• 제목/요약/키워드: Least Mean Square (LMS) Algorithm

검색결과 250건 처리시간 0.022초

The Improvement of Convergence Characteristic using the New RLS Algorithm in Recycling Buffer Structures

  • Kim, Gwang-Jun;Kim, Chun-Suck
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제7권4호
    • /
    • pp.691-698
    • /
    • 2003
  • 적응 횡단선 필터에서 수렴 속도의 개선을 위해 기존의 최소 평균 자승 알고리즘을 확장한 반복적 최소 자승 알고리즘의 탭 가중치 갱신 메커니즘에 재순환 데이터 버퍼를 이용함으로서 수렴특성을 개선시키는 효율적인 기법을 제시하였다. 본 논문은 기존의 적응 횡단선 필터에 데이터 재순환 버퍼 구조를 제안하여 새로운 RLS 탭 가중치 갱신 알고리즘을 유도하여 조화 평균 학습 곡선의 평균 자승 에러 값에 대한 반복수에 대해서 데이터 재순환 버퍼를 사용한 학습 곡선의 수렴 속도가 버퍼가 없는 경우의 재순환 버퍼 RLS 알고리즘의 수렴 속도보다 비례하여 빠르게 수렴한다는 것을 수학적인 연산을 통해 증명하였다. 채널 진폭의 왜곡의 정도와 재순환 데이터 버퍼 수에 따른 평균 자승 에러에 대한 삼차원 시뮬레이션 결과로부터 고유치 확산이 증가함에 따라 특정 값에 수렴하기 위한 요구된 샘플의 반복수가 비례하여 증가하였으며, 재순환 데이터 버퍼 수 B가 증가함에 따라 요구된 샘플의 반복수가 B배만큼 감소함으로서 제안된 구조에서 RLS 가중치 갱신 알고리즘의 수렴특성이 개선됨을 입증하였다.

급가속시 자동차 흡기계의 능동소음제어 성능향상을 위한 Correlation FXLMS 알고리듬 개발 (Development of Correlation FXLMS Algorithm for the Performance Improvement in the Active Noise Control of Automotive Intake System under Rapid Acceleration)

  • 이경태;심현진;아미누딘빈아부;이정윤;오재응
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.551-554
    • /
    • 2005
  • The method of the reduction of the automotive induction noise can be classified by the method of passive control and the method of active control. However, the passive control method has a demerit to reduce the effect of noise reduction at low frequency (below 500Hz) range and to be limited by a space of the engine room. Whereas, the active control method can overcome the demerit of passive control method. The algorithm of active control is mostly used the LMS (Least-Mean-Square) algorithm because the LMS algorithm can easily obtain the complex transfer function in real-time. Especially, When the Filtered-X LMS (FXLMS) algorithm is applied to an ANC system. However, the convergence performance of LMS algorithm goes bad when the FXLMS algorithm is applied to an active control of the induction noise under rapidly accelerated driving conditions. Thus Normalized FXLMS algorithm was developed to improve the control performance under the rapid acceleration. The advantage of Normalized FXLMS algorithm is that the step size is no longer constant. Instead, it varies with time. But there is one additional practical difficulty that can arise when a nonstationary input is used. If the input is zero for consecutive samples, then the step size becomes unbounded. So, in order to solve this problem. the Correlation FXLMS algorithm was developed. The Correlation FXLMS algorithm is realized by using an estimate of the cross correlation between the adaptation error and the filtered input signal to control the step size. In this paper, the performance of the Correlation FXLMS Is presented in comparison with that of the other FXLMS algorithms based on computer simulations.

