• 제목/요약/키워드: MSE Convergence

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최대 상호코렌트로피 알고리듬을 위한 스텝사이즈 정규화 (Step Size Normalization for Maximum Cross-Correntropy Algorithms)

  • 김남용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권9호
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    • pp.995-1000
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    • 2016
  • 무작위 발생된 심볼 집합과 최대 상호 코렌트로피 (maximum cross-correntropy) 로 설계된 MCC 알고리듬은 최소자승평균 (MSE) 기반 알고리듬과 달리, 충격성 잡음 하에서 최적 가중치가 동요 없이 안정을 유지하며 그 요인이 오차 전력에 따라 입력의 세기를 조절하는 입력 크기 조정기 (input magnitude controller, IMC)에 있음이 밝혀졌다. 이 논문에서는 스텝사이즈를 정규화한 알고리듬 (normalized MCC, NMCC)를 제안하였으며 여기서 IMC 통과된 신호 전력은 1-pole 저역 통과 필터로 반복적 추정한다. 두 가지 다중경로 채널 모델과 충격성 잡음 환경에서 시행된 시뮬레이션 결과, 정규화된 NMCC알고리듬은 MCC알고리듬에 비해 정상상태 MSE에서 1 dB 정도의 성능 향상을, 수렴 속도에서도 500 샘플 정도 빠른 성능을 나타냈다.

그룹화 CMA 알고리즘을 이용한 RF 중계기의 적응 간섭 제거 시스템(Adaptive Interference Cancellation System)에 관한 연구 (A Study on Adaptive Interference Cancellation System of RF Repeater Using the Grouped Constant-Modulus Algorithm)

  • 한용식;양운근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.1058-1064
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    • 2008
  • 본 논문에서는 RF(Radio Frequency) 중계기에서 그룹화 CMA(Constant Modulus Algorithm)와 LMS(Least Mean Square) 알고리즘을 이용하여 적응 필터를 적용시킨 새로운 혼합 간섭 제거기를 제안한다. 송신 안테나에서 수신안테나로 궤환되는 신호는 수신 시스템의 성능을 저하시킨다. 제안한 간섭 제거기는 그룹화 CMA 알고리즘 간섭 제거 기법을 적용시키기 때문에 기존 구조보다 나은 채널 적응 성능과 낮은 MSE(Mean Square Error)을 가진다. 이 구조는 기존 비선형 간섭 제거기에 비해 같은 MSE(Mean Square Error)에 대한 반복수와 하드웨어 복잡도를 줄여준다. 즉, 제안한 알고리즘은 LMS 알고리즘에 비해 평균 자승 에러가 적응 상수에 따라 2.5 dB 또는 4 dB 정도 낮은 값을 보였다. 또한, VSS(Variable Step Size)-LMS 알고리즘에 비해 수렴 속도가 빠르고, 비슷한 평균 자승 에러를 가진다.

Minimum Disturbance 기법을 적용한 AM-SCS-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 해석 (A Performance Analysis of AM-SCS-MMA Adaptive Equalization Algorithm based on the Minimum Disturbance Technique)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.81-87
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    • 2016
  • 본 논문에서는 기존 MMA 적응 등화 알고리즘의 안정성과 낮은 신호대 잡음비에서 robustness를 개선하기 위해 adaptive modulus와 miniumum-disturbance 기법을 적용한 AM-SCS-MMA (Adaptive Modulus-Soft Constraint Satisfaction-MMA) 알고리즘의 성능을 해석하였다. AM-SCS-MMA는 적응 등화를 비용 함수를 최소화하기 위해 adaptive modulus와 기존의 LMS 나 gradient descent algorithm 대신 deterministic optimization problem의 minimum-disturbance 기법을 적용하여 탭 계수를 갱신하므로서 채널에서 발생되는 진폭과 위상 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 동시에 줄이면서 등화 필터의 안정성 및 다양한 잡음에 대한 roburstness를 개선시킬 수 있다. 이의 개선 성능을 확인하기 위해 시뮬레이션을 수행하였으며 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, MSE와 채널 추적 능력을 나타내는 EMSE (Excess MSE) 및 SER을 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 AM-SCS-MMA는 MMA보다 잔류 isi와 MSE에서는 수렴 속도는 늦지만 정상 상태 이후 잔여량이 감소되고 열악한 신호대 잡음비에서 robustness가 있었지만, 채널 추적 능력에서는 열화됨을 확인하였다.

