• 제목/요약/키워드: Linear Prediction Algorithm

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Network traffic prediction model based on linear and nonlinear model combination

  • Lian Lian
    • ETRI Journal
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    • 제46권3호
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    • pp.461-472
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    • 2024
  • We propose a network traffic prediction model based on linear and nonlinear model combination. Network traffic is modeled by an autoregressive moving average model, and the error between the measured and predicted network traffic values is obtained. Then, an echo state network is used to fit the prediction error with nonlinear components. In addition, an improved slime mold algorithm is proposed for reservoir parameter optimization of the echo state network, further improving the regression performance. The predictions of the linear (autoregressive moving average) and nonlinear (echo state network) models are added to obtain the final prediction. Compared with other prediction models, test results on two network traffic datasets from mobile and fixed networks show that the proposed prediction model has a smaller error and difference measures. In addition, the coefficient of determination and index of agreement is close to 1, indicating a better data fitting performance. Although the proposed prediction model has a slight increase in time complexity for training and prediction compared with some models, it shows practical applicability.

다수의 광대역 신호의 입사각 추정을 위한 이차원의 정응선형예측 알고리즘 (Adaptive Two Dimensional Linear Prediction Algorithm For Estimating Incident Angles of Multiple Broadbamd Signals.)

  • 김태원
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1987년도 학술발표회 논문집
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    • pp.61-65
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    • 1987
  • An algorithm for estimating incident angles of multiple broaband signals is proposed. The method adopts semicausal model for two dimensional linear prediction filter coefficients such that the arithmatic averag of the mean squared values of the forward and reverse prediction arrors is minimized. Preliminary results demonstrating the performance of the proposed method are presented. Simulation results indicate that the performance depends on signal-to-noise ratio and prediction order in spatial demension.

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Linear prediction and z-transform based CDF-mapping simulation algorithm of multivariate non-Gaussian fluctuating wind pressure

  • Jiang, Lei;Li, Chunxiang;Li, Jinhua
    • Wind and Structures
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    • 제31권6호
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    • pp.549-560
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    • 2020
  • Methods for stochastic simulation of non-Gaussian wind pressure have increasingly addressed the efficiency and accuracy contents to offer an accurate description of the extreme value estimation of the long-span and high-rise structures. This paper presents a linear prediction and z-transform (LPZ) based Cumulative distribution function (CDF) mapping algorithm for the simulation of multivariate non-Gaussian fluctuating wind pressure. The new algorithm generates realizations of non-Gaussian with prescribed marginal probability distribution function (PDF) and prescribed spectral density function (PSD). The inverse linear prediction and z-transform function (ILPZ) is deduced. LPZ is improved and applied to non-Gaussian wind pressure simulation for the first time. The new algorithm is demonstrated to be efficient, flexible, and more accurate in comparison with the FFT-based method and Hermite polynomial model method in two examples for transverse softening and longitudinal hardening non-Gaussian wind pressures.

관망자료를 이용한 인공지능 기반의 누수 예측 (Artificial Intelligence-based Leak Prediction using Pipeline Data)

  • 이호현;홍성택
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.963-971
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    • 2022
  • 상수도 관망은 국가 수도 시설의 주요한 구성 요소이지만 대부분이 지중에 매립되어 있어 배관의 노후화 정도 및 누수를 파악하기 어려우므로 유지관리 하기가 매우 어렵다. 본 연구에서는 관망에 설치된 다양한 센서 조합을 가정하여, 데이터 조합에 따른 관로 누수 판별 가능성을 검토하기 위하여 선형회귀분석, 뉴로퍼지 등의 인공지능 알고리즘을 통한 유량과 압력 예측을 실시하여 최적 알고리즘을 도출하였다. 공급압력 예측을 통한 누수판별의 경우 뉴로퍼지 알고리즘이 선형회귀분석에 비하여 우수하였다. 누수유량 예측에서는 뉴로퍼지를 이용한 유량예측이 우선 고려되어야 한다. 다만, 유량을 모사하기 힘든 경우에는 선형 알고리즘을 이용한 공급압력 예측이 이루어져야 할 것으로 사료 된다.

Blind MMSE Equalization of FIR/IIR Channels Using Oversampling and Multichannel Linear Prediction

  • Chen, Fangjiong;Kwong, Sam;Kok, Chi-Wah
    • ETRI Journal
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    • 제31권2호
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    • pp.162-172
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    • 2009
  • 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.

