• 제목/요약/키워드: Fractional Gaussian Noise

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ON THE CONVERGENCE OF FARIMA SEQUENCE TO FRACTIONAL GAUSSIAN NOISE

  • Kim, Joo-Mok
    • 충청수학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.411-420
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    • 2013
  • We consider fractional Gussian noise and FARIMA sequence with Gaussian innovations and show that the suitably scaled distributions of the FARIMA sequences converge to fractional Gaussian noise in the sense of finite dimensional distributions. Finally, we figure out ACF function and estimate the self-similarity parameter H of FARIMA(0, $d$, 0) by using R/S method.

EXISTENCE AND STABILITY RESULTS FOR STOCHASTIC FRACTIONAL NEUTRAL DIFFERENTIAL EQUATIONS WITH GAUSSIAN NOISE AND LÉVY NOISE

  • P. Umamaheswari;K. Balachandran;N. Annapoorani;Daewook Kim
    • Nonlinear Functional Analysis and Applications
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    • 제28권2호
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    • pp.365-382
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    • 2023
  • In this paper we prove the existence and uniqueness of solution of stochastic fractional neutral differential equations with Gaussian noise or Lévy noise by using the Picard-Lindelöf successive approximation scheme. Further stability results of nonlinear stochastic fractional dynamical system with Gaussian and Lévy noises are established. Examples are provided to illustrate the theoretical results.

무선 랜 트래픽의 분석과 모델링 (Modeling and Analysis of Wireless Lan Traffic)

  • 대쉬도즈얌힌;이성진;원유집
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권8B호
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    • pp.667-680
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    • 2008
  • 본 논문에서는 802.11 무선 랜 네트워크 트래픽의 실제 관측 자료에 대한 연구 결과를 보인다. 패킷 트레이스는 대학 캠퍼스의 무선 랜 시설에서 얻은 자료로서 총합된 트래픽(aggregate traffic), 업스트림 트래픽(upstream traffic), 다운스트림 트래픽(downstream traffic), 그리고 TCP 패킷으로만 구성된 통합된 트래픽으로 이 4개의 트래픽 데이터를 수집하였다. 수집한 데이터에서 byte count 프로세스와 packet count 프로세스로 구성된 트래픽의 시계열과 시계열의 주변분포, 그리고 패킷 크기 분포에 대한 분석을 한다. 4개의 모든 데이터의 byte count 프로세스와 packet count 프로세스에서 장기 의존성 성질이 나타났다. 사용자가 인터넷으로 접속하는 없트�� 트래픽의 평균 패킷 크기는 151.7 byte였는데 다른 데이터의 평균 패킷 크기는 모드 260 byte 이상이었다. 최대 크기를 갖는 패이로드(payload)는 업스트림에서 3%, 그리고 나온트림에서 10%로 나타났다. 이런 분명한 패킷 크기 분포의 차이에도 불구하고 모든 4개의 데이터에서는 허스트(Hurst) 값이 모두 유사하게 나왔다. 허스트 값만으로는 트래픽의 확률적 특성을 충분히 설명할 수가 없다. 트래픽의 특성을 fractional-ARIMA(FARINA) 그리고 fractional Gaussian noise(FGN)으로 모델링을 한다. FGN은 연산을 하는데 있어서는 더 효율적이었고, FARINA는 트래픽 특성을 정확하게 모델링하는데 더 좋은 결과를 얻었다.

Gaussian noise addition approaches for ensemble optimal interpolation implementation in a distributed hydrological model

  • Manoj Khaniya;Yasuto Tachikawa;Kodai Yamamoto;Takahiro Sayama;Sunmin Kim
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.25-25
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    • 2023
  • The ensemble optimal interpolation (EnOI) scheme is a sub-optimal alternative to the ensemble Kalman filter (EnKF) with a reduced computational demand making it potentially more suitable for operational applications. Since only one model is integrated forward instead of an ensemble of model realizations, online estimation of the background error covariance matrix is not possible in the EnOI scheme. In this study, we investigate two Gaussian noise based ensemble generation strategies to produce dynamic covariance matrices for assimilation of water level observations into a distributed hydrological model. In the first approach, spatially correlated noise, sampled from a normal distribution with a fixed fractional error parameter (which controls its standard deviation), is added to the model forecast state vector to prepare the ensembles. In the second method, we use an adaptive error estimation technique based on the innovation diagnostics to estimate this error parameter within the assimilation framework. The results from a real and a set of synthetic experiments indicate that the EnOI scheme can provide better results when an optimal EnKF is not identified, but performs worse than the ensemble filter when the true error characteristics are known. Furthermore, while the adaptive approach is able to reduce the sensitivity to the fractional error parameter affecting the first (non-adaptive) approach, results are usually worse at ungauged locations with the former.

