• 제목/요약/키워드: Adaptive Modulus

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Performance Analysis of Electrical MMSE Linear Equalizers in Optically Amplified OOK Systems

  • Park, Jang-Woo;Chung, Won-Zoo
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제15권3호
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    • pp.232-236
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    • 2011
  • We analyze the linear equalizers used in optically amplified on-off-keyed (OOK) systems to combat chromatic dispersion (CD) and polarization mode dispersion (PMD), and we derive the mathematical minimum mean squared error (MMSE) performance of these equalizers. Currently, the MMSE linear equalizer for optical OOK systems is obtained by simulations using adaptive approaches such as least mean squared (LMS) or constant modulus algorithm (CMA), but no theoretical studies on the optimal solutions for these equalizers have been performed. We model the optical OOK systems as square-law nonlinear channels and compute the MMSE equalizer coefficients directly from the estimated optical channel, signal power, and optical noise variance. The accuracy of the calculated MMSE equalizer coefficients and MMSE performance has been verified by simulations using adaptive algorithms.

Prediction of ultimate load capacity of concrete-filled steel tube columns using multivariate adaptive regression splines (MARS)

  • Avci-Karatas, Cigdem
    • Steel and Composite Structures
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    • 제33권4호
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    • pp.583-594
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    • 2019
  • In the areas highly exposed to earthquakes, concrete-filled steel tube columns (CFSTCs) are known to provide superior structural aspects such as (i) high strength for good seismic performance (ii) high ductility (iii) enhanced energy absorption (iv) confining pressure to concrete, (v) high section modulus, etc. Numerous studies were reported on behavior of CFSTCs under axial compression loadings. This paper presents an analytical model to predict ultimate load capacity of CFSTCs with circular sections under axial load by using multivariate adaptive regression splines (MARS). MARS is a nonlinear and non-parametric regression methodology. After careful study of literature, 150 comprehensive experimental data presented in the previous studies were examined to prepare a data set and the dependent variables such as geometrical and mechanical properties of circular CFST system have been identified. Basically, MARS model establishes a relation between predictors and dependent variables. Separate regression lines can be formed through the concept of divide and conquers strategy. About 70% of the consolidated data has been used for development of model and the rest of the data has been used for validation of the model. Proper care has been taken such that the input data consists of all ranges of variables. From the studies, it is noted that the predicted ultimate axial load capacity of CFSTCs is found to match with the corresponding experimental observations of literature.

Nonconstant Modulus 신호에서 NM-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 해석 (Performance Analysis of NM-MMA Adaptive Equalization Algorithm in Nonconstant Modulus Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.113-118
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    • 2017
  • 본 논문에서는 nonconstant modulus 신호에서 기존 MMA 알고리즘의 수렴 속도를 개선하고 SE-MMA 알고리즘의 높은 MSE를 줄일 수 있는 NM-MMA (Novel Mixed-Multi Modulus Algorithm) 알고리즘을 제안하며, 이의 등화 성능을 해석하였다. NM-MMA에서는 비용 함수로서 기존 MMA와 SE-MMA 비용 함수의 gradient vector 를 적절한 가중치의 합으로 구성하여 탭 계수 갱신에 이용하므로서 수렴 속도와 MSE 성능을 개선할 수 있다. 이를 위하여 동일한 채널과 스텝 크기 및 신호대 잡음비를 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며 성능 해석을 위한 지수로는 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, MSE와 SER을 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 제안 NM-MMA는 기존 MMA의 수렴 속도를 개선하고, SE-MMA보다 적은 MSE 성능과 SER 성능을 얻을 수 있음을 확인하였다.

