• 제목/요약/키워드: Linear time invariant channel

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Descriptor and Non-Descriptor Controllers in Mixed $H_2/H_{\infty}$ Control of Descriptor Systems

  • Choe, Yeon-Wook;Ahn, Young-Ju
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.892-897
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    • 2003
  • This paper considers the design of mixed $H_2/\;H_{\infty}$ controllers for linear time-invariant descriptor systems. Firstly, an $H_{\infty}$ and $H_2$ synthesis problem for a descriptor system are presented separately in terms of linear matrix inequalities (LMIs) based on the bounded real lemma. Then, the existence of a mixed $H_2/\;H_{\infty}$ controller by which the $H_2$ norm of the second channel is minimized while keeping the $H_{\infty}$ norm bound of the first channel less than ${\gamma}$, is reduced to the linear objective minimization problem. The class of desired controllers that are assumed to have the same structure as the plant is parameterized by using the linearizing change of variables. In addition, we show the procedure by which a obtained descriptor controller can be transformed to a non-descriptor one.

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주파수 선택성 페이딩 채널에서 보상 알고리즘의 수렴특성 (Convergence Characteristics of Compensation Algorithm in Frequency Selective Fading Channel)

  • 이승대
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.263-268
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    • 2007
  • 본 논문에서는 시불변 전송 채널 및 주파수 선택성 페이딩 채널에서 최소 제곱 평균 알고리즘과 순차적 최소 제곱 알고리즘에 선형 탭 지연선 구조를 도입하여 보상 알고리즘의 제곱 평균 에러 특성을 고찰하였다. 또한 기존의 방식에서 사용하는 단일 탭 갱신 알고리즘과 본 논문에서 제안한 다중 탭 갱신 알고리즘을 비교, 분석하고 이를 수렴 특성 관점에서 고찰하였다.

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The Expectation and Sparse Maximization Algorithm

  • Barembruch, Steffen;Scaglione, Anna;Moulines, Eric
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권4호
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    • pp.317-329
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    • 2010
  • In recent years, many sparse estimation methods, also known as compressed sensing, have been developed. However, most of these methods presume that the measurement matrix is completely known. We develop a new blind maximum likelihood method-the expectation-sparse-maximization (ESpaM) algorithm-for models where the measurement matrix is the product of one unknown and one known matrix. This method is a variant of the expectation-maximization algorithm to deal with the resulting problem that the maximization step is no longer unique. The ESpaM algorithm is justified theoretically. We present as well numerical results for two concrete examples of blind channel identification in digital communications, a doubly-selective channel model and linear time invariant sparse channel model.

디스크립터 시스템을 위한 혼합 $H_{2}/H_{\infty}$제어기의 설계 (Mixed $H_{2}/H_{\infty}$ Controller Design for Descriptor Systems)

  • Choe, Yeon-Wook
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제53권7호
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    • pp.483-490
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    • 2004
  • The descriptor system model has a high ability in representing dynamical systems. It can preserve physical parameters in the coefficient matrices, and describe the dynamic part, static part, and even the improper part of the system in the same form. The design of mixed $H_{2}/H_{\infty}$ controllers for linear time-invariant descriptor systems is considered in this paper. Firstly, an $H_2$ and $H_{\infty}$ synthesis problems fur a descriptor system are presented separately in terms of linear matrix inequalities (LMIs) based on the bounded real lemma. Then, we show that the existence of a mixed $H_2/H_{\infty}$ controller by which the $H_2$ norm of the second channel is minimized while keeping the $H_2$ norm bound of the first channel less than ${\gamma}$, is reduced to the linear objective minimization problem. The class of desired controllers that are assumed to have the same structure as the plant is parameterized by using the linearizing change of variables.

고유 음선 분석에 기반한 광대역 수중음향 전달 채널의 이산시간 근사 및 모의 방법 연구 (Discrete-time approximation and modeling of a broadband underwater propagation channel based on eigenray analysis)

  • 신동훈;조현덕;권택익;안재균
    • 한국음향학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.216-225
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    • 2020
  • 본 논문은 음선 경로법에 기반한 광대역 수중음향 전달 채널을 모델링하는 방법을 다루었다. 수중음향 전달 채널은 종종 주파수 영역에서 시간 조화 함수로 취급되어, 광대역 시계열 신호 모의 시 활용이 어렵다. 따라서 수중 음파 전달 환경을 반영한 광대역 시간영역 모델링 기법이 요구되며, 본 논문에서는 이를 위해 시간영역에서 다중 경로의 도달 시간지연이 계산 가능한 고유 음선 분석 기법을 활용하였다. 또한 연속 시간의 파동방정식으로부터 산출된 고유 음선의 분석 결과를 컴퓨터 모의가 가능한 이산시간 시스템에 적용하기 위해, 음선의 위상, 주파수별 손실 및 도달 시간지연을 유한 임펄스 응답으로 근사하여, 광대역 수중음향 전달 채널을 모의하는 방법을 제안하였다.

Rotationally Invariant Space-Time Trellis Codes with 4-D Rectangular Constellations for High Data Rate Wireless Communications

  • Sterian, Corneliu Eugen D.;Wang, Cheng-Xiang;Johnsen, Ragnar;Patzold, Matthias
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제6권3호
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    • pp.258-268
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    • 2004
  • We demonstrate rotationally invariant space-time (ST) trellis codes with a 4-D rectangular signal constellation for data transmission over fading channels using two transmit antennas. The rotational invariance is a good property to have that may alleviate the task of the carrier phase tracking circuit in the receiver. The transmitted data stream is segmented into eight bit blocks and quadrature amplitude modulated using a 256 point 4-D signal constellation whose 2-D constituent constellation is a 16 point square constellation doubly partitioned. The 4-D signal constellation is simply the Cartesian product of the 2-D signal constellation with it-self and has 32 subsets. The partition is performed on one side into four subsets A, B, C, and D with increased minimum-squared Euclidian distance, and on the other side into four rings, where each ring includes four points of equal energy. We propose both linear and nonlinear ST trellis codes and perform simulations using an appropriate multiple-input multiple-output (MIMO) channel model. The 4-D ST codes constructed here demonstrate about the same frame error rate (FER) performance as their 2-D counterparts, having however the added value of rotational invariance.

