• 제목/요약/키워드: 순환최소자승필터

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The Improvement of Convergence Characteristic using the New RLS Algorithm in Recycling Buffer Structures

  • Kim, Gwang-Jun;Kim, Chun-Suck
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.691-698
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    • 2003
  • 적응 횡단선 필터에서 수렴 속도의 개선을 위해 기존의 최소 평균 자승 알고리즘을 확장한 반복적 최소 자승 알고리즘의 탭 가중치 갱신 메커니즘에 재순환 데이터 버퍼를 이용함으로서 수렴특성을 개선시키는 효율적인 기법을 제시하였다. 본 논문은 기존의 적응 횡단선 필터에 데이터 재순환 버퍼 구조를 제안하여 새로운 RLS 탭 가중치 갱신 알고리즘을 유도하여 조화 평균 학습 곡선의 평균 자승 에러 값에 대한 반복수에 대해서 데이터 재순환 버퍼를 사용한 학습 곡선의 수렴 속도가 버퍼가 없는 경우의 재순환 버퍼 RLS 알고리즘의 수렴 속도보다 비례하여 빠르게 수렴한다는 것을 수학적인 연산을 통해 증명하였다. 채널 진폭의 왜곡의 정도와 재순환 데이터 버퍼 수에 따른 평균 자승 에러에 대한 삼차원 시뮬레이션 결과로부터 고유치 확산이 증가함에 따라 특정 값에 수렴하기 위한 요구된 샘플의 반복수가 비례하여 증가하였으며, 재순환 데이터 버퍼 수 B가 증가함에 따라 요구된 샘플의 반복수가 B배만큼 감소함으로서 제안된 구조에서 RLS 가중치 갱신 알고리즘의 수렴특성이 개선됨을 입증하였다.

등가의 Wiener-Hopf 방정식을 이용한 LMS 알고리즘에 관한 연구 (Research on the Least Mean Square Algorithm Based on Equivalent Wiener-Hopf Equation)

  • 안봉만;황지원;조주필
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권5C호
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    • pp.403-412
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    • 2008
  • 본 논문은 등가의 Wiener-Hopf 방정식의 해를 LMS 알고리즘을 이용하여 구할 수 있는 방법과 격자필터에서 직접적으로 TDL 필터의 계수를 구할 수 있는 방법을 제안한다. 이를 위해 격자필터를 이용하여 생성한 직교입력 신호를 등가의 Wiener-Hopf 방정식에 적용하여 그 해를 최소평균자승 알고리즘을 이용하여 순환적으로 구하는 방법을 보인다. 이와 같은 경우 기존에는 오차와 regression 계수를 순환적으로 구할 수 있는데 반하여 본 논문에서는 오차와 TDL 필터의 계수를 순환적으로 구할 수 있는 장점이 있다. 또한 제안한 알고리즘의 수렴적 특성을 이론적으로 고찰하였다. 그 결과는 전통적 해석과 유사하게 나타남을 알 수 있었다. 성능 평가 결과를 통해 제안한 알고리즘이 매우 우수한 성능을 나타내고 있음을 확인하였다.

데이터-재순환 최소 평균 자승 알고리즘을 이용한 적응 횡단선 필터의 수렴속도 개선 (The Improvement of Adaptive Transversal Filter with Data-Recycling LMS Algorithms Convergence Speed)

  • 오승재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.224-229
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    • 2009
  • 본 논문은 LMS 알고리즘을 이용하여 적응횡단선 필터의 수렴 속도를 향상시키기 위한 효율적인 신호간섭 제어기법을 제안한다. 수신 데이터를 재사용하여 심볼 시간 주기에 계수들을 곱함으로써 적응되는 제안된 알고리즘의 수렴특성이 수렴 속도의 향상을 이론적으로 증명하기 위해 분석한다, 스텝-크기 매개변수 ${\mu}$가 증가됨에 따라 LMS 알고리즘의 수렴 속도가 제어된다. 고유치확산을 증가시킴에 따라 적응 등화기의 수렴속도를 천천히 제어하고 평균 자승 에러의 안정-상태 값을 증가시키는 효과를 나타내며 데이터-재사용 LMS 알고리즘이 적응횡단선 필터의 수렴속도를 (B+1)배만큼 증가시켜 신호간섭제어의 우수성을 입증한다.