16-QAM 신호에대한 병렬 구조와 단일 구조를 갖는 MCMA-MDD 적응 등화기의 성능 평가 (The Performance Evaluation of Parallel and Single Structure MCMA-MDD Adaptive Equalizer for 16-QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.15-22
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    • 2012
  • 본 논문에서는 시분산 채널에서 발생되는 진폭과 위상 찌그러짐을 보상하기위한 적응 등화 알고리즘에서 MCMA와 MDD를 병렬 구조로 구현한 PMCMA-MDD (Paralled Modified Constant Modulus Algorithm-Modified Decision Directed)와 단일 구조로 구현한 DW-MCMA (Dual Weight-Modified Constant Modulus Algorithm)의 성능을 비교, 평가하였다. 이들 알고리즘은 기본적으로 MCMA와 RCA의 축소 신호점을 이용하는 비용 함수를 적용하여 빠른 수렴 속도와 적은 잔류 isi를 얻을 수 있다. 구조적으로 PMCMA-MDD 알고리즘은 2개의 독립적인 등화 필터를 병렬로 사용하며 DW-MCMA 알고리즘은 1개의 등화 필터를 이용하여 2번에 걸쳐 탭 계수를 갱신한다. 2가지 알고리즘에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 수신측에서 복원된 신호 성상도, 잔류 isi 특성 곡선에의한 수렴 시간과 수렴 속도, 정규화 MSE 및 주어진 시분산 채널의 신호대 잡음비에서 SER (Symbol Error Rate)등의 성능을 비교하였으며, 시뮬레이션 결과 모든 성능에서 PMCMA-MDD가 DW-MCMA보다 우월함을 알 수 있었다.

적응 블라인드 CMA 어레이를 이용한 간섭 제거 수신기에 관한 연구 (A Study on Interference Cancelling Receiver with Adaptive Blind CMA Array)

  • 우대호;변윤식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권4A호
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    • pp.330-335
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    • 2002
  • DS-CDMA 시스템에서는 다중 접속으로 인하여 다중 접속 간섭 문제가 발생되어진다. 이 문제를 해결하기 위하여 간섭 제거기가 사용되어졌다. 기존 간섭 제거 수신기는 연속 간섭 제거기와 안테나 어레이를 적용한 구조이다. 이 구조에서 가중치 벡터를 갱신하는 방법에 따라서 방법 I과 II로 구별되어진다. 본 논문에서는 기존 구조에서 가중치 벡터를 갱신하기 위하여 constant modulus 알고리즘의 비용함수를 사용한 적응 블라인드 CMA 어레이 간섭 제거 수신기를 제안하였다. 모의 실험은 가우시안 환경 하에서 SIR과 BER 곡선에 의해서 제안된 수신기와 연속 간섭 제거기예 안테나 어레이를 확장한 기존 간섭 제거 기술들과 비교하였다. 모의 실험 결과, 제안된 수신기가 기존 수신기 방법 I보다 SIR 곡선에서 1.5[dB]의 SIR 이득을 지니고, 방법 II보다는 약 0.5[dB]의 SIR 이득을 지닌다. BER 곡선에서는 방법 I보다는 약 2[dB] SNR 이득을 지니고, 방법II보다는 약 0.5[dB] SNR 이득을 지닌다. 따라서 제안된 간섭 제거기가 기존 간섭 제거 기들보다 더 나은 성능을 지니고 있음을 보여 주고 있다.

QAM 신호 전송에서 MMA 적응 등화 알고리즘의 Robustness 성능 개선 (A Robustness Performance Improvement of MMA Adaptive Equalization Algorithm in QAM Signal Transmission)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.85-90
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    • 2019
  • 본 논문에서는 QAM 신호 전송시 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 줄일 수 있는 기존 MMA (Multi Modulus Algorithm) 적응 등화 알고리즘의 잔류 isi와 robustness 성능을 개선시키기 위한 M-CMA (Multi-Constant Modulus Algorithm)에 관한 것이다. 기존 MMA 알고리즘은 고정된 dispersion constant를 이용한 비용 함수와 오차 함수에 의존하지만, 제안하는 M-CMA 알고리즘은 복수개의 dispersion constant를 이용한 새로운 비용 함수와 오차 함수를 이용한다. 이로 인하여 CMA의 robustness와 MMA의 진폭과 위상의 동시 보상이 가능하게 된다. 제안 M-CMA 알고리즘의 성능을 기존 MMA 알고리즘과 비교하기 위하여 동일한 채널과 잡음 환경하에서 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며, 이를 위한 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi, MD 및 MSE learning 곡선과 robustness를 나타내는 SER을 사용하였다. 시뮬레이션 결과 모든 성능 지수에서 M-CMA가 기존 MMA 보다 robustness와 나머지 성능의 우월함을 확인하였다.

