• 제목/요약/키워드: 적응 LMS 알고리즘

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스텝사이즈에 따른 적응 알고리즘을 이용한 간섭제거 중계기 (Interference Cancellation System in Repeater Using Adaptive algorithm with step sizes)

  • 한용식
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.549-554
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    • 2014
  • 본 논문에서 ICS(Interference Cancellation System) 중계기를 위한 Signed LMS(Least Mean Square) 알고리즘을 제안한다. 제안된 Signed LMS 알고리즘은 스텝 사이즈를 조절함에 따라 성능이 개선된다. 제안된 Signed LMS 알고리즘에서 스텝사이즈가 0.067인 경우 수렴횟수 1000 회 일 때 평균 자승 에러는 기존 CMA 알고리즘보다 약 3 ~ 18 dB정도 더 낮다. 그리고, 평균 자승 에러 -25 dB 일 때 LMS(Least Mean Square)와 CMA보다 수렴횟수가 500 ~ 4000 회 정도 줄어든다.

LMS 적응 알고리즘을 적용한 안테나 배열의 성능분석에 관한 연구 (A Study on Three-Dimensional Performance Analysis of Antenna Array Appling LMS Adaptive Algorithm)

  • 김원균;박지영;나상동
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1998년도 춘계종합학술대회
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    • pp.400-404
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    • 1998
  • 본 논문에서는 도심지 이동 통신에서 SINR 성능을 향상시키기 위해 기존의 배열 안테나에 최소 평균 자승(LMS) 알고리즘을 적용하여 실제 배열 출력과 이상적 출력간의 최소 평균 오차(MSE)를 최소화하고 안테나의 배열로부터 가중치를 결합한 신호에 의해 방향성을 적절히 제어하여 간섭신호를 효과적으로 제거한다. 배열 출력 신호 대 간섭에 추가된 잡음비(SINR) 성능 분석에 적합한 삼차원적 분석을 사용하여 적응 배열 원소를 사용한 성능과 모노폴 안테나 원소에서 배열의 성능을 비교한다. 또한, SINR 패턴 각 비(PAR)를 사용하여 적응 배열 원소 방위, 내부 원소간의 간격들 그리고 입사 신호 방향들과 같은 다른 배열 매개 변수들에서 배열 성능을 계산하고 SINR 패턴의 양적 평가를 한다. 결과로서, 적응 배열 원소가 가정된 신호 환경에 있어 4상파형(quarterwave) 모노폴(monopole) 안테나 배열보다 더 바람직하다.

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신호 대 잡음비를 이용한 Adjusted Step Size NLMS알고리즘에 관한 연구 (Research about Adjusted Step Size NLMS Algorithm Using SNR)

  • 이재균;박재훈;이채욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권4C호
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    • pp.305-311
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    • 2008
  • 본 논문에서는 실시간 자동차 환경에서 VSSNLMS(variable step size normalized least mean square)를 이용하여 적응 잡음 제거 알고리즘을 제안한다. 기본적인 ANC(adaptive noise canceller)알고리즘인 LMS알고리즘은 알고리즘의 간단성 때문에 가장 많이 사용되고 있다. 그러나 LMS알고리즘은 수렴율과 실시간 환경에서의 정확성 사이에서 문제를 가지고 있다. 이러한 문제를 풀기 위해, 비정장성 환경에서 잡음제거를 위해 VSSLMS알고리즘이 사용된다. 본 논문에서 실시간 데이터 입력 시스템을 사용하여 컴퓨터 시뮬레이션 함으로써, VSSLMS알고리즘이 LMS알고리즘에 비해 수렴율과 정확성 이 모두에 더 효율적이라는 것을 입증한다.

