� �� ��������� ���!� �������� ��� ������� �� � �� ��� �� ���� ���������

�� ��������� ������������� ������������������������������������������������� ��� ��� ����

� � ����� ��� �� �� ���� �������� ��� &� ��� =�� � ���� �������� ��� ������� �!��� ���� ��

���������� � ������������������� � ��� �� ������ ��� ������ ����������� ��� ����������

�������� ��� ��� ����!� �� ����������� � /������� �� ��� ��� ����� ��� ���������� ���

����� �� ����� ������ ���������� ���� ���� ���� ���� ������� ������ �� ����������� � B��

����������� ��� ������� ���������� ����� �� �� ������� ��� � ��� �� ����� ��� ���� ���� ���

���������������� �� ��������������� �!���� �!���������������� ��� ����

��2��� ������������ ��%��#��� ��������� �$���� � ��������#���� ��������$���

� ���� �5�� !� ���������� ��������� ��� �� ��� �� ��������� ����� ������� ���3� ���

33�=�%� �.=�'''� ���(�32'���0������������������������������ �� ���������� ���� ������

������������� � ��� �� ����� �� �� ���� ����� ��� ���� ����� � $�������� ���� �������� ��� ����

����������� ����� ������ ��������� ���� ������ � ���� ���������� � ��� ������ ����

����������������� ������ ��������������������������������������&� ���&���!� ���� �������

��������� ����� &� ��� 4� ��!� ��� �� ������ �� �� ������ ���������� ���� �������� ��� ����

������� ������������������������������������������

4��������������������5�� !���������������� �������������������������������

��������� ������ ��������������������� ���������������4�������5����������� ����� ����

������ �������� ���������� �������� �� ���� ���� �������� ���� ����� ��� ����� ����

������5�� !����������. �������������������0� ������������4������� ������ ����������

���������� ���������� ��������� ��� ���� ���� �� � ������������������� � ��� �� �����

���� ����� ������!�������������������� ���������������������������� ��� �� ����� ������

����� �������������������!��:������������������!�� ��!�� �������������������������������

����������������'�2��� ������������� �����������������

Page 102: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� (��

4���������6��5�7 !�/�������� ����&����&���������$������������� ������� ���

&������&���������

.&��������D������H�'�''35(��%� 0�

4�������5�6�&�� ���������5�7 !�/�������� ���� ���#����� ����&����&���������

$������������� ������� ���&������&��������

.&��������D������H�'�''35(��%� 0�

����

����

����

���

�����

��� ��� �� � ��

*������������+����

�����$$������'�,���$��

0�/��!

0�/��!"!!�#%$

0�/��&

����

����

����

���

�����

�����

��� ��� �� � ��

*������������+����

�����$$������'�,���$��

0�/��!�#3$ 0�/��!�#�$

0�/��!"!!�#%$�#3$ 0�/��!"!!�#%$�#�$

0�/��&�#3$ 0�/��&�#�$

#3$���3��4�0�4/�������)�5��(

#�$����..�������6���5��)�5��(������)�����(

Page 103: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� (2�

���� ����� ���� ������ ��� ���� � ��� ��� ��� ������� ��������� ���� ��!� ���� ����

��������� �������!� ������� '� ��� (� ����������� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ���� �����

�������� ���������� �C���� ���� ��� ���� �!��:� ������� ���������� ����� ���� ����� �5�� !�

���������� ��������� ���� ��� ��!� �������!� ����� �� �� �������� ���� ����� �5�� !�

�����������4����������� ������� �� �������������� �� ����� ������������������������������

�����5�� !����������������������� ����� ������ �������������������� �������������������

������������ �� ���� ������ ���� ���������� ��� ������ ��������������������������

���������������������� ���!������������������5�� !�������������$���������������������

� ������ ������������������� �����5�� !������ ��!��� �������������������������� ������ ��

������������� ������ ���������� �������������������������������� !� ����� ����������

��������������� ��!��� ����������������������������� ������ ��������������������

� 4�������(������������5�� !���������������� �������������������������������

���� ���� ��������� ���� ������ &� ��� &� ��!� ��� ��� ���� ����������� � ��� �!�� ����� .;0�

��� ��� ������� ������� ���������� � 4����� ���'� ������� � ��� ����� ��� ������ ���������

����� ���� ��������� � � ����� ����� ����� ���� ������ �������� ���� ������ � 4�� ����

���� ���� ������� ���� '�=�� ��� '���� � ������������������� � ��� �� ���� ��������� �����

&� ��� &� ��!� ��� ���� ��!� � �� ���������� ��������� �� �� ���� ������ �������!� ������ ��

�������� ����� �� �� ���� � ����!�� ����� .;0� ������� �������� ���������� �C���� ���� ����'�2��

� �������������������� ��� �� ����� ������������&� ���&���!� ������������� ���������� ���!�

������ ���������� ��������� �� �� ���� � ��� ��������� � C����� ����������� ���� �!�� ��!�

����� ��� ���������� ��!� ��������������2�������� �!�� ��!� �������� ��� � ��� ��������� �� ��

���� ��� ������ ��������� � ��� � �� �� ���������� �� �� ������ &� ��� &� ��!� ��� ��� ���!� ���� ����

������ �5�� !� �������� ��������� �������� ���!� �� ���� ��� ����� � ���� ���� ��!� ��� ��� ��!�

�������� ���!� ������� ���������� ���������� ������ ������ ��� ������ �� ������������������

� ��������!� �������<������&� ���&���!� ������������� �����������������������!� ������ ��� ����

������ ��� !����� �5�� !� ���������� ��������� �1� �� ��� �� ���� � ��� ��� ��� �������

�����������������./����0��

Page 104: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� (=�

4�������(�6��5�7 !�/�������� ����&����&���������$�����������&��������

&��� ������&� ���&�4�!�#���

.&��������D������H�'�''35(��%� 0�

4��������'�6�&�� ���������5�7 !�/�������� ���� ���#����� ����&����

&���������$�����������&��������&��� ������&� ���&�4�!�#���

.&��������D������H�'�''35(��%� 0�

����

����

����

���

�����

��� ��� ��

*���������������-$� �������+����

�����$$������'�,���$�� ���'�����'�(������

� ��'�����'�(������

� ��'�����'�(������

����

����

����

���

�����

�����

��� ��� ��

*���������������-$� �������+����

�����$$������'�,���$��

���'�����'�#3$ ���'�����'�#�$

� ��'�����'�#3$ � ��'�����'�#�$

� ��'�����'�#3$ � ��'�����'�#�$

#3$���3��4�0�4/�������)�5��(

#�$����..�������6���5��)�5��(������)����

�(

Page 105: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� (��

���� ����������������� ���� ����� � ��������� ����� ��������������&� ���&���!� ���

��������� ���� 8���� �������!� �� ��� �� �� ������ � � ����� ��� ���� � ��� ��� ��� �������

���������� � $������� ���� ���� ����� ���� ������� �� ��� �=� ������� ����� ���� ��������

������ �������� ���� ���� �������� ��� ���� ��������� ���� ������ � 2�� ������ ����������

�� ������� ��� ���� ��!� ���� � ���� ������� ����� ��� �� �� ���� &� ��� &� ��!� ���� ��<�� ���� � ���

��� ������������� � ������������������������� ���!������������������5�� !�������������

4�������������� !�������5�� !��������� �����������������������������������

��������� ���� ������ ����&� ���4� ��!� ��� ��� ���� ����������� � ����!�� ����� .;0� �������

���������� � ������ ��������� �� ��� ��� ����� ���� �5�� !� ����� ���� ����� ��������� ���

4����� ������ � 4�� ������� �������� ���� ������� ���� ������ ��� �������� � � ����� ��� ����

��������� ���� ������ ���� &� ��� 4� ��!� ��� �������� ��� ���� ��!� ��� ��������� � &���������

������������� ���� �� ������!� ��������������� ����������������������� ������ �2'�������

���������� �� ������� ��� &� ��� 4� ��!� ��� � �� ����� ��������� �� �� ���� � ��� �������

��������� ����� ���� � ��� � �������������������� ��� �� ������ � &�������� ���� ������ � �'�

������ &� ��� 4� ��!� ��� �� ������� � �� ��������� �� �� ���� ���� ���!� �1� �� ��� ����

���������������������������������������&� ���&���!� ������������'�������&� ���4���!� ���

�� ������� �������� ��������� ���� �������!� ����� ���� � ��� ��� ��� ������� ��������9�

��������������� �������������������� ��� �� ����� ��� '�=�� ��� '������������������� ����

��������� ��2�=�%� �.�''���0������������� �'�2�� ����� ���������C����� ������������

� �� ������ �� �� ���� ���� ��� &� ��� 4� ��!� ����� �!�� ��!� !������ ���� ��� �5�� !� ����������

���������� ��� ����������������� ��������� �����&� ���4���!� �������������������������� ��

���� ��� ��� ��� ���� ������ �� �� � ��� ������� �������� ���������� � ���� ��!� ��� � �� �

� ������ ������ .& >0� �������� ��� ���2� �� �� ��� � ��!� ����� ��� � &� ��� 4� ��!� ���� � ���� �����

� ������������ ����������� ����!���� ������!� ��������������������������������� �+�������

����������������� ���������������������������������� ��� ������������������ ���������

����&� ���4���!� ����

Page 106: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� (3�

����

����

����

���

�����

��� ��� ��

*���������������-$� �������+����

�����$$������'�,���$�� ���'�����(�(������

����'�����(�(������

����'�����(�(������

4����������6��5�7 !�/�������� ����&����&���������$�����������&��������

&��� ������&� ���4�4�!�#���

.&��������D������H�'�''35(��%� 0��

4����������6�&�� ���������5�7 !�/�������� ���� ���#����� ����&����

&���������$�����������&��������&��� ������&� ���4�4�!�#���

.&��������D������H�'�''35(��%� 0�

����

����

����

���

�����

�����

��� ��� ��

*���������������-$� �������+����

�����$$������'�,���$��

���'�����(�#3$ ���'�����(�#�$

����'�����(�#3$ ����'�����(�#�$

����'�����(�#3$ ����'�����(�#�$

#3$���3��4�0�4/�������)�5��(

#�$����..�������6���5��)�5��(������)����

�(

Page 107: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� (��

�������������������������� ���������������������� ������������ �������������������

����� ���� ������� �� ���������� ��������� ���� ������&� ���4� ��!� ���� � $������� ���� ����

����� ���� �=� ��� �(� ������ �� ����� ���� ������ !������� ��������� �� ����� �� ���'�%� �

.��3''� ��0� �� ��� �� �� �������� ���� ����� ���������� � ������ ������� ����� ��� �� �� ����

�� �����&� ���4���!� ���� <�������������� �������� �����&� ���&���!� ��� ������������������

������� ���� ����� �������� � ���!�� � $���� ������� ������� �� ������� ������� �� �� �� ����� ���

������������&� ���4���!� ���� ���������������������������� ����������������������� �����

��2��� ������������ ��%��#��� ��������� �$���� � �������%����& � ���

� >��� � 8�� �� �� ��� �� ��� �� �������� � �� ��� ������� ��� ���� ���� �� � ����� �� ��

����������������� ����!���������������������������� � �������������������������� ���

���������������� � ��� �� ����� ������� �!��� ���� �� ���������� ��� ������ ����������� ���

����������� ����!� ���� ������5�� !���� ����!�������� ��������������#������� !����

1� ��� �����!� � �!"�� ���� ������ � � ����� � � ����� ��� �� ��� �� �������� ��� ��� ���� ���� �����

��� ������� !� C������� ��� ���������� ������� � � ����� ���� ���� #$�%� &��'�� �������

#�������� ���C������9�� ��� ���������� �� ��������=�'''��������� ����� ����������������

�������� ���� ����!�� � ����� ������� ��'''� ��� =�'''� ����� ��� ���� ��� ���� ����!��

� ����� ������� ��'''� ��� ��'''� ����� ��� ���� ���� ����!�� ��� � ����� ������� �''� ���

��'''������ �����!��������� ����!��

� 4�� ���� ������� �������� ���� ������ � ��� ��� ��� ������� ���������� �5�� !�

������ �� ����� ����� �����������'� ���3�'�'� ����� ����!����� ������������� �����

� ������������� ������ � ���� ������� ��� ������ ��������� �� ���� !��� ��� 4����� ���2�� � #��

��������� ����'�2��� ������������� ����������� �� ����������� ������� ����!A� ����'�=��

� ������������� ���� ������ � �� ���� ��� ��� ����� ���� ����!A� ��� ���� '���� � ������

������� ����������� ����������� ����!�� �C����� ������� ����!� ����������� !� ������� �

�� ������ ����� ������������� ���������� ����!����� ������� �� ��� ����������������

�����������������������!�������� ����!������� �������� � ��� ��������� ��������������� ��

��������!��� ����������������� ����������������� ����!��

Page 108: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� (5�

4��������2�6��5�7 !�/�������� ����&����&��������������� ������������� ���

���� ���&������&��������

� 4����� ���=� ��� ��� ���� �5�� !� ��� �������� ��� ���� ����� ���� ����� � ���

��� ��� ������� ��������� ����� ���� �������� ���� ����� �������� � /���������� ���

��� ����!���������� ����� ���������� ����������2�����3���������+ ���������������

���������������� ����!���������� ����� ���������� ���������� ���������������� �������

����������������������� ���� ���� !�� <�������� ��������� ������������ �� ������ ���

��������������������������������������� ����!��� ����������������������������������� ���

������������������������������� �� ����� ���������������������������!���� �������������

/��� ��� � �� ������ ��� � <��� ���� ('� � !�� ��� �� !� � ��� �������� ���� ������ ��� �

������������ ������������ ��������������� ����!���>��!� ���� ���!��5�� !�� ���������

���������������������������������������

����

����

����

���

��� ��� �� � ��

*������������+����

.��

�/���������-���/$�

0�/��!

0�/��!"!!�#%$

0�/��&

Page 109: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ((�

4��������=�6�&�� ���������5�7 !�/�������� ���� ���#����� ����&����&�������

�������� ������������� ������� ���&������&���������

4������������������� ������&� ���&���!� �����5�� !��������� �����������������

���� ��� �������� ���� �� !�� ����� �� �� ���� ��� ����!� � ����� ��� ���� �����������

� ��� �!�� ����� .;0� ������� ���������� � 4����� ����� ������ ���� �������� ���� �����

��� ���������������&� ���&���!� ������������ �������� ����!�������.;0�������������������

���� '�2�� ��� '�=��� �������������������� ��� �� ���� ��������������&� ���&� ��!� ���� ��

�������� ���!� ����� ��� �������� �� �� ���� � ��� �!�� ����� .;0� ������� ��������� ����� ����

� ��� ����������� ������������������ ����'����� �������������������� ��� �� ����� �����!�

�������!� ����� �������� ���� �������� ��������� � ���� ���� ��� ��!� ��� �������� �������

��� �������� ��� ������ ��� ��� ����!� ����� ���� �� ��� �� &� ��� &� ��!� ��� � �� ������ � ������

�� ����� ����������� ������������� ��� ��� ��� �� ���� ������������� ��������� ����

� ��� �� ����!� ������������� ����!�� �/��� ������ �������� ������ ���""�� ����� �������

�������� !� �������� �� ��������� � ������ � ��� ����������� ������������� �!������ �����

���������./�����0��

����

����

����

���

��� ��� �� � ��

*������������+����

.��

�/���������-���/$�

0�/��!�#3$ 0�/��!�#�$

0�/��!"!!�#%$�#3$ 0�/��!"!!�#%$�#�$0�/��&�#3$ 0�/��&�#�$

#3$���3��4�0�4/�������)�5��(

#�$����..�������6���5��)�5��(������)�����(

Page 110: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �''�

4����������6��5�7 !�/�������� ����&����&��������������� �����������&��������

&��� ������&� ���&�4�!�#���

� � ��� ��� ��� � �� ���� ������ �� �� ��������� ���� ������ ����������� �� ��������

��� �� ������ �1���� ������ ������ ������ �� �� ��� � ��� ������� ��������� ��� ����!� �������

����� ������������� �!������ ���� ������ ����� ������� ��� ����!�� �/��� ��� !���< ��<!� ���

& �1������ ./����0� ������� �� �� ���� �'�� !����������� ������� �������������� ��!� ���� ��

��� ��� �� ������ ��� �������� �� �� �1��� ����� � ��� ��� ��� ������� �����������

+������� ����3'� ����''�� !������������������������� �������������������������������!�

��� ����� �������� ���!� ��� ����� ����� ����� ���� ��� ����!� ��� ���� ������� � ���

��� ������������������./����0����� ������������������������� ����!����� ����� �� �������

����� ���������&� ���&���!� ��������������������� ����� ���������� ������ ���� ���2(�

������ ����� �� �� ����� �������� ���� �������� �������� ������������ ����� �� ��

����� ������ ������������������ ����� ������������ ����������#����� ���� �������

���� ���� ����� ��� �������� ��� ���� &� ��� &� ��!� ��� ��� � ��� �!�� ����� .;0� �������

��������� �� ��� ��� ��� 4����� ���3�� � #�������� ����� ���� ������ ����� ���� ���������

������� ������ �������������� ��� �� �� ��� � <��� ����� ��� ���� ����������� ��!� ��� ��� ���!������

�� ������!� ������ ��� ��������������������� ���!������������������ ��������������������

I������� ����� ���!�� ���� :����� � 7� ������ ��� � ���� ����� .:7>�0� ������

����

����

����

���

��� ��� ��

*���������������-$� �������+����

.��

�/���������-���/$�

���'�����'�(������

� ��'�����'�(������

� ��'�����'�(������

Page 111: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �'��

�����!���� ����� ���� ������ ��� ���� � ����� ��� �������� ��������� ��� ���

��� ����!������������������� ����!�������� ���������� ���� ������ ���������./���=30���

:7>�� ���������� �� �� ���� ����� ���� ��������� ������ ������� !� ����� ���� ������ ���

�������������� !���������� ��������������� �� �������������� ����!� ����� ��� !� ���������

��� ��� �������� �� �����!����������������� �� �� �<��

4��������3�6�&�� ���������5�7 !�/�������� ���� ���#����� ����&����&�������

�������� �����������&��������&��� ������&� ���&�4�!�#���

� ���� �������������!� ���������������� ����!����������������������������� �����

�����������������&� ���4���!� ���� ���������4���������������������5�� !��������� ����

�������� ���������������������������� ������&� ���4���!� ��� ������������������� ���

�!�������.;0����������������������� ���������������������������������&� ���4���!� �������

�� ����� �� 2���'� ������ �� ����� �� �� ���� �������� �������� ��!� ��� �� ���� ����������

���� ���� ����� ���� ����� ��!� ��� ��������� � ��< ��<!� ��� & �1������ ���� ������ �� �� ����

&� ���4���!� ������!����������������������� ���������� ������&� ���&���!� �������� � ��

������ ��������!� ������ !�!����� ������ ����� �������� ��� � ����� ����!����������./���

�0��

����

����

����

����

���

����

5���

���

��� ��� ��

*���������������-$� �������+����

.��

�/���������-���/$�

���'�����'�#3$ ���'�����'�#�$

� ��'�����'�#3$ � ��'�����'�#�$

� ��'�����'�#3$ � ��'�����'�#�$

#3$���3��4�0�4/�������)�5��(

#�$����..�������6���5��)�5��(������)�����(

Page 112: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �'��

4����������6��5�7 !�/�������� ����&����&��������������� �����������&�������

&��� ������&� ���4�4�!�#���

#����� ������������� ������������������&� ���4���!� ���!��������������!������ ���

����������� ���������� ��� �5�� !� ��� �������� �� ��� ��� ��� ���� �������� ���� �����

������������� ������������������� �������3'� ���3=������� ��������5�� !� ����� ����

����� ��� �������� ���� ����� �� �� ��'''� ������ ��� ����� ���� �������� � ���� ����� ���('�

������ ��� � 4����� ���5� ��� ��� �5�� !� ���� ���� ���� ��� ����� ���� �����

��� ���������������&� ���4���!� ������������ �������� ����!�������.;0�������������������

������������� � ���������� ���������������������� �����&� ���4���!� ������<����������������

������� ����� ��� ��������� ��� ������������� �!������ ��� ����� ���� ��������� ������

���������������� ����������������������� ���� ������������ ����!�������������

����

����

����

���

��� ��� ��

*���������������-$� �������+����

.��

�/���������-���/$�

���'�����(�(������

����'�����(�(������

����'�����(�(������

Page 113: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �'2�

4��������5�6�&�� ���������5�7 !�/�������� ���� ���#����� ����&����&�������

�������� �����������&��������&��� ������&� ���4�4�!�#���

��2�2� "#� ��� ��������������������� �$��#�� � ��� ����

� C����������� ��������������� �� ��� ������������������� �������� ����������������

����������� ������������� �������� ����������������������������� ��������� ���������������

������� �� � � ������ ����� ������ �� ������ ���� ���� ���� ���� ������� ������ � �� ��

� ������������������ � ��������� �����$������ ��!���� ��������������� ��� ��������������

� ������������������� � ��� �� ���� ������� �� �� �� ������!� ��������� ��� ���� ��� ����� ���

�����������������������������#&�� ���@;&������������ ����������������������� ������

���������� �������������8�����

C����������������������� ����������������������������� �������� ����������� �����

� �������������������� ��� �� ��������������������������� ������ ��!� ��� ������� ����� ��

�������������������� �������1� ���!������������������������ �����������������?����1� ���!�

�������� � �� �� �������� �� �������� � ����� ���� ��� ���������� �������� ���� ����

���� ���!�� ���� ��� ���� ��� ��� ����!�� � ���� � ���� ����� ���� � �������������������

� ��� �� ����������� ���������� ����� ��������� ������� �������������������� ��� �� �������

�������!������������!��� �� ���������� ����!����� ������������� ���������� ������ ��

����

����

����

���

��� ��� ��

*���������������-$� �������+����

.��

�/���������-���/$�

���'�����(�#3$ ���'�����(�#�$

����'�����(�#3$ ����'�����(�#�$

����'�����(�#3$ ����'�����(�#�$

#3$���3��4�0�4/�������)�5��(

#�$����..�������6���5��)�5��(������)����

�(

Page 114: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �'=�

����� ��� ���� ���� � ���� �C����� ����� �������������������� ��� �� ����� ��� �� ��� �� ���������

�������� ���!� �� ����� ���� �������� ��� ����!�� ������� ������� �� �� ���� �� ����������

����� ����!� ���� ������������������������� ����1� ��!����� ���������������������������� ��

��� ������ !����<���� ���������������� ����� �� �������������������� ��� �� �������'����

���4��������5�� �C������ ������������ ������� ���� �������������������� ��� �� ����� ����

��������� ���� ����� ��������� ������� ��� &� ��� 4� ��!� ��� ��� ���� ����� ����� ���������

������������ ����� ������� ����� ������������� ��� �������� �� �� ����� ���� ������� �������

��3�'������� ����� ���!������ �������55'������� �������� �������������!� ����������� ���!�

���������� ��������� �������������������������������������� ��������������

�� ��� �� ������� ����� ��� �� �� �����!���� �� ������� �������������������� ��� ��

���� ��� ���� ��� ����� ���� ������� ������� �� ��� �!� ������� ������ ��� �� �� � ����� �������

��������� ��� ������� ����� ������� ��� ��������� ����� 1� ���!� ��������� � ���� ������� �����

��������� �������������� ��� � <�� �� �� ���������������������������� ��� �������� ����

������ ��� ��!� ���� �� ��� ��� ����� � ��������� �� ���������� � �� ��� �� ������� ����� �� ��

�����1� ���!�� �� �� ����������� ������� �������������������� ��� �� ���������������������

���� ��� ���� ��� ������ ��� ���� �� ��������� ��E�� ������� ������ ��������� � #��

��� ����� ��� ���� ������������ ��� ����� ����� ���� � 8�� �� �� ��� ���� ����������� ���

���� ���� ���� ������� ������ ��� ��� ������ ��������� ����� ���� ������� ��� �����"�� �!�

� �� ��� ���������!� ��� ������ � �������� �� �� ������ �� ����!� ������ ��� � ������ 8� �

����������� ����� �������� � �� ���!� ��� ����� ������� �������� �� �� ���� �� ��� �������� � �� ����

������������� !���� ��1� ������� ������&������ �������������������� ��� �� ����

������������������������������������������

>��� � ��� ��� �� ������ ���� � !� ���� ������ ���� ���� ���� ������� ������

������������1� ���!���������� �������� ���� ���������������������� ������ ����!����

���� ����������������������� <����������������������� �����D�

��� &� ���� � ������������������� � ��� �� ���� ������� ��� ����� ���� ��� � ������

���� ����5�� !������� �� ����� ��������� !�#$�%�&��'���

Page 115: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �'��

��� #��� �������� ���������� �������� �1��������� ����� � ��� ������ ��������� ���

#&��2�5� �������@;&��

���

4�� ��� ����!� ������� ������� ��� ������ �� ���������� ��� �1���� ����� ��������� ��

� ����������������� ����� ������������������������������������ !�� ���2��&�.�2��40�

������������������������ !�� ��25��&�.�''��40����� �����������������������������������

������ ��������� ��� ������� ��� ���� ��������� �������� ��� ���� �� ��������� ��� � �����

����� ��� ������ � #�� � � �� ���� ������ � � ���� 1� �������� �� �� ������� �� ���������� ��� ��� ����

���� ��� ��� ������������� ����� ������� ���� �������� ���������� � � ���������� ����� �����

������������� ������ ������ �� ��� � ���������������������������� ����!�������.;0��������

������������� �� �������������������� ��� �� ���� ��� '��'� ��� ���� � ��� �!��:� �������

�������� ����� � � ������������������� � ��� �� ���� ��� '�=�� ������� ��� �� ��� ��� � ������

��������� �������� ������!� ����� ���� ��� ������ �������� �!��� ��������� ��� ������

����������� ��� ���� ��� ��� ������ ���� ��� ������������� ���������!�� � ���� �!�� ����� .;0�

���������������� �� ��5�� !� ����� ������������ ����!����2�5�'������� ��������� ����

�!�� :� ������� �������� � �� � �5�� !� ����� ���� ����� ��� ����!� ��� 2�2�'� ������ ����

$���!� ������������������������������ ��� ����� ����������������� ��� ��5�� !� ����� ����

�������� ����!����2�5�'������� ���� ����� ��� ���������� ����� ������� ��������������

��� � ��� ����!� ��� 2�2�'� ������ �� �� ����� ��� �� ����� ��� � ������ ���� ��� �������������

#������������������ ���������������������������������� �������������������� ��� �� ����

����������� � ����������1��� ������ ������ �����������'��'�� �������������������� ��� ��

������������������� ������� ���������������������� ������ �����������'�=��� ������

������������� � ��� �� ���� �������� ��� ������ ���� ��� ������������� � ��� ���� �������9��

������ �������� ��� ����!� � ���� ��� ����� �� �� ���� ������� �������� � ���� ����� ����

����� ������������������ ���#$�%�&��'�� �������������������9�������������� ������

������� �������

���� ���� ����� �� ������� ��� ���� ������ � ������ ���� ��� ������ � � ����

������� ������ �� ���������� ��� ������ !�� � 4����� ������� ����� ������� ��� �� �� ��������

��� �������� ������������������ �������� ���������� ������ �������������������� ��� ��

Page 116: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �'3�

������ � >���� ����������� ��� �� ���� ��� ������� ����� ������� �� � � ������ �='�� !� ���� ���

�� ������� ��� � ��� �� ����� � �� �� ��� ��� ��� ���� ��� ����!� ��� ���� � ������

�������������� ��� �� ����� ��� ���� ���������� ����� ������� � �� �� ����� ��� ���������������

���!������������!� �� �������� �������� ����� � ���������� �� ���������� ����������������

���� �� �� ����� ������� �������������������� ��� �� ����� �� ����!� ��������� ���������

���� �������������� ����!������������� ������� ���������������������������������� ��

������������������������������� ����������������������� ������� ��� ����������� �������

������!��� ������������ ���������������������� ��� �� �<� ����������� �������������������

���� ���� ����������� �������

������� ����������� �� �������� ����!�������� ������������������ ������������������

��� �� ��� ��� ��� ����!���� ���� ��� ����� ���� ������ ���� ����� �� ��� ��� ���� �� ������

������������� � ��� �� �������!�� � $���� ��� ��� ��� � �� ������� ���� �� �� ���� � �����

����� ��� ����� ���� ��� ����!� � ����� ������ ���� ��� �� �<� ��� ���� �������������� ��� ��

�������!� ��� ���� �������� ��� ����� ��� ./���� ��� ��0�� � ����� � ���� ����� ���� �� ���

������� ��������������� �� ��������������������������������� ������ ������������������

�������������������������������!�������������!�������� ����!���#����������������

1�������� �� �� �� ��� �� ������� � !� ����� ��� ������� ����� ��� ����!� ������ ��!� �����

�������������� ������ ���� ��� ����� ����������������� ��� �� �������!�� ���� �� ���������

����� �!�� :� ������� ����� �� ����� ��� ��� ���� ��� �� �<� ��� � ���� �� �� ���� ������ ���

��� ����!�� � ��� ����� ��� ����� � ������ ������ � � ���� ������� ��� ������ ���� ��� ����� ���

������������� !������������� ������������������ !����� �������� !� �� ������������������

����� �� ��������������������������� ����� ������������� ��� ����� � ������

Page 117: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �'��

��������!"���������������������##���������

$��� ������������

����� ��� ��� �8���� ��������� �� �������� �� �������� ����� ��� ���� ����� ����� ���

� �������� �� ������������������� ��� �� �<������������������� ������������ ����

����������� ����������� ������������������ ���������������������������� ����������

��� ���� �������������������� ����� ��� ���������������� �� ����� ������� ������ ����

������ #$�%� &�'���(��� �� �� ������ �� ����� ��� �� ������� ���� ���� ��� ����� ���� ���

�������������� ��� ������� ���������������� �� ���������������������������� ���������

����������� ����������� ��� ����!� ��� ���� ��� ����!� �� ����� �������� ���� ���

����� ����� � ����� �� ��� ����������� ���� ������������ �� �� ���� � ��� ���� ���� ����� �������

� � ����� ��� � ��� ��� ���� �������� ������ �� �� ���� ��������� ���������� ���� ����

����������� �������

$��� �����������

3����� ������ ��������%�������������������� �

� �

��� $��� ����� ����������#$�%�&�'����������� ������ ������������� ���������������

�� ��� ������� ��� ������ ����� ��� .&2#0� ��������� � ��� ��� ���� ��� ����� ���� ��

���� �����&2#����������!����������� ������ ��������

��� ������ ���� ����#$�%�&�'���(���� ������ ������� ��� ����#$�%�&��'�&2#���������

������� ����� ��� ����������� ������� ��� ���� ��� ����� ���� ��� ��� ��� ��������� ����

�� ������ ������� ���������� ����� ��� �� ������ ����� ��� ��� ����� ��� #$�%�&��'�

�������� � ��� ���� � ���� �� #$�%� &��'� �!�� ����� ���� ��� ���� ��� ����� ��� ������� � ��

������ ��� �� �� ��1� ��� ������� ��� ���� ��� ������������ �������� ��� ������#$�%�

&�'����� ����������� ��

2�� �� ��� �� ����� ������� ������� ���� �� �� ��������� ������� � <�� � ������ ����� ������

�������� �������� ����� &2#� ��������� ������� �� ��� 5� ������ �� =� ��� �� ������ ���

Page 118: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �'5�

���� ��� �� ������ ���� ��� ������������� ���������!�� �� ���� ���� ������� � !� ��

�� ��1� ����������������������

=�� ����� ������� ��� ��� �� ���� ������ &� ��� 4� ��!� ��� ������� ���� ��!� ��� �������� ���!�

������� ���� ��� �� ������� �� � ��� ��� � ���� #$�%� &�'��� �� ������ ����� � ���

���������� �������� ����� ������������������ ��������������� ��� ���������� �������

�������������

��� ����� ������� ��� ��� �� ���� ������ &� ��� &� ��!� ��� ������� ���� ��!� ��� �������� ���!�

���� ���� �� ������� �� � ��� ��� � ����� ��� �� �� ��1� ��� ��� ��� ����� ��� �!�

���� ����������������/������� � ������� �������������� �������������

3�� ,� �� ������������ ������ �������� ������������������������������� ���� ���������

���� �������� ������$��� ����� ��������������������������� ��� ������ �����#$�%�

&�'����� ����������� �������������� �������� �����

��� #�� ��� ��� �� �� ����� ��� #$�%� &�'���(�� ������� ���� ����� ������� ����������� ���

��� ���� � ���� �!���� �������� �������������������� ������� ������� �������� ����

���������������������� �������������� ������������ ����������� ��� ���!���� ��������

�������� ��� � ����� ��� ��� �������� ��� ����������� �� �������� ��� �� ������ ���

���� ��� ����� ����� � ,� ������ ���� ���� ����� � ����������� ��� #$�%� &�'���

�������� �� ���� ��� �������������������������� ���� ��� �������� ����� ��������� ����

3����� ������ ��������%��������������������

� �

��� ���� �5�� !� �������� ���� ����� �������� ���������� ��������� ��� � ��� ��� ���

������� ��������� ��� ���� �� �� ���� ��������� ���� ��������� ����� ������������� ����

���� ������&�������!��� ����������� ����������������������������

��� ���� �5�� !� ����� ���� ����� ��������� ���� ���!� �������!� ������ �� �� ���� ����

���� �������������������������� ����������������������������� ������ �������������

��� ������ �������� �� ���� ���� ��������� ��������� ����� ��� ����� �������� � ���!�

�����������������5�� !������������� �����������

Page 119: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �'(�

2�� ���� �5�� !� �������� ���� ����� �������� ���������� ��������� ��� ���� ���������

�����&� ���&���!� ������������ ����� �������������������������������� ��������!� �������

������� ��� ������ ���������� �������� ��� ��� ��!� ���� ���� ��������� ����� ���� '�2��

� �������������������� ��� �� ����� ��������

=�� #����� �������������������������������&� ���&���!� ������� ��������������������!�����

�� �� ��� � ��� ��� ��� ������� ���������� � +������� ��� � ��� ���� &� ��� &� ��!� ���

���������� �� ����� ����� �� 8���!���� ����� ��������������� ���� ������5�� !����� ����

���� �����������

��� �����5�� !��������� �������������������������������������������������&� ���4�

��!� ��� �������� ��� ���� ��!� ��� ��������� � ���� ����� ��!� ��� �������� ��� �'� ������

������������ ���������������������������� ��������� ������ ������������������

��������������� ����������2'���������������!��������������������� ���������������

����������

3�� �������������������� ����������������� ��� ����� �������������������� ����&� ���4�

��!� ��� ��������� �� ��������� ��� ���� ���� ���� �������� ��!� ������������������������

�� �!� �1��� ����� ��� �� ������ �� �� � ��� ��� ��� ������� �������� ��������� ����

����� ������������

��� ���� �5�� !� �������� ���� ����� �������� �������� ���� ��� �������� ��� ���� � ���

��� ����������������������� ���� ������� ������������� �������� �����������������

�!��� ����������� ������������ �� ������

5�� �����5�� !� ����� ���������� ������ ��������������������� �������������������!�

������� �������������� ���������� �������C���� ����� ����������������������

������ ������ ���������� ��� ��� ����!� ���� ������ �� �� ���������� ��� ����������

���������������� ������ ����������������������������

(�� �����5�� !��������� �������������������� �����������������������������&� ���

&���!� ������� �� !��������� ��� ������ ������������������� ������

Page 120: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ��'�

�'��/���������������� ����!���������� ����� �������������������������������&� ���&���!�

������������ ������ �� �� ���������� ��� ���� � ��� ��� ��� ������� ���������� �/�������

����� ��� ���� ��!� ��� �1��������� ����� ��� ������� ���� ����� �������� ���� ��� ����� ����

������������������ ����!��

���������5�� !��������� �������������������� �����������������������������&� ���

4���!� ��������������������� ������������������������� ����!��������������� �����

��!� ������������

����#����� �������������������������������&� ���4���!� ������������������� ���������������

��� ��� ����!�� � ���� ������������ ������� �� 2�(�'� ������ �� ����� �� �� ���� � ���

��� ������������������� ������

$� � ����##���������

3�2��� ��������� ����'��������%���������������

� �

��� �� ��� �� ������� ����� ��� #$�%� &�'���(�� ������� ��� ��� ������� �� �� ���� ��� �����

����� ��� � � ��!� ���������� � #$�%� &�'���(�� � �� ����� ��� �� �� ��1� ���

���� ���� ����� �� �� � �� �� ����� ��� ���� ���� ���� ������� ������ ��� �� �� ��� ����

���� �������� ���������� ����������� ���������6���� �� ����������� �� �������

��� ���� ��� � � �� ������ ���� ���� ����� � ����������� ��� #$�%� &�'��� � ���

����� ��� �� � � ��!� ��� ��� ������� ��� ��� ��� ������� ��� ������6���� ��

�������� ��� �� ����� ���� ��� ����� ���� �������� � B�� �� ����� �� �����������

���������� ������ ����������� � �� ���� ���!�������������� �������� ����� ��� �����

� ����

2�� ���������� ������������� ����� ��������� ���������� ��� ������������������7>��

�8���� � �� ���� ������������ � ���� � ��� �� ���� ����� � ����������� ��� #$�%�

&�'����������� �������������� �� ���������� �������������������������������������

Page 121: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ����

��������������� �� ������ ������� ��� ���� ����� � �� �� �� ����� � � � ������� ������

��� ����� �������� ��������������<��!�������������#$�%�&�'������ � �����������

=�� #�� �������� ��� ���� ���� ���� ���� ������� ������ � �� ���� ������ ����������

���������������������&2#���������� ��������� ���5������� ���=� �����������������

�������� ����� ��������� �1������ ��������� ��� ����� ������ �������� �������� ������

#$�%�&�'������������������ ����� �������������� ��������������� ����������������

���������!�� � ,�������� ����� ���� ������ �������� ����� #$�%� &�'��� ���� ����

����� � �1��������� ��� ����� ������� ������������ ������� ������ ��� ��� ����� �� ��

�������������� �� ��1� ����������������� ��� ������������� ����������������

3�2��� ��������� ����'��������%���������������

� �

��� ; ��������� �������������� ����� �!���������� ������� �������������������� ��� �� ����

��� �������������� ������ �������!�� ���� ����������������������� ����!������ �� ����

������������� ������� �������������������� ��� �� ����������� ���� ���� !� ������

��� ��� ��� ���� ���� ���� ����� ����� ��� ��� ���� ��� ����!� �� ���������� ��� ����

��������� $���� ���� ������ �� ������ ������ � � ���� ������� ��� ��������� ���� ���

������������ ����� �������� ��� ������ ��� ��� ��� ������� ��� ��� ���� �����

�������� ������

��� 4�� �� ������ � � ���� ������� � ����� �� ��� ������� ������ ���������� �� ��� �� ���� ���

������������������� ��� � �������*����������������������������������������� ����!�

��� ���� � ������������������� � ��� �� ���� � ����� �� �� ����� ������!� �� ���� ���� ���

����� ����� �#����� ���� ������������ ��� �� ������ ��������� ����!�������� �������� ����

��� ������������ �������������������� ��� ���������!������������� ������ �� �������

������������������������!����� ���������������� ����!��1������������� ������� ���

������������

Page 122: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ����

Page 123: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ����

�����������

��� ������� ����� ���� ������� ���� ���������� � �������� ����� ������� ���� �������

������� ��� ��������������� �������� !"����� ��� �� ������� �������#� ����������

$������"����$���

%�� ������� ����� ���� ������� ���� ���������� � �������� "������� ���� $��������

�������#����������$������"����$���

��� ������� ����� ���� ������� ���� ���������� � �������� "������� ���� ����� &���

���� ���� '�(� ��� ������� )������� $�**����� ���� +��� ��� �� ������� ���!����� ��

$�����������������������#����������$������"����$���

,�� +����� ������ -������ ��� '���������� +� �� .�"��� ��� ���� /�������� �$�������� ����

�������������� �������������������� !"����� �����0��� ��������#� ��� ������ ��

����������� ��������� �� ������ !��������� �������� +� �� 1�2�������� $������

3�����4����������.������567��

8�� ������� ����� ���� ������� �������������� � �������� ������������ ���� �������

/������� ��� �������9�� �:���� ��� '����� �������� /��� $����������#� ����������

$������"����$���

7�� ���"���� ������ ���� "���#����$ %����� ��� !������� ������ ��������& �������

'����()'�(������������������)'#������)������������������������ �������������9��

�����������+�2�����������!������������������556��

;�� �0���0��� $�� <��� ���� ������=������ '�� ���� � �*� +����� �� ,�$ '�* �� �*� �������

����������������������'�������'�"����,6��8������������������"��������'��������

����+�2�����������!��������������565��

6�� ������� �������� /��������� �1���� ��� .���:��� ��������#� '�- ����������� ��/�

���������%>���.��������/���55%��

5�� ��������&��'��� ����������� ����������/������������������4������.�� ���������$��

������!���������� ����������)����"����8?� ���������� !"�������� ������� ����#�

$���������������������������/��.��������/���5,5��

�>�� $��������������������������/���$0�����1������*�.�� ���������$��������

!�������������������������2���������������$���� 0�0���/����578��

���� -���"����� -�� $��� ����:����� �����������0� ����������� ���-������ ���'���������

$��@����#�!��������������������& �������������������� �����1*������2�*��

+�3���������� ������������ �� 1�� (������ A���B�� +�2������ ��� �������� $������

��������""��;;C5%��

�%�� &�������� '�� -��� ���� ������=������ '�� ���� 21����4����� �� �*� !*$����� ���

���1��������� �*������������� �� ,�$ '�* ������ ��� �*� !��������� �� �������

��������� ���������� '������� '�"���� ,6��6&�� ������� ���� �����"�������� '��������

����+�2�����������!���������������������55%��

Page 124: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ��,�

���� �0���0��� $�� <��� ���� ������=������ '�� ���� �$�����:���� ������ ��� ���� �������

'�������� ��� ��������#� ���3����#����$ ��� "���#����$ �� ������������ %����������

D����%��-����� �"�������A���B��""��756C;>,���565��

�,�� E������0�� 1�� ���� $������� ��� ���� ���� ���:���� �� ���� �$����� $�������� ���� $��������

.�2���"������ ��� �������'������� ���������#� 5������ �� ������ ��� +3����������

D����8��)���7��""���,;C�8,���5;7��

�8�� ������� �������� /��������� �+��� ��� &��� ���� �� ��������#� '�- ���6���7�� ��/�

���������%>���.��������/���55%��

�7�� .�������� ��'���<�������$���:��������������/���������&��������������4���/�"��2��

���� ������� '�������� ��� ���������#� ������) ��������) ��� ' �� ������ � ����

D����%��)������""��%�C�>���56>��

�;�� �������� E��� �&������ �������� ������� '�������� ��� ��������#� !�������� ��� ;���

/������������ ��������� ��� ���� ��������� ��� �������� $����� D���� /D�� ""�� 86>C868��

�56���

�6�� �������$��E���� ��������&����������"��������� �������'������������������#�'�-

5������)!�������� ���D����6���)���7��""��55,C�>>>���567��

�5�� �0���0���$��<�������������=������'�������&����������� �������'����������������#�'�-

%��������5����������/��.��������/��D����5>��)���7��""��8,8C88����55���

%>�� ���������1��<���<���������.������ ���(����� ��<�����������������������������F�

'���.�������������������&�������#�'�3�������8���$'���$�����D���������566��

%��� ������� ����������������������������������������������� ��"���������������

&������� ���)������� $�**������ ����+��� ��� ������������!����� ��$���������������

��������#��6�������$������"����$���

%%�� 4�����1�� ��� ����$���������� � �������'�������������������+����$���������������

����-���������$�������������������$�**�������� ����#����*�������1����.����6���

+� ���������566��

%��� $�������������������������"��� ���������������������%�9������� ���������

-����������������� ������ �����E�����0������4�����$��������� 0�0���/����566��

%,�� ������� �������� /��������� � �������� $����� ���� ������� $��"������� ����

)������� ���2�(������ ���� ����� ��������#� '�- ���������� ��/� ��������� %����

.��������/���558��

%8�� ��������������� /��������� �-�����������'�=��������� ���� �����������������

���������������#�'�-6��������'�-6����������/������������6��.��������/��

�557��

%7�� /�������������������������-������3��������+������-�����������C�D������%?�

��������� ���������.�����$��2�����#�4������������55,��

%;�� ��!���.�"����������������"������������� �"��� �:������&���� �������55>��

Page 125: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ��8�

%6�� ��!��� .�"�������� ��� �����"��������� �������� �1������������ ��� ������������ ���

%������������;� */�$�)�������)������� ������������F���558��

%5�� ������� ����� ���� ������� ���� ���������� � �������� ����� ������� ���� $��������

!"���������$����������������������� !"�������� �������#����������$������"����

$���

�>�� $��*���� ���� ����� .�2���"����� ��� � ��� ������� ��>�%� (��� '����������

��"�������������� �������'���������������������������#�������)��������)

���' �� ��������1.$��D��������)������ �������55���""��8>C8;��

���� $��*���� ���� � 2�������� ��� ������� '�������� ��� ��������������� �������� :��

� ��� ��>�%� ����� �������#� �������� "���#����$ < �*� =��*����� ��� ��$���

%��*�� -������������ ���������� >��� � �!������ <�� ��� ������ A���B�� �������

��������/���������.��������/���56;��

�%�� 3������� ���� ��� .������������ ���� ������� ����0� ��� ���������������#� ������)

��������)���' �� ���������1.$��D��������)���%��4������565��""��5%C55��

���� ������� ����� ���� ������� ���� ���������� � �������� "������� ���� ��������

����#��77���7��$������"����$���

�,�� ������� ������������������������������� �������� "�����������&��(���:���

����+�����������������������������#���6���7��$������"����$���

�8�� ������� ������������������������������� ���������������������������"����2��

���������������������������������� A+����%������� G8>���H���:�� "�����B�#�

���������$������"����$���

�7�� ������� ����� ���� ������� ���� ���������� � �������� $����� ���� ��������

�!��� ������������������$������ ���������������$���������������#��6�������

$������"����$���

�;�� ������� ������������������������������� ��������$���������+�������""�������

���� ���� .����������� ��� ������� ������� ��� ��������� ������� $������ �������� ����

��������#�������7��$������"����$���

�6�� ������� ����� ���� ������� ���� ���������� � �������� ����� ������� ���� �������

������� ��� ��������� ��������������� ������� ���� ��������#� ���7��6��

$������"����$���

�5�� ������� ����� ���� ������� ���� ���������� � �������� ����� ������� ���� ��0����

����������������� ����������������������"������������ "������#��������

$������"����$���

,>�� ������� ����� ���� ������� ���� ���������� � �������� "������� ���� ��������

�����������#��66��7��$������"����$���

,��� ������� ����� ���� ������� �������������� � �������� "������� ���� �������

���!������������������#����������$������"����$���

Page 126: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ��7�

,%�� ������� ����� ���� ������� ���� ���������� � �������� $����� ���� ��0��� ����

������������������� "��������������:��������#����������$������"����$���

,��� ������� ����� ���� ������� �������������� � �������� ������������ ���� ���"� ���

�����������������������#����6�����$������"����$���

,,�� ������� ������������������������������� �����������������������������������

���&��������!�����������:������$���������������#���6���7��$������"����$���

,8�� ������� ������������������������������� ���������������������������"����2��

���������������������������� "������#��6������$������"����$���

,7�� 3*����������� �$�����:���� "������� ��������$������������������.�0��#�

D����������"��������'���������������55,��

��

Page 127: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ����

���������������� � ��� ���� ���������� ������

Page 128: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ����

Page 129: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ����

���������������� � ��� ���� ���������� �������

�������� ������������������������������������

������

����

�����

����

�����!"�#�

$%�&��'(�

)�����

$�!�*+'��

������*�

�����

$�!�*+'�

�����!�

"�#�

$�!�*+'�

,��**�

"��*� �*���

$�!�*+'�

���� -.--�$�'� ���� //�� ���� 0� 12/33�

� �.�� -.--�$�'� ��$13'� /+0� 4�+� ���� 12/33�

� �.1� -.--�$�'� ��$+3'� /1/� 3�+� 14/� 12/33�

� �.�� -.--�$�'� �$10'� //�� ���� �//� 12/33�

� �.1� -.--�$�'� �$+0'� /+3� 41�� 1�4� 12/33�

"�� -.--�$�'� "�#�$30'� /4�� //�� /0�� 12/33�

��1� -.--�$�'� ���� //�� ���� 0� 12/33�

1 �.�� -.--�$�'� ��$13'� /+�� 4�+� ���� 12/33�

1 �.1� -.--�$�'� ��$+3'� /1+� 3�+� 14/� 12/33�

1 �.�� -.--�$�'� �$10'� //0� ���� �//� 12/33�

1 �.1� -.--�$�'� �$+0'� /+3� 41�� 1�4� 12/33�

"1� -.--�$�'� "�#�$30'� /�0� //�� /0�� 12/33�

��3� 5� ���� //�� ���� 0� 12/33�

3 �.�� 5� ��$13'� /+1� 4�+� ���� 12/33�

3 �.1� 5� ��$+3'� /14� 3�+� 14/� 12/33�

3 �.�� 5� �$10'� //+� ���� �//� 12/33�

3 �.1� 5� �$+0'� /+�� 41�� 1�4� 12/33�

"3� 5� "�#�$30'� /�0� //�� /0�� 12/33�

��� -� ���� //�� ���� 0� 12/33�

��.�� -� ��$13'� /+0� 4�+� ���� 12/33�

��.1� -� ��$+3'� /11� 3�+� 14/� 12/33�

� .�� -� �$10'� /+�� ���� �//� 12/33�

� .1� -� �$+0'� /+/� 41�� 1�4� 12/33�

"�#.�� -� "�#�$30'� /41� //�� /0�� 12/33�

(�-���������6��2�������*�������"�������������������*� �����*�������"�������� ���������

((����7�����8�����!�*+�9�0�3�++�:#!�

+�

Page 130: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �10�

Page 131: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �1��

����������������� � ��� ���� ����������� ��������

Page 132: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �11�

Page 133: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �1+�

����������������� � ��� ���� ����������� ���������

�������� ��������������������������1���������������

������;�����

�##�#���

�����6��

���������

����������������

�$���<!�*+�����=&)&���*��!�*

+�����

�����'�

���������

��

���

����

�����(����

$%�&��'�

)!����������

$���>�#��'��

���$%'�

��$%'�

=&)&��

)�����

������*�

��

����

�������

���

����

���.�� -� ���� 0�+3� 0�+/� ��3+� �1� ��+� 34/� 0� �//�� ���4�

���.1� -� ����� 0�/3� ��14� +�+�� /�� 1�1� 34/� 0� �/0�� ��01�

���.+� -� ���� 0�33� ��14� +�+�� 0� 1�3� 34/� 0� �+30� ��01�

��1.�� -.--�$�'� ���� 0�+3� 0�+/� ��3+� 33� ��3� 34/� 0� �//�� ���4�

��1.1� -.--�$�'� ���� 0�/3� 0�/1� ����� �� 1/�� 34/� 0� �+��� �����

��1.+� -.--�$�'� ���� 0�30� 0��/� 1�/+� 0� 144� 34/� 0� �+4�� ���+�

��1./� -.--�$�'� ���� 0�33� 0��/� 1�/+� 0� 1�4� 34/� 0� �++�� ���+�

��3.�� 5� ���� 0�+3� 0�+1� 0��0� �00� 101� 34/� 0� �/+1� ���4�

��3.1� 5� ���� 0�/3� 0�1�� ��34� 1�� 133� 34/� 0� �+�/� ���3�

��3.+� 5�� ���� 0�33� 0�30� ���3� 0� +�3� 34/� 0� �+1�� �����

1 �.��� -.--�$�'� ��$13'� 0�+3� 0�+/� ����� 4�� ��0� /1+� ���� �/��� ���4�

1 �.1�� -.--�$�'� ��$13'� 0�/3� 0�+3� ���/� 3� 1/�� /1+� ���� �/1�� ���4�

1 �.+�� -.--�$�'� ��$13'� 0�33� 0�+3� ���/� 0� 1��� /1+� ���� �+43� ���4�

1 �.�� -.--�$�'� ��$+3'� 0�+3� 0�14� ����� 4�� ��0� +4�� �44� �/��� ���3�

1 �.1�� -.--�$�'� ��$+3'� 0�/3� 0�1/� 0��3� 3� 13�� +4�� �44� �/1�� ���/�

1 �.+�� -.--�$�'� ��$+3'� 0�33� 0�1/� 0��3� 0� +03� +4�� �44� �+4�� ���/�

1 �.��� -.--�$�'� �$10'� 0�+3� 0�1�� ��+/� �1� ���� /3�� ��� �/4�� ���3�

1 �.1�� -.--�$�'� �$10'� 0�/3� 0�1�� ��10� �� 13�� /3�� ��� �/��� ���3�

1 �.+�� -.--�$�'� �$10'� 0�33� 0�1�� ��10� 0� +04� /3�� ��� �+3�� ���3�

1 �.��� -.--�$�'� �$+0'� 0�+3� 0���� ��3�� �0+� ��1� +�3� �+4� �/��� ���+�

1 �.1�� -.--�$�'� �$+0'� 0�/3� 0�14� 0��1� �� 13�� +�3� �+4� �/11� ���3�

1 �.+�� -.--�$�'� �$+0'� 0�33� 0�13� 1���� 0� 1��� +�3� �+4� �+�4� ���/�

(�-���������6��2�������*�������"�������������������*� �����*�������"�������� ��������

((����7�����8�����!�*+�9�0�3��+�:#!�

+�

Page 134: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �1/�

Page 135: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �13�

������������ ���������������������������� ���������� ������

Page 136: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �14�

Page 137: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �1��

������������ ���������������������������� ���������� �������

�������� ���������7�"���#���������������>��������-.--�$�'������

������

�������� � �.�� � �.1� � �.�� � �.1� "��

��

���!"�#�

$%�&��'�

�����������

$13%'�

�������

$+3%'�

����� �

$10%'�

����� �

$+0%'�

"�#�

$30%'�

�#�

$*���'(���������7�"���#����$���'((�

�� 1440� ��+0� ���0� 10�0� ���0� �+�0�

1� +130� 1+�0� 11+0� 1+/0� 11�0� 10+0�

+� ..� 1��0� 1+00� 13�0� 13/0� 14�0�

/� ..� +0/0� 1�00� 1400� 1��0� 1�00�

3� ..� ..� 1�10� +1�0� 1�+0� ..�

4� ..� ..� 1��0� ..� ..� ..�

(�����������6��������6�**����������*�����"���#����������*�����������1/���6������

������*��6���#�����3� ����������6�*������>��������+�

? ����������*����������

((����7�����8��������9�0�004��3�����

������1� ���������7�"���#���������������>��������-.--�$�'������

������

������1� 1 �.�� 1 �.1� 1 �.�� 1 �.1� "1�

��

���!"�#�

$%�&��'�

�����������

$13%'�

�������

$+3%'�

����� �

$10%'�

����� �

$+0%'�

"�#�

$30%'�

�#�

$*���'(���������7�"���#����$���'((�

�� 1�00� 10�0� ��40� ���0� ��40� �400�

1� +4�0� 1/+0� 1100� 1130� 1+00� 1��0�

+� ..� 1��0� 1/10� 14+0� 1300� 11�0�

/� ..� +0�0� 1�+0� 1�00� 1�+0� 1��0�

3� ..� ..� ..� ..� +010� +0�0�

4� ..� ..� ..� +0/0� ..� ..�

�� ..� ..� ++�0� ..� ..� ..�

(�����������6��������6�**����������*�����"���#����������*�����������1/���6������

������*��6���#�����3� ����������6�*������>��������+�

? ����������*����������

((����7�����8��������9�0�004��3�����

Page 138: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �1��

������+� ���������7�"���#���������������>��������5������

���������� ��3� 3 �.�� 3 �.1� 3 �.�� 3 �.1� "3�

��

���!"�#��

$%�&��'�

�����������

$13%'�

�������

$+3%'�

����� �

$10%'�

����� �

$+0%'�

"�#�

$30%'�

�#�$*���'(� ��������7�"���#����$���'((�

�� 1030� �1�0� �1�0� �3�0� ��00� �0+0�

1� 14�0� 1010� �4+0� �340� �330� ..�

+� 1�00� 1�00� 1010� 1010� ��10� 10�0�

/� +��0� 1310� 1��0� 1130� ..� ..�

3� ..� 1�00� ..� ..� ��10� 1400�

4� ..� +��0� 13�0� ..� 1�40� ..�

�� ..� ..� 1�/0� 1�30� 1/�0� +�00�

�� ..� ..� ..� ..� 13/0� ..�

�� ..� ..� ..� ..� 1400� ..�

�1� ..� ..� ..� ..� 1�40� ..�

(�����������6��������6�**����������*�����"���#����������*�����������1/���6������

������*��6���#�����3� ����������6�*������>��������+�

? ����������*����������

((����7�����8��������9�0�004��3�����

������/� ���������7�"���#���������������>��������-������

���������� ��� ��.�� ��.1� � .�� � .1� "�#.��

��

���!"�#��

$%�&��'�

�����������

$13%'�

�������

$+3%'�

����� �

$10%'�

����� �

$+0%'�

"�#�

$30%'�

�#�$*���'(� ��������7�"���#����$���'((�

�� 1300� 11+0� ��/0� 1�30� ��10� �4�0�

1� 1�30� ..� 1+40� 13/0� 1�+0� ���0�

+� ..� 14�0� 14�0� ..� ..� ..�

/� ..� 1�00� 1��0� 1�40� 1//0� 13�0�

3� ..� +1/0� +110� +�00� 1430� 14�0�

4� ..� ..� ..� ..� 1�00� 1�10�

�� ..� ..� ..� ..� 1�30� 1�10�

(����������6��������6�**����������*�����"���#����������*�����������1/���6������

������*��6���#�����3� ����������6�*������>��������+�

? ����������*����������

((����7�����8��������9�0�004��3�����

Page 139: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �1��

������������������� ������ ����������� ���������� ������

Page 140: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �+0�

Page 141: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �+��

������������������� ������ ����������� ���������� �������

����;��� �"6����@���������������������>��������-.--�$�'������

������

�������� � �.�� � �.1�

��

���!"�#�

$%�&��'�

���� �������$13%'� �������$+3%'�

"��:��#�

����

$;���'�

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�� 0�00/� 4� 0�00�� 0�004� 3� 0�00�� 0�0�0� 4� 0�00��

�/� 0�00�� 4� 0�00�� 0�0��� 3� 0�000� 0�0��� 4� 0�001�

1�� 0�0�0� 4� 0�00�� 0�0��� 3� 0�00�� 0�01+� 4� 0�001�

1�� 0�0�1� 4� 0�00�� 0�010� 3� 0�00�� 0�0+�� 4� 0�004�

34� 0�0��� 4� 0�00�� 0�0+3� 3� 0�00+� 0���+� 4� 0�0/+�

��� 0�013� 4� 0�00�� 0���/� 3� 0�0�1� 0�1��� /� 0�03��

�03� 0�01�� 4� 0�001� 0���4� 3� 0�010� ..� ..� ..�

�10� 0�0+/� 4� 0�001� 0�1�3� 3� 0�0+3� ..� ..� ..�

��0� 0�040� 4� 0�00/� 0����� /� 0��1�� ..� ..� ..�

������

����� �.�� � �.1� "��

��

���!"�#�

$%�&��'�

����� �$10%'� ����� �$+0%'� "�#�$30%'�

"��:��#�

����

$;���'�

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�� 0�003� 4� 0�000� 0�00�� 4� 0�00�� 0�00�� 4� 0�00��

�/� 0�0�0� 4� 0�000� 0�0�0� 4� 0�00�� 0�0�/� 4� 0�00��

1�� 0�0�1� 4� 0�000� 0�0�3� 4� 0�00�� 0�0�3� 4� 0�00��

1�� 0�0�/� 4� 0�00�� 0�0��� 4� 0�00�� 0�0��� 4� 0�001�

34� 0�0��� 4� 0�00�� 0�01+� 4� 0�001� 0�01+� 3� 0�001�

��� 0�011� 4� 0�00�� 0�01�� 4� 0�001� 0�01�� 3� 0�00��

�03� 0�01+� 4� 0�00�� 0�0+1� 4� 0�00�� 0�0+�� 3� 0�00��

�10� 0�014� 4� 0�00�� 0�0+/� 4� 0�001� 0�0+3� 3� 0�00��

��0� 0�0+�� 4� 0�00+� 0�0//� 4� 0�00+� 0�0/0� 3� 0�001�

Page 142: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �+1�

����;�1� �"6����@���������������������>��������-.--�$�'������

������

������1� 1 �.�� 1 �.1�

��

���!"�#�

$%�&��'�

���� �������$13%'� �������$+3%'�

"��:��#�

����

$;���'�

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�� 0�00+� 4� 0�00�� 0�003� 4� 0�000� 0�00�� 4� 0�00��

�/� 0�004� 4� 0�00�� 0�0�0� 4� 0�000� 0�0�+� 4� 0�00��

1�� 0�0�0� 4� 0�00�� 0�0�3� 4� 0�00�� 0�0�4� 4� 0�00��

1�� 0�0��� 4� 0�00�� 0�0��� 4� 0�000� 0�01+� 4� 0�001�

34� 0�0��� 4� 0�00�� 0�0+�� 4� 0�00+� 0����� 4� 0�0/3�

��� 0�01�� 4� 0�00�� 0��0�� 4� 0�0�+� ..� ..� ..�

�03� 0�0++� 4� 0�00�� 0����� 4� 0�0��� ..� ..� ..�

�10� 0�0/+� 4� 0�00�� 0�+03� 4� 0�0+�� ..� ..� ..�

��0� 0���+� 4� 0�00�� 0���/� 4� 0�1��� ..� ..� ..�

������

����1 �.�� 1 �.1� "1�

��

���!"�#�

$%�&��'�

����� �$10%'� ����� �$+0%'� "�#�$30%'�

"��:��#�

����

$;���'�

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�� 0�00/� 4� 0�00�� 0�003� 4� 0�000� 0�00�� 4� 0�00��

�/� 0�00�� 4� 0�00�� 0�00�� 4� 0�000� 0�00�� 4� 0�00��

1�� 0�00�� 4� 0�00�� 0�0�0� 4� 0�000� 0�0�1� 4� 0�00��

1�� 0�0�1� 4� 0�00�� 0�0�+� 4� 0�000� 0�0�3� 4� 0�00��

34� 0�0��� 4� 0�00�� 0�0��� 4� 0�00�� 0�010� 4� 0�001�

��� 0�010� 4� 0�00�� 0�010� 4� 0�00�� 0�013� 4� 0�001�

�03� 0�01�� 4� 0�00�� 0�011� 4� 0�00�� 0�0+0� 4� 0�001�

�10� 0�01+� 4� 0�001� 0�011� 4� 0�00�� 0�0++� 4� 0�001�

��0� 0�0/�� 4� 0�00/� 0�014� 4� 0�00�� 0�0/�� 4� 0�00��

Page 143: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �++�

����;�+� �"6����@���������������������>��������5������

������

������3� 3 �.�� 3 �.1�

��

���!"�#�

$%�&��'�

���� �������$13%'� �������$+3%'�

"��:��#�

����

$;���'�

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�� 0�001� 4� 0�00�� 0�00�� 3� 0�00�� 0�00�� 4� 0�000�

�/� 0�004� 4� 0�000� 0�0�0� 3� 0�000� 0�0�/� 4� 0�00��

1�� 0�00�� 4� 0�00�� 0�0�/� 3� 0�000� 0�0��� 4� 0�00��

1�� 0�00�� 4� 0�00�� 0�0��� 3� 0�00�� 0�01+� 4� 0�00��

34� 0�0�+� 4� 0�000� 0�01�� 3� 0�00+� 0�034� 4� 0�00/�

��� 0�0��� 4� 0�000� 0�03/� 3� 0�0��� 0��+0� 4� 0�0�0�

�03� 0�011� 4� 0�000� 0�04�� 3� 0�0�3� 0���1� 4� 0�0�1�

�10� 0�014� 4� 0�00�� 0�0�4� 3� 0�010� 0�1/3� 4� 0�0���

��0� 0�0+�� 4� 0�00�� 0���3� 3� 0�0+�� 0�/3�� 4� 0�0+/�

������

����3 �.�� 3 �.1� "3�

��

���!"�#�

$%�&��'�

����� �$10%'� ����� �$+0%'� "�#�$30%'�

"��:��#�

����

$;���'�

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�� 0�001� 3� 0�00�� 0�00+� 4� 0�000� 0�00�� 3� 0�000�

�/� 0�003� 3� 0�000� 0�00�� 4� 0�00�� 0�0��� 3� 0�00��

1�� 0�00�� 3� 0�00�� 0�00�� 4� 0�00�� 0�0�+� 3� 0�00��

1�� 0�00�� 3� 0�000� 0�0��� 4� 0�00�� 0�0�4� 3� 0�00��

34� 0�0�1� 3� 0�000� 0�0��� 4� 0�00�� 0�01�� 3� 0�00��

��� 0�0��� 3� 0�00�� 0�01�� 4� 0�001� 0�01/� 3� 0�00��

�03� 0�0��� 3� 0�00�� 0�01+� 4� 0�00�� 0�01�� 3� 0�00��

�10� 0�01+� 3� 0�00�� 0�014� 4� 0�00�� 0�0+�� 3� 0�00��

��0� 0�0+0� 3� 0�00�� 0�0+0� 4� 0�001� 0�0+4� 3� 0�00��

Page 144: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �+/�

����;�/� �"6����@���������������������>��������-������

������

������� ��.�� ��.1�

��

���!"�#�

$%�&��'�

���� �������$13%'� �������$+3%'�

"��:��#�

����

$;���'�

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�� 0�00�� 4� 0�000� 0�00�� 4� 0�00�� 0�0��� /� 0�00��

�/� 0�0��� 4� 0�00�� 0�0�+� 4� 0�000� 0�0��� /� 0�00��

1�� 0�0�+� 4� 0�00�� 0�0��� 4� 0�00�� 0�01/� /� 0�00��

1�� 0�0��� 4� 0�000� 0�01�� 4� 0�00�� 0�0+3� /� 0�00/�

34� 0�0��� 4� 0�00�� 0�0��� 4� 0�004� 0�43+� �� 0�000�

��� 0�0+1� 4� 0�00�� ..� ..� ..� ..� ..� ..�

�03� 0�0+�� 4� 0�00/� ..� ..� ..� ..� ..� ..�

�10� 0�0�/� 4� 0�00�� ..� ..� ..� ..� ..� ..�

��0� 0����� 4� 0�0��� ..� ..� ..� ..� ..� ..�

������

����� .�� � .1� "�#.��

��

���!"�#�

$%�&��'�

����� �$10%'� ����� �$+0%'� "�#�$30%'�

"��:��#�

����

$;���'�

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�7#��

@���������

$%'�

A���������

"���*��*�

;7�������

�� 0�00/� 4� 0�00�� 0�00+� 3� 0�00�� 0�00/� 4� 0�000�

�/� 0�00�� 4� 0�00�� 0�004� 3� 0�000� 0�00�� 4� 0�00��

1�� 0�0�0� 4� 0�00�� 0�0�0� 3� 0�000� 0�0�1� 4� 0�00��

1�� 0�0�1� 4� 0�00�� 0�0��� 3� 0�000� 0�0�1� 4� 0�00��

34� 0�0��� 4� 0�00�� 0�011� 3� 0�00�� 0�0��� 4� 0�001�

��� 0�010� 4� 0�00�� 0�01�� 3� 0�001� 0�01+� 4� 0�001�

�03� 0�01/� 4� 0�00�� 0�0+0� 3� 0�00�� 0�01+� 4� 0�001�

�10� 0�01/� 4� 0�00�� 0�0+�� 3� 0�00�� 0�0++� 4� 0�00��

��0� 0�01�� 4� 0�00�� 0�0/3� 3� 0�00�� 0�0+�� 4� 0�001�

Page 145: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �+3�

��������� �� ���������������������������� ����������� ��������

Page 146: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �+4�

Page 147: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �+��

��������� �� ���������������������������� ����������� ���������

����@���.���������7�"���#������������������*�������������

���������� ���.�� ���.1� ���.+� ��1.�� ��1.1�

���������

-� -� -� -.--�$�'� -.--�$�'�

)!�����>�#���

0�+3� 0�/3� 0�33� 0�+3� 0�/3�

�#�$*���'(� ��������7�"���#���$���'((�

�� /��0� ..� ..� /�10� ..�

1� ..� /1+0� 11�0� ..� +�/0�

+� ..� ..� ..� ..� ..�

�� ..� ..� +/00� ..� ..�

�� ..� ..� +410� ..� ..�

1��$&���'� 4�40� 4+10� 3�30� ���0� 44�0�

1��$����'� �//0� 4410� 3/�0� �4�0� ��10�

���������� ��1.+� ��1./� ��3.�� ��3.1� ��3.+�

�����

����-.--�$�'� -.--�$�'� 5� 5� 5�

)!�����

>�#���0�30� 0�33� 0�+3� 0�/3� 0�33�

�#�$*���'(� ��������7�"���#���$���'((�

�� ..� ..� 1+00� ..� ..�

1� ++00� 1300� ..� 1�/0� �+�0�

+� +4�0� ..� ..� ..� ..�

/� ..� ..� 3/10� ..� ..�

3� ..� +/00� ..� +4�0� ..�

4� ..� +3�0� ..� ..� ..�

�� ..� ..� ..� ..� 1+/0�

�/� ..� ..� ..� ..� +��0�

��� ..� ..� ..� ..� +1+0�

1��$&���'� 3��0� 3130� ���0� 3410� /010�

1��$����'� 4040� 3/30� �//0� 3/�0� /000�

(�����������6��������6�**����������*������>���.�#��.*�����������7�����#����*�����*�

6���#�/.�������.��������*���>���������������#����*�����*�6���#�+.������4.��������*����

((����7�����8��������9�0�004��3�����

Page 148: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �+��

����@�1� ���������7�"���#���������������>���� ������

���������� 1 �.��� 1 �.1�� 1 �.+�� 1 �.��� 1 �.1�� 1 �.+��

����������$%�

&��'�

�������

$13%'�

�������

$13%'�

�������

$13%'�

�������

$+3%'�

�������

$+3%'�

�������

$+3%'�

)!�����

>�#���0�+3� 0�/3� 0�33� 0�+3� 0�/3� 0�33�

�#�$*���'(� ��������7�"���#����$���'((�

�� +�30� ..� ..� 1/�0� ..� ..�

1� ..� ++/0� 1��0� /4�0� +0�0� ��00�

+� ..� /010� ..� ..� ..� ..�

/� ..� ..� ..� ..� /040� ..�

3� ..� ..� ++�0� ..� ..� ..�

�� ..� ..� +4�0� ..� ..� +/+0�

�� ..� ..� ..� ..� ..� +440�

1��$&���'� �410� 4/�0� /�40� �4�0� 4��0� 3��0�

1��$����'� �/10� 4�00� 31+0� �400� �440� 3�00�

���������� 1 �.��� 1 �.1�� 1 �.+�� 1 �.��� 1 �.1�� 1 �.+��

����������$%�

&��'�

����� �

$10%'�

����� �

$10%'�

����� �

$10%'�

����� �

$+0%'�

����� �

$+0%'�

����� �

$+0%'�

)!�����

>�#���0�+3� 0�/3� 0�33� 0�+3� 0�/3� 0�33�

�#�$*���'(� ��������7�"���#����$���'((�

�� +�/0� ..� ..� ��/0� ..� ..�

1� /�30� ++�0� ��30� +3�0� 1��0� ��/0�

+� ..� /�00� ..� ..� ++00� ..�

3� ..� ..� 14�0� ..� +�+0� ..�

�� ..� ..� +�/0� ..� ..� ..�

�� ..� ..� ..� ..� ..� +/�0�

�0� ..� ..� +/�0� ..� ..� ..�

�1� ..� ..� ..� ..� ..� +�00�

�3� ..� ..� +410� ..� ..� ..�

1��$&���'� �/�0� 4+�0� 30�0� �0�0� 3�+0� /340�

1��$����'� �4+0� ���0� 3��0� �110� 4�40� 3��0�

(�����������6��������6�**����������*������>���.�#��.*�����������7�����#����*�����*�

6���#�/.�������.��������*���>���������������#����*�����*�6���#�+.������4.��������*����

((����7�����8��������9�0�004��3�����

Page 149: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �+��

���������!�"��������������� ������ ��������������������������

� ����������� ��������

Page 150: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �/0�

Page 151: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �/��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 .0�001 0�1�1 0�001 0�0�/3 0�000 0�04��

40 0�000 0�/�� �.. �.. �.. �..

�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

����-������B�����������$>!��9�0�+3'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

���� ���.�"6����@������������*����������#���������������.��

���.�

��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 0�00+ 0�10+ 0�00+ 0��4� 0�001 0��33

40 0�004 0�+�3 0�00+ 0�+01 0�001 0�+1�

�0 0�00/ 0�/�4 0�000 0�/+3 0�00+ 0�/+�

�10 0�003 0�3�� �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

���� �1�.�"6����@������������*����������#���������������.1�

���.1

����-������B�����������$>!��9�0�/3'

Page 152: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �/1�

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 0�004 0��3/ 0�00/ 0��40 0�00� 0��44

40 0�0�0 0�1�+ 0�003 0�+/� 0�0�+ 0�+/�

�0 0�00� 0�+�� 0�00� 0�31/ 0�0�/ 0�341

�10 0�010 0�3++ �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

����-������B�����������$>!��9�0�33'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

���� �+�.�"6����@������������*����������#���������������.+�

���.+

��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 .0�001 0���� 0�00� 0�0�� 0�00� 0���3

40 0�000 0�+�� �.. �.. �.. �..

�0 �.. �.. �.. �.. �..� �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� �/�.�"6����@������������*����������#��������������1.�

��1.�

����-.--�$�'������B�����������$>!��9�0�+3'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

��

Page 153: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �/+�

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 0�00� 0���� 0�00� 0���1 0�00/ 0��3+

40 0�00/ 0�+0/ �.. �.. �.. �..

�0 0�00/ 0�+�4 0�00� 0�+�1 0�003 0�+��

�10 0�003 0�/1� �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� �3�.�"6����@������������*����������#��������������1.1�

��1.1

����-.--�$�'������B�����������$>!��9�0�/3'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 0�00/ 0�103 �.. �.. �.. �..

40 0�00� 0�++/ �.. �.. �.. �..

�0 0�003 0�/+� 0�00/ 0�+3/ 0�00/ 0�+14

�10 0�0�0 0�/�� �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� �4�.�"6����@������������*����������#��������������1.+

��1.+

����-.--�$�'������B�����������$>!��9�0�30'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

Page 154: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �//�

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 0�00+ 0��3� �.. �.. �.. �..

40 0�000 0�14� �.. �.. �.. �..

�0 0�00+ 0�+�4 0�00+ 0�+�� 0�003 0�+/3

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� ���.�"6����@������������*����������#��������������1./�

��1./

����-.--�$�'������B�����������$>!��9�0�33'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 0�000 0�0�/ 0�000 0�033 0�000 0�03�

40 0�00� 0���� �.. �.. �.. �..

�0 �.. �.. �.. �.. �..� �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� ���.�"6����@������������*����������#��������������3.�

��3.�

����5������B�����������$>!��9�0�+3'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

Page 155: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �/3�

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 0�000 0���+ 0�00� 0��/� .0�001 0��1�

40 0�000 0�141 0�000 0�1/+ .0�003 0�10�

�0 0�001 0�1�4 �.. �.. �.. �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� ���.�"6����@������������*����������#��������������3.1�

��3.1

����5������B�����������$>!��9�0�/3'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 0�00� 0���� .0�00� 0���� 0�00� 0����

40 0�004 0�143 .0�00� 0�10� 0�00� 0�11+

�0 �.. �.. �.. �.. �..� �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� ��0�.�"6����@������������*����������#��������������3.+

��3.+

����5������B�����������$>!��9�0�33'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

Page 156: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �/4�

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 �.. �.. .0�00� 0�04� 0�000 0�0+4

40 0�00� 0�1�/ �.. �.. �.. �..

�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� ����.�"6����@������������*����������#������������1 �.���

1 �.��

����-.--�$�'������B�13%���������������$>!��9�0�+3'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 �.. �.. .0�00+ 0�0�� .0�00� 0�040

40 0�00+ 0�14+ �.. �.. �.. �..