가변 스텝 크기를 적용한 FC-MMA 블라인드 등화 알고리즘의 성능 개선 (A Performance Improvement of FC-MMA Blind Equalization Algorithm based on Varying Step Size)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.101-106
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    • 2019
  • 본 논문에서는 nonconstant modulus 신호 전송에서 채널에서 발생되는 부호간 간섭 영향을 줄이기 위한 FC-MMA 적응 등화 알고리즘에 가변 스텝 크기를 적용하여 등화 성능을 개선할 수 있는 VSS-FC-MMA 알고리즘을 제안한 후, 이의 개선된 성능을 확인하였다. FC-MMA 는 적응 등화를 위한 오차 신호를 얻을 때 신호 심볼의 레벨수를 고려한 수정된 dispersion constant와 고정 스텝 크기를 적용하여 MMA의 수렴 속도를 개선할 수 있지만 정상 상태에서 등화 성능이 열화된다. 논문에서 제안하는 VSS-FC-MMA는 기존 FC-MMA와 가변 스텝 크기를 적용하므로서 정상 상태에서 등화 성능을 개선할 수 있으며, 이를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 이를 위하여 동일한 채널과 신호대 잡음비를 적용할 때 알고리즘의 신호 복원 능력 및 성능 비교를 위한 지수로는 잔류 isi, MSE와 SER을 적용하였다. 시뮬레이션의 결과 제안 VSS-FC-MMA는 FC-MMA보다 잔여량과 SER 성능이 개선되지만, 수렴 속도에서는 1.7배 정도 늦어짐을 확인하였다.

16-QAM 신호에서 Slice 가중치에 의한 S-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 비교 (Performance Comparison of S-MMA Adaptive Equalization Algorithm by Slice Weighting Value in 16-QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.55-61
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    • 2013
  • 본 논문에서는 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐과 잡음의 영향을 최소화하기 위하여 사용되는 S-MMA 적응 등화 알고리즘에서 Slice 가중치에 따른 성능을 비교하였다. 기존의 MMA 알고리즘에서는 등화기의 출력 신호와 송신 신호의 dispersion 상수만을 이용하지만, S-MMA에서는 등화기 출력 신호와 dispersion 상수외에 결정 장치의 출력 신호를 slice 상수만큼 고려하여 채널의 진폭과 위상 찌그러짐을 동시에 보상할 수 있다. 이때 slice 가중치가 적응 등화 알고리즘의 성능에 미치는 영향을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인하며, 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 수렴 특성을 나타내는 잔류 isi, 최대 찌그러짐, MSE와 채널의 신호대 잡음비에 따른 SER을 사용하였다. 시뮬레이션 결과 slice 가중치가 적으면 잔류isi, 최대 찌그러짐과 MSE 성능이 우월하며, 가중치가 큰 경우 SER 성능이 우월함을 확인하였다.

이중 모드를 가지는 적응 블라인드 등화 알고리즘 (Adaptive blind equalization algorithm with dual-mode)

  • 정영화;진용옥
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.2005-2013
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    • 1997
  • MCMA 적응 블라인드 등화 알고리즘은 채널 진폭 등화와 함께 뛰어난 위상 보정 능력은 가지고 있지만, 특별한 형태의 새로운 신호점을 원하는 데이터 심볼점으로 간주하므로써 완전한 등화에 도달시에도 원래의 신호점과의 불일치로 인한 오차가 불가피하며, CMA의 느린 수렴 속도를 따른다. 본 논문에서는 결정 영역을 정하여 결정 영역 밖에서는 기존의 MCMA 에서와 같이 새로운 신호점을 modulus로 하고, 결정 영역 내에서는 각각 원래의 데이터 심볼점을 modulus로 하여 동작하게 하는, 이중 모드를 가지는 적응 블라인드 등화 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 결정 영역내에서 새로운 신호점 대신에 원래의 데이터 심볼점을 이용하므로써 정상상태에서 보다 적은 오차를 가지며, 한편 정상상태로의 급속한 수렴 속도를 가진다. 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안한 알고리즘이 CMA, MCMA 및 Stop-and-Go 등과 같은 기존의 적응 블라인드 등화 알고리즘들에 비해 잔류 심볼간 간섭과 수렴 속도면에서 우수한 성능을 가짐을 확인하였다.

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