A linear-prediction-based blind equalization algorithm for single-input single-output (SISO) finite impulse response/infinite impulse response (FIR/IIR) channels is proposed. The new algorithm is based on second-order statistics, and it does not require channel order estimation. By oversampling the channel output, the SISO channel model is converted to a special single-input multiple-output (SIMO) model. Two forward linear predictors with consecutive prediction delays are applied to the subchannel outputs of the SIMO model. It is demonstrated that the partial parameters of the SIMO model can be estimated from the difference between the prediction errors when the length of the predictors is sufficiently large. The sufficient filter length for achieving the optimal prediction is also derived. Based on the estimated parameters, both batch and adaptive minimum-mean-square-error equalizers are developed. The performance of the proposed equalizers is evaluated by computer simulations and compared with existing algorithms.
B.Widrow established fundamental relations between the least-mean-square (LMS) algorithm and the digital Fourier transform[1]. By extending these relations, we proposed the short time spectra analysis system using the LMS algorithm[2]. In that paper, we used the normal LMS algorithm on the thought of dealing with only real analytical signal. This algorithm minimizes the real mean-square by recursively altering the complex weight vector at each sampling instant. But, the short time spectra analysis sometimes deals with the complex signal that is outputted from complex analog filter. So, in order to optimize and develop this methods, furthermore it is necessary to derive an algorithm for the complex analytical signal. In this paper, we first discuss the new adaptive system for the spectra analysis using the complex LMS algorithm and then derive convergence condition, time constant of coefficient adjustment and frequency resolution by extending the discussion. Finally, the effectiveness of the proposed method is experimentally demonstrated by applying it to the measurement of transfer performance on complex analog filter.
본 논문에서, 영상에서 임펄스 잡음을 효과적으로 제거하고, 연산 속도를 개선하기 위해 Fuzzy Cellular Neural Network(FCNN)구조에 Hausdorff distance(HD)를 적용한 $\alpha$-Least Trimmed Square HD($\alpha$-LTSHD) 기반 FCNN 구조를 제안한다. FCNN는 Cellular Neural Network(CNN) 구조에 퍼지 이론을 적용한 것이고, HD는 특징 대상의 대응 없이 이진 영상의 두 픽셀 집합 사이의 거리를 구하는 척도로 물체의 정합에 널리 사용한다. 성능 평가를 위해, 제안된 방법을 MSE와 SNR을 이용하여 기존 FCNN, Opening-Closing(OC) 그리고 LTSHD 연산자를 적용한 FCNN과 비교 분석하였다. 그 결과, 본 논문에서 제안된 망(network) 구조의 성능이 다른 필터보다 임펄스 잡음 제거에 우수함을 확인하였다.
The methods to determine the hydrodynamic coefficients for the fixed type artificial reefs which were constructed to control ecological system in coastal waters are compared and discussed by model test results. To calculate the wave forces, least square method show good agreement with the experimental results and more stability than maximum force component method or Fourier decomposition method. This modified least square method of weighting the square of measured force turned out to be the most feasible method for maximum force. Using the feasible method, hydrodynamic characteristics for artificial reefs on uniform slopes offshore and breaking zone were studied. They were properly related to Keulegan-Carpenter's number and found larger than previous results. Wave force coefficients for artificial reefs around breaking zone were distributed from 1.5 to 2.5, and the mean value was 2.0. Drag force components were more in evidence than inertia force in maximum force which is important parameter to evaluate stability for high-permeability structures. A formula for the calculation of the maximum force for artificial reefs design is proposed, using structural dimension, water particle velocity and Keulegan-Carpenter's number.
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.
In this paper we propose a new dual structured tap selection algorithm for voice echo canceller in digital cellular communication system, investigating adaptive filtering algorithms for echo cancellation in long distance telephony or mobile communication system. The proposed algorithm has a two-stage processing structure that after a dispersive region in an impulse response of an echo path is found out, the tap coefficients of a short length filter are adjusted adaptively for the region, because the impuse response has a very little portion of the dispersion. Simulation results show that the proposed algorithm with 256 taps gives a performance of convergence speed superior to both full-tap normalized least mean with 256 taps gives a performance of convergence speed superior to both full-tap normalized least mean square (NLMS) and a scrub taps waiting in a queue (STWQ) algorithms by about eighty per cent, also to a tap selection algorithm by about twenty per cent. And the resutls diplay that if the more tap coefficients are used due to a long delayed dispersive zone, the proposed algorithm produces the better performance.
