• 제목/요약/키워드: LMS알고리즘

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능동 머플러를 위한 퍼지논리 적응필터의 설계 (Design of Fuzzy Logic Adaptive Filters for Active Mufflers)

  • 안동준;박기홍;김선희;남현도
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.84-90
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    • 2011
  • In active noise control filter, LMS algorithms which used for control filter, assure the convergence property, and computational burden of these algorithms are proportionate to the filter taps. The convergence speed of LMS algorithms is mainly determined by value of the convergence coefficient, so optimal selection of the value of convergence coefficient is very important. In this paper, We proposed novel adaptive fuzzy logic LMS algorithms with FIR filter structure which has better convergence speed and less computational burden than conventional LMS algorithms, for single channel active noise control with ill conditioned signal case. Computer simulations were performed to show the effectiveness of a proposed algorithms.

제한 Filtered-x LMS 알고리즘을 이용한 능동 소음제어 (Active Noise Control using Constrained Filtered-x LMS Algorithm)

  • 나희승;박영진
    • 소음진동
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    • 제8권3호
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    • pp.485-493
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    • 1998
  • Many of the adaptive noise control systems utilize a form of the least mean square (LMS) algorithms. In the active control of noise, it is common practice to locate an error microphone far from the control source to avoid the near-field effects by evanescent waves. Such a distance between the control source and the error microphone makes a certain level of time-delay inevitable and, hence, may yield undesirable effects on the convergence properties of control algorithms such as filtered-x LMS. This paper discusses the dependence of the convergence rate on the acoustic error path in these popularalgorithms and introduces new algorithms which increase the convergence region regardless of the time-delay in the acoustic error path. Performances of the new LMS algorithms are presented in comparison with those by the conventional algorithms based on computer simulations and experiments.

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능동소음제어를 위한 안정화된 퍼지 LMS 알고리즘 (Stabilized Adaptive Fuzzy LMS Algorithms for Active Noise Control)

  • 안동준;백광현;남현도
    • 전기학회논문지
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    • 제60권1호
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    • pp.150-155
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    • 2011
  • In an active noise control systems, an IIR filter may cause a problem in stability beacause of its poles. For IIR filter, its poles goes sometimes out of a unit circle in a z-plane in the transition state, where the adaptive algorithm converges to the optimum value, which causes the system to diverge. Fuzzy LMS algorithm has a better convergence property than conventional LMS algorithms, but is not applicable to IIR filter because of the reasons. Stabilized adaptive algorithm could be improves stability by moving the pole of IIR filer toward the origin forcibly in the transient state, and by introducing forgetting factor to maintain the optimum convergence when it reaches to the steady state. In this paper, We proposed stabilized adaptive fuzzy LMS algorithms with IIR filter structures, for single channel active noise control with ill conditioned signal case. Computer simulations were performed to show the effectiveness of a proposed algorithm.

스마트 안테나를 위한 블록 LMS 기반 적응형 빔형성 알고리즘 (Block LMS-Based Adaptive Beamforming Algorithm for Smart Antenna)

  • 오정근;김성훈;유관호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.689-692
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    • 2003
  • In this paper, we propose an adaptive beamforming algorithm for array antenna. The proposed beamforming algorithm, based on Block LMS (Block - Least Mean Squares) algorithm, has a variable step size from coefficient update. This method shows some advantages that the convergence speed is fast and the calculation time can reduced using a block LMS algorithm from frequency domain. As the adaptive parameter approaches a stationary state, it could reduce the number of filter coefficient update with the help of various step size. In this paper we compared the efficiency of the proposed algorithm with a standard LMS algorithm which is a representative method of adaptive beamforming.

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변형된 에스컬레이터 알고리즘을 이용한 적응 등화기 설계 (Adaptive Equalizer Design Using Modified Escalator Algorithm)

  • 조성훈;유경렬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.760-762
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    • 1999
  • 본 논문에서는 기존의 적응필터인 LMS(Least Mean Square)와 RLS(Recursive Least Square)의 수렴속도의 향상과 안정성을 개선하기 위한 방안을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 기존의 시간영역 LMS 알고리즘보다 상당히 빠른 수렴속도를 보일 수 있도록 설계하였다. RLS 알고리즘는 역행렬연산으로 인한 연산량이 많고 자기상관행렬이 positive definite 특성을 잃어버릴 경우 시스템이 수치적으로 불안정하게 되어 발산하는 단점이 있다. 이런한 단점을 보완하기 위해 제안된 알고리즘을 사용하였다. 기존의 알고리즘은 전력 정규화 과정에서 입력신호의 변환이 백색화가 완전히 이루어지지 않게 되어 자기상관행렬이 순수한 대각행렬이 되지 않는 단점을 지니고 있으나, 본 연구에서는 이러한 대각화 과정에서 좀더 많은 정보를 포함하도록 설계하였다. 아울러 제안된 알고리즘을 적응 등화기에 적용하여 수렴속도가 개선됨을 검증하였다.

