• 제목/요약/키워드: 적응형필터

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흡기계 능동소음제어를 위한 적응형 필터 알고리즘의 개발 (Design of a New VSS-Adaptive Filter for a Potential Application of Active Noise Control to Intake System)

  • 김의열;김병현;김호욱;이상권
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.146-155
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    • 2012
  • The filtered-x LMS(FX-LMS) algorithm has been applied to the active noise control(ANC) system in an acoustic duct. This algorithm is designed based on the FIR(finite impulse response) filter, but it has a slow convergence problem because of a large number of zero coefficients. In order to improve the convergence performance, the step size of the LMS algorithm was modified from fixed to variable. However, this algorithm is still not suitable for the ANC system of a short acoustic duct since the reference signal is affected by the backward acoustic wave propagated from a secondary source. Therefore, the recursive filtered-u LMS algorithm(FU-LMS) based on infinite impulse response(IIR) is developed by considering the backward acoustic propagation. This algorithm, unfortunately, generally has a stability problem. The stability problem was improved by using an error smoothing filter. In this paper, the recursive LMS algorithm with variable step size and smoothing error filter is designed. This recursive LMS algorithm, called FU-VSSLMS algorithm, uses an IIR filter. With fast convergence and good stability, this algorithm is suitable for the ANC system in a short acoustic duct such as the intake system of an automotive. This algorithm is applied to the ANC system of a short acoustic duct. The disturbance signals used as primary noise source are a sinusoidal signal embedded in white noise and the chirp signal of which the instantaneous frequency is variable. Test results demonstrate that the FU-VSSLMS algorithm has superior convergence performance to the FX-LMS algorithm and FX-LMS algorithm. It is successfully applied to the ANC system in a short duct.

수동형 시역전에 기반한 수중음향통신 알고리즘 및 실험적 검증 (Algorithm and Experimental Verification of Underwater Acoustic Communication Based on Passive Time-Reversal Mirror)

  • 엄민정;김재수;조정홍;김회용;성일
    • 한국음향학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.392-399
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    • 2014
  • 수중음향통신에서는 다중경로에 의한 지연확산 채널과 조류로 인한 자연적 유동 혹은 인위적인 플랫폼 이동 등으로 도플러 확산 채널이 발생한다. 이로 인하여 발생하는 인접 심볼 간 간섭을 제거하기 위하여 등화기가 사용되고 있으나 다중 경로 등의 음향 환경정보를 사용하고 있지 않다. 반면 수동형 시역전의 경우 한 방향 전파과정으로 산출한 채널응답특성의 수치적 정합필터를 통하여 자기 등화를 수행하게 되므로 등화기보다 비교적 단순한 알고리즘으로 간섭을 제거하는 특성을 갖는다. 본 논문에서는 2010년 동해에서 수행한 통신 실험의 실측 데이터에 수동형 시역전을 적용하여 다중경로로 인한 간섭을 제거하고, 통신성능이 향상됨을 보이고자 한다. 이를 검증하기 위하여 수동형 시역전의 적용 전/후의 신호 대 간섭 잡음비를 비교하고 분석한다. 또한 수동형 시역전과 적응형 등화기의 알고리즘을 각각 독립적으로 수행하여 비트오류율을 산출하고 이를 비교하여 수동형 시역전의 통신성능을 검증한다.

WCDMA 단말 모뎀을 위한 개선된 SIR 측정 알고리즘 설계 (Design of an enhanced SIR measurement algorithm for WCDMA mobile station Modem)

  • 한정수;도주현;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권2A호
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    • pp.51-60
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    • 2005
  • 본 논문에서는 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 단말 모뎀을 위한 개선된 SIR 측정 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 속도 적응형 IIR 타입의 channel estimator를 적용함으로써 DPCH(Dedicated Physical Channel)의 채널 보상으로 인한 처리 지연을 최소화하였으며, 파일럿 채널인 CPICH(Common Pilot Channel)를 사용하여 페이딩 채널 환경에서 발생하는 신호 전력 감쇄를 보상함으로써 페이딩 환경에서 SIR 측정시 발생하는 SIR 측정 오차를 대폭 감소시켰다. 또한 fading의 변화를 적절히 반영할 수 있도록 IIR 필터를 신호 전력 및 간섭 전력 측정 시에 추가함으로써 SIR 측정에 대한 안정도를 향상시켰다. 제안된 알고리즘과 기존의 SIR 측정 알고리즘과의 성능 비교를 통하여 무선 이동 채널, 특히 고속 이동체 환경에서 제안된 알고리즘의 측정된 SIR의 mean은 최대 약 8dB, jitter는 약 2dB의 향상된 우수한 성능을 보임을 입증하였다.

