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

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적응 오류 제약 Backpropagation 알고리즘 (Adaptive Error Constrained Backpropagation Algorithm)

  • 최수용;고균병;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권10C호
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    • pp.1007-1012
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    • 2003
  • Multilayer perceptrons (MLPs)를 위한 일반적인 BP 알고리즘의 학습 속도를 개선하기 위하여 제약을 갖는 최적화 기술을 제안하고 이를 backpropagation (BP) 알고리즘에 적용한다. 먼저 잡음 제약을 갖는 LMS (noise constrained least mean square : NCLMS) 알고리즘과 영잡음 제약 LMS (ZNCLMS) 알고리즘을 BP 알고리즘에 적용한다. 이러한 알고리즘들은 다음과 같은 가정을 반드시 필요로 하여 알고리즘의 이용에 많은 제약을 갖는다. NCLMS 알고리즘을 이용한 NCBP 알고리즘은 정확한 잡음 전력을 알고 있다고 가정한다. 또한 ZNCLMS 알고리즘을 이용한 ZNCBP 알고리즘은 잡음의 전력을 0으로 가정, 즉 잡음을 무시하고 학습을 진행한다. 본 논문에서는 확장된(augmented) Lagrangian multiplier를 이용하여, 비용함수(cost function)를 변형한다. 이를 통하여 잡음에 대한 가정을 제거하고 ZNCBP와 NCBP 알고리즘을 확장, 일반화하여 적응 오류 제약 BP(adaptive error constrained BP : AECBP) 알고리즘을 유도, 제안한다. 제안한 알고리즘들의 수렴 속도는 일반적인 BP 알고리즘보다 약 30배정도 빠른 학습 속도를 나타내었으며, 일반적인 선형 필터와 거의 같은 수렴속도를 나타내었다.

이동통신 환경에서 적응상태 축약 심볼열 추정 수신기 (The adaptive reduced state sequence estimation receiver for multipath fading channels)

  • 이영조;권성락;문태현;강창언
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.1468-1476
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    • 1997
  • 상태축약심볼열추정(RSSE: Reduced State Sequence Estimation) 수신기는 비터비 복호기와 채널 추정기로 구성된다. 이동통신과 같이 채널이 변하는 환경에서는 적응 채널추정기(adaptive channel estimator)로 채널의 변화를 계속적으로 추정해야 한다. 일반적으로 사용되는 채널 추정기는 임시결정된 비터비 복호기의 출력을 사용하여 채널을 추정 하는데, 비터비 복호기에서 잘못된 결정을 내릴 경우 이로 인해 오류전파(error propagation)가 발생할 수있다. 본 논문에서는 좀더 정확한 채널 추정과 오류전파를 막기 위해 경로 메모리를 사용하는 새로운 채널추정기를 사용한다. 이 채널 추정기는 비터비 복호기의 여러 경로중에서 가장 작은 경로를 선택하여 그 경로상의 신호를 이용하여 채널 추정을 행한다. 그리고 채널 추정기의 적응 알고리듬으로서 LMS(Least Mean Square)알고리듬과 Recursive Least Square(RLS) 알고리듬을 사용하여 비교한다. 실험 결과를 통해 제안된 채널 추정기를 사용하는 RSSE 수신기가 기존의 채널 추정기를 사용하는 RSSE 수신기에 비해 더 나은 성능을 나타내는 것을 볼 수있으며, 페이딩이 존재하는 이동통신 환경에서는 LMS 알고리듬이 적합하지 않음을 알 수있다.

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Adaptive Noise Reduction on the Frequency Domain using the Sign Algorithm.

  • Lee, Jae-Kyung;Yoon, Dal-Hwan;Min, Seung-Gi
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.57-60
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    • 2003
  • We have proposed the adaptive noise reduction algorithm using the MDFT. The algorithm proposed use the linear prediction coefficients of the AR method based on Sign algorithm that is the modified LMS instead of the least mean square(LMS). The signals with a random noise tracking performance are examined through computer simulations and confirmed that the high speed adaptive noise reduction processing system is realized with rapid convergence.

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적응적 신호 크기 예측을 이용한 G.711 패킷 손실 은닉 알고리즘의 성능향상 (Performance Improvement of Packet Loss Concealment Algorithm in G.711 Using Adaptive Signal Scale Estimation)

  • 김태하;이인성
    • 한국음향학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.403-409
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    • 2015
  • 본 논문에서는 G.711 패킷 손실 은닉 알고리즘의 성능향상을 위해 적응적 신호 크기 예측을 사용하는 패킷 손실 알고리즘을 제안한다. 기존의 방법은 연속 손실이 발생하였을 때 20 %의 감쇠인자를 가지고 이득조절을 수행하였다. 그러나 이 방법은 신호의 변화를 고려하지 않기 때문에 신호가 왜곡되는 경우가 발생한다. 따라서 Least Mean Square(LMS) 예측기를 사용하여 이전과 이후 프레임의 정보를 통한 적응적 신호 크기 예측으로 이득을 조절하는 것을 제안한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가는 Perceptual Evaluation of Speech Quality(PESQ) 평가를 통하여 나타내었다.

