• 제목/요약/키워드: 최소평균자승 오차 추정

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Sparse 채널에서 최소평균오차 경계값 분석을 통한 채널 추정 기법의 성능 비교 (Performance evaluation of estimation methods based on analysis of mean square error bounds for the sparse channel)

  • 김현수;김재영;박건우;최영관;정재학
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.53-58
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    • 2012
  • 본 논문에서는 sparse 채널에서 대표적인 채널 추정 기법들의 오차 성능을 비교 및 분석한다. 오차 성능을 비교하기 위해 크라머-라오 경계를 이용하여 최소평균자승오차 추정기법의 하한 경계를 구하고 이를 정합 추적 기법의 상한 경계와 분석한다. 분석 결과로부터 추정 탭 개수와 신호 대 잡음비에 따라 기존에 sparse 채널에서 효율적인 추정기법으로 알려진 정합 추적 기법보다 최소평균 자승오차 추정기법의 오차가 적을 수 있음을 보인다. 레일리이 페이딩 분포를 갖는 두 개의 sparse 채널에 대한 전산모의실험 결과 신호 대 잡음비에 따라 두 추정 기법의 오차 성능이 반전되는 경우를 보였다.

최소평균사승 적응알고리즘의 수렴특성 분석 (Convergence Analysis of the Least Mean Fourth Adaptive Algorithm)

  • 조성호;김형중;이종원
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제14권1E호
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    • pp.56-64
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    • 1995
  • 최소평균사승 적응알고리즘은 추정오차의 평균사승값을 최소화하는 추정경도방법 가운데 하나이다. 알고리즘의 잠재적인 여러 장점에도 불구하고, 이 알고리즘은 현재 기존의 최소평균자승 알고리즘 보다 실제 적게 주목받고 있다. 그 이유는 최소평균사승 알고리즘의 수렴특성에 관한 통계적 분석이 최소평균자승 알고리즘에 비해 매우 어렵고, 따라서 아직 알고리즘에 대해 모르는 분분이 많이 때문으로 보인다. 본 논문에서는 적응필터의 입력신호가 평균이 영이고 시불변 가우시안 랜덤신호일 경우 최소평균사승 적응알고리즘의 통계적인 수렴특성에 대하여 연구하였다. 이를 위해, 시스템인지 모드에서 알고리즘의 평균 및 평균자승 특성을 나타내는 일련의 관계식을 유도하였다. 그리고 알고리즘의 평균특성이 수렴하기 위한 조건을 찾았는데, 여기서 최소평균사승 적응알고리즘의 수렴특성이 초기치의 선택에 크게 좌우됨을 알 수 있었다. 또한 최소 평균사승 알고리즘의 성능을 기존의 최소평균자승 알고리즘과 실험적으로 비교하였고, 두개의 알고리즘이 정상상태에서 같은 값의 평균자승추정오차를 갖을 때 최소평균사승 알고리즘이 치소평균자승 알고리즘에 비해 매우 빠른 수렴속도를 갖을수 있음을 확인하였다.

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능동 소나 위치 추정 성능 비교 및 최적 수신망 배치 (Comparison of Active Sonar Target Positioning Performance and Optimal Sensor Arrangement)

  • 박치현;홍우영;고한석;김인익
    • 한국음향학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.224-232
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    • 2003
  • 본 논문에서는 능동 소나의 구성 방법 및 관측 오차에 따른 위치 추정 성능에 대해서 다룬다. 능동 소나는 구성 방법에 따라서 크게 단상태 (Monostatic) 소나, 양상태 (Bistatic) 소나, 다중상태 (Multistatic) 소나로 분류될 수 있으며, 각각의 오차에 대한 특성이 서로 다르다 각 수신기가 거리 정보와 방위 정보를 얻을 수 있다는 가정하에 단상태, 양상태 소나와 다중상태 소나의 위치 추정 성능에 대해 비교해 보고 기존의 정보 융합 방법인 최소 자승법 (LS: Least square)에 가중치를 주는 가중치 최소 지승법 (WLS: Weighted least square)을 제안하였다. 또한, 제안된 방법을 이용하여 수신기의 수, 송수신기간 거리와 위치 추정 성능과의 연관성에 대하여 알아보고 효과적인 다중상태 소나 배치에 대한 연구를 수행하였다. 모의 실험결과 다중상태 소나의 위치 추정 제곱근 오차평균이 단상태 소나에 비해 약 35.98%, 양상태 소나에 비해 약 37.45% 우수한 것을 볼 수 있었으며 WLS가 LS에 비해 평균 7.4% 우수한 성능을 나타내었고 각 센서에 입력되는 정보의 분산 차가 클수록 성능 향상율이 증가하는 경향을 보였다.

