• Title/Summary/Keyword: Least Square(LS)

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트랜스패런트 다중 홉 릴레이를 갖는 OFDM 기반 셀룰러 시스템을 위한 채널 추정 기법 (Channel Estimation Techniques for OFDM-based Cellular Systems with Transparent Multi-hop Relays)

  • 우경수;유현일;김영준;이희수;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권8A호
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    • pp.813-819
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    • 2007
  • 본 논문에서는 트랜스패런트(transparent) 모바일 다중 홉 릴레이(Mobile Multi-hop Relay; MMR)를 갖는 OFDM 기반 셀룰러 시스템에서 발생하는 전파 지연(propagation delay)의 영향을 분석한다. 또한, 수율 상승(throughput enhancement; TE) 또는 상호협력 전송(cooperative transmission)을 위한 MMR을 갖는 OFDM 시스템에서 전파 지연에 대한 영향을 극복할 수 있는 LS 채널 추정 기법과 MMSE 채널 추정 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 채널 추정 기법은 TE MMR 시스템 또는 상호협력 MMR 시스템에서 전파 지연으로 인한 채널 추정 성능 열화 현상을 극복할 수 있다. 모의실험을 통해 MSE와 BER 측면에서 본 논문에서 제안하는 기법이 기존 기법보다 우수함을 보인다.

Reduced LS-SVM을 이용한 지역난방 동절기 공동주택 난방부하의 모델링 (Modeling of Winter Time Apartment Heating Load in District Heating System Using Reduced LS-SVM)

  • 박영칠
    • 설비공학논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.283-292
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    • 2015
  • A model of apartment heating load in a district heating system could be useful in the management and utilization of energy resources, since it could predict energy usage and so could assist in the efficient use of energy resources. The heating load in a district heating system varies in a highly nonlinear manner and is subject to many different factors, such as heating area, number of people living in that complex, and ambient temperature. Thus there are few published papers with accurate models of heating load, especially in domestic literature. This work is concerned with the modeling of apartment heating load in a district heating system in winter, using the reduced least square support vector machine (LS-SVM), and with the purpose of using the model to predict heating energy usage in domestic city area. We collected 23,856 pieces of data on heating energy usage over a 12-week period in winter, from 12 heat exchangers in five apartments. Half of the collected data were used to construct the heating load model, and the other half were used to test the model's accuracy. The model was able to predict the heating energy usage pattern rather accurately. It could also estimate the usage of heating energy within of mean absolute percentage error. This implies that the model prediction accuracy needs to be improved further, but it still could be considered as an acceptable model if we consider the nonlinearity and uncertainty of apartment heating energy usage in a district heating system.

DVB-시스템을 위한 적응형 채널 추정 알고리즘 (Adaptive Channel Estimation Algorithm for DVB-T)

  • 김승환;이진범;이진용;김영록
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권6A호
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    • pp.676-684
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    • 2008
  • 유럽형 지상파 디지털 방송 표준인 DVB-T 시스템에서는 OFDM방식을 사용하여 신호를 전송하며, 주파수 선택적 페이딩 환경과 충격 잡음 채널에서도 향상된 성능을 제공 할 수 있다. 그러나 이동성이 가정된 시변 채널에서는 도플러 확산의 영향 때문에 한 OFDM 심볼 안에 존재하는 부반송파 사이의 직교성의 파괴, 즉 inter-carrier interference(ICI)가 발생하여 심각한 성능 열화가 발생한다. 본 논문에서는 시간 및 주파수 축에서 채널의 특성과 ICI를 분석하고, OFDM시스템에서 구현이 간단한 LS 알고리즘과 이를 이용한 잡음 및 ICI 감쇄 기법을 사용한 LS 방식을 단말기의 속도에 따라 선택하여 사용하는 적응형 채널 추정 방식을 제안한다. 단말기의 속도를 추정하는 방법을 제안하여 COST207의 TU6 채널 모델을 적용한 시뮬레이션을 통하여 그 동작을 확인하였다. 또한 속도 추정을 위한 연산을 최소화한 알고리즘을 제안하여 하드웨어의 증가를 무시할 정도로 줄였다. 제안된 적응형 채널 추정 알고리즘은 속도가 약 70 km/h 이하인 경우에 잡음 및 ICI 감쇄기법을 위한 하드웨어를 동작시키지 않음으로서 전력의 소모가 현저하게 줄어든다.

