• 제목/요약/키워드: LMS알고리즘

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다중 스텝 크기 LMS를 이용한 MSAGF-MMA 적응 블라인드 등화의 성능 개선 (Performance Improvement of MSAGF-MMA Adaptive Blind Equalization Using Multiple Step-Size LMS)

  • 정영화
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.83-89
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    • 2013
  • 적응 블라인드 등화는 고속 디지털 데이터 전송시 통신 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 최소화하는데 사용되고 있는 기법이다. 본 논문에서는 기존의 MSAGF-MMA 적응 블라인드 등화 알고리즘에 다중 스텝 크기 LMS를 적용함으로써 MSAGF-MMA 알고리즘의 성능을 더욱 개선시킨 등화 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 결정지향 크기 오차의 범위를 여러 개로 나누어 각각의 범위에 따라 스텝 크기를 달리 적용하는 다중 스텝 크기를 가지는 LMS 알고리즘을 MSAGF-MMA에 적용하였다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 제안한 알고리즘이 MMA나 MSAGF-MMA에 비해 수렴 속도 면에서나 정상상태에서의 잔류 심볼간 간섭 및 잔류 오차, 그리고 앙상블 평균 MSE등에서 크게 향상된 성능을 가짐을 확인하였다.

무선 패킷데이터 전송을 위한 LMS기반의 반복결정 귀환 등화기 (LMS based Iterative Decision Feedback Equalizer for Wireless Packet Data Transmission)

  • 최윤석;박형근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1287-1294
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    • 2006
  • 최근의 무선 패킷데이터 시스템에서 짧은 버스트 데이터의 전송이 많이 사용되고 있고 훈련 심볼에 의한 오버헤드가 심각한 문제를 야기할 수 있다. 따라서 적응등화기의 설계에 있어서 짧은 훈련심볼과 빠른 수렴 알고리즘이 필수적인 문제라고 할 수 있다. 본 논문에서는 짧은 훈련심볼을 사용하는 MTLMS (multiple-training least mean square) 기반의 DFE (decision feedback equalizer) 의 성능을 향상시킬 수 있는 등화알고리즘을 제 안한다 . 제안된 알고리즘에서 DEF의 출력 은 LMS(least mean square) 기반의 적응DEF 루프로 입 력되고 확장된 훈련심볼로서 사용된다. 또한 전체적인 처리를 위하여 ML (maximum likelihood) 추정기를 사용하는 블록연산 대신에 낮은 복잡도의 적응 LMS연산이 사용된다. 시뮬레이션 결과에서 제안된 등화기는 반복귀환이 증가함에 따라 성능이 향상되고 시변 페이딩에 보다 강한 성능을보여준다.

수중음향채널에서 Sparse 채널 추정 기법에 관한 연구 (A Study on the Sparse Channel Estimation Technique in Underwater Acoustic Channel)

  • 권병철;이외형;김기만
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.1061-1066
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    • 2014
  • 천해에서 음파 전달은 매우 복잡하며, sparse한 전달 특성을 갖는다. 이러한 환경에서 수중음향통신 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 채널을 추정하기 위한 여러 방법들이 연구되었다. 본 논문에서는 기존의 sparse-aware LMS(Least Mean Square) 알고리즘들보다 빠른 수렴속도를 갖는 LMS 기반 채널 추정 알고리즘을 제안하였다. 제안한 방법은 $L_p$-norm LMS 알고리즘과 soft decision 과정을 결합한 것이다. 모의실험은 실제 해상 실험을 통하여 얻은 수중 음속 데이터를 바탕으로 수행되었다. 그 결과 제안한 방법이 기존의 방법들보다 빠른 수렴속도와 향상된 성능을 보이는 것을 확인하였다.

