• 제목/요약/키워드: Filtered-x LMS algorithm

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FXLMS 알고리즘 수렴성의 기하학적 해석 (Geometric Analysis of Convergence of FXLMS Algorithm)

  • 강민식
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제54권1호
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    • pp.40-47
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    • 2005
  • This paper concerns on Filtered-x least mean square (FXLMS) algorithm for adaptive estimation of feedforward control parameters. The conditions for convergence in ensemble mean of the FXLMS algorithm are derived and the directional convergence properties are discussed from a new geometric vector analysis. The convergence and its directionality are verified along with some computer simulations.

안정화 필터 알고리즘을 적용한 IIR 구조 능동 머플러의 설계 (Design of IIR Structure Active Mufflers using Stabilized Filter Algorithms)

  • 안동준;남현도
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.570-575
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    • 2019
  • 능동 머플러는 자동차 머플러의 배기소음을 저감하기 위하여 능동 소음 제어 기법을 적용하여 구현된다. 기존의 보편적인 Filtered_x LMS 알고리즘은 음향 궤환이 존재할 경우 제어필터의 차수가 매우 커지고 수렴성이 악화되는 문제가 있다. 이를 보완할 수 있는 Recursive LMS 알고리즘은 적응필터의 적응과정에서 쉽게 발산할 수 있어 적용이 제한되어 왔다. 본 논문에서는 수렴 성능과 계산량 부담이 개선되도록 1차 경로와 2차 경로 전달함수의 구조를 IIR 필터로 설계하였으며 IIR 필터 구조의 단점인 안정성 확보를 위해 안정화 필터 알고리즘을 적용하였다. 안정화 필터 알고리즘은 적응과정 중에 음향 궤환에 해당하는 전달함수의 극점이 발산하는 것을 방지하기 위하여 극점을 단위원 내부로 끌어 당기는 역할을 수행한다. 이러한 방법으로 능동 머플러 시스템의 계산량 절감과 수렴성능을 향상시킬 수 있다. 제안한 시스템의 유용성을 보이기 위하여 가변 환경인 디젤 엔진의 배기음향을 대상으로 기존의 Filtered_x LMS 알고리즘과 제안한 시스템과의 성능을 비교하여 그 우수성을 보였으며, 계산량은 절반 이하, 수렴 특성은 4배 이상의 성능을 보였다.

입력크기 변화에 따른 외팔보의 능동진동제어 경향 (Performance tendency of active vibration control on a cantilever beam with variation of input amplitude)

  • 권오철;양인형;윤지현;이정윤;오재응
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.305-344
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    • 2008
  • This paper presents the active control of flexible beam vibration. The beam was excited by a steady-state point force by mini shaker and the control was performed by mini shaker. To perform active control, least-mean-square (LMS) algorithm was used because it can easily obtain the complex transfer function in real-time. So an adaptive controller based on Filtered-X LMS algorithm was used and the controller was defined by minimizing the square of the response at a location of error sensor. In order to fine out performance tendency, input amplitude was changed in several cases and active vibration control was performed.

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능동 소음 제어 시스템의 2차 경로 비선형 특성을 보상하기 위한 적응 비선형 Filtered-X Least Mean Square (FX-LMS) 알고리듬 (A Nonlinear Filtered-X LMS Algorithm for the Nonlinear Compensation of the Secondary Path in Active Noise Control)

  • 정인석;김덕호;남상원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.565-567
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    • 2004
  • In active noise control (ANC) systems, the convergence behavior of the conventional Filtered-X Least Mean Square (FXLMS) algorithm may be affected by nonlinear distortions in the secondary path (e.g., in the power amplifiers, loudspeakers, transducers, etc.), which may lead to degradation of the error-reduction performance of the ANC systems. In this paper, a stable FXLMS algorithm with fast convergence is proposed to compensate for undesirable nonlinear distortions in the secondary-path of ANC systems by employing the Volterra filtering approach. In particular, the proposed approach is based on the utilization of the conventional P-th order inverse approach to nonlinearity compensation in the secondary path of ANC systems. Finally, the simulation results showed that the proposed approach yields a better convergence behavior In the nonlinear ANC systems than the conventional FXLMS.

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능동 충격성 소음 제어를 위한 향상된 수렴 속도를 가지는 Filtered-x 인접 투사 부호 알고리즘 (A Filtered-x Affine Projection Sign Algorithm with Improved Convergence Rate for Active Impulsive Noise Control)

  • 이은종;김정래;정익주
    • 한국음향학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.130-137
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    • 2015
  • 본 논문에서는 충격성 소음의 능동 제어를 위해 제안된 Modified Filtered-x Affine Projection Sign Algorithm(MFxAPSA)의 수렴 속도를 향상시키기 위한 새로운 MFxAPSA를 제안하였다. 능동 소음 제어에서 소음원이 충격성 잡음을 포함하는 경우, 무한한 크기의 분산을 갖으려는 성질 때문에 Filtered-x affine Projection Sign Algorithm(FxLMS)와 같이 2차 모멘트를 기반으로 유도된 적응 알고리즘들은 수렴 속도가 매우 느리거나 발산하는 경향이 있다. MFxAPSA는 기존에 제안된 Affine Projection Sign Algorithm(APSA)을 능동 충격성 소음 제어에 적용한 알고리즘이다. APSA은 역행렬 연산을 요구하지 않는다는 장점으로 인해 낮은 연산량을 요구하는 능동 소음 제어에 적합하다. 본 논문에서는 기존의 MFxAPSA와 같이 역행렬 연산을 요구하지 않으면서 더 좋은 수렴 특성을 가지는 새로운 MFxAPSA를 제안하였다. 두 알고리즘의 성능을 비교하는 컴퓨터 모의 실험을 수행하여 제안된 알고리즘의 수렴 특성이 더 좋음을 보였다.