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낮은 계산 복잡도를 갖는 Linear Prediction 기반의 SNR 추정 기법 (LP-Based SNR Estimation with Low Computation Complexity)

  • 김선애;조병각;백광훈;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.1287-1296
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    • 2009
  • 채널의 상태가 시간에 따라 수시로 변하는 전송 환경에서 수신된 신호에 대한 잡음 비를 추정하는 것이 중요하다. 대부분의 SNR 추정기는 MF(Matched Filter) 후 수신된 샘플로 추정이 이루어진다. 하지만 이런 기법들은 무선 통신에서 채널의 상태에 민감한 특성을 갖는다. 하지만 수신기의 front-end에서 모아진 데이터들을 이용하는 선형 예측(LP: Linear Prediction) 기법을 기반으로 하는 신호 대 잡음 비 추정 알고리즘은 이에 비해 안정된 성능을 보인다. 본 논문에서는 LP 기반의 SNR 추정기를 소개하고, 기존의 LP 기법 기반으로 하는 SNR 추정 알고리즘의 계산 복잡도를 줄이기 위한 새로운 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 Linear Prediction 오차를 구하는 과정에서 순방향 오차와 그 conjugate 값을 이용하여 SNR 추정 과정을 보다 간단하게 한다.

선형 예측을 위한 새로운 반사계열 추정 알고리즘 (A New Reflection coefficient-Estimation Algorithm for Linear Prediction)

  • 조기원;김수중
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.1-5
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    • 1982
  • 래티스 공식에 기초를 두어 선형 예측을 위한 새로운 알고리즘을 구하였다. 알고리즘의 출력은 all-po1e모델의 안정도를 보장하는 반사계수이다. 매 예측 단계에서 예측 오차의 공분산(cova.iance)을 순환적으로 계산하는 방정식이 유도되었고 이 식을 계산하는 과정에서 예측 계수에 관계없이 반사 계사를 추정하도록 하였다. 공분산 래티스(covariance-lattice)방법과 비교하였을 때 새로운 알고리즘은 계산의 량을 약 반으로 줄였으며 예측 차수가 높은 경우에 보다 효률적이 된다는 것을 설명하였다.

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앰비언트 디스플레이 위치추적 시스템의 데이터 손실에 대한 선형 예측 알고리즘 적용 및 분석 (Performance and Analysis of Linear Prediction Algorithm for Robust Localization System)

  • 김주연;윤기훈;김건욱;김대희;박수준
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제45권4호
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    • pp.84-91
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    • 2008
  • 본 논문에서는 초음파 센서를 이용하여 고령자를 위한 앰비언트 디스플레이 시스템을 제안하고, 시스템의 신뢰도를 높이기 위해서 선형 예측 알고리즘을 적용하였다. 본 논문에서는 시스템의 사용자를 고령자로 제안하여 일반인에 비해 느린 움직임으로 가정하였고 얻어진 데이터가 모두 극점인 데이터의 특성상 AR(Autoregressive) 모델을 사용하여 Yule-Walker 방식의 선형 예측 알고리즘을 적용하였다. 선형 예측 알고리즘을 적용하기 위해서는 적절한 참조 데이터와 차수의 결정이 요구된다. 본 논문에서는 데이터의 특성과 평균 에러, 계산량을 고려하여 50개의 참조데이터를 이용한 16차의 시스템을 통해서 앰비언트 디스플레이 시스템의 신뢰도를 평균 74.39%, 최대 97.97%정도 높일 수 있음을 확인하였다.

CMA와 예측 알고리듬을 이용한 판정궤환 적응 자력등화 기법 (Adaptive blind decision feedback equalization using constant modulus and prediction algorithm)

  • 서보석;이재설;이충웅
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.996-1007
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    • 1996
  • 이 논문에서는 비최소위상(nonminimum phase) 채널을 등화할 수 있는 판정궤환(decision feedback equalizer)에 대한 자력등화 기법을 제안한다. 등화기는 선형필터와 예측에러 필터(prediction error filter)의 결합으로 이루어지며 각 부분에 대해 서로 다른 알고리듬을 적용한다. 즉 선형필터는 CMA(constant modulus algorithm)를 적용하여 계수를 추정하며, 예측에러 필터는 판정궤환 예측 알고리듬(decision feedback prediction algorithm)을 적용하여 필터의 계수를 추정한다. 제안한 알고리듬은 판정궤환 등화기의 FFF(feedforward filter)부를 이루는 선형필터가 수렴할 때 항상 작은 오율을 나타내는 계수로의 수렴을 보장한다. 모의실험을 통해 제안한 자력등화알고리듬의 유효성을 몇개의 채널에 대해 예를 들었으며 기존의 자력등화 알고리듬과 성능을 비교하였다.

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RLSL 적응선형예측필터를 이용한 형성음 및 조음운동궤적 추정에 관한 연구 (A Study on Estimation of Formants and Articulatory Motion Trajectories using RLSL Adaptive Linear Prediction Filter)

  • 김동준;송영수
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-8
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    • 1993
  • In this study, the extractions of formants and articulatory motion trajectories for Korean complex vowels are performed by using the RLSL adaptive linear prediction filter. This enables us to extract accurate spectrum in transition of speech signal. This study shows that the RLSL algorithm is superior to the Levinson algorithm, specially in transition part of speech.

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