원거리 소음 제거를 위한 능동방음막 구현 (Implementation of Active Noise Curtains for Long Distance Noise)

  • 남현도;귄혁
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.154-160
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    • 2004
  • 본 논문에서는 공간 외부의 원거리에 위치하는 소음원에 의하여, 창문 등을 통해 실내 공간에 소음이 전파될 때, 능동소음제어 기법을 이용하여 이를 제어하는 능동 방음막 (active noise curtain)을 구현하였다. 적응필터 알고리즘으로 다중채널 LMS 알고리즘을 사용하는 기법과 소음원이 원거리에 있을 때는 소음의 특성이 평면파에 가깝다는 가정 하에 제어용 스피커 수만큼의 단일채널 LMS 알고리즘을 사용하는 기법을 제시하였으며 적응필터의 안정도를 향상시키기 위하여 IIR 필터의 안정도를 향상시키는 안정화 기법을 제안하였다. TMS320VC33 DSP보드를 이용하여 제안된 기법을 정현파 소음 및 도로 소음에 대해 실험을 수행한 결과 MCLMS를 사용한 경우와 유사하거나 다소 나은 결과를 보였으며 제안한 기법이 실제 적용 시에는 제어용 스피커와 마이크로폰을 일체형으로 제작이 가능하여 하드웨어 실현에 유리하고 설치비도 절약되리라 예상된다.

웨이브렛 변환을 이용한 DCT 적응 서브 밴드 필터 알고리즘 (A DCT Adaptive Subband Filter Algorithm Using Wavelet Transform)

  • 김선웅;김성환
    • 한국음향학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.46-53
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    • 1996
  • 적응 LMS 알고리즘은 그 구조적 간결성으로 인해 많은 방면엣 활용되어 오고 있다. 이 논문에서는 입력 신호를 임의의 대역폭을 가진 서브밴드로 분할하여 처리한다. 각 서브밴드엣 신호의 동적범위가 줄어들 수 있으며 각 대역에서 독립적으로 수행되는 적응 필터링은 이로 인해 기존의 LMS 필터링보다 빠른 수렴 속도를 얻을 수 있다. 각 대역에서의 적응 필터링은 DCT 변환을 잉용하여 입력 신호의 백색화후 수행되며 이에 따라 탭입력 공분산 행렬의 고유치 분포율이 작아져 빠른 수렴 속도를 얻게 된다. 최종적으로, 각 서브밴드에서 필터링된 출력신호는 전 대역에 걸쳐 주파수 성분을 가지도록 합성 과정을 거쳐야 한다. 이 과정에서 웨이브렛 필터 뱅크는 스펙트럼 상에 간섭이 없는 완벽한 신호 복원을 가능하게 한다. 전산 모의 실험에서 가산성 백색 잡음이 가해진 음성신호 입력의 경우 제안된 알고리즘은 신호대 잡음비가 높아질수록 기존의 정규화 LMS(normalized LMS)보다 우수한 성능을 보였다.

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WCDMA시스템 무선 중계기의 적응간섭제거기에 관한 연구 (A Study on Adaptive Interference Canceller of Wireless Repeater for Wideband Code Division Multiple Access System)

  • 한용식;양운근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.1321-1327
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    • 2009
  • 본 논문에서는 최근 방송 및 이동 통신 서비스가 광벙위하게 사용되고 서비스 영역의 용이한 확대로 인해 무선중계기에 대한 수요가 급격히 증가하고 있다. 그러나 무선중계기에서 발생되는 궤환 신호로 인한 발진현상이 발생 한다. 그룹화 LMS(Least Mean Square)와 CMA(Constant Modulus Algorithm) 알고리즘을 이용한 적응 필터를 적용시킨 새로운 혼합 간섭 제거기활 제안한다. 제안한 간섭 제거기는 그룹화 LMS 알고리즘 간섭 제거기법을 적용시키기 때문에 기존 구조보다 나은 채널 적응 성능과 낮은 MSE(Mean Square Error)을 가진다. 이 제안된 검출기는 수렴속도를 증가하면서 동시에 평균 자승 에러를 줄이기 위해 최소평균 자승 알고리즘에서 두 개의 적응화 상수를 이용한다. 이 구조는 기존 비선형 간섭제거기에 비해 같은 MSE(Mean Square Error)에 대한 반복수와 하드웨어 복잡도를 줄여준다.

