• 제목/요약/키워드: ARMA 모델

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구조물에 작용하는 풍압력의 시계열 분석 (Time Series Analysis of Wind Pressures Acting on a Structure)

  • 정승환
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.405-415
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    • 2000
  • 한 구조물에 작용하는 풍압력 시계열이 자기회귀 이동평균(ARMA) 모델을 사용하여 모델화 된다. AR 과정에서 시계열의 현재 값은 유한한 수의 이전 값들의 선형적 결합과 한 백색잡음에 의해 나타난다. MA 과정에서 시계열의 현재값은 유한한 수의 이전 백색잡음들에 선형적이다. ARMA 과정은 AR과 MA 과정의 결합이다. 본 논문에서, AR, MA와 ARMA 모델이 풍압력 시계열에 적용되고, 데이터를 나타내기에 가장 적합한 ARMA 모델을 선정하는 과정이 소개된다. 모델의 변수들은 최대 가능도법을 사용하여 산정되고, 압력 시계열의 시간적 복잡성의 척도인 모델 차수를 최적화하기 위해 AICC 모델 선정 기준이 사용된다. 또한, 모델의 유효성을 조사하기 위해 LBP 검사가 사용된다. 본 연구로부터, AR 과정이 풍압력 시계열을 나타내기에 가장 적합하다는 결론이 얻어진다.

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ARMA 모델을 이용한 모바일 셀룰러망의 예측자원 할당기법 (Predictive Resource Allocation Scheme based on ARMA model in Mobile Cellular Networks)

  • 이진이
    • 한국항행학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.252-258
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    • 2007
  • 무선모바일 통신망에서는 사용자의 이동성보장 기술과 사용자가 요구하는 서비스품질(QoS)을 만족시키기 위한 효율적인 무선자원관리기술이 많이 연구되어 왔다. 본 연구에서는 시계열 예측기법(Time series prediction) 인 ARMA(Auto Regressive Moving Average) 모델을 이용하여 사용자가 요구하는 자원의 양을 예측하여 동적으로 자원을 할당함으로써 사용자의 이동성에 따른 QoS를 보장할 수 있는 자원할당방법을 제안한다. 제안한 방법은 ARMA 예측모델을 사용하여 이전에 핸드오프연결이 사용한 채널 수를 기초로 앞으로 필요로 하는 채널 수를 예측하여 예약함으로써 원하는 핸드오프 손실률에서 서비스가 이루어지도록 한다. 시뮬레이션을 통하여 기존의 RCS(Reserved channel scheme) 방법과 비교하여 핸드오프 연결의 손실률과 자원의 이용률에서 우수함을 보인다.

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자이로의 불규칙 혼합잡음을 고려한 보조항법시스템 칼만 필터 설계 (Kalman Filter Design For Aided INS Considering Gyroscope Mixed Random Errors)

  • 성상만;강기호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.47-52
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    • 2006
  • 불규칙 혼합잡음의 등가 ARMA 모델 표현을 사용하여 자이로의 불규칙 혼합잡음을 고려하는 보조항법시스템 칼만필터 설계 방법을 제안한다. 필터 설계 절차는 먼저 보조항법 시스템에 사용되는 필터는 간접 되먹임 칼만필터임을 고려하여 등가 ARMA 모델로 표현된 자이로 불규칙 잡음의 시간 차분을 구한다. 다음으로 시간 차분된 ARMA 모델을 상태 방정식으로 표현하는데 AR과 MA 차수에 따라 두 가지로 나누어진다. 먼저 AR 차수가 큰 경우 가제어 혹은 가관측 특이형태를 사용한다. MA 차수가 큰 경우에는 몇 단계 이후의 예측치를 상태변수로 하는 상태방정식을 사용하는데, 이때 자이로 출력을 보상하는 값에 따라 다시 고차수 필터와 저차수 필터로 구분된다. 마지막으로 자이로 불규칙 잡음을 보조항법시스템 칼만필터에 포함시켜 최종적인 필터 모델을 얻는다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 고차수 및 저차수 필터 모두 혼합잡음을 백색잡음으로 간주한 기존의 필터보다 항법오차를 감소시킬 수 있음을 보임으로써 그 효용성을 제시한다.

ARMA 모델을 이용한 적응 모델예측제어에 관한 연구 (Adaptive model predictive control using ARMA models)

  • 이종구;김석준;박선원
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.754-759
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    • 1993
  • An adaptive model predictive control (AMPC) strategy using auto-regression moving-average (ARMA) models is presented. The characteristic features of this methodology are the small computer memory requirement, high computational speed, robustness, and easy handling of nonlinear and time varying MIMO systems. Since the process dynamic behaviors are expressed by ARMA models, the model parameter adaptation is simple and fast to converge. The recursive least square (RLS) method with exponential forgetting is used to trace the process model parameters assuming the process is slowly time varying. The control performance of the AMPC is verified by both comparative simulation and experimental studies on distillation column control.

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지진계 저주파수 잡음의 ARMA 모델링 및 칼만필터를 이용한 지진계 동적범위 향상 방법 (A Method to Enhance Dynamic Range for Seismic Sensor Using ARMA Modelling of Low Frequency Noise and Kalman Filtering)

  • 성상만;이병렬;원장호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.43-48
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    • 2015
  • 본 연구에서는 지진계 센서의 동적범위를 향상시키는 새로운 방법을 제안하였다. 먼저, 센서에 포함된 저주파수 대역 잡음을 ARMA(Auto Regresive Moving Average) 모델로 모델링하고 시스템 식별 방법으로 그 모델을 식별한다. 다음으로, 모델링된 잡음과 지진파 입력을 칼만필터 식에 포함하여 칼만필터에 의한 지진파입력을 추정한다. 제안한 방법을 새로이 개발된 MEMS 기반 3축 가속도 형태의 지진계에 적용하여 성능을 검증하였다. 시험 결과는 제안한 방법이 단순한 LPF(Low Pass Filter)를 사용한 경우에 비해 동적범위를 개선시킴을 보여준다.