분산 파일럿 기반의 OFDM 시스템의 채널 추정 (Channel Estimation for Scattered Pilot Based OFDM Systems)

  • 김시현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.235-240
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    • 2011
  • 지상파 DTV 표준인 DVB-T에 채택된 분산 파일럿은 블록 형태와 빗 형태의 파일럿 배치의 장점을 모두 가지며 전송 효율을 증가시킨다. 데이터 부반송파에 대한 채널 추정을 위해 파일럿 부반송파를 이용한 시간 및 주파수 영역 추정이 필요하다. MSE (mean square error) 관점에서 최적인 2D Wiener 추정기는 너무 복잡하여 실현성이 떨어진다. 본 논문에서는 가산 백색 가우스 잡음의 전력을 추정하여 이를 채널 추정치에서 제거하는 새로운 채널 추정 방식을 제안한다. 또한 모의 실험을 통해 제안된 방식이 페이딩 채널에서 2차원 선형 보간 방식보다 채널 추정 성능이 우수함을 보인다.

다중반송파 시스템의 정합추구 기반 희소 다중경로 채널 추정 (Matching Pursuit Based Sparse Multipath Channel Estimation for Multicarrier Systems)

  • 김시현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.258-264
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    • 2012
  • 주파수 선택적 페이딩 채널을 위한 선형 채널 추정 방식의 성능은 파일럿의 개수에 비례하므로 채널 추정의 정확도를 높이기 위해서 많은 파일럿을 쓰지 않을 수 없으며 필연적으로 전송 효율성이 낮아지는 단점이 있다. 또한 다중경로 채널의 희소(sparse)한 특성을 활용하지 않고 있다. 본 논문에서는 압축센싱 기법을 이용하여 아주 적은 수의 파일럿으로 희소한 채널을 추정하는 정합추구 기반 알고리듬과 간섭도(coherence)를 최소화하기 위한 파일럿 배치 방법을 제안한다. 또한 모의 실험을 통해 LS (least square) 채널 추정 방식보다 적은 수의 파일럿으로 우수한 채널 추정 성능을 보임을 확인한다.

Improved Physical Layer Implementation of VANETs

  • Khan, Latif Ullah;Khattak, M. Irfan;Khan, Naeem;Khan, Atif Sardar;Shafi, M.
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제3권3호
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    • pp.142-152
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    • 2014
  • Vehicular Ad-hoc Networks (VANETs) are comprised of wireless mobile nodes characterized by a randomly changing topology, high mobility, availability of geographic position, and fewer power constraints. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is a promising candidate for the physical layer of VANET because of the inherent characteristics of the spectral efficiency and robustness to channel impairments. The susceptibility of OFDM to Inter-Carrier Interference (ICI) is a challenging issue. The high mobility of nodes in VANET causes higher Doppler shifts, which results in ICI in the OFDM system. In this paper, a frequency domain com-btype channel estimation was used to cancel out ICI. The channel frequency response at the pilot tones was estimated using a Least Square (LS) estimator. An efficient interpolation technique is required to estimate the channel at the data tones with low interpolation error. This paper proposes a robust interpolation technique to estimate the channel frequency response at the data subcarriers. The channel induced noise tended to degrade the Bit Error Rate (BER) performance of the system. Parallel concatenated Convolutional codes were used for error correction. At the decoding end, different decoding algorithms were considered for the component decoders of the iterative Turbo decoder. A performance and complexity comparison among the various decoding algorithms was also carried out.

Stimulus Artifact Suppression Using the Stimulation Synchronous Adaptive Impulse Correlated Filter for Surface EMG Application

  • Yeom, Ho-Jun;Park, Ho-Dong;Chang, Young-Hui;Park, Young-Chol;Lee, Kyoung-Joung
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제7권3호
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    • pp.451-458
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    • 2012
  • The voluntary EMG (vEMG) signal from electrically stimulated muscle is very useful for feedback control in functional electrical stimulation. However, the recorded EMG signal from surface electrodes has unwanted stimulation artifact and M-wave as well as vEMG. Here, we propose an event-synchronous adaptive digital filter for the suppression of stimulation artifact and M-wave in this application. The proposed method requires a simple experimental setup that does not require extra hardware connections to obtain the reference signals of adaptive digital filter. For evaluating the efficiency of this proposed method, the filter was tested and compared with a least square (LS) algorithm using previously measured data. We conclude that the cancellation of both primary and residual stimulation artifacts is enhanced with an event-synchronous adaptive digital filter and shows promise for clinical application to rehabilitate paretic limbs. Moreover because this algorithm is far simpler than the LS algorithm, it is portable and ready for real-time application.