An Adaptive Radial Basis Function Network algorithm for nonlinear channel equalization

  • Kim Nam yong
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권3C호
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    • pp.141-146
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    • 2005
  • The authors investigate the convergence speed problem of nonlinear adaptive equalization. Convergence constraints and time constant of radial basis function network using stochastic gradient (RBF-SG) algorithm is analyzed and a method of making time constant independent of hidden-node output power by using sample-by-sample node output power estimation is derived. The method for estimating the node power is to use a single-pole low-pass filter. It is shown by simulation that the proposed algorithm gives faster convergence and lower minimum MSE than the RBF-SG algorithm.

개선된 반경-지향 방식을 이용한 블라인드 적응 등화기 (Blind Adaptive Equalizer Using the Improved Radius-Directed Algothm)

  • 윤영우;이영조;조형래;홍대식;강창언
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.1364-1373
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    • 1994
  • 이 논문에서는 디지틀 통신 채널에서 발생하는 심볼들간의 간섭을 극복하는 효율적 방법으로, 변형된 stop and go 알고리듬을 기존의 반경 지향 방식에 적용한 새로운 블라인드 적응 등화 알고리듬을 제안한다. 그리고 제안된 알고리듬의 성능을 기존의 방식인 CMA(Constant Modulus Algorithm)와 stop and go 알고리듬등과 비교, 분석한다. 제안된 블라인드 적응 등화 알고리듬의 궁극적인 목적은 CMA의 수렴 속도를 가지면서, stop and go 알고리듬의 자승 평균오차를 유지하는 것이다. 실험 결과, 제안된 알고리듬은 정상 상태로 수렴 속도와 자승 평균 오차의 크기라는 두가지 면에서 모두 향상된 성능을 보여 준다.

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블라인드 적응 등화를 위한 CCA와 RMMA 알고리즘의 성능 비교 (A Performance Comparison of CCA and RMMA Algorithm for Blind Adaptive Equalization)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.51-56
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    • 2019
  • 본 논문은 nonconstant modulus 특성의 높은 스펙트럼 효율을 갖는 16-QAM 신호 전송 시 채널에 의한 부호간 간섭을 줄이기 위한 CCA (Compact Constellation Algorithm)와 RMMA (Region-based MMA) 블라인드 적응 등화 알고리즘의 성능 비교에 관한 것이다. CCA는 결정 장치의 출력인 sliced symbol과 16개의 모든 신호점들을 compact화한 통계적 심볼을 이용하여 탭 계수 갱신을 위한 오차 신호의 분산을 줄여 초기 수렴과 misadjustment를 개선하지만 연산량이 증대되며, RMMA는 신호점이 속하는 영역을 기준으로 4개의 constant modulus 신호로 변환한 후 오차 신호를 얻으므로 빠른 수렴속도와 misadjustment 및 채널 추적 능력이 연산량 증가없이 개선되는 효과를 얻을 수 있다. 논문에서는 동일한 채널에서 이들 알고리즘을 구현한 후 블라인드 적응 등화 성능을 등화기 출력 신호의 성상도, 잔류 isi양, MSE 및 SER을 적용하여 비교하였다. 시뮬레이션의 결과 출력 신호 성상도, 잔류 isi 및 MSE에서는 RMMA가 CCA보다 우월하였지만 수렴 속도는 약1.3배 정도 늦어짐을 알 수 있었다. 또한 잡음에 대한 robustness를 나타내는 SER 성능에서는 SNR이 적을때는 CCA가 우월하지만 6dB 이상에서는 RMMA가 우월하였다.

에너지 인터넷을 위한 GRU기반 전력사용량 예측 (Prediction of Power Consumptions Based on Gated Recurrent Unit for Internet of Energy)