변형된 에스컬레이터 알고리즘을 이용한 적응 등화기 설계 (Adaptive Equalizer Design Using Modified Escalator Algorithm)

  • 조성훈;유경렬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.760-762
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    • 1999
  • 본 논문에서는 기존의 적응필터인 LMS(Least Mean Square)와 RLS(Recursive Least Square)의 수렴속도의 향상과 안정성을 개선하기 위한 방안을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 기존의 시간영역 LMS 알고리즘보다 상당히 빠른 수렴속도를 보일 수 있도록 설계하였다. RLS 알고리즘는 역행렬연산으로 인한 연산량이 많고 자기상관행렬이 positive definite 특성을 잃어버릴 경우 시스템이 수치적으로 불안정하게 되어 발산하는 단점이 있다. 이런한 단점을 보완하기 위해 제안된 알고리즘을 사용하였다. 기존의 알고리즘은 전력 정규화 과정에서 입력신호의 변환이 백색화가 완전히 이루어지지 않게 되어 자기상관행렬이 순수한 대각행렬이 되지 않는 단점을 지니고 있으나, 본 연구에서는 이러한 대각화 과정에서 좀더 많은 정보를 포함하도록 설계하였다. 아울러 제안된 알고리즘을 적응 등화기에 적용하여 수렴속도가 개선됨을 검증하였다.

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웨이브렛 변환을 이용한 DCT 적응 서브 밴드 필터 알고리즘 (A DCT Adaptive Subband Filter Algorithm Using Wavelet Transform)

  • 김선웅;김성환
    • 한국음향학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.46-53
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    • 1996
  • 적응 LMS 알고리즘은 그 구조적 간결성으로 인해 많은 방면엣 활용되어 오고 있다. 이 논문에서는 입력 신호를 임의의 대역폭을 가진 서브밴드로 분할하여 처리한다. 각 서브밴드엣 신호의 동적범위가 줄어들 수 있으며 각 대역에서 독립적으로 수행되는 적응 필터링은 이로 인해 기존의 LMS 필터링보다 빠른 수렴 속도를 얻을 수 있다. 각 대역에서의 적응 필터링은 DCT 변환을 잉용하여 입력 신호의 백색화후 수행되며 이에 따라 탭입력 공분산 행렬의 고유치 분포율이 작아져 빠른 수렴 속도를 얻게 된다. 최종적으로, 각 서브밴드에서 필터링된 출력신호는 전 대역에 걸쳐 주파수 성분을 가지도록 합성 과정을 거쳐야 한다. 이 과정에서 웨이브렛 필터 뱅크는 스펙트럼 상에 간섭이 없는 완벽한 신호 복원을 가능하게 한다. 전산 모의 실험에서 가산성 백색 잡음이 가해진 음성신호 입력의 경우 제안된 알고리즘은 신호대 잡음비가 높아질수록 기존의 정규화 LMS(normalized LMS)보다 우수한 성능을 보였다.

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다중 스텝 크기 LMS를 이용한 MSAGF-MMA 적응 블라인드 등화의 성능 개선 (Performance Improvement of MSAGF-MMA Adaptive Blind Equalization Using Multiple Step-Size LMS)

  • 정영화
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.83-89
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    • 2013
  • 적응 블라인드 등화는 고속 디지털 데이터 전송시 통신 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 최소화하는데 사용되고 있는 기법이다. 본 논문에서는 기존의 MSAGF-MMA 적응 블라인드 등화 알고리즘에 다중 스텝 크기 LMS를 적용함으로써 MSAGF-MMA 알고리즘의 성능을 더욱 개선시킨 등화 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 결정지향 크기 오차의 범위를 여러 개로 나누어 각각의 범위에 따라 스텝 크기를 달리 적용하는 다중 스텝 크기를 가지는 LMS 알고리즘을 MSAGF-MMA에 적용하였다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 제안한 알고리즘이 MMA나 MSAGF-MMA에 비해 수렴 속도 면에서나 정상상태에서의 잔류 심볼간 간섭 및 잔류 오차, 그리고 앙상블 평균 MSE등에서 크게 향상된 성능을 가짐을 확인하였다.