최소평균절대값삼승 (LMAT) 적응 알고리즘: Part I. 평균 및 평균자승 수렴특성 (Least mean absolute third (LMAT) adaptive algorithm:part I. mean and mean-squared convergence properties)

  • 김상덕;김성수;조성호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.2303-2309
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    • 1997
  • 본 논문에서는 고차통계에 의한 적응알고리즘 가운데 오차의 평균절대값삼승(LMAT)을 최소화하는 알고리즘의 수렴특성에 대하여 분석하였다. 사용된 입력신호가 Gaussian 분포를 갖는다는 가정하에 알고리즘의 평균자승 추정오차와 필터계수의 평균 및 평균자승 특성에 대해 정량적인 분석을 수행하였으며, 이에 대한 관계식을 각각 유도하였다. 이론적으로 분석된 결과는 컴퓨터 모의실험에 의하여 그 타당성을 검증하였고, 이론치와 실험치가 거의 일치함을 확인하였다.

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한강유역의 중소하천에 대한 계획하폭 산정 (Determination of Design Width for Medium Streams in the Han River Basin)

  • 전세진;안태진;박정응
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.675-684
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    • 1998
  • 본 연구는 한강유역 중소하천 계획하폭 산정공식을 결정하기 위하여 216개 구간의 중소하천에서의 계획홍수량, 유역면적, 하상경사, 실제하폭을 수집한 후, 1) 최소자승법(least squares, LS), 2) 최소중간치자승법(least median squares, LMS) 및 3) 재가중최소자승법(reweighted least squares, RLS)을 이용하여 경험적인 계획 하폭 공식을 결정하였다. 한강유역에서의 기존하폭 산정공식과 비교하기 위하여 계획하폭 산정공식의 형식은 6가지 형으로 고려하였다. 기존하폭공식과 6가지 형의 공식을 평가하기 위하여 평균제곱근오차, 절대평균오차 및 평균오차를 계산하여 비교 검토한 결과, 하폭공식의 형식으로는 본 연구의 하폭-계획홍수량-하상경사로 표현된 공식이 적합한 것으로 나타났다. 본 연구에서 추정된 계획하폭 산정공식은 한강유역 중소하천 설계시 계획하폭 결정의 지표로 적용될 수 있으리라 기대된다.

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기울기 평균 벡터를 사용한 가변 스텝 최소 자승 알고리즘과 시변 망각 인자를 사용한 시변 음향 채널 추정 (An time-varying acoustic channel estimation using least squares algorithm with an average gradient vector based a self-adjusted step size and variable forgetting factor)

  • 임준석
    • 한국음향학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.283-289
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    • 2019
  • RLS(Recursive-least-squares) 알고리즘은 수렴성이 좋고, 수렴 후 오차 수준도 우수한 것으로 알려져 있다. 그러나 알고리즘 내에 역행렬 계산이 포함되어 수치적 불안정성을 나타내는 단점도 있다. 본 논문에서는 언급한 불안정성을 회피하기 위해서 역행렬이 없지만 수렴성이 유사한 알고리즘을 제안한다. 이를 위해서 기울기 평균 벡터를 사용한 가변 스텝 최소 자승 알고리즘을 사용한다. 또 시변 채널 추정에 우수한 성능을 내기 위해서 계산량이 적은 가변 망각인자를 도입한다. 시뮬레이션을 통해서 기존 RLS와의 성능을 비교하고 그 유사성을 보인다. 또 시변 채널에서 가변 망각인자의 우수성도 보인다.

최소평균절대값삼승 (LMAT) 적응 알고리즘: Part II. 알고리즘의 성능 평가 (Least mean absolute third (LMAT) adaptive algorithm:part II. performance evaluation of the algorithm)

  • 김상덕;김성수;조성호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.2310-2316
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    • 1997
  • 본 논문에서는 고차통계에 의한 적응알고리즘 가운데 오차의 평균절대값삼승 (LMAT)을 최소화하는 알고리즘과 이미 널리 사용되고 있는 경쟁 알고리즘의 성능을 서로 비교 평가하였다. 사용된 입력선호가 Gaussian 분포를 갖는다는 가정하에, LMAT 알고리즘의 정상상태 추청오차에 대한 평균자승특성 근사식을 유도하였다. 유도된 근사식은 컴퓨터 모의실험을 통하여 그 타당성을 검증하였다. LMAT 알고리즘 및 경쟁 알고리즘들이 정상상태에서 같은 값의 평균자승추정오차를 갖는 경우에 대하여 각 알고리즘의 수렴속도를 비교하였고, LMAT 알고리즘의 우수한 수렴 성능을 알 수 있었다 특히, 입력신호의 eigenvalue spread ratio 및 measurement noise power 등 환경이 변화함에도 불구하고 LMAT 알고리즘이 여전히 나은 특성을 보임을 알 수 있었다.