본 논문은 고반복률을 갖는 양상태 소나 시스템에서의 송신 직접파로 인한 표적 탐지율 저하를 적응형 필터를 이용하여 개선하는 알고리즘을 제안한다. 이러한 소나 시스템에서의 송신 직접파 제거는 실제 시스템을 운용하는 것에 치명적인 영향을 주기 때문에 이것을 제거하는 것이 아주 중요하다. 본 논문에서는 시뮬레이션과 해상 실험 데이터에 Normalized Least Mean Square(NLMS)와 Recursive Least Square(RLS) 알고리즘을 적용하여 성능을 평가하였다. 송신 직접파 성분과 표적 신호가 포함된 표적 방위의 빔 신호를 입력 신호로 사용하고 송신 직접파 성분이 있는 송신기 방위의 빔 신호를 원하는 신호로 사용하여 두 신호의 차를 최적화 하여 송신 직접파를 제거하고 표적 신호만 남긴다. 시뮬레이션에서 정합필터의 결과를 확인하였을 때 Linear Frequency Modultated(LFM)과 Generalized Sinusoidal Frequency Modulated(GSFM) 모두에서 송신 직접파가 잡음레벨까지 제거되고 GSFM의 경우 표적의 부엽이 20 dB 이상 감소하여 성능 개선이 있는 것을 확인하였다. 해상 실험에서 LFM은 송신 직접파의 레벨이 10 dB 감소하였고, GSFM은 송신 직접파의 레벨이 약 4 dB 감소하였고, 표적의 부엽이 약 4 dB 정도 감소하여 성능 개선이 있다는 것이 확인되었다.
소음이 존재하고, 신호의 전달 시스템이 가변적인 환경에서 신호처리는 일반적으로 적응 알고리즘에 의해 이뤄진다. 다양한 적응 알고리즘들 중에서 LMS 알고리즘은 연산량이 적고, 구현이 쉬우며, 성능이 훌륭해 가장 널리 쓰이는 알고리즘이 되었다. LMS 알고리즘의 성능에 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나가 Step Size이다. 일반적으로, Step Size가 크면, 알고리즘 수렴 속도는 빨라지지만, 수렴 오차는 커지게 되고, Step Size가 작으면 수렴 오차는 작아지지만, 수렴 속도는 느려진다. Step Size의 이러한 특성을 상호 보완하고자 많은 방법들이 제안되어 오고 있다. 본 논문에서는 오차 제곱 변화 곡선의 기울기로부터 현재 상태에 대한 카테고리를 분류하여, Step Size를 매 단계마다 적절하게 가변시킴으로써, 결과적으로 수렴 속도와 정확도, 연산량을 향상시킨 새로운 개념의 Categorized 가변 스텝 사이즈 LMS 알고리즘을 제시하고, 그 성능은 실험을 통하여 수렴 속도와 Excessive Mean Square Error (EMSE), 연산량의 관점에서 향상되었음을 검증하였다.
Probability plotting positions are popular and used as the basis for distribution fitting and for inspecting the quality of the fit because of its simplicity. The plotting positions that lead to excellent approximation to the mean of the order statistics should be used if the objective of the fitting is to estimate quantiles. Since the mean depends on the sample size and is not amenable for simple to use closed form solution, many plotting positions have been presented in the literature, including a new plotting position that is derived based on the weighted least-squares method. In this study, the accuracy of using the new plotting position to fit the Gumbel distribution for estimating quantiles is assessed. Also, plotting positions derived by fitting the mean of the order statistics for all ranks is proposed, and an approximation to the covariance of the order statistics for the Gumbel (and Weibull) variate is given. Relative bias and root-mean-square-error of the estimated quantiles by using the proposed plotting position are shown. The use of the proposed plotting position to estimate the quantiles of annual maximum wind speed is illustrated.
본 논문은 DFE (Decision Feedback Equalizer)구조와 CMA (Constant Modulus Algorithm), 그리고 LMS (Least Mean Square) 알고리즘을 이용한 등화기에 대하여 기술한다. DFE 구조는 기존의 transversal 구조의 등화기에 비하여 빠른 채널 적응 속도와 낮은 BER (Bit Error Rate) 값을 가지며 ISI(Intersymbol Interference)가 심한 환경에서도 좋은 성능을 나타낸다. 본 등화기는 16/64 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변복조 방식에 적용할 수 있으며, 고속으로 동작할 수 있도록 고속의 곱셈기와 많은 수의 CSA (Carry Save Adder)를 사용하였다. COSSAP/sup TM/ 캐드 툴을 사용하여 부동 소수점 모델과 고정 소수점 모델을 개발하였으며, VHDL 모델을 개발하였다. 시뮬레이션 결과에 따라 feedback 부분과 feedforward 부분에 각각 12개와 8개의 탭을 사용하였으며, 다중 경로 페이딩 채널에서 BER이 10-6일 때를 기준으로 보면 등화기를 사용하지 않은 채널의 BER 보다 SNR(Signal to Noise Ratio)이 4dB 정도 향상되었다. SYNOPSYS/sup TM/ 캐드 툴과 삼성의 0.5 ㎛ standard cell library (STD80) 를 이용하여 로직 합성을 수행하였으며, 전체 게이트 카운트는 약 13만개를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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