  • PDF

열처리 환경에서 웨이브렛 적응 필터를 이용한 초음파 비파괴 검사의 결함 검출 (Flaw Detection of Ultrasonic NDT in Heat Treated Environment Using WLMS Adaptive Filter)

  • 임내묵;전창익;김성환
    • 한국음향학회지
    • /
    • 제18권7호
    • /
    • pp.45-55
    • /
    • 1999
  • 본 논문에서는 그레인 잡음을 제거하기 위해서 웨이브렛 변환(wavelet transform)에 근간을 둔 웨이브렛 적응 필터(WLMS adaptive filter : Wavelet domain Least Mean Square adaptive filter)를 사용하였다. 보통 그레인 잡음은 고온의 환경에서 금속의 결정구조가 변화함에 따라 발생된다. 웨이브렛 평면에서의 적응 필터링은 필터의 입력신호를 직교 변환하여 입력으로 이용함으로써 수렴 속도를 향상시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 적응 필터의 기준 입력 신호는 원시 입력 신호를 지연시킨 신호를 이용하였으며, 적응 필터의 출력은 다시 CA-CFAR(Cell Average - Constant False Alarm Rate) 임계 추정기(threshold estimator)를 거쳐 자동적으로 원하는 신호부분만 나타내도록 하였다. 우선 신호의 통계적 특성을 알기 위하여 run 테스트를 수행하여 기준 입력 신호가 비정상성(nonstationarity)을 나타냄을 보였고, 웨이브렛 적응필터가 시평면 적응필터보다 수렴속도면에서 우수함을 보였으며, 각 적응 필터의 출력신호에 대해서 신호대 잡음비를 통해 성능평가를 하였다. 시평면 적응 필터링 후에는 신호대 잡음비가 2-3㏈ 향상을 보였고, 반면 웨이브렛 적응 필터링후에는 신호대 잡음비가 4-6㏈ 향상을 보였다.

  • PDF

온칩 컨볼루션 가속기를 포함한 대칭적 버퍼 기반 액티브 노이즈 캔슬러의 경량화된 FPGA 구현 (Lightweight FPGA Implementation of Symmetric Buffer-based Active Noise Canceller with On-Chip Convolution Acceleration Units)

  • 박승현;박대진
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제26권11호
    • /
    • pp.1713-1719
    • /
    • 2022
  • 처리지연이 적은 노이즈 캔슬러일수록 샘플링 주파수를 높일 수 있으므로 더 좋은 품질의 출력 신호를 얻을 수 있다. 단일 버퍼를 사용할 경우 프로세서가 입력된 데이터를 처리하는 동안 새로운 데이터를 버퍼에 쓰기가 불가능하므로 처리지연이 발생한다. 이러한 처리지연은 안티-노이즈와 출력 신호를 합성시킬 때 위상을 일치시키기 위한 추가적인 버퍼링 오버헤드를 발생시킨다. 본 논문에서는 대칭적 Even-Odd-buffer 구조를 사용하여 읽기와 쓰기 작업을 번갈아 가며 수행함으로써 처리지연을 최소화하고 처리속도를 높일 수 있는 가속기의 구조를 제안한다. 또한, Fast Fourier Transform 기반 노이즈 캔슬링과 적응 Least Mean Square 알고리즘을 사용한 노이즈 캔슬링의 구조적 차이를 비교한다. 그 결과로 대칭적 Even-Odd-buffer를 사용하였을 때 단일 버퍼 대비 처리지연이 29.2% 줄어들었다. 제안하는 대칭적 Even-Odd-buffer 구조는 다양한 노이즈 캔슬링 알고리즘에 적용될 수 있다는 장점이 있다.

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
    • /
    • 제15권3호
    • /
    • pp.232-236
    • /
    • 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.

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
    • /
    • 제12권1E호
    • /
    • pp.20-31
    • /
    • 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.

  • PDF

CMA 알고리즘을 이용한 고속 DFE 등화기의 ASIC 칩 설계 (Design of a High-speed Decision Feedback Equalizer ASIC chip using the Constant-Modulus Algorithm)

  • 신대교;홍석희;선우명훈
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
    • /
    • pp.238-241
    • /
    • 2000
  • This paper describes an equalizer using the DFE (Decision Feedback Equalizer) structure, CMA. (Constant Modulus Algorithm) and LMS (Least Mean Square) algorithms. We employ high speed multipliers, square logics and many CSAs (Carry Save Adder) for high speed operations. We have developed floating-point models and fixed-point models using the COSSAP$\^$TM/ CAD tool and developed VHDL models. We have peformed logic synthesis using the SYNOPSYS$\^$TM/ CAD tool and the SAMSUNG 0.5 $\mu\textrm{m}$ standard cell library (STD80). The total number of gates is about 130,000.