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데이터-재순환 구조에서 적응 가중치 갱신을 통한 LMS 알고리즘 수렴 속 도 개선 (Improvement of LMS Algorithm Convergence Speed with Updating Adaptive Weight in Data-Recycling Scheme)

  • 김광준;장혁;석경휴;나상동
    • 정보보호학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.11-22
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    • 1999
  • LMS 적응필터는 많은 신호처리 응용분야에서 광범위하게 사용되고 있으나 반복 적 최소 자승 (RLS) 적응 필터와 비교해서 주어진 안정상태 평균 자승 에러에 대한 수렴특성이 떨어진 다. 본 논문은 LMS 알고리즘의 수렴속도를 향상시키기 위해 폐기된 탭 입력 데이터를 몇 개의 한정된 버퍼를 이용 탭 가중치를 적응적으로 조절하여 수렴특성을 개선한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통해 스텝 크기 매 개변수 $\mu$값의 증가는 보다 빠른 수렴속도와 평균 자승에러를 감소시키는 효과를 가지므로 데이터 재순 환 버퍼 구조에서 탭 가중치의 갱신에 비례하여 평균 자승 에러의 수렴속도가 재순환 버퍼 B를 증가시 켜 수렴속도가 (B+1)배 만큼 증가한다. 데이터 버퍼 알고리즘을 이용한 제안된 TDL 필터가 LMS 알고 리즘과 동일한 수렴조건을 가지고 실행될 때 연산복잡성의 실질적 부담감을 배제하고 채널 간의 상호심 볼간섭을 보다 효율적으로 제어하면서 적응 횡단선 필터의 수렴속도를 증기시켜 개선한다.

신경회로망을 이용한 직접 자기동조제어기의 설계 (Design of a Direct Self-tuning Controller Using Neural Network)

  • 조원철;이인수
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권4호
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    • pp.264-274
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    • 2003
  • 본 논문에서는 잡음과 시간지연이 존재하며 시스템 파라미터가 변하는 비선형 비최소위상 시스템에 적응하는 신경회로망이 결합된 PID구조를 갖는 일반화 최소분산 자기동조제어기를 제안한다. PID구조를 갖는 자기동조는 PID제어기처럼 구조가 간단하고 계통을 정밀하게 제어하는 자기동조 제어기의 특성을 그대로 유지할 수 있다. 일반화 최소분산 자기동조 제어기 파라미터는 비선형 시스템을 선형시스템으로 간주하고 순환최소자승법으로 추정하며 설계계수의 값은 확률근사법인 Robbins-Monro 알고리듬을 이용하여 자동조정하였다. 역전파 학습 알고리듬을 사용하는 신경회로망 제어기는 비선형 부분의 제어를 보상하기 위해 필터된 기준입력과 필터된 플랜트 출력이 같도록 제어값을 출력한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 방법이 시스템의 파라미터가 변하는 비최소위상 시스템에 잘 적응함을 보였다.

수중음향신호 입사방위 추정을 위한 RLSLTDE 알고리즘 (RLSLTDE Algorithm for Bearing Estimation of the Underwater Acoustic Signal)

  • 최재용;손권;도경철
    • 한국음향학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.84-90
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    • 2000
  • 수중음향 측정 및 수동형 탐지에서는 표적 방사음향의 방위 탐지가 매우 중요하다. 표적의 방사음향이 다수 개의 청음 센서에 수신되면서 각 센서마다 시간적으로 지연되어 도달한다. 이와 같은 시간지연을 추출함으로서 표적 방위 추출이 가능하다. 본 연구에서는 시간지연 추정을 위해 RSSL 적응필터를 이용한 새로운 RLSLTDE 알고리즘을 제안한다. RLSLTDE는 표적 방사음향에 대한 정보가 제한적이거나 추정하려는 시간지연 정보가 시변인 경우에 효율적이다. 신호대 잡음비에 따른 시뮬레이션에 결과, 기존 LMS 적응필터 알고리즘 보다 수렴특성 및 시간지연추정 속도면에서 우수하여 제안 알고리즘이 수중음향 입사방위 추정에 유용함을 확인하였다.