적응 오류 제약 Backpropagation 알고리즘 (Adaptive Error Constrained Backpropagation Algorithm)

  • 최수용;고균병;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권10C호
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    • pp.1007-1012
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    • 2003
  • Multilayer perceptrons (MLPs)를 위한 일반적인 BP 알고리즘의 학습 속도를 개선하기 위하여 제약을 갖는 최적화 기술을 제안하고 이를 backpropagation (BP) 알고리즘에 적용한다. 먼저 잡음 제약을 갖는 LMS (noise constrained least mean square : NCLMS) 알고리즘과 영잡음 제약 LMS (ZNCLMS) 알고리즘을 BP 알고리즘에 적용한다. 이러한 알고리즘들은 다음과 같은 가정을 반드시 필요로 하여 알고리즘의 이용에 많은 제약을 갖는다. NCLMS 알고리즘을 이용한 NCBP 알고리즘은 정확한 잡음 전력을 알고 있다고 가정한다. 또한 ZNCLMS 알고리즘을 이용한 ZNCBP 알고리즘은 잡음의 전력을 0으로 가정, 즉 잡음을 무시하고 학습을 진행한다. 본 논문에서는 확장된(augmented) Lagrangian multiplier를 이용하여, 비용함수(cost function)를 변형한다. 이를 통하여 잡음에 대한 가정을 제거하고 ZNCBP와 NCBP 알고리즘을 확장, 일반화하여 적응 오류 제약 BP(adaptive error constrained BP : AECBP) 알고리즘을 유도, 제안한다. 제안한 알고리즘들의 수렴 속도는 일반적인 BP 알고리즘보다 약 30배정도 빠른 학습 속도를 나타내었으며, 일반적인 선형 필터와 거의 같은 수렴속도를 나타내었다.

지상파 디지털 TV 수신기 성능향상을 위한 적응 등화기 연구 (Adaptive Equalizer for Performance Improvement of Terrestrial Digital Television Receiver)

  • 한종영;송현근;김재명
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2004년도 정기총회 및 학술대회
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    • pp.197-200
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    • 2004
  • 디지털 TV 전송 방식중의 하나인 ATSC 8-VSB 시스템의 등화기는 훈련신호가 존재하는 구간에서 LMS 알고리즘을 사용하는 DFE 적옹 등화기가 사용된다. 그러나 LMS 알고리즘은 그 수렴속도가 느리고 수렴 후 오차 수준이 다른 적응 알고리즘에 비해 높다는 단점이 있다. 본 논문에서는 LMS 알고리즘을 사용하는 DFE의 오차 수준을 낮추기 위한 선형 등화기 구조의 전 처리부(pre-processor)를 사용하여 필터 수렴 후의 DFE의 오차수준을 기존의 DFE보다 낮추었으며 제안된, DFE 구조의 성능을 컴퓨터 모의 실험을 통해 분석하였다.

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${\mu}$-LMS 알고리즘의 적응 안테나 시스템에의 응용에 관한 연구 (A Study on Applying the ${\mu}$-LMS Algorithm to the Adaptive Antenna Systems)

  • Shin, Yoon-Ki
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.170-177
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    • 1986
  • The adaptive array antenna with the LMS algorithm has the advantage in that it can perform train't because of its slower convergencerate. In this paper, the \ulcornerLMS algorithm is applied to the adaptive array so that the convergence rate can be improved, and the performance of he adaptive array by the \ulcornerLMS algorithm is compared to, that of the LMS adaptive array. It is shown that the adaptive array by the \ulcornerLMS algorithm is superior to the LMS adaptive array in the narrow frequency band.

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닥트내 소음의 능동제어에 관한 연구 (A Study on the Active Noise Control in Duct)

  • 이채봉
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.130-135
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    • 2006
  • 원형관의 닥트를 사용하여 1 차원 구동원으로써 라우드스피커와 환기용 팬을 사용하여 각종 알고리즘인 X-LMS 알고리즘과 Filtered-U 알고리즘 그리고 Full-Feedback Filtered-U 알고리즘으로 구성한 DSP 적응필터를 작동시켜 닥트에 적용할 수 있는 능동소음 제어시스템 실현의 가능성에 대하여 여러 가지 실험을 하였다. 1 차 구동원을 환기용 팬을 사용할 때 2 차 제어용 신호가 환기용 팬에 가까이 있는 탐지 마이크로폰에 혼입되는 현상을 고려한 Full-Feedback Filtered-U LMS 알고리즘을 능동제어 시스템에 적용하여 적응제어 필터를 작동하면 시스템이 발산되지 않고 안정상태에서 주파수 범위 170-250Hz 사이에서 다른 알고리즘에 비하여 소음량이 최대치에서 10dB 정도 감소되었다.

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