데이터-재순환 구조에서 적응 가중치 갱신을 통한 LMS 알고리즘 수렴 속 도 개선 (Improvement of LMS Algorithm Convergence Speed with Updating Adaptive Weight in Data-Recycling Scheme)

  • 김광준;장혁;석경휴;나상동
    • 정보보호학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.11-22
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    • 1999
  • LMS 적응필터는 많은 신호처리 응용분야에서 광범위하게 사용되고 있으나 반복 적 최소 자승 (RLS) 적응 필터와 비교해서 주어진 안정상태 평균 자승 에러에 대한 수렴특성이 떨어진 다. 본 논문은 LMS 알고리즘의 수렴속도를 향상시키기 위해 폐기된 탭 입력 데이터를 몇 개의 한정된 버퍼를 이용 탭 가중치를 적응적으로 조절하여 수렴특성을 개선한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통해 스텝 크기 매 개변수 $\mu$값의 증가는 보다 빠른 수렴속도와 평균 자승에러를 감소시키는 효과를 가지므로 데이터 재순 환 버퍼 구조에서 탭 가중치의 갱신에 비례하여 평균 자승 에러의 수렴속도가 재순환 버퍼 B를 증가시 켜 수렴속도가 (B+1)배 만큼 증가한다. 데이터 버퍼 알고리즘을 이용한 제안된 TDL 필터가 LMS 알고 리즘과 동일한 수렴조건을 가지고 실행될 때 연산복잡성의 실질적 부담감을 배제하고 채널 간의 상호심 볼간섭을 보다 효율적으로 제어하면서 적응 횡단선 필터의 수렴속도를 증기시켜 개선한다.

Complex Signed-Signed CMA 알고리즘을 이용한 간섭 제거 중계기 (Interference Cancellation System in Wireless Repeater Using Complex Signed Signed CMA Algorithm)

  • 한용식
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.145-150
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    • 2013
  • 본 논문에서 ICS(Interference Cancellation System) 중계기에서 간섭제거를 위한 새로운 CSS(Complex Signed-Signed) CMA(Constant Modulus Algorithm) 알고리즘을 제안한다. 중계기가 궤환 신호를 가질 때 CSS CMA 알고리즘은 궤환 경로로부터 간섭 신호를 제거하기 위한 디지털 신호 처리를 사용한 ICS 중계기에 대해 제안한다. 제안된 Complex Signed Signed CMA 알고리즘은 스텝 사이즈를 조절함에 따라 하드웨어 복잡도와 성능이 개선된다. 제안된 Complex Signed Signed CMA 알고리즘에서 스텝사이즈가 0.00043인 경우 수렴상태에서 평균 자승 에러는 기존 CMA 알고리즘보다 약 4dB정도 더 낮다. 그리고, 평균 자승 에러 -25dB를 기준으로 LMS(Least Mean Square)와 Signed LMS(Normalized Least Mean Square)보다 수렴회수가 1950 ~ 2150회 정도 줄어든다.

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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경험 모드 분석법을 이용한 FXLMS 알고리즘 (FXLMS Algorithm using Empirical Mode Decomposition)

  • 남명우;박진홍
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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    • pp.164-166
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    • 2008
  • 소음은 현대 사회에서 쉽게 접하게 되는 환경 오염원이다. 능동소음제어(Active Noise Control)는 발생된 소음을 제거하기 위해 구현이 간단한 LMS 알고리즘을 많이 사용하고 있다. 그러나 LMS 알고리즘은 수렴 속도와 소음신호의 변화속도에 따라 발산의 위험을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 LMS의 문제점을 보완하기 위해 경험 모드 분석법을 이용한 feedback FXLMS(Filtered-X Least Mean Square) 알고리즘을 제안하였다. 소음제거 시스템의 출력단에서 검출된 잔차소음을 경험 모드 분석법(Empirical Mode Decomposition)을 이용하여 IMF 신호들로 분해하고, 분해된 각 신호를 FXLMS 알고리즘을 이용하여 수렴시킨 후, 결과들을 다시 결합하여 소음 제거에 이용하였다. 각각의 IMF 신호를 FXLMS 알고리즘으로 수렴시킬 때 수렴속도에 변화를 주어 소음제거의 효율성을 높였다. 제안한 알고리즘을 Matlab을 이용하여 시뮬레이션하였고 기존의 FXLMS알고리즘보다 향상된 수렴속도 및 안정성을 가짐을 입증하였다.

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