• 제목/요약/키워드: 최소 평균 제곱(LMS)

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점근상대효율을 이용한 최소평균제곱 계열 적응여파기의 성능 비교 (The Comparison of the Performance for LMS Algorithm Family Using Asymptotic Relative Efficiency)

  • 손원
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제37권6호
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    • pp.70-75
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    • 2000
  • 이 논문은 최소평균제곱계열 적응여파기의 성능을 동일한 수렴속도를 가지는 조건에서 최소평균제곱 알고리즘에 대한 상대적인 성능을 점근상대효율을 이용하여 분석하였다. 분석된 최소평균제곱 계열 알고리즘은 Hybrid II 및 MZF(Modified Zero Forcing) 알고리즘이다. 이들은 최소평균제곱 알고리즘을 단순화한 형태로서 각각 입력신호의 부호정보, 오차신호와 입력신호의 부호정보를 사용한다. 각 알고리즘에 대한 추정기의 점근상대효율은 동일수렴속도 조건에서 분석되었으며, 적응등화기에 대한 모의실험이 분석결과를 확인하기 위하여 수행되었다. 각 알고리즘에 대하여 유도된 점근상대효율에 대한 명시적 표현은 모의실험결과와 유사한 결과를 가졌으며, 점근상대효율은 입력신호와 오차신호간의 상관계수 값에만 좌우된다는 것이 밝혀졌다.

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양방향 최소 평균 제곱 알고리듬과 반향 제거로의 응용 (The Bi-directional Least Mean Square Algorithm and Its Application to Echo Cancellation)

  • 권오상
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권12호
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    • pp.1337-1344
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    • 2014
  • 디지털 가입자회선과 같은 통신에서 반향 제거기의 목적은 수신 경로에서 하이브리드 회로에 의해 누출되는 전송 신호를 보상하는 것이다. 일반적으로 전이중 통신에서 사용되는 반향 제거기는 지엽적인 신호에 의해 동작되는 적응 시스템이며, 최소 평균 제곱 알고리듬으로 구현된 반향 제거기가 많이 사용되어 왔지만 적은 계산 양의 장점을 가지는 반면에 느린 수렴 성능을 보인다. 또한, 반향 제거기의 길이는 성능과 수렴속도에 직접적인 영향을 미치며, 긴 시간동안 변화하는 반향을 제거하기 위해서는 반향 제거기의 계수 개수가 커야 하는데, 이것은 적응 필터의 수렴 속도를 감소시킨다. 본 논문에서는 통신 채널에서의 반향 제거에 대한 새로운 방법을 제안한다. 제안한 방법은 순방향 알고리듬과 역방향 알고리듬의 가중 결합으로 구성된 양방향 최소 평균 제곱 알고리듬을 사용하여 반향 제거기의 최적의 계수를 계산한다. 마지막으로 수학적 해석 및 모의실험을 통해 제안한 반향 제거기가 계산 양의 증가가 없이 거의 동일한 계산 양으로 기존의 반향 제거기보다 수렴 속도가 빠르다는 사실을 확인하였다.

다중 정현파의 능동소음제어를 위한 Filtered-x 최소 평균제곱 적응 알고리듬 수렴 연구 (Convergence of the Filtered-x Least Mean Square Adaptive Algorithm for Active Noise Control of a Multiple Sinusoids)

  • 이강승
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.239-246
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    • 2003
  • Application of the filtered-x Least Mean Square(LMS) adaptive filter to active noise control requires to estimate the transfer characteristics between the output and the error signal of the adaptive controller. In this paper, we derive the filtered-x adaptive noise control algorithm and analyze its convergence behavior when the acoustic noise consists of multiple sinusoids. The results of the convergence analysis of the filtered-x LMS algorithm indicate that the effects of the parameter estimation inaccuracy on the convergence behavior of the algorithm are characterized by two distinct components Phase estimation error and estimated gain. In particular, the convergence is shown to be strongly affected by the accuracy of the phase response estimate. Simulation results are presented to support the theoretical convergence analysis.