�0 �.. �.. �.. �.. �..� �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� ��1�.�"6����@������������*����������#������������1 �.1�

1 �.1�

����-.--�$�'������B�13%���������������$>!��9�0�/3'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

Page 157: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �/��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 0�0�1 0�+0� .0�00/ 0���/ .0�003 0��//

40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� ��+�.�"6����@������������*����������#������������1 �.+��

1 �.+�

����-.--�$�'������B�13%���������������$>!��9�0�33'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 .0�00� 0��4� 0�00+ 0�0/3 0�003 0�0�/

40 0�00+ 0�1+3 �.. �.. �.. �..

�0 �.. �.. �.. �.. �..� �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� ��/�.�"6����@������������*����������#������������1 �.��

1 �.��

����-.--�$�'������B�+3%���������������$>!��9�0�+3'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

Page 158: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �/��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 0�000 0��4� 0�00+ 0�0�3 0�001 0�0+0

40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� ��3�.�"6����@������������*����������#������������1 �.1��

1 �.1�

����-.--�$�'������B�+3%���������������$>!��9�0�/3'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 0�00� 0�1�1 0�001 0��3� 0�001 0��1�

40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�0 �.. �.. �.. �.. �..� �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� ��4�.�"6����@������������*����������#������������1 �.+�

1 �.+�

����-.--�$�'������B�+3%���������������$>!��9�0�33'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

Page 159: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �/��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 �.. �.. .0�001 0���� .0�00/ 0�0��

40 0�000 0�131 �.. �.. �.. �..

�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� ����.�"6����@������������*����������#������������1 �.���

1 �.��

����-.--�$�'������B�10%������ ��������$>!��9�0�+3'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 0�000 0��/4 .0�00+ 0��+0 .0�00� 0��01

40 0�004 0�1+0 �.. �.. �.. �..

�0 �.. �.. �.. �.. �..� �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� ����.�"6����@������������*����������#������������1 �.1�

1 �.1�

����-.--�$�'������B�10%������ ��������$>!��9�0�/3'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

Page 160: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �30�

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 .0�00/ 0���4 0�000 0��1/ 0�003 0�0��

40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� ����.�"6����@������������*����������#������������1 �.+��

1 �.+�

����-.--�$�'������B�10%������ ��������$>!��9�0�33'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 .0�00� 0��3/ 0�00+ 0�01+ 0�001 0�001

40 0�000 0���3 �.. �.. �.. �..

�0 �.. �.. �.. �.. �..� �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� �10�.�"6����@������������*����������#������������1 �.��

1 �.��

����-.--�$�'������B�+0%������ ��������$>!��9�0�+3'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

Page 161: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �3��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 0�000 0��4/ .0�00� 0�0+� 0�00� .0�0�4

40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� �1��.�"6����@������������*����������#������������1 �.1��

1 �.1�

����-.--�$�'������B�+0%������ ��������$>!��9�0�/3'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

��

���������

;���������

�6���#�

����*6�

"��:��#�

����

$;���'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

�7#��

@���������

$%'

�7#�������

����#�

$%'

+0 0�00� 0�0�� .0�003 0�0/0 .0�00+ 0�001

40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�0 �.. �.. �.. �.. �..� �..

�10 �.. �.. �.. �.. �.. �..

�30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

��0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

1�0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

+40 �.. �.. �.. �.. �.. �..

/30 �.. �.. �.. �.. �.. �..

3/0 �.. �.. �.. �.. �.. �..

���� �11�.�"6����@������������*����������#������������1 �.+�

1 �.+�

����-.--�$�'������B�+0%������ ��������$>!��9�0�33'

�+� �6����+300����

&����������6������

$1�;�C��+� '

������*��$�;�C��+� �

B�1�;�C��00� '

Page 162: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �31�

�#6�� ���.�"6����@������������������������*��������������

>��������-������$�6�*����&����������6�����+300����'�

�#6�� �1�.����������#���������������*��������������>����

����-������$�6�*����&����������6�����+300����'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

����� ���������

������ ���������

������ ���������

���

���

���

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

����� ���������

������ ���������

������ ���������

Page 163: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �3+�

�#6�� �+�.�"6����@������������������������*��������������

>��������-������$�6�*����&����������6������1��;���'�

�#6�� �/�.����������#���������������*��������������>����

����-������$�6�*����&����������6������1��;���'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

����� ���������

������ ���������

������ ���������

���

���

���

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

����� ���������

������ ���������

������ ���������

Page 164: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �3/�

�#6�� �3�.�"6����@������������������������*��������������

>��������-������$������*��6�*�����1��;���'�

�#6�� �4�.����������#���������������*��������������>����

����-������$������*��6�*�����1��;���'�

�����

����

����

����

����

����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

����� ���������

������ ���������

������ ���������

���

���

���

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

����� ���������

������ ���������

������ ���������

Page 165: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �33�

�#6�� ���.�"6����@������������������������*��������������

>��������-.--�$�'������$�6�*����&����������6�����+300����'�

�#6�� ���.����������#���������������*��������������>����

����-.--�$�'������$�6�*����&����������6�����+300����'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

������ �������

������ �������

������ �������

������ �������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������

���������

������ �������

������ �������

������ �������

������ �������

Page 166: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �34�

�#6�� ���.�"6����@������������������������*��������������

>��������-.--�$�'������$�6�*����&����������6������1��;���'�

�#6�� ��0�.����������#���������������*��������������>����

����-.--�$�'������$�6�*����&����������6������1��;���'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

������ �������

������ �������

������ �������

������ �������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������

���������

������ �������

������ �������

������ �������

������ �������

Page 167: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �3��

�#6�� ����.�"6����@������������������������*��������������

>��������-.--�$�'������$������*��6�*�����1��;���'�

�#6�� ��1�.����������#���������������*��������������>����

����-.--�$�'������$������*��6�*�����1��;���'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

������ �������

������ �������

������ �������

������ �������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������

���������

������ �������

������ �������

������ �������

������ �������

Page 168: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �3��

�#6�� ��+�.�"6����@������������������������*��������������

>��������5������$�6�*����&����������6�����+300����'�

�#6�� ��/�.����������#���������������*��������������>����

����5������$�6�*����&����������6�����+300����'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

����� �������

������ �������

������ �������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������

���������

����� �������

������ �������

������ �������

Page 169: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �3��

�#6�� ��3�.�"6����@������������������������*��������������

>��������5������$�6�*����&����������6������1��;���'�

�#6�� ��4�.����������#���������������*��������������>����

����5������$�6�*����&����������6������1��;���'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

����� �������

������ �������

������ �������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

����� �������

������ �������

������ �������

Page 170: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �40�

�#6�� ����.�"6����@������������������������*��������������

>��������5������$������*��6�*�����1��;���'�

�#6�� ����.����������#���������������*��������������>����

����5������$������*��6�*�����1��;���'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

����� �������

������ �������

������ �������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

����� �������

������ �������

������ �������

Page 171: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �4��

�#6�� ����.�"6����@���������������������>����13��������������

������$�6�*����&����������6�����+300����'�

�#6�� �10�.����������#������������>����13�������������� ��

����$�6�*����&����������6�����+300����'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

�������� �������

�������� �������

�������� �������

���

���

���

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

�������� �������

�������� �������

�������� �������

Page 172: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �41�

�#6�� �1��.�"6����@���������������������>����13��������������

������$�6�*����&����������6������1��;���'�

�#6�� �11�.����������#������������>����13�������������� ��

����$�6�*����&����������6������1��;���'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

�������� �������

�������� �������

�������� �������

���

���

���

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

�������� �������

�������� �������

�������� �������

Page 173: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �4+�

�#6�� �1+�.�"6����@���������������������>����13��������������

������$������*��6�*�����1��;���'�

�#6�� �1/�.����������#������������>����13�������������� ��

����$������*��6�*�����1��;���'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

�������� �������

�������� �������

�������� �������

���

���

���

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

�������� �������

�������� �������

�������� �������

Page 174: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �4/�

�#6�� �13�.�"6����@���������������������>����+3��������������

������$�6�*����&����������6�����+300����'�

�#6�� �14�.����������#������������>����+3�������������� ��

����$�6�*����&����������6�����+300����'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

�������� �������

�������� �������

�������� �������

���

���

���

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

�������� �������

�������� �������

�������� �������

Page 175: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �43�

�#6�� �1��.�"6����@���������������������>����+3��������������

������$�6�*����&����������6������1��;���'�

�#6�� �1��.����������#������������>����+3�������������� ��

����$�6�*����&����������6������1��;���'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

�������� �������

�������� �������

�������� �������

���

���

���

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

�������� �������

�������� �������

�������� �������

Page 176: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �44�

�#6�� �1��.�"6����@���������������������>����+3��������������

������$������*��6�*�����1��;���'�

�#6�� �+0�.����������#������������>����+3�������������� ��

����$������*��6�*�����1��;���'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

�������� �������

�������� �������

�������� �������

���

���

���

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

�������� �������

�������� �������

�������� �������

Page 177: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �4��

�#6�� �+��.�"6����@���������������������>����10������������ �

������$�6�*����&����������6�����+300����'�

�#6�� �+1�.����������#������������>����10������������ � ��

����$�6�*����&����������6�����+300����'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

��������� �������

��������� �������

��������� �������

���

���

���

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

��������� �������

��������� �������

��������� �������

Page 178: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �4��

�#6�� �++�.�"6����@���������������������>����10������������ �

������$�6�*����&����������6������1��;���'�

�#6�� �+/�.����������#������������>����10������������ � ��

����$�6�*����&����������6������1��;���'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

��������� �������

��������� �������

��������� �������

���

���

���

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

��������� �������

��������� �������

��������� �������

Page 179: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� �4��

�#6�� �+3�.�"6����@���������������������>����10������������ �

������$������*��6�*�����1��;���'�

�#6�� �+4�.����������#������������>����10������������ � ��

����$������*��6�*�����1��;���'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

��������� �������

��������� �������

��������� �������

���

���

���

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

��������� �������

��������� �������

��������� �������

Page 180: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ��0�

�#6�� �+��.�"6����@���������������������>����+0������������ �

������$�6�*����&����������6�����+300����'�

�#6�� �+��.����������#������������>����+0������������ � ��

����$�6�*����&����������6�����+300����'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

��������� �������

��������� �������

��������� �������

���

���

���

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

��������� �������

��������� �������

��������� �������

Page 181: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ����

�#6�� �+��.�"6����@���������������������>����+0������������ �

������$�6�*����&����������6������1��;���'�

�#6�� �/0�.����������#������������>����+0������������ � ��

����$�6�*����&����������6������1��;���'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

��������� �������

��������� �������

��������� �������

���

���

���

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

��������� �������

��������� �������

��������� �������

Page 182: Technical Report Documentation Page - Center for ...ctr.utexas.edu/wp-content/uploads/pubs/1706_3.pdf1.3 Project Description 2 1.4 Objectives 3 1.5 Scope 4 Chapter Two: Literature

� ��1�

�#6�� �/��.�"6����@���������������������>����+0������������ �

������$������*��6�*�����1��;���'�

�#6�� �/1�.����������#������������>����+0������������ � ��

����$������*��6�*�����1��;���'�

������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

������� �����

��������� �������

��������� �������

��������� �������

���

���

���

� ��� ��� ���

��������������� ��� ��������

���������������

��������� �������

��������� �������

��������� �������