• 제목/요약/키워드: 적응평균필터

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다중채널 LMS 알고리즘을 이용한 능동방음벽 구현 (Implementation of Active Noise Barriers Using Multiple Channel LMS Algorithms)

  • 남현도;서성대
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.147-153
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    • 2003
  • 본 논문에서는 외부에 위치하는 소음원에 의하여, 창문 등과 같이 부분적인 개구부를 가지는 실내 공간에 소음이 전파될 때, 적응필터를 이용하여 이를 제어하는 능동 방음벽을 구현하였다. 적응필터의 수렴성을 증가시키기 위하여 다중채널 leaky LMS 알고리즘을 사용하였으며 창문 등의 개구부를 통하여 들어오는 소음을 제거하기 위하여 새로운 형태의 능동방음벽을 제안하였다. 기존의 ANC 기법을 이용한 기법과 제안한 기법을 TMS320C33 DSP를 이용한 실험을 통해 비교 분석하였다. 오차 마이크로폰의 위치에서는 ANB가 다소 좋은 결과를 얻었으나 두 경우 모두 비교적 좋은 결과를 얻을 수 있었지만, 전체 위치에서 소음의 감쇄를 소음계를 이용해 측정한 결과 ANB가 훨씬 좋은 결과를 보였다. ANC의 경우 보일러 소음의 경우는 평균적으로 차이가 거의 없었으며 위치에 따라서는 증가하는 곳도 있었으나, ANB의 경우는 단일 소음 및 보일러 소음 모두 증가하는 곳은 한 곳도 없었으며 평균적으로도 ANC의 경우보다 훨씬 좋은 결과를 보였다.

잡음에 강인한 반향 제거기 연구 (Echo Canceller with Improved Performance in Noisy Environments)

  • 이세원;박호종
    • 한국음향학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.261-268
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    • 2003
  • ES (Exponentially-weighted stepsize) 알고리즘을 이용한 기존의 음향반향 제거기는 동작구조가 간단하고 NLMS (Normalized Least-Mean Square) 알고리즘에 비해 빠른 수렴 속도를 가지지만, 특정 음향학적 조건에서 결정된 공간 임펄스 응답의 평균에너지 감쇠율을 이용해 적응 필터의 탭을 갱신하므로 외부잡음에 약한 문제점을 가진다. 본 논문에서는 행렬형 계수조절 파라미터 생성기를 추가하여 외부 잡음에 강인한 새로운 구조의 음향 반향 제거기를 제안한다. 두 개의 이동 평균기를 이용해 잔여 에러량의 에너지 값을 추정하고 이로부터 계수조절 파라미터를 결정하며, 이를 음향 반향 제거기에 행렬형으로 적용하여 외부잡음에 대하여 빠른 수렴 속도를 가지게 한다. 다양한 외부 잡음 조건에 대하여 성능을 측정한 결과, 제안된 행렬형 계수조절 파라미터 생성기에 의하여 외부 잡음에 대한 음향 반향 제거기의 강인함이 향상되는 것을 확인하였다.

그룹화 CMA 알고리즘을 이용한 RF 중계기의 적응 간섭 제거 시스템(Adaptive Interference Cancellation System)에 관한 연구 (A Study on Adaptive Interference Cancellation System of RF Repeater Using the Grouped Constant-Modulus Algorithm)

  • 한용식;양운근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.1058-1064
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    • 2008
  • 본 논문에서는 RF(Radio Frequency) 중계기에서 그룹화 CMA(Constant Modulus Algorithm)와 LMS(Least Mean Square) 알고리즘을 이용하여 적응 필터를 적용시킨 새로운 혼합 간섭 제거기를 제안한다. 송신 안테나에서 수신안테나로 궤환되는 신호는 수신 시스템의 성능을 저하시킨다. 제안한 간섭 제거기는 그룹화 CMA 알고리즘 간섭 제거 기법을 적용시키기 때문에 기존 구조보다 나은 채널 적응 성능과 낮은 MSE(Mean Square Error)을 가진다. 이 구조는 기존 비선형 간섭 제거기에 비해 같은 MSE(Mean Square Error)에 대한 반복수와 하드웨어 복잡도를 줄여준다. 즉, 제안한 알고리즘은 LMS 알고리즘에 비해 평균 자승 에러가 적응 상수에 따라 2.5 dB 또는 4 dB 정도 낮은 값을 보였다. 또한, VSS(Variable Step Size)-LMS 알고리즘에 비해 수렴 속도가 빠르고, 비슷한 평균 자승 에러를 가진다.