복수정현파 소음제거를 위한 Filtered-x LMS 알고리듬의 수렴 특성에 관한 연구 (Convergence of the Filtered-x LMS Algorithm for Canceling Multiple Sinusoidal Acoustic Noise)

  • 이강승;이재천;윤대희;강영석
    • 한국음향학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.40-49
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    • 1995
  • Filtered-x 최소 평균 제곱(LMS:Least Mean Square) 적응 필터가 능동 소음 제거에 사용될 때 적응 필터 출력과 오차신호 사이의 전달 특성 추정이 요구된다. 본 논문은 소음이 복구 정현파(multiple sinusoids) 신호로 구성될 때 filtered-x 적응 소음 제거 알고리듬을 유도하고 수렴 특성을 이론적으로 분석하였다. 알고리듬의 수렴 분석 결과, 알고리듬에 사용되 파라미터 추정의 부정확성으로 수렴 성능 저하를 가져오는데 위상 추정 오차와 추정 이득에 의하여 특정 지워진다는 사실을 알았다. 특히, filtered-x 최소 평균 제곱 알고리듬의 수렴은 위상 응답 추정의 정확도로부터 많은 영향을 받는다는 것을 보였다. 이 알고리듬에 대한 컴퓨터 모의 실험 결과 이론적인 수렴 분석과 잘 일치함을 보였다.

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양방향 Filtered-x 최소 평균 제곱 알고리듬에 대한 실험적인 연구 (Experimental Study on Bi-directional Filtered-x Least Mean Square Algorithm)

  • 권오상
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.197-205
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    • 2014
  • In applications of adaptive noise control or active noise control, the presence of a transfer function in the secondary path following the adaptive controller and the error path, been shown to generally degrade the performance of the Least Mean Square (LMS) algorithm. Thus, the convergence rate is lowered, the residual power is increased, and the algorithm can become unstable. In general, in order to solve these problems, the filtered-x LMS (FX-LMS) type algorithms can be used. But these algorithms have slow convergence speed and weakness in the environment that the secondary path and error path are varied. Therefore, I present the new algorithm called the "Bi-directional Filtered-x (BFX) LMS" algorithm with nearly equal computation complexity. Through experimental study, the proposed BFX-LMS algorithm has better convergence speed and better performance than the conventional FX-LMS algorithm, especially when the secondary path or error path is varied and the impulsive disturbance is flow in.

LMS 기반 적응 등화기에서 빠른 수렴을 위한 기준신호 변형 (Modification of the Reference Signal for Fast Convergence in LMS-based Adaptive Equalizers)

  • 이기헌;최진호;박래홍;송익호;박재혁;이병욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.939-951
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    • 1994
  • 최소 평균 제곱(least mean squares) 알고리듬에 기반을 둔 적응 동화기의 수렴속도는 입력신호의 공분산 행렬에 의해 결정된다. 공분산 행렬의 고유값 spread가 1에 가까울때 수렴속도는 매우 빠르다. 본 논문에서는 LMS 기반 적응 동화기의 빠른 수렴을 위해 통계적으로 주어진 채널에 적합한 변형된 기준신호를 제안하였다. 이론적인 분석과 모의실험을 통해 LMS 기반 적응 동화기의 빠른 수렴을 얻는데 이 변형 방법이 효과적임을 알 수 있었다.

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양방향 Filtered-x 최소 평균 제곱 알고리듬에 대한 해석 (Analysis of Bi-directional Filtered-x Least Mean Square Algorithm)

  • 권오상
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.133-142
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    • 2014
  • The least mean square(LMS) algorithm has been popular owing to its simplicity, stability, and availability to implement. But it inherently has a problem of slow convergence speed, and the presence of a transfer function in the secondary path following the adaptive controller and the error path has been shown to generally degrade the stability and the performance of the LMS algorithm in applications of acoustical noise control. In general, in order to solve these problems, the filtered-x LMS (FX-LMS) type algorithms can be used and the bi-directional Filtered-x LMS(BFXLMS) algorithm is very attractive among them, which increase the convergence speed and the performance of the controller with nearly equivalent computation complexity. In this paper, a mathematical analysis for the BFXLMS algorithm is presented. In terms of view points of time domain, frequency domain, and stochastic domain, the characteristics and stabilities of algorithm is accurately analyzed.