능동소음제어를 위한 Adjoint-LMS 알고리즘의 강인성 개선 (A Robustness Improvement of Adjoint-LMS Algorithms for Active Noise Control)

  • 문학룡;손진근
    • 전기학회논문지P
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    • 제65권3호
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    • pp.171-177
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    • 2016
  • Noise problem that occurs in living environment is a big trouble in the economic, social and environmental aspects. In this paper, the filtered-X LMS algorithms, the adjoint LMS algorithms, and the robust adjoint LMS algorithms will be introduced for applications in active noise control(ANC). The filtered-X LMS algorithms is currently the most popular method for adapting a filter when the filter exits a transfer function in the error path. The adjoint LMS algorithms, that prefilter the error signals instead of divided reference signals in frequency band, is also used for adaptive filter algorithms to reduce the computational burden of multi-channel ANC systems such as the 3D space. To improve performance of the adjoint LMS ANC system, an off-line measured transfer function is connected parallel to the LMS filter. This parallel-fixed filter acts as a noise controller only when the LMS filter is abnormal condition. The superior performance of the proposed system was compared through simulation with the adjoint LMS ANC system when the adaptive filter is in normal and abnormal condition.

피에조 세라믹을 이용한 유연한 평판의 능동진동제어 (Active Vibration Control of Flexible Plate using Piezo Ceramic)

  • 박수홍;김홍섭;홍진석;오재응
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1997년도 춘계학술대회논문집; 경주코오롱호텔; 22-23 May 1997
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    • pp.434-439
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    • 1997
  • This paper presents the active control of a flexible plate vibration. The plate was excited by white noise point force and the control was performed by one or two piezo ceramic actuator bonded to the surface of the plate. An adaptive controller based on filtered-x or multiple filtered-x LMS algorithm was used and the controller was defined by minimizing the square of the response of error sensor. In the experiment, PZT sensor was used as an error sensor while white noise was applied as a disturbance. In the case of multiple channel control, more than 22 dB of vibration reduction was achieved. Results indicate that the vibration of a flexible plate could be controlled effectively when the piezo ceramic actuator was used with multiple filtered-x LMS algorithm.

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협대역 능동소음 제어기법을 이용한 화력발전소 소음제어 (Narrowband Active Control of Noise in Thermal Power Plants)

  • 남현도;서성대;황정현
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.34-40
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    • 2001
  • 본 논문에서는 화력발전소 보일러 운전원 근무실 소음제어를 위하여 협대역 능동소음 제어시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 기준입력으로 구형파를 사용하여 기본파는 물론 고조파까지 한꺼번에 제어할 수 있게 하였으며, adjoint LMS 알고리즘을 사용하여 기존의 filtered-X LMS 알고리즘을 사용한 경우보다 계산량을 줄였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 기존의 광대역 능동소음 제어시스템에 비해 훨씬 작은 자수의 적응 필터를 사용하였으나, 더 우수한 특성을 보였다.

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계산속도를 증가시키기 위한 능동소음제어 알고리즘에 대한 연구 (A Study on the Active Noise Control Algorithm for Rreducing the Computation Rime)

  • 박광수;박영진
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.699-703
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    • 1993
  • When the error path can be modeled as a pure delay, an adaptive algorithm for slowly time varying system is proposed to minimize the sound pressure level. This algorithm makes it possible to use the fittered-x LMS algorithm with on-line delay modeling of the error path. Another simple adaptive algorithm for pure tone noise is proposed which eliminates the cross term in the multiple error filtered-x LMS algorithm.

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FxLMS를 이용한 단일 센서기반 능동 반향음 제어 시스템 (A single sensor based active reflection control system using FxLMS algorithm)

  • 김재필;지유나;박영철;서영수
    • 한국음향학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.57-63
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    • 2017
  • 본 논문에서는 FxLMS(Filtered-x Least Mean Square) 알고리즘을 이용한 단일 센서 기반의 능동 반향음 제어 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 먼저 단일 센서 입력 신호로부터 입사음과 반향음을 분리하고, 분리된 신호들을 사용하여 반향음과 반대 위상을 갖는 제어 신호를 생성한다. 제어 신호는 센서 위치에서 반향음과 중첩되어 반향음의 음압을 감소시킨다. 적절한 신호 분리를 위해 반향 음향 경로와 제어 음향 경로가 필요하며 이는 swept sine 신호를 이용해 측정한 음향 응답으로부터 사전에 구할 수 있다. 효용성을 검증하기 위해 DSP(Digital Signal Processing) 보드를 사용하여 제안된 알고리즘을 실시간으로 구현하였으며, 공기 중 음향 덕트 환경에서 1 kHz 버스트 신호에 대해 반향음이 11.6 dB 감소함을 확인 하였다.