시간영역 파일럿 분할을 통한 T-DMB 중계기에서의 궤환신호 제거기법 (Feedback Cancellation Based on Partitioned Time-Domain Pilots for T-DMB Repeaters)

  • 이지봉;김완진;박성익;이용태;김형남
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권3A호
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    • pp.327-334
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    • 2008
  • 동일 채널 중계기에서는 송 수신 신호간의 간섭으로 인해 중계기의 출력이 제한되는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 중계기에서 수신 신호를 복조하여 궤환채널을 추정하고 궤환신호를 제거하는 방법이 제시되었으나, T-DMB 시스템과 같이 파일럿 간격이 넓은 시스템에 복조형 궤환신호 제거방법을 적용할 경우 궤환채널 추정 속도가 느리다는 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 본 논문에서는 시간영역의 파일럿을 여러 개의 서브 그룹으로 분할하여 궤환채널을 추정함으로써 적응 필터의 갱신 횟수를 증가시킬 수 있는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 궤환채널 추정 속도를 개선하여 궁극적으로 궤환신호 제거 성능을 향상시킨다. 모의실험을 통해 제안된 방법이 기존 방법에 비해 궤환채널 추정 속도와 잔류 궤환신호 전력 (RFP) 측면에서 우수함을 보인다.

블록 유형 분류 알고리즘 기반 고속 특징추출 시스템 구현에 관한 연구 (A Study on Implementation of the High Speed Feature Extraction System Based on Block Type Classification)

  • 이주성;안호명
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.186-191
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    • 2019
  • 본 논문은 고속 특징추출 알고리즘의 구현 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 블록 유형 분류 알고리즘을 기반으로, 블록 유형 분류 알고리즘 적용 시, 영상 특징 정보가 발생하지 않는 스무스 블록에서 연산을 생략하여 영상 특징 검출에 필요한 연산시간을 감소시킬 수 있다. 200장의 표준 테스트 이미지를 활용해 매크로 블록의 크기를 $64{\times}64$로 나누어 스무스 블록의 발생 빈도를 측정한 결과 전체의 29.5%만큼 발생하는 것을 정량적으로 확인했다. 이 의미는 다양한 영상 정보를 포함하고 있는 표준 테스트 이미지 내에서는 29.5%에 해당하는 만큼 연산의 복잡도를 감소시킬 수 있다는 의미를 나타낸다. 제안된 방법을 케니 윤곽선 검출 알고리즘에 적용하면 이차원 미분 필터, 그라디언트 크기 및 방향 연산, 비최대 억제, 적응형 임계값 연산, 히스테리시스 임계 처리와 같은 총 다섯 단계의 영상처리에 필요한 지연시간을 완전히 제거할 수 있다. 이와 같은 방법으로 다양한 특징 검출 알고리즘에 블록 유형 구분 알고리즘을 적용해, 연산에 필요한 시간을 감소할 수 있을 것을 기대한다.

전력선 통신에서 오버 샘플링과 Slew Rate 제한을 이용한 임펄스 잡음 제거 기법 (Mitigation of Impulse Noise Using Slew Rate Limiter in Oversampled Signal for Power Line Communication)

  • 오우진;나타라잔 발라
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.431-437
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    • 2019
  • 전력선 통신(PLC: Power Line Communication)은 저비용으로 고속 전송이 가능하여 스마트 그리드와 연계하여 다양하게 활용되고 있다. 그러나 전력선 채널은 임펄스 잡음으로 인하여 많은 문제가 있어 이를 해결하기 위하여 다양한 연구가 진행되어 왔다. 최근에는 아날로그 신호에 대한 비선형 필터에 적응형 clippling을 사용하는 ACDL(Adaptive Cannonical Differential Limiter)이 제안되었다. 본 논문에서는 이의 특성을 분석하고 간략화하여 오버샘플링된 디지털신호에 대해 slew rate를 검출하는 방안과 유사함을 보였다. 제안된 방식은 모의 실험으로 PRIME 표준에서 성능을 검증하여 ACDL과 동일 수준 이상의 성능을 가지면서도 훨씬 간단히 구현이 가능한 장점을 확인하였다. BER 성능은 동등하면서도 복잡도는 10%이하로 줄어든다.