유사 주기성을 이용한 PFS 펄스 신호의 동잡음 제거 (Removing the Motion Artifacts in the Pulse Signal Detected from the PFS Using the Quasi-periodicity)

  • 이한욱;전중창;정원근
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.591-598
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    • 2016
  • 모바일 헬스케어 환경에서는 정확한 생체 정보를 실시간으로 측정하는 것과 함께, 저전력의 장치를 설계하는 것이 무엇보다 중요한 관건이다. 본 논문에서는 저전력 특성을 갖는 피에조 필름 센서(PFS)를 이용하여 손목의 요골 동맥으로부터 심장의 동기 신호인 맥파를 측정하는 방법을 제안하였다. 생체 신호처리에 있어서 문제점은 동잡음의 존재이다. 본 연구에서는 맥파 신호의 동잡음을 제거하기 위해서 일반적으로 적용되는 참조신호를 이용한 적응 필터링 외에 펄스 신호의 유사 주기성을 이용한 주기 이동 평균 필터 방법을 추가로 적용하였다. 시물레이션 및 실험 결과 PFS 신호에 유사 주기성을 이용함으로써 적응 필터 이후에도 존재하는 동잡음을 완벽히 제거할 수 있음을 확인 하였다.

영상의 비정적 상관관계에 근거한 적응적 잡음제거 알고리듬 (Adaptive Noise Removal Based on Nonstationary Correlation)

  • 박성철;김창원;강문기
    • 방송공학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.278-287
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    • 2003
  • 영상에 포함된 잡음은 영상의 화질 및 압축효율을 저하시킨다. 이러한 잡음을 영상의 에지 성분을 보존하면서 제거하기 위해 다양한 비정적(nonstationary) 영상 모델에 근거한 잡음제거 알고리듬이 제안되었다. 하지만, 기존의 비정적 영상 모델에서는 연산량의 부담을 덜기 위해 각 화소들 사이에 상관관계(correlation)가 없다고 가정하여 영상의 미세한 정보들이 필터링에 의하여 훼손된다. 본 논문에서는 영상의 비정적 상관관계를 고려하면서도 계산적으로 효율적인 적응적 잡음제거 알고리듬을 제안한다. 이를 위해 영상신호는 비정적 평균을 가지며, 각기 다른 형태의 정적(stationary) 상관관계를 가지는 부분 영상으로 분리된다고 가정된다. 제안된 영상 모델에서 유도되는 공분산(covariance) 행렬의 특수한 구조를 이용하여 계산적으로 효율적인 FFT에 기반한 적응적 선형최소자승오차 필터를 유도한다. 제안된 영상 모델의 정당성과 알고리듬의 효율성을 실험적으로 확인한다.

Pilot-scale 바이오필터를 이용한 제약공정 배출가스의 처리 (Removal of VOC compounds in the vent of a pharmaceutical plant using a pilot-scale biofilter)

  • 류희욱;이태호;박창호
    • KSBB Journal
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    • 제23권6호
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    • pp.470-473
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    • 2008
  • 본 연구는 폴리우레탄을 담체로 사용하고 자동교반장치가 장착된 pilot-scale의 바이오필터 (1$1750\;m\;W{\times}2750\;mm\;L{\times}2000\;mm\;H$)를 제약공정 현장에 설치하여 74일간 막힘현상 등 제반 문제없이 성공적으로 가동하였으며 제약공정에서 발생하는 가스에 함유된 핵산과 알코올류로 구성된 휘발성 유기 물질 (VOC)과 악취를 효율적으로 제거하였다. VOC 유입농도의 변화가 비교적 심한 조건임에도 불구하고 체류시간 $12.8{\sim}24.8$초의 가스공급조건에서 알코올류는 가동 5일후부터 90% 이상 100%에 근접하는 제거율을 보였고, n-핵산은 16일정도의 적응기를 지나서 평균 89%가 제거되었고 그 후 더욱 제거율이 증가하였다. 악취 또한 20일 이후부터는 95% 전후한 높은 제거효율을 나타내었다. 향후 적응기간 단축 등의 내용을 다소 보완하여 현장에 실규모 (full scale)로 적응이 가능할 것으로 사료된다.