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FGN과 Daubechies Wavelets을 이용한 빠른 Self-Similar 네트워크 Traffic의 생성 (Fast Self-Similar Network Traffic Generation Based on FGN and Daubechies Wavelets)

  • 정해덕;이종숙
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권5호
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    • pp.621-632
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    • 2004
  • 최근의 통신 네트워크에서 teletraffic의 양상은 Poisson 프로세스보다 self-similar 프로세스에 의해서 더 잘 반영된다. 이는 통신 네트워크의 teletraffic에 관련하여 self-similar한 성질을 고려하지 않는다면, 통신 네트워크의 성능에 관한 결과는 부정확 할 수밖에 없다는 의미가 된다. 따라서, 통신 네트워크에 관한 시뮬레이션을 수행하기 위한 매우 중요한 요소 중에 하나는 충분히 긴 self-similar한 sequence를 얼마나 잘 생성하느냐의 문제이다. 본 논문에서는 fractional Gaussian noise와 wavelet 변환을 이용한 새로운 pseudo-random self-similar sequence 생성기를 구현 및 분석하였다. 특별히 본 생성기는 다른 wavelet 변환보다 long range dependent한 프로세스들의 self-similar 구조에 잘 맞기 때문에 좀더 정확한 결과를 유도할 수 있는 Daubechies wavelet을 사용하였다. 본 생성기를 이용하여 매우 긴 sequence를 생성하는데 요구되는 통계적인 정확도와 생성시간에 대해서 분석하였으며, 본 논문에서 제안한 생성기의 성능은 Hurst 변수의 상대적인 정확도로 보았을 때, 그리고 sequence의 생성시간을 고려했을 때에 매우 우수함을 보였다. 이 생성기의 이론적 complexity는 n개의 난수를 발생하는데 0(n)이 요구된다.

Fractional Multi-bit Differential Detection Technique for Continuous Phase Modulation

  • Lee, Kee-Hoon;Seo, Jong-Soo
    • ETRI Journal
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    • 제26권6호
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    • pp.635-640
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    • 2004
  • A new low-complexity differential detection technique, fractional multi-bit differential detection (FMDD), is proposed in order to improve the performance of continuous phase modulation (CPM) signals such as Gaussian minimum shift keying (GMSK) and Gaussian frequency shift keying (GFSK). In comparison to conventional one-bit differential detected (1DD) GFSK, the FMDD-employed GFSK provides a signal-to-noise ratio advantage of up to 1.8 dB in an AWGN channel. Thus, the bit-error rate performance of the proposed FMDD is brought close to that of an ideal coherent detection while avoiding the implementation complexity associated with the carrier recovery. In the adjacent channel interference environment, FMDD achieves an even larger SNR advantage compared to 1DD.

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임펄스 잡음 환경 하에서 FNOM와 MD를 이용한 새로운 시지연 및 시간-주파수 지연 복합 추정 방법 (New Methods for Estimation of Time Delay and Time-Frequency Delay in Impulsive NOise Environment Using FNOM and MD Criterion)

  • 이진;정정균;이영석;김성환
    • 한국음향학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.96-104
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    • 1997
  • 본 논문에서는 임펄스 잡음이 부가되는 환경 하에서 시지연 추정 및 시지연과 주파수 지연 목합 추정을 위한 새로운 강건 알고리즘들을 제안하였다. 제안된 방법은 ${\alpha}-stable$ 분포 이론을 바탕으로 하여 음의 분수 차수 모멘트(FNOM: fractional negative order moment)와 최소 산란(MD : minimum dispersion) 법을 이용한 강건 시지연 추정법들과 이를 응용한 시지연과 주파수 지연의 복합 추정법인 음의 분수 차수 모호함수법과 복합 최소 산란 법으로 구성되었다. 제안한 방법들을 평가하기 위하여 컴퓨터 모의 실험을 통해서 실제 응용 능력을 기존의 여러 방법들과 비교. 검토하였다. 실험 결과 2차 모멘트 이론을 바탕으로 한 관례적인 방법들은 가우시안 잡음 환경 (${\alpha}$=2인 $S{\alpha}S$ 잡음) 하에서만 시지연 추정이 가능하였고, 최근 제안된 Nikias[7]의 강건 시지연 추정법 들도 대부분이 제한된 임펄스 잡음 ($1<{\alpha}{\le}2$$S{\alpha}S$ 잡음)에 대해서만 그 성능이 입증된 반면, 본 연구에서 제안한 방법들은 가우시안 잡음 및 심한 임펄스 잡음 ($0<{\alpha}{\le}2$$S{\alpha}S$ 잡음) 하에서도 강건하게 시지연 추정이 가능함을 입증하였다.