최소평균 사제곱 (LMF) 및 최소평균 제곱과 사제곱을 혼합한 형태 (LMSF)의 블라인드 등화 알고리즘에 관한 연구 (A Study on Least Mean Fourth (LMF) and Least Mean Squares-Fourth (LMSF) Blind Equalization Algorithm)

  • 윤태성;변윤식
    • 한국음향학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.38-44
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    • 1997
  • 본 연구에서는 Bussgang 계열의 복소수형 LMF-Sato 및 LMSF-Sato 블라인드 등화 알고리즘을 유도한 후, 이들 알고리즘에 대한 수렴속도, 정상상태에서의 수렴특성 및 안정성을 기종의 LMS-Sato 및 LMSF-Sato 알고리즘이 LMS-Sato 알고리즘에 비해 더 나은 수렴 특성을 보여 주었다. 그러나 계수벡터의 초기 추정오차가 큰 경우 LMF-Sato 알고리즘에 비해 더 나은 수렴 특성을 보여 주었다. 그러나 계수벡터의 초기 추저오차가 큰 경우 LMF-Sato 알고리즘은 안정성이 떨어지는 특성을 보여준 반면, LMSF-Sato 알고리즘은 좋은 수렴 특성과 견실성을 고루 갖추고 있음을 보여 주었다.

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충격성 잡음이 있는 수중 통신 채널의 적응 등화를 위한 확률밀도함수 정합 알고리듬 (Adaptive Equalization using PDP Matching Algorithms for Underwater Communication Channels with Impulsive Noise)

  • 김남용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권10B호
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    • pp.1210-1215
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    • 2011
  • 이 논문에서는 다중경로 특성과 충격성 잡음이 있는 수중 통신 채널에 대해 확률밀도함수 정합 방법에 근거한 적응등화 알고리듬을 소개하고 결정 궤환을 적용한 확률밀도함수 정함 알고리듬을 제안하였다. 기존의 제곱평균오차 기반의 최소평균제곱 (LMS) 알고리듬은 수중통신 채널의 충격성 잡음과 다중경로 채널을 보상하지 못하는 현상을 보였다. 충격성 잡음에 효과적인 면역성을 보인 선형 확률밀도함수 정합 알고리듬도 열악한 다중경로 환경에서는 만족스럽지 못한 성능을 나타났다. 한편, 제안한 결정 궤환 구조의 비선형 확률밀도함수 정합 알고리듬은 수중 통신 채널의 다중경로 특성과 충격성 잡음에 대해 탁월한 강인성을 가짐을 모의실험을 통해 입증되었다.

가변 스텝 크기 알고리즘을 이용한 CATV 수신기용 블라인드 등화기의 성능 향상에 관한 연구 (A Study on the Performance Enhancement of Blind Equalizer for CATV Receiver Using the Variable Step Size Algorithm)

  • 이현철;조일준;진현수;김성환
    • 한국음향학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.33-40
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    • 1996
  • 이 논문에서는 CATV 수신기에서 QAM 복조에 널리 이용되는 stop-and-go 알고리즘을 기본으로 한 블라인드 등화기의 상호 절충(trade-off)문제를 해결하였다. Stop-and-go 알고리즘은 탭 가중치의 적응 과정에서 최소 제곱 평균(least mean square) 알고리즘을 이용하였기 때문에 등화기의 구조가 간단하기는 하지만 전형적인 최소 제곱 평균 알고리즘과 같이 수렴 속도와 정상 상태 오차 사이에 상호 절충 문제가 존재한다. 정상 상태 오차를 일정한 수준으로 유지하면서 수렴 속도를 높이기 위해 가변 스텝 크기 알고리즘을 이용하였다. 동일 수준의 정상 상태 오차를 기준으로 하였을 때, 가변 스텝 크기 알고리즘을 이용한 stop-and-go 알고리즘이 상수 스텝 크기를 이용한 알고리즘에 비해 수렴 속도가 $36%{\sim}56%$ 향상되었다.

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