다중비 신호처리에 적용한 선형 주기적 시변 시스템의 입출력 이득 (Input-Output Gains of Linear Periodic Time-Varying Systems with Applications to Multirate Signal Processing)

  • 이상철;박계원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권5호
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    • pp.963-969
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    • 2000
  • 본 논문에서는, 선형 주기적 시변 시스템에 대해서, 두 개의 입출력 이득을 정의한다. 그 하나는 단위 크기의 ι$_2$노름을 갖는 모든 입력에 대한 최악의 $\iota_2$ 노름의 출력의 비로서, G($\iota_2,\iota_2$ 로 표기한다. 또 다른 하나는 단위 크기의 RMS 값을 갖는 모든 입력에 대한 최악의 RMS 값의 출력의 비로서, G(RMS, RMS)로 표기한다. 선형 시불변 시스템에 대해서는 이 두 개의 이득은 등가라는 사실이 잘 알려져 있다. 본 논문에서는 선형 주기적 시변 시스템에 대해서도 이 두 개의 이득이 등가라는 것을 증명한다. 또한, 선형 주기적 시변 시스템에 대한 주파수 응답을 얻는 두 가지 방법 사이의 관계를 유도한다. 이렇게 정의된 입출력 이득은 M-채널 필터 뱅크에 적용한다. 필터 뱅크는 음성 압축 등에 사용되는 대표적인 다중비 신호처리 시스템이다. 이러한 필터뱅크에는 일반적으로 에일리어징 왜곡, 진폭 왜곡 및 위상 왜곡이 존재한다. 본 논문에서는 오차 시스템의 G($\iota_2,\iota_2$ 이득을 최적화 하는 방법에 의해 필터 뱅크를 설계함으로써, 필터 뱅크에서 일반적으로 존재하는 왜곡을 작게할 수 있음을 보인다.

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MIMO LTI 채널에서의 블라인드 신호분리시의 식별성에 대한 고찰 (A Consideration on the Identifiability for Blind Signal Separation in MIMO LTI Channels)

  • 권순만;김석주;이종무;김춘경;조창희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.265-267
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    • 2004
  • A blind separation problem in a multiple-input-multiple-output (MIMO) linear time-invariant (LTI) system with finite-alphabet inputs is considered. A discrete-time matrix equation model is used to describe the input-output relation of the system in order to make full use of the advantages of modern digital signal processing techniques. At first, ambiguity problem is investigated. Then, based on the results of the investigation, a new identifiability condition is proposed for the case of an input-data set which is widely used in digital communication. A probability bound such that an arbitrary input matrix satisfies the identifiability condition is derived. Finally, Monte-Carlo simulation is performed to demonstrate the validity of our suggestions.

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Multi-variate Empirical Mode Decomposition (MEMD) for ambient modal identification of RC road bridge

  • Mahato, Swarup;Hazra, Budhaditya;Chakraborty, Arunasis
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제7권4호
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    • pp.283-294
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    • 2020
  • In this paper, an adaptive MEMD based modal identification technique for linear time-invariant systems is proposed employing multiple vibration measurements. Traditional empirical mode decomposition (EMD) suffers from mode-mixing during sifting operations to identify intrinsic mode functions (IMF). MEMD performs better in this context as it considers multi-channel data and projects them into a n-dimensional hypercube to evaluate the IMFs. Using this technique, modal parameters of the structural system are identified. It is observed that MEMD has superior performance compared to its traditional counterpart. However, it still suffers from mild mode-mixing in higher modes where the energy contents are low. To avoid this problem, an adaptive filtering scheme is proposed to decompose the interfering modes. The Proposed modified scheme is then applied to vibrations of a reinforced concrete road bridge. Results presented in this study show that the proposed MEMD based approach coupled with the filtering technique can effectively identify the parameters of the dominant modes present in the structural response with a significant level of accuracy.

가산성 주기정상성 잡음이 있을 때 Zero Forcing 기반에서의 송수신단 동시 최적화 (Joint Tx-Rx Optimization in Additive Cyclostationary Noise with Zero Forcing Criterion)

  • 윤여훈;조준호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권7A호
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    • pp.724-729
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    • 2007
  • 가산성 주기정상성 잡음이 있을 때 zero forcing (ZF) 기반에서의 송수신단 동시 최적화를 고려한다. 주기정상성 잡음의 주기는 심볼 전송율의 역수라고 가정하고 자기 상관함수는 양의 정부호로 가정한다. 전송되는 데이터 수열은 광의의정상성(WSS: wide-sense stationary)을 가지는 유색 확률과정으로 모델링 하고 채널은 주파수 선택적 충격 응답을 가지는 선형 시불변 시스템으로 모델링 한다. ZF와 송신 전력 제약 아래 평균제곱오차 (MSE: mean square error)를 최소화하는 최적 송수신 파형을 유도하고 모의 실험 결과를 통해 수신파형만 최적화 한 경우와 가산성 주기정상성 잡음을 정상성 잡음으로 간주한 경우 보다 성능이 더 좋아짐을 보인다.