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자율주행 버스의 종방향 제어를 위한 질량 및 종 경사 추정기 개발 (Vehicle Mass and Road Grade Estimation for Longitudinal Acceleration Controller of an Automated Bus)

  • 조아라;정용환;임형호;이경수
    • 자동차안전학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.14-20
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    • 2020
  • This paper presents a vehicle mass and road grade estimator for developing an automated bus. To consider the dynamic characteristics of a bus varying with the number of passengers, the longitudinal controller needs the estimation of the vehicle's mass and road grade in real-time and utilizes the information to adjust the control gains. Discrete Kalman filter is applied to estimate the time-varying road grade, and the recursive least squares algorithm is adopted to account for the constant mass estimation. After being implemented in MATLAB/Simulink, the estimators are evaluated with the dynamic model and experimental data of the target bus. The proposed estimators will be applied to complement the algorithm of the longitudinal controller and proceed with algorithm verification.

다중차량 추적시스템의 예측 알고리듬 비교 (Comparison of Prediction Algorithms in Tracking System of Multiple Vehicles)

  • 김인행;김회율
    • 한국항행학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.156-166
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    • 1999
  • 다중차량 추적시스템에서 칼만 필터는 차량을 추적하기 위하여 일반적으로 사용되는 예측 알고리듬이다. 칼만 필터는 제한된 조건에서 최적의 결과를 나타내는 좋은 특성이 있으나 계산량이 많아 다수의 차량을 실시간으로 추적해야 하는 다중차량 추적시스템에서의 구현은 다소 어려운 단점이 있다. 본 논문에서는 실시간 다중차량 추적시스템의 구현을 위해 비교적 계산이 간단한 순환최소자승 알고리듬을 횡구조의 필터에 적용한 적응 예측기를 도입한다. 칼만 필터를 이용한 추적시스템과 성능을 비교 분석하기 위하여 컴퓨터 그래픽 도구로 제작된 가상 연속영상과 실제 교차로에서 촬영한 동영상을 이용하였다. 모의실험 결과는 본 논문에서 제안한 다중차량 추적시스템이 전용하드웨어 없이 일반 개인용 컴퓨터 환경 하에서 초당 30프레임의 속도로 촬영한 영상의 차량을 실시간으로 추적하는데 사용될 수 있음을 보여준다.

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레이저빔 수직투사 구조의 시각장치를 이용한 실시간 용접선추적 시스템 (Real-Time Seam Tracking System Using a Visual Device with Vertical Projection of Laser Beam)

  • 김진대;이재원;신찬배
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권10호
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    • pp.64-74
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    • 2007
  • Because of the size and environment in the shipbuilding process, the portable type robot is required for the automatic seam tracking. For this reason, the structure of laser sensor should be considered in the initial design step and the coordinate transformation between welding robot and laser sensor, which is joint finder, must be identified exactly and the real time tracking algorithm based on these consideration could be developed. In this research, laser displacement sensor in which its structure is laser beam's vertical projection, is developed to recognize the location of weld joint. In practical applications, however, images of weld joints are often degraded because of the surface specularity or spatter. To overcome the problem, the constrained joint finding algorithm is proposed. In the approach of coordinate conversion rule for the visual feedback control among welding torch, robot body and laser sensor is applied by the same reference point method. In the real time seam tracking algorithms we propose constrained sampling method which uses look ahead distance. The RLS(Recursive Least Square) filter is applied to obtain the smooth tracking path from the sensitive edge data. From the experimental results, we could see the possibility that the developed laser sensor with proposed processing algorithm and real time seam tracking method can be used as a welding under the shipbuilding condition.