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SLMS 알고리즘의 근사적 분석과 그 응용 (The Asymptotic Analysis of the Smoothed Least Mean Wquare Algorithm and Its Applications)

  • 정익주
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제12권1E호
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    • pp.20-31
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    • 1993
  • Berman과 Feuer의 SLMS(smoothed least mean square)알고리즘의 근사적 분석을 행하여 보다 유용한 분석결과를 얻었다. 수렴범위와 misadjustment에 대한 분석에서는 기존의 알고리즘의 분석결과들과 비교할 수 있는 형태로 얻었을뿐만아니라 여러 변수들이 이 알고리즘의 성능에 미치는 영향을 명확히 알 수 있는 형태로 얻었다. 둘째로 몇몇 서로 유사한 알고리즘들을 비교검토함으로써 서로간의 관계를 밝히고 이 결과들을 해석하였다. 이어서 위의 분석결과들이 유효함을 실험을 통하여 밝혔다. 수렴한계 근처에서 LMS알고리즘보다 안정됨을 보였다. 이들 아고리즘의 비정상특성(nonstationary characteristics)에 대하여서도 살펴보았는데, SLMS알고리즘의 경우 추적능력의 별다른 희생 없이도 가중계수(weight)의 잡음을 줄일 수 있음을 보였다.

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DWT영역에서 LMS를 이용한 저 샘플링 비율 오디오 신호의 음질 향상 (Sound Enhancement of low Sample rate Audio Using LMS in DWT Domain)

  • 백수진;윤원중;박규식
    • 한국음향학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.54-60
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    • 2004
  • 44.1 kHz 샘플링 비율의 표준 CD음질의 오디오 신호를 인터넷 상에서 전송 및 분배하기 위해서 네트워크 대역폭과 저장 공간의 제한점을 고려해야 한다. 이러한 제한은 오디오 신호의 샘플링 비율을 낮추거나 MP3와 같은 오디오 데이터 압축 기법을 이용하여 해결할 수 있지만, 공통적으로 고 주파수 (High frequency) 대역의 정보가 손실 된다는 문제가 발생한다. 이러한 고 주파수 손실은 결국 저 샘플링 비율의 오디오 신호를 생성하게 되며 표준 CD음질을 가지는 오디오 신호보다 제한된 저 주파수 대역만을 재생할 수 있게 된다. 일반적으로 오디오 신호의 고주파 성분은 위치정보와 명료도, 재생 환경 등에 대한 음의 풍부한 정보를 제공한다. 본 논문의 목적은 LMS 적응 필터링과 DWT 분석/합성을 이용하여 저 샘플링 비율을 가지는 오디오 신호로부터 고 주파수 대역의 정보를 효과적으로 추정하는 것이다. 제안된 알고리즘은 DWT 영역에서 LMS 적응 알고리즘을 이용하여 고 주파수 정보를 추정하고 DWT 합성을 이용하여 고 주파수 정보가 강화된 고음질의 오디오 신호를 재생한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 실제 음성신호와 음악 신호를 이용하여 컴퓨터 모의 실험과 청취 평가를 수행하여 기존 알고리즘과 비교하였으며, 실험 결과 제안된 알고리즘의 우수성을 확인하였다.