서포트 벡터 머신 기반 비선형 외인성 자귀회귀를 이용한 비선형 조음 모델링 (Nonlinear Speech Production Modeling using Nonlinear Autoregressive Exogenous based on Support Vector Machine)

  • 장승진;김효민;박영철;최홍식;윤영로
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2007년도 추계학술발표대회
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    • pp.113-116
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    • 2007
  • In this paper, our proposed Nonlinear Autoregressive Exogenous (NARX) based on Least Square-Support Vector Regression (LS-SVR) is introduced and tested for producing natural sounds. This nonlinear synthesizer perfectly reproduce voiced sounds, and also conserve the naturalness such as jitter and shimmer, compared to LPC does not keep these naturalness. However, the results of some phonation are quite different from the original sounds. These results are assumed that single-band model can not afford to control and decompose the high frequency components. Therefore multi-band model with wavelet filterbank is adopted for substituting single band model. As a results, multi-band model results in improved stability. Finally, nonlinear speech modeling using NARX based on LS-SVR can successfully reconstruct synthesized sounds nearly similar to original voiced sounds.

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VTS 센서를 이용한 3D영상 분석에 기초한 파랑 정보 추출 알고리즘 성능 비교 (Performance Comparison of Wave Information Retrieval Algorithms Based on 3D Image Analysis Using VTS Sensor)

  • 류중선;임동희;김진수;이병길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.519-526
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    • 2016
  • 해양사고가 빈번히 발생함에 따라 해상교통관제를 통해 항해의 안전성과 효율성을 개선하기 위한 해상 트래픽 모니터링 시스템을 구축할 필요성이 대두되고 있다. 이와 같은 목적을 위해, 최근에 X-대역 해양 레이더는 해수면 정보를 수집하는데 사용하고 있는데, 파랑 정보를 정확하게 측정하여 해상교통관제 영역 내에서 선박의 안전하고 효율적인 움직임을 제공하는 것이 요구된다. 본 논문에서는 세 가지의 다른 해류 속도를 산출하는 방법 즉, 최소자승법을 이용한 방법, 해류 속도를 반복 최소자승 갱신 방법, 가변적인 해류 속도의 정규화된 스칼라 곱을 극대화하여 해류 속도 추정치를 제공하는 방법 등에 대해 부이 데이터와 비교하고, 그런 후에 반복 갱신 방법을 수정하여 초기의 해류 속도를 개선하여 효과적으로 파랑 정보를 예측하도록 설계된다. 다수의 실험을 통하여 제안한 방법은 기존 방식에 비해 파랑 정보를 효과적으로 추출할 수 있음을 보인다.

V2V 환경에서 적응적 채널 추정 기법에 대한 성능 분석 (Performance Analysis of Adaptive Channel Estimation Scheme in V2V Environments)

  • 이지혜;문상미;권순호;추명훈;배사라;김한종;김철성;김대진;황인태
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권8호
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    • pp.26-33
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    • 2017
  • 차량통신은 도로 위 차량들 간의 효율적인 조정을 가능하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 더 나아가 미래 차량의 어플리케이션으로 차량 안전, 인포테인먼트 그리고 자율 주행까지도 다룰 수 있다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 LTE(Long Term Evolution) 기반 차량 통신에 대한 표준화 연구가 활발히 진행되고 있다. 차량 통신은 안전과 밀접한 관련이 있기 때문에, 낮은 지연과 높은 신뢰성을 필요로 한다. 하지만 차량의 빠른 이동성으로 인해 V2V(Vehicle-to-Vehicle) 환경은 채널 왜곡이 매우 심하며, 높은 신뢰성의 차량 통신을 위해서 채널 추정이 매우 중요한 요소임을 알 수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 LTE 기반 V2V 환경에서 채널 추정 기법을 제안한다. LTE 기반 업링크 시스템에서 채널 추정은 파일럿 심볼인 DMRS(DeModulation Reference Signal)를 이용한다. 기존 채널 추정 기법으로는 LS(Least Square), DDCE(Decision Directed Channel Estimation), STA(Spectral Temporal Averaging), 그리고 Smoothing이 있다. 본 논문에서는 기존의 채널 추정 기법들과 달리 파일럿 심볼에서 QS(Quadratic Smoothing)를 이용해 보다도 정확한 채널을 추정하며, 데이터 심볼에서 적응적으로 채널을 추정하는 ASCE(Adaptive Smoothing Channel Estimation) 기법을 제안한다. 모의실험 결과, 제안한 ASCE 기법이 NMSE(Normalized Mean Square Error)와 BER(Bit Error Rate) 측면에서 전체적으로 성능이 향상 된 것을 볼 수 있다.