77GHz FMCW 인캐빈 레이다를 이용한 운전자 상태모니터링 시스템 연구 (Study on Driver Condition Monitoring Using 77GHz In-cabin FMCW Radar)

  • 주경덕;오명준;김용명;조윤성;정영배
    • 전기전자학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.296-302
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    • 2024
  • 본 논문에서는 착용의 불편함이나 사생활 침해문제에 자유로운 FMCW(Frequency Modulation Continous Wave) 인캐빈(In-cabin) 레이다를 이용한 운전자 상태모니터링 시스템을 구현하였다. 77GHz 대역의 고정밀 레이다를 이용하여 운전 환경변화와 운전자의 상태(Condition)에 따른 눈 깜빡임 패턴변화를 적응형 다중 필터링 알고리즘을 사용해 탐지하도록 하였으며, 검출된 데이터를 통하여 눈 깜박임 횟수와 눈을 떴다가 감는데 소요되는 시간을 측정함으로써 졸음운전을 정확하게 판단하도록 하였다. 최근 날로 소형화되고 있는 고성능 레이다의 등장으로 차량 내 계기판이나 백미러 등에 매립이 가능하며, 운전자가 졸음 상태로 판단될 경우, 알람을 통해 운전자를 깨우거나 차량의 주행시스템과 연동하여 서행 및 비상 정차시킴으로써 사고방지와 운전자의 안전을 도모할 수 있다.

조화신호의 실시간 기본 주파수 추종 방법과 능동소음제어에의 응용 (On-line Fundamental Frequency Tracking Method for Harmonic Signal and Application to ANC)

  • 김선민;박영진
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.263-268
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    • 2000
  • 본 논문에서는 고조파 소음을 내는 시스템의기본 주파수 추정을 통한 새로운 피드백 능동소음제어 방법을 제안한다. 기존신호를 측정하기 어려운 상황에서 종래의 다중 정현파 소음의 능동제어 방법은 기준신호를 측정하는 대신 추정된 주파수를 이용하여 기준신호를 만들어낸다. 그러나 비팅현상(beating phenomenon)이 존재할 때는 순간적으로 특정 주파수 성분이 사라지게 되므로 적응 주파수 추정이 어렵게 되어 비팅현상에 의한 주파수 추정에서의 혼돈을 만들어진 기준신호를 쓸모없게 만든다. 제안된 알고리즘은 두 가지 부분으로 구성된다. 첫째는 기본주파수 추정을 이용한 기준신호 발생기이고 둘째는 기존의 피드포워드 제어부분이다. 제안된 결정 규칙을 이용한 기본주파수 추정알고리즘은 비팅현상에 둔감할 뿐 아니라 기존의 직렬형 적응노치필터 방법에 비해 좋은 추종성능과 적은 주파수 추정 오차의 분산을 갖는다. 더욱이 신호대잡음비가 좋지 않아 기존의 주파수 검증하기 위해서 실측한 선박의 객실 소음과 자동차의 시변하는 엔진부밍소음에 대해서 모의 실험을 수해한다.