Complex Singed-Singed LMS 적응 알고리즘을 사용한 간섭제거 중계기(ICS)연구 (ICS(Interference Cancellation System) in Wireless Repeater Using Complex Singed Singed LMS Algorithm)

  • 이성재;박용완;홍승모
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권10호
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    • pp.53-59
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    • 2011
  • 최근 들어, 이동통신 서비스가 광범위가 사용되고 서비스 지역이 확대됨에 따라 서비스 품질 유지를 위한 서비스 영역의 확장이 요구 되어 짐에 따라 중계기의 역할은 계속적으로 증가하고, 비교적 설치가 용이하고 위치 제약이 적으며, 비용 측면에서 운영 비용이 절감되는 ICS(Interference Cancellation System) 중계기가 요구되어진다.. 하지만 적용되어지는 적응 알고리즘의 필터 업데이트 시 연산량의 증가로 인해 하드웨어 복잡도가 증가하게 되어 구현 시 많은 어려움이 따른다. 본 논문에서는 궤환되는 경로가 존재하는 경우. 기저대역 신호처리를 활용한 ICS 중계기에서 궤환 간섭 신호를 제거를 위한 연산량이 대폭줄여 하드웨어 복잡성을 감소시키는 Complex Signed sign LMS 적응 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 Static 채널 환경 하에서 WCDMA 신호를 이용하여 ICS 시스템에 대한 알고리즘을 모의 실험 한 결과, 수렴속도 및 수렴 오차 측면에서 우수한 성능을 통해 구현시 요구되어지는 연산량을 크게 줄여 하드웨어 복잡도를 줄일 수 있는 효과를 볼 수 있게 되었다.

최소평균사승 적응알고리즘의 수렴특성 분석 (Convergence Analysis of the Least Mean Fourth Adaptive Algorithm)

  • 조성호;김형중;이종원
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제14권1E호
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    • pp.56-64
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    • 1995
  • 최소평균사승 적응알고리즘은 추정오차의 평균사승값을 최소화하는 추정경도방법 가운데 하나이다. 알고리즘의 잠재적인 여러 장점에도 불구하고, 이 알고리즘은 현재 기존의 최소평균자승 알고리즘 보다 실제 적게 주목받고 있다. 그 이유는 최소평균사승 알고리즘의 수렴특성에 관한 통계적 분석이 최소평균자승 알고리즘에 비해 매우 어렵고, 따라서 아직 알고리즘에 대해 모르는 분분이 많이 때문으로 보인다. 본 논문에서는 적응필터의 입력신호가 평균이 영이고 시불변 가우시안 랜덤신호일 경우 최소평균사승 적응알고리즘의 통계적인 수렴특성에 대하여 연구하였다. 이를 위해, 시스템인지 모드에서 알고리즘의 평균 및 평균자승 특성을 나타내는 일련의 관계식을 유도하였다. 그리고 알고리즘의 평균특성이 수렴하기 위한 조건을 찾았는데, 여기서 최소평균사승 적응알고리즘의 수렴특성이 초기치의 선택에 크게 좌우됨을 알 수 있었다. 또한 최소 평균사승 알고리즘의 성능을 기존의 최소평균자승 알고리즘과 실험적으로 비교하였고, 두개의 알고리즘이 정상상태에서 같은 값의 평균자승추정오차를 갖을 때 최소평균사승 알고리즘이 치소평균자승 알고리즘에 비해 매우 빠른 수렴속도를 갖을수 있음을 확인하였다.

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CDCTLMS를 이용한 변환평면 적응 필터링 (Transform Domain Adaptive Filtering with a Chirp Discrete Cosine Transform LMS)

  • 전창익;여송필;전광석;이진;김성환
    • 한국음향학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.54-62
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    • 2000
  • 적응 필터링 기법은 시간에 따라 신호의 통계적 특성이 변화한때 많이 응용되는 신호처리의 분야이다. 적응필터의 성능 평가는 보통 구조의 복잡도 (complexity), 수렴 속도 (convergence speed) 및 오조정 (misadjustment)을 가지고 평가한다. 적응 필터의 실시간 구현을 위해서는 구조가 간단해야 피고 수렴속도는 빨라야 한다. 본 연구에서는 수렴속도 향상을 위해 변환 평면에서의 적응 필터링 기법에 대해 제안하였다. 먼저 CZT (Chirp Z-Transform)의 주파수 확대해석하는 특성과 DCT (Discrete Cosine Transform)의 실수연산 특성을 모두 가지는 CDCT (Chirp Discrete Cosine Transform)을 제안하였고, 이를 이용한 CDCTLMS (Chirp Discrete Cosine Transform LMS)을 제안하였다. 제안된 방법은 기존의 NLMS (normalized least mean square)알고리즘과 대표적인 변환평면 적응 필터링 방법인 DCTLMS (discrete cosine transform LMS) 알고리즘과의 학습곡선 (loaming curve)의 비교를 통하여 우수함을 입증하였으며 실제 초음파 신호처리에의 응용을 보였다.

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