임계 다위상 분해기법이 적용된 SAP 알고리즘을 위한 최적 가변 스텝사이즈 (Optimal Variable Step Size for Simplified SAP Algorithm with Critical Polyphase Decomposition)

  • 허경용;최훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권11호
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    • pp.1545-1550
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    • 2021
  • 다위상 분해 기법 기반의 부밴드 구조에서 단순화한 부밴드 인접투사 알고리즘(Simplified SAP; SSAP)을 위한 최적 가변 스텝사이즈 조정 방법을 제안한다. 제안한 방법은 부밴드 적응필터의 계수 갱신 시점에서 평균자승편차(MSD)를 최소화하도록 유도된 최적값을 제시한다. 유색 입력 신호를 사용하는 SSAP 알고리즘에서 제안한 최적 스텝사이즈의 적용은 빠른 수렴속도와 작은 정상상태오차를 보장한다. AR(2) 신호와 실제 음성을 입력 신호로 사용하여 수행한 컴퓨터 모의실험의 결과는 제안한 최적 스텝사이즈의 유효성을 입증한다. 또한 모의실험 결과는 기존 여러 적응 알고리즘과 비교하여 제안한 알고리즘이 더 빠른 수렴속도와 양호한 정상상태오차를 가지고 있음을 보인다.

AWGN환경에서 에지보호를 위한 개선된 잡음제거 알고리즘에 관한 연구 (A Study on Improved Denoising Algorithm for Edge Preservation in AWGN Environments)

  • ;김남호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.1773-1778
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    • 2012
  • 최근 들어, 디지털 영상처리 장치에 대한 수요가 급격히 증대되면서 영상의 우수한 화질이 요구되고 있다. 그러나 여러 가지 원인에 의해 잡음이 추가되어 영상을 훼손시킨다. 따라서 잡음제거에 대한 필요성이 대두되고 있으며, 잡음제거 기술은 주요한 연구 분야가 되었다. 영상은 AWGN(additive white Gaussian noise)에 의해 많이 훼손되며, 본 논문에서는 AWGN을 제거하기 위해, 에지보호를 위한 개선된 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 먼저 공간거리 차이 정보를 고려한 가중치 필터와 적응 가중치 필터로 처리한 결과값의 평균과 마스크내의 분산과 추정된 잡음분산의 관계식에 의해 처리된 값을 합하여, 영상의 최종출력값을 구한다. 따라서 제안한 방법은 우수한 잡음제거 및 에지보존 특성을 나타내었고 영상의 화질을 개선하였다.

응용시스템에 강건한 Wiener-Hopf 방정식 (Wiener-Hopf Equation with Robustness to Application System)

  • 조주필;이일규;차재상
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.245-249
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    • 2011
  • 본 논문에서 등가의 Wiener-Hopf 공식을 제안한다. 제안된 알고리듬은 입력신호들이 직교하는 경우 TDL 필터의 가중치 벡터와 오차를 동시에 가질 수 있게 된다. 등가의 Wiener-Hopf 방정식은 최소 평균 자승 오차 방식에 근여 이론적으로 분석이 되었다. 제안된 알고리듬의 성능 결과는 원래 Wiener-Hopf 방정식의 성능과 동일함을 확인할 수 있다. 결론적으로 제안된 방식은 격자 필터가 적용되는 경우 TDL 필터 계수를 가지게 된다. 게다가 새로운 비용함수가 제안되어 더욱 우수한 적응신호처리 분야에서의 발전을 보일 것으로 기대된다.

이선 가입자에서의 기본대역 전송을 위한 새로운 디지탈 반향제법방식 (A New digital Echo Canceler for Baseband Data Transmission in Two-Wire Subscriber Lines)

  • 황찬식;심영석
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.24-28
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    • 1984
  • 이선 선로를 통한 full-duplex 데이타 전송에 있어서 hybrid-coupler의 불완전한 송·수신에 따른 반향신호는 데이타 검출에 큰 장애가 되고 있다. 본 논문에서는 산술평균에 의한 반향신호 추정법을 제시하고 이를 적응 디지탈 필터에 의한 추정법과 이론적 해석 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 양자화 효과를 고려한 이론적인 해석 결과 산술평균 추정을 사용한 반향제거는 hardware 구성이 간단하면서도 수렴이 매우 빠름을 밝혔다. 특히 제시된 방식은 선로 감쇠량에 관계없이 반향신호를 정해진 시간내에 충분히 제거할 수 있다.

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