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적응 신호처리기법을 이용한 능동 소음제어에 관한 연구 (A Study on the Active Noise Control Using the Adaptive Signal Processing Technique)

  • 이태연;김철호;오재응
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.809-823
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    • 1991
  • 본 연구에서는 Wiener 필터링 이론에 의하여 소음원의 입력신호에 대한 최적 한 예측을 할 수 있는 최적예측기(optimal predictor)로써 부가적인 음을 발생시키고 입력신호 및 출력신호 간의 차인 오차를 최소화시키도록 하는 적응신호처리방법에 대 해 설명하고 이러한 적응 신호처리 방법을 이용한 능동 소음 제어 방법을 제시하였다. 이와 아울러 제어계의 환경 변화에 따른 파라메타의 변화에 적응적으로 응답이 가능해 야 하는 적응 소음 제어계에서, 음향궤환과 함께 필히 고려해야하는 부가적인 전달함 수-모델과 스피커를 포함하는 보조경로 및 오차미이크로폰을 포함하는 오차경로의 전 달함수의 영향을 고려한 능동소음제어에 대해 연구하였다.

유전알고리즘을 이용한 OD 추정모형의 개발과 적용에 관한 연구 (서울시 내부순환도로를 대상으로) (Development and application of GLS OD matrix estimation with genetic algorithm for Seoul inner-ringroad)

  • 임용택;김현명;백승걸
    • 대한교통학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.117-126
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    • 2000
  • 링크에서 관측된 교통량과 기존의 기종점표(Origin-Destination matrix)를 결합해 새로운 OD를 추정하고자 하는 연구들은 1980년대부터 20여년간 많은 연구자들을 통해 논의되어 왔다. 특히 최근들어 ITS 등의 보급으로 교통관리를 위한 기본자료로서 링크 교통량의 관측이 확대되면서, 도시고속도로 및 간선도로 관리, 경로안내 시스템 등에 사용될 목적으로 링크관측교통량 자료를 이용한 OD 추정의 필요성이 더욱 높아지고 있다. OD 추정을 위해 사용되는 기존기법으로는 여러 가지가 있으나 가장 대표적인 기법으로는 베이지안 추정을 이용하는 통계적 방법(Maher, 1983), Entropy 극대화 규칙을 이용하는 방법(Van Zuylen and Willumsen, 1980; Fisk and Boyce, 1983; Fisk, 1989), 최우추정법을 이용한 방법(Spiess, 1987), 그리고 일반화 최소자승법을 이용하는 방법(Gothe et al., 1989; Bell, 1997; Yang et al., 1992) 등이 있다. 본 연구에서는 이러한 방법들 중 최소자승법을 이용해 OD추정모형을 구축하고, 최적해를 얻기 위하여 유전알고리즘(Genetic Algorithm)을 이용한 알고리즘을 개발하였다 또한, 개발된 모형을 통해 얻은 결과를 Spiess(1990)가 제시하여 현재 EMME/2에서 사용되고 있는 Gradient method의 결과와 비교하였다. 본 연구에서는 모형의 추정력 비교를 위해 각 기종점 통행량의 평균 추정오차 외에 동일한 기점을 갖는 기종점 통행량 간의 규모순위(OD 구조) 추정력을 확인하였다. 서울시 내부순환도로를 분석대상으로 하여, 대상지역에서 오전에 조사된 OD를 기존(Target) OD로 사용하였고, 오후의 OD를 추정대상 OD로 설정하였으며, 각 링크에서 오후에 조사된 실제교통량을 링크 관측교통량으로 사용하였다. 분석결과 유전알고리듬을 이용한 최소자승법을 통해 얻은 결과가 Gradient method를 통해 얻은 결과에 비해 우수한 것으로 나타났다.

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구간통행속도 추정을 위한 고속도로 검지기자료 처리기법 개발 (Quality of Departure Time Based On-line Link Travel Time Estimates)

  • 박동주;김재진;노정현;김상범
    • 한국도로학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.145-154
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 출발시각기준 실시간 링크통행시간 추정정보의 질을 평가하는 것이다. 이에 본 연구는 통행시간 정보의 질을 정확성(추정오차)과 신속성(시간처짐) 측면에서 평가하였다. 그리고 통행시간 정보의 질과 링크길이 및 혼잡수준과의 관계를 규명하였다. 분석결과, 출발시각기준 실시간 링크통행시간 추정정보의 정확성과 신속성은 서로 상충관계임을 알 수 있었다. 또한 정확성을 나타내는 '추정오차' 는 계통오차(systematic error)와 혼잡수준을 반영하는 평균자승오차(MSEE)로 구성되는 것으로 분석되었다 시간처짐은 '최소시간처짐', '혼잡에 의한 시간처짐', '갱신간격에 의한 시간처짐'으로 구분하여 평가하였다. 이를 실제 AVI자료에 적용한 결과, 링크길이와 혼잡수준에 관계없이 추정오차가 5%일 때, 시간처짐은 약 10분 정도 발생하는 것으로 나타났다.

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