  • PDF

적응 Feedforward를 이용한 자기베어링 고속 주축계의 전기적 런아웃 제어 (Runout Control of a Magnetically Suspended High Speed Spindle Using Adaptive Feedforward Method)

  • 노승국;경진호;박종권
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제19권12호
    • /
    • pp.57-63
    • /
    • 2002
  • In this paper, the feedforward control with least mean square (LMS) adaptive algorithm is proposed and examined to reduce rotating error by runout of an active magnetic bearing system. Using eddy-current type gap sensor fur control, the electrical runout caused by non-uniform material properties of sensor target produces rotational error amplified in feedback control loop, so this runout should be eliminated to increase rotating accuracy. The adaptive feedforward controller is designed and examined its tracking and stability performances numerically with established frequency response function. The tested grinding spindle system is manufactured with a 5.5 ㎾ internal motor and 5-axis active magnetic bearing system including 5 eddy current gap sensors which have approximately 15 ~ 30 ${\mu}{\textrm}{m}$ of electrical runout. According to the experimental analysis, the error signal in radial bearings is reduced to less than 5 ${\mu}{\textrm}{m}$ when it is rotating up to 50,000 rpm due to applying the feedforward control for first order harmonic frequency, and vibration of the spindle base is also reduced about same frequency.

복수정현파 소음제거를 위한 Filtered-x LMS 알고리듬의 수렴 특성에 관한 연구 (Convergence of the Filtered-x LMS Algorithm for Canceling Multiple Sinusoidal Acoustic Noise)

  • 이강승;이재천;윤대희;강영석
    • 한국음향학회지
    • /
    • 제14권2호
    • /
    • pp.40-49
    • /
    • 1995
  • Filtered-x 최소 평균 제곱(LMS:Least Mean Square) 적응 필터가 능동 소음 제거에 사용될 때 적응 필터 출력과 오차신호 사이의 전달 특성 추정이 요구된다. 본 논문은 소음이 복구 정현파(multiple sinusoids) 신호로 구성될 때 filtered-x 적응 소음 제거 알고리듬을 유도하고 수렴 특성을 이론적으로 분석하였다. 알고리듬의 수렴 분석 결과, 알고리듬에 사용되 파라미터 추정의 부정확성으로 수렴 성능 저하를 가져오는데 위상 추정 오차와 추정 이득에 의하여 특정 지워진다는 사실을 알았다. 특히, filtered-x 최소 평균 제곱 알고리듬의 수렴은 위상 응답 추정의 정확도로부터 많은 영향을 받는다는 것을 보였다. 이 알고리듬에 대한 컴퓨터 모의 실험 결과 이론적인 수렴 분석과 잘 일치함을 보였다.

  • PDF

DLMS 알고리즘의 수렴에 관한 연구 (Almost-Sure Convergence of the DLMS Algorithm)

  • Ahn, Sang Sik
    • 전자공학회논문지B
    • /
    • 제32B권9호
    • /
    • pp.62-70
    • /
    • 1995
  • In some practical applications of the LMS Algorithm the coefficient adaptation can be performed only after some fixed delay. The resulting algorithm is known as the Delayed Least Mean Square (DLMS) algorithm in the literature. There exist analyses for this algorithm, but most of them are based on the unrealistic independence assumption between successive input vectors. Inthis paper we consider the DLMS algorithm with decreasing step size .mu.(n)=n/a, a>0 and prove the almost-sure convergence ofthe weight vector W(n) to the Wiener solution W$_{opt}$ as n .rarw. .inf. under the mixing unput condition and the satisfaction of the law of large numbers. Computer simulations for decision-directed adaptive equalizer with decoding delay are performed to demonstrate the functioning of the proposed algorithm.m.

  • PDF