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주파수 영역 모델 방법을 이용한 평판 구조물의 능동 소음전달 제어 (Active Noise Transmission Control Through a Panel Structure Using a Frequency Domain Identification Method)

  • 김영식;김인수;문찬영
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권9호
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    • pp.71-81
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    • 2001
  • This paper analyzes the effectiveness of minimizing vibration and sound transmission on/through a thin rectangular plate by both feedback control and hybrid control which combines adaptive feedforward control with a feedback loop. An experimental system identification technique using the matrix-fractional curve-fitting of the frequency response data is introduced for complex shaped structures. This identification technique reduces the model order o the MIMO(Multi-Input Multi-Output) system which simplifies the practical implementation. The adaptive feedforward control uses a Multiple filtered-x LMS(Least Mean Square) algorithm and the feedback control uses a multivariable digital LQG(Linear Quadratic Gaussian) algorithm. Experimental results show that an effective reduction of sound transmission is achieved by the hybrid control scheme when both vibration and noise measurement signals are incorporated in the controller.

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Signal Detection Based on a Decreasing Exponential Function in Alpha-Stable Distributed Noise

  • Luo, Jinjun;Wang, Shilian;Zhang, Eryang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권1호
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    • pp.269-286
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    • 2018
  • Signal detection in symmetric alpha-stable ($S{\alpha}S$) distributed noise is a challenging problem. This paper proposes a detector based on a decreasing exponential function (DEF). The DEF detector can effectively suppress the impulsive noise and achieve good performance in the presence of $S{\alpha}S$ noise. The analytical expressions of the detection and false alarm probabilities of the DEF detector are derived, and the parameter optimization for the detector is discussed. A performance analysis shows that the DEF detector has much lower computational complexity than the Gaussian kernelized energy detector (GKED), and it performs better than the latter in $S{\alpha}S$ noise with small characteristic exponent values. In addition, the DEF detector outperforms the fractional lower order moment (FLOM)-based detector in $S{\alpha}S$ noise for most characteristic exponent values with the same order of magnitude of computational complexity.

연안역와동확산: 관측 및 프랙탈 확산 모델링 (Eddy Diffusion in Coastal Seas: Observation and Fractal Diffusion Modelling)

  • 이문진;강용균
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.115-124
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    • 1997
  • 동일지점에 투하한 여러개 표류부표 사이의 이격거리 관측방법을 사용하여 한국 연안 여러곳에서 와동확산의 분산을 측정하고 ‘확산계수’를 산정하였다. 시간이 경과함에 따라 와동확산의 분산은 t$^{m}$ 에 비례하여 증가 하였는데, 여기서 시간지수승 m은 1.5와 3.5범위의 비정수 값으로 나타났다. 실측된 분산의 시간지수승 관계는 와동확산계수를 상수로 두는 확산모델링 방법에서는 재현되지 않는다. 본 논문에서는 프랙탈 이론을 도입하여 와동확산에 에 따른 분산의 지수승 관계를 시뮬레이트하였다. 본 논문의 프랙탈 확산모델에서는 가우스소음 대신에 프랙탈 가우스소음(fGn)을 와동확산에 따른 임의행보 과정에 적용하였다. 이 모델에서 프랙탈 브라운운동(fBm)으로 표현되는 와동확산의 분산은 시간 t에 대하여 t$^{2H}$와 같이 나타났는데, 여기서 H는 허스트 지수(Hurst exponent)이다. 본 논문의 프랙탈 확산모델은 시간지수승이 1과 2범위인 와동확산 분산을 잘 재현하였지만, 시간지수승이 2가 넘는 경우는 재현되지 않는다. 시간지수승이 2이상인 경우는 평균류의 유속전단(velocity shear)에 기인한다.다.

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