  • 이동구;선영규;심이삭;황유민;김수환;김진영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.120-126
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    • 2019
  • 최근 에너지 인터넷에서 지능형 원격검침 인프라를 이용하여 확보된 대량의 전력사용데이터를 기반으로 효과적인 전력수요 예측을 위해 다양한 기계학습기법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 전력량 데이터와 같은 시계열 데이터에 대해 효율적으로 패턴인식을 수행하는 인공지능 네트워크인 Gated Recurrent Unit(GRU)을 기반으로 딥 러닝 모델을 제안하고, 실제 가정의 전력사용량 데이터를 토대로 예측 성능을 분석한다. 제안한 학습 모델의 예측 성능과 기존의 Long Short Term Memory (LSTM) 인공지능 네트워크 기반의 전력량 예측 성능을 비교하며, 성능평가 지표로써 Mean Squared Error (MSE), Mean Absolute Error (MAE), Forecast Skill Score, Normalized Root Mean Squared Error (RMSE), Normalized Mean Bias Error (NMBE)를 이용한다. 실험 결과에서 GRU기반의 제안한 시계열 데이터 예측 모델의 전력량 수요 예측 성능이 개선되는 것을 확인한다.

주파수영역 적응필터의 수렴속도 향상을 위한 가변스텝사이즈 알고리즘에 관한 연구 (A study on Variable Step Size algorithms for Convergence Speed Improvement of Frequency-Domain Adaptive Filter)

  • 정희준;오신범;이채욱
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(4)
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    • pp.191-194
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    • 2000
  • Frequency domain adaptive filter is effective to communication fields of many computational requirements. In this paper we propose a new variable step size algorithms which improves the convergence speed and reduces computational complexity for frequency domain adaptive filter. we compared MSE of the proposed algorithms with one of normalized FLMS using computer simulation of adaptive noise canceler based on synthesis speech.

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병렬 구조를 갖는 MCMA 등화기의 성능 개선 (Performance Improvement of MCMA Equalizer with Parallel Structure)

  • 윤재선;임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.27-33
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    • 2011
  • 디지털 통신 시스템에서 채널에서 발생되는 ISI(Inter-Symbol Interference)를 줄이기 위해 사용되는 적응 등화기의 알고리즘으로 MCMA(Constant Modulus Algorithm)가 있다. MCMA는 비교적 간단한 연산량을 갖지만 어느 정도 적당한 수렴율과 정상 상태의 MSE(mean square error)를 가지므로 본 논문에서는 이를 개선키 위해 병렬 구조를 갖는 등화 방식을 제안하며, MCMA(Modified Constant Modulus Algorithm)과 MDD(Modified Decision Directed Algorithm)으로 구성이 되어있다. 제안 방식에서는 4-QAM 좌표와 16-QAM 좌표의 관계를 이용한, 새로운 비용 함수를 정의 하고, 만약 수신된 신호에 오프셋이 발생할 때, MCMA의 성능이 저하되므로 이를 극복하기 위해서 본 논문에서는 MDD(Modified Decision Direct) 알고리즘과 결합한 병렬형 구조를 적용하므로서 기존의 MCMA보다 빠른 수렴 속도와 낮은 MSE를 갖는 개선된 성능을 얻을 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다.

DAECNN 기반의 병원처방전 이미지잡음제거 (Image Denoising Methods based on DAECNN for Medication Prescriptions)

  • 홍고르출;이상무;김용기;김미혜
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.17-26
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    • 2019
  • 본 연구는 환자의 알레르기 예방시스템을 구축하기 위해 스마트폰을 이용하여 저장된 처방전의 이미지잡음제거를 위한 ROI 추출 방법에 중점을 두었다. 현재 ROI 추출은 제한된 실험 환경에서 좋은 성능을 보여 주었지만 실제 환경에서의 성능은 잡음으로 인해 좋지 않았다. 따라서 본 연구에서는 정확도 높은 ROI 추출을 위해 스마트폰 영상에서 발생하는 잡음제거 방법을 제안한다. SMF, DIN, DAE, DAECNN(Denoising Autoencoder with Convolution Neural Network) and median filter with DAECNN(MF+DAECNN) 방법을 실험하였고 그 결과 DAECNN 및 MF + DAECNN 방법이 스마트폰에서 이미지의 잡음제거가 효과적임을 보여주었다. 성능 향상을 검증하기 위해 SSIM, PSNR 및 MSE 방법을 사용하였고 이 시스템은 OpenCV, C ++ 및 Python로 구현 및 실험되었고 실제 이미지에서 성능 테스트를 거쳐 자연잡음(natural noise)을 제거하는데 본 논문에서 제안한 DAECNN과 MF+DAECNN이 각 69%로 기존의 DAE 방법 55% 보다 상대적으로 높은 결과를 도출하였다.