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실시간 기본주파수 추종방법에 근간한 조화 신호의 능동제어 (Active Control of Harmonic Signal Based on On-line Fundamental Frequency Tracking Method)

  • 김선민;박영진
    • 소음진동
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    • 제10권6호
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    • pp.1059-1066
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    • 2000
  • 본 논문에서는 고조파 소음을 내는 시스템의 기본 주파수 추정을 통한 새로운 피드백 능동소음제어 방법을 제안한다. 기준신호를 측정하기 어려운 상황에서 종래의 다중 정현파 소음의 능동제어 방법은 기준신호를 측정하는 대신 추정된 주파수를 이용하여 기준신호를 만들어낸다.$^{(4)}$ 그러나 맥놀이현상(beating phenomenon)이 존재할 때는 순간적으로 특정 주파수 성분이 사라지게 되므로 적응 주파수 추정이 어렵게 되어 맥놀이현상에 의한 주파수 추정에서의 혼돈은 만들어진 기준신호를 쓸모없게 만든다. 제안된 알고리즘은 두 가지 부분으로 구성된다. 첫째는 기본주파수 추정을 이용한 기준신호 발생기이고 둘째는 기존의 피드포워드 제어 부분이다. 제안된 결정 규칙을 이용한 기본주파수 추정알고리즘은 맥놀이현상에 둔감할 뿐 아니라 기존의 직렬형 적응노치필터 방법에 비해 좋은 추종성능과 적은 주파수 추정 오차의 분산을 갖는다.$^{(4)}$ 더욱이 신호대잡음비가 좋지 않아 기존의 주파수 추정방법으로는 추정될 수 없는 주파수 성분가지 제어가 가능하다. 제안된 능동소음제어 방법의 성능을 검증하기 위해서 실측한 선박의 객실 소음과 자동차의 시변하는 엔진부밍소음에 대해서 모의 실험을 수행한다.

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지능적인 RFID 미들웨어 시스템을 위한 적응형 윈도우 슬라이딩 기반의 유연한 데이터 정제 (A Smoothing Data Cleaning based on Adaptive Window Sliding for Intelligent RFID Middleware Systems)

  • 신동천;오동옥;류승완;박세권
    • 지능정보연구
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    • 제20권3호
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    • pp.1-18
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    • 2014
  • RFID는 유비쿼터스 환경의 다양한 응용분야에서 기본적인 기술로 사용되어 왔다. 특히, 사물 인터넷을 위한 향후 RFID 기술의 폭 넓은 활용의 장애물중의 하나는 태그 리더기에 의한 RFID 데이터의 근본적인 비 신뢰성이다. 특히, 읽기 손실과 잘못된 읽기 같은 읽기오류 문제는 RFID 시스템이 적절히 처리해야 할 필요가 있다. 왜냐하면, 미들웨어 시스템이 전달한 오류 데이터는 궁극적으로 응용 서비스의 품질을 저하시킬 수 있기 때문이다. 따라서 높은 품질의 서비스를 위해서 지능형 RFID 미들웨어 시스템은 응용에 깨끗한 데이터를 전달하기 위해 읽기오류를 상황에 따라 적절하게 처리하여야 한다. 읽기 오류를 해결하기 위한 보편적인 방법 중의 하나는 슬라이딩 윈도우 필터의 사용이다. 따라서 최적의 윈도우 크기를 결정하는 것은 특히 모바일 환경에서는 읽기 오류를 줄이기 위해 쉽지 않은 중요한 일이다. 본 논문에서는 지능형 윈도우 크기 조정을 통해 읽기 오류를 줄이기 위하여 단일 태그를 위한 RFID 데이터 정제 방안을 제안한다. 이항 샘플링을 기반으로 한 기존 연구와 달리, 본 논문에서는 가중치 평균을 사용한다. 이는 최근의 읽기가 더 정확한 현재의 태그 전이를 나타낼 수 있으므로 과거와 현재의 읽기를 차별화하는 일이 필요하다는 것에 기반을 두고 있다. 가중치 평균을 사용하므로 이질적인 읽기 패턴을 갖는 모바일 환경에서도 효율적으로 적응하여 윈도우 크기를 동적으로 조정할 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 윈도우 내의 읽음 패턴과 감소되는 윈도우 크기의 효과를 분석함으로서 더욱 효율적이고 정확한 크기 조정 결정을 할 수 있도록 한다. 제안한 방안을 사용하면 RFID 미들웨어 시스템이 응용에 좀 더 정확하고 무결점의 데이터를 제공함으로써 본래의 응용 서비스 품질을 보장할 수 있도록 한다는 궁극적인 목적을 달성할 수 있을 것으로 기대한다.