터보부호를 이용한 반복 위상 추정기법 (Iterative Phase estimation based on Turbo code)

  • 류중곤;허준
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권12호
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    • pp.1-8
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    • 2006
  • 본 논문은 유럽의 디지털 방송 규격인 DVB(Digital Video Broadcast)의 업 링크 채널 규격인 DVB-RCS에서 사용되는 터보부호의 특성을 이용하여 반송파의 위상을 추정하는 기법을 제안한다. 위상 추정기는 위치에 따라 크게 외부 단일 추정기와 내부 복수 추정기로 나누었고, 외부 추정 방식은 ML(Maximum Likelihood)과 LMS(Least Mean Square)을 이용하였으며 복수 추정기의 경우에는 LMS(Least Mean Square)와 PSP(Per Survivor Processing)방식 적용하였다. 단일 추정기의 경우 3가지 다른 APP(A Posteriori Probability)알고리즘의 성능을 비교하였으며 단일 추정기와 복수 추정기사이의 성능을 AWGN채널에서 위상오차와 위상잡음(Winner process)이 더해진 모델에서 비교하였다. 복수 추정기의 경우 향상된 2가지 알고리즘을 제안한다. 첫째는 Forward-Backward(Bi-directional)방식의 채널추정기법이고 둘째는 Forward 채널추정 값과 Backward 채널추정 값의 차이의 정보를 이용하는 Binding기법이다.

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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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.

저가 microcontoller unit을 이용한 효율적인 다채널 능동 소음 제어기 구현 (The efficient implementation of the multi-channel active noise controller using a low-cost microcontroller unit)

  • 정익주
    • 한국음향학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.9-22
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    • 2019
  • 본 논문에서는 저가 MCU(Microcontoller Unit)를 이용하여 다채널 능동 소음 제어기를 효율적으로 구현할 수 있는 방안을 제안하였다. 다채널 능동 소음 제어 알고리즘으로 사용된 정규화된 MFxLMS(Modified Filtered-x Least Mean Square) 알고리즘은 많은 연산량을 요구하며, 저가 MCU로 구현하기에는 어려움이 있었다. 본 연구에서는 MCU의 특성을 잘 활용하여 소프트웨어를 최적화함으로써 효율적으로 다채널 능동 소음 제어기를 구현할 수 있었다. CPU(Central Processing Unit)가 지원하는 단일 싸이클 MAC(Multiply- Accumulate) 연산을 극대화하고, 지연 메모리 연산을 최소화함으로써 3배 이상의 연산 최적화를 달성하였다. 또한 MCU가 지원하는 보조 프로세서를 이용하여 병렬 처리함으로써 4배 이상의 연산 최적화를 이루었다. 더불어 MCU에 내장된 주변 장치를 최대한 활용함으써, 추가적인 부품의 사용을 최소화하였다.

연속 음성 인식 향상을 위해 LMS 알고리즘을 이용한 CHMM 모델링 (CHMM Modeling using LMS Algorithm for Continuous Speech Recognition Improvement)

  • 안찬식;오상엽
    • 디지털융복합연구
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    • 제10권11호
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    • pp.377-382
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    • 2012
  • 본 논문은 반향 제거 평균 예측 LMS 알고리즘을 이용하여 반향 잡음에 강인한 연속 음성 인식 모델인 CHMM 모델을 구성하는 방법을 제안하였다. 변화하는 반향 잡음에 적응하고 연속 음성 인식 성능 향상을 위한 반향 잡음 제거 평균 예측 LMS 알고리즘을 이용하여 CHMM 모델을 구성하였다. 제안한 알고리즘에 의해 구성된 CHMM 모델에 대하여 연속 인식 성능을 평가하였다. 실험 결과 변화하는 환경 잡음을 제거하여 얻은 음성의 SNR은 평균 1.93dB이 향상되었고 연속 음성의 인식률은 2.1% 향상되었다.

적응격자 알고리즘을 이용한 대기오염 예측에 관한 연구 (A Study on Air Pollution Prediction Using Adaptive Lattice Altorithm)

  • 홍기용;김신도;김성환
    • 한국대기환경학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.52-56
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    • 1986
  • In this paper a adaptive LMS(least mean-square) lattice predictor, which is composed of the adaptive lattice algorithm and LMS algorithm by Widrow-Hopf, is used to predict the future air pollution of the extraordinary levels in the environmental system. This prediction algorithm is applied to the one-step forward prediction of atmospheric CO concentration by using real observed data. Computer simulation proves that the power in the forward error sequences decreases as the number of stages in the lattice is increased.

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