공분산형 ARMA 고속 Transversal 필터에 관한 연구 (A Covariance Type ARMA Fast Transversal Filter)

  • 이철희;장영수
    • 한국음향학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.67-79
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    • 1992
  • 적응방식이나 실시간 처리에 적합한 온라인 ARMA 계수추정을 위하여 공분산형 ARMA 고속 transversal 필터 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 ARMA 모델의 경우 상관함수 행렬의 이동불변 특성이 각 블록 별로 만족함을 이용하여 ELS(Extended Least Squares)를 공분산형의 경우에 대해 고속 시갱신 알고리즘으로 구현한 것으로서, 알고리즘의 유도에는 사영연산자를 이용한 기하학적 접근방식을 사용하였다. 제안된 알고리즘은 13N+37 MADPR의 연산량을 필요로 하며, AR부분과 MA부분의 차수를 달리할 수 있다.

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CIMS에서 다변량 ARMA 공정제어 (Multivariate Autoregressive Moving Average(ARMA) process Control in Computer Integrated Manufacturing Systems (CIMS))

  • 최성운
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제15권26호
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    • pp.181-187
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    • 1992
  • 본 논문은 CIMS에서 적응되는 ARMA 공정제어의 새로운 3단계절차를 제안한다. 첫번째 단계는 다변량 ARMA모델을 식별하여 모수를 추정하고, white noise로 진단된 잔차 series에 대하여 다변량 제어통계량(즉, 다변량 Hotelling T$^2$통계량, 다변량 CUSUM, 다변량 EWHA 통계량, 다변량 MA 통계량)등을 계산한다. 마지막으로 본 논문에서 제안한 8가지 다변량 제어통계량을 상호비교하여 이상점을 발견한다.

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ARMA시스템을 이용한 머리전달함수 저차 모델링 (Low-Order Modeling of HRTF using ARMA-System)

  • 김홍철;이우섭;이원철
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2000년도 하계학술발표대회 논문집 제19권 1호
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    • pp.203-206
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    • 2000
  • 입체음향 시스템에서 모노음에 방향감을 제어하기 위한 방법으로 FIR 필터 형태의 머리전달함수( HRTF : Head-Related Transfer Function)를 사용한다. 그러나 이때 사용되는 FIR형태의 머리전달함수는 높은 차수를 가지고 있어 실시간 음상정위 처리가 어려운 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 FIR 형태의 머리전달함수를 ARMA 시스템 인지기법을 이용하여 저차의 IIR필터 형태로 모델링하여 실시간 데이터 처리가 가능하도록 하였다. 본 논문에서 제안하는 ARMA 시스템 인지기법을 이용하게 되면 주어진 고차의 FIR형태의 머리전달함수를 다양한 안정성을 갖는 IIR모델들을 얻을 수 있으며, 이들 중 적절한 스펙트럼오차를 갖는 저차의 IIR모델을 선택 할 수 있다.

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ARMA기반의 데이터 예측기법 및 원격조작시스템에서의 응용 (ARMA-based data prediction method and its application to teleoperation systems)

  • 김헌희
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권1호
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    • pp.56-61
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    • 2017
  • 본 논문은 시간지연이 있는 데이터의 예측기법과 햅틱기반의 원격조작시스템에서의 응용방법을 다룬다. 일반적으로 네트워크 환경은 데이터 전송에 따른 시간지연이 필수적으로 동반되며, 햅틱기반의 원격조작시스템이 이러한 네트워크 환경에 구현되는 경우 시간지연으로 인해 전체 시스템의 성능저하를 피할 수 없다. 이러한 상황을 고려하여, 본 논문은 ARMA모델을 기반으로 모델파라미터의 학습방법과 실시간 예측을 위한 재귀적 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 가상공간에 놓인 물체에 대하여 양방향 햅틱 상호작용의 상황에서 5ms의 샘플링 주기로 획득한 햅틱데이터에 적용되며, 그 결과로서 100ms 이후의 값을 예측함에 있어 위치수준 오차 1mm이내의 예측성능을 보였다.

개선된 ARMA FTF 알고리즘을 이용한 ECG 신호의 스펙트럼 해석 (Spectral Analysis of the ECG Using the Improved ARMA FTF Algorithm)

  • 남현도;안동준;이철희
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.395-400
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    • 1994
  • ECG 신호해석을 위해서는 고해상도 스펙트럼 해석이 필수적이다. ECG 신호의 주파수 해석을 위하여 많이 사용된고 있는 FFT(Fast Fourier Transform)는 데이타 수가 적을때는 해상도가 나쁘고 Gibb의 현상을 보인다. ARMA 모델을 이용한 고해상도 스펙트럼 해석을 위하여 ARMA FTF(Fast Transversal Filter)알고리즘을 사용하였으며 ARMA FTF알고리즘의 불안정의 원인을 분석하고 이의 개선책을 제시하였다. 제안된 알고리즘을 사용하여 ECG 신호의 스펙트럼 해석에 적용하여 좋은 결과를 얻었다. 본 연구의 결과는 FFT를 사용한 결과보다 굴곡이 작아 컴퓨터를 이용한 진단에 유용하게 사용될 수 있으리라 생각된다.

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