• 제목/요약/키워드: MSE distortion

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16-QAM 신호에서 Slice 가중치에 의한 S-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 비교 (Performance Comparison of S-MMA Adaptive Equalization Algorithm by Slice Weighting Value in 16-QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.55-61
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    • 2013
  • 본 논문에서는 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐과 잡음의 영향을 최소화하기 위하여 사용되는 S-MMA 적응 등화 알고리즘에서 Slice 가중치에 따른 성능을 비교하였다. 기존의 MMA 알고리즘에서는 등화기의 출력 신호와 송신 신호의 dispersion 상수만을 이용하지만, S-MMA에서는 등화기 출력 신호와 dispersion 상수외에 결정 장치의 출력 신호를 slice 상수만큼 고려하여 채널의 진폭과 위상 찌그러짐을 동시에 보상할 수 있다. 이때 slice 가중치가 적응 등화 알고리즘의 성능에 미치는 영향을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인하며, 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 수렴 특성을 나타내는 잔류 isi, 최대 찌그러짐, MSE와 채널의 신호대 잡음비에 따른 SER을 사용하였다. 시뮬레이션 결과 slice 가중치가 적으면 잔류isi, 최대 찌그러짐과 MSE 성능이 우월하며, 가중치가 큰 경우 SER 성능이 우월함을 확인하였다.

Asymptotic Characteristics of MSE-Optimal Scalar Quantizers for Generalized Gamma Sources

  • 이재건;나상신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권5A호
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    • pp.279-289
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    • 2012
  • Characteristics, such as the support limit and distortions, of minimum mean-squared error (MSE) N-level uniform and nonuniform scalar quantizers are studied for the family of the generalized gamma density functions as N increases. For the study, MSE-optimal scalar quantizers are designed at integer rates from 1 to 16 bits/sample, and their characteristics are compared with corresponding asymptotic formulas. The results show that the support limit formulas are generally accurate. They also show that the distortion of nonuniform quantizers is observed to converge to the Panter-Dite asymptotic constant, whereas the distortion of uniform quantizers exhibits slow or even stagnant convergence to its corresponding Hui-Neuhoff asymptotic constant at the studied rate range, though it may stay at a close proximity to the asymptotic constant for the Rayleigh and Laplacian pdfs. Additional terms in the asymptote result in quite considerable accuracy improvement, making the formulas useful especially when rate is 8 or greater.

복소 채널의 위상 왜곡 보상을 위한 델타함수 기반의 확률분포거리 최소화 블라인드 알고리듬 (PDF-Distance Minimizing Blind Algorithm based on Delta Functions for Compensation for Complex-Channel Phase Distortions)

  • 김남용;강성진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.5036-5041
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    • 2010
  • 이 논문은, 델타함수열에 기본을 둔 블라인드 알고리듬을 복소 채널에 적용할 수 있도록 그 복소화 과정을 소개하고 복소 채널의 블라인드 등화에서 채널의 위상왜곡 문제를 해결할 수 있음을 보였다. 또한, 기존의 랜덤 심볼열을 사용한 방식에 비해 가우시안 커널의 폭이 비교적 작은 값을 갖는 것으로 나타나, 출력 신호점을 원하는 심볼점에 끌어오는 정보 포텐셜의 값이 보다 큰 것으로 분석되었다. 16 QAM 시스템에 복소 위상왜곡 채널을 기준으로 하여 자승평균오차 (MSE)의 수렴 성능과 심볼점 집결성능을 평가하였으며 시뮬레이션 결과에서 채널 위상 왜곡이 효과적으로 보상됨을 성상도 성능에서 보였으며 정상상태 MSE 성능에서는 기존 방식보다 5 dB 이상 개선되었다.

적응 스텝 크기에 의한 CCA 블라인드 등화 알고리즘의 성능 개선 (Performance Improvement of CCA Blind Equalization Algorithm by Adaptive Step Size)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.109-114
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    • 2016
  • 본 논문은 디지털 무선 전송시 채널에서 발생되는 부호간 간섭과 잡음의 영향을 최소화하기 위한 CCA (Compact Constellation Algorithm) 등화 알고리즘에서 적응 스텝 크기를 적용하여 이의 등화 성능 개선에 관한 것이다. 일반적으로 등화 알고리즘에서 적응을 위한 스텝 크기는 고정적으로 사용하지만, 제안 알고리즘에서는 등화를 위한 스텝 크기를 비선형 함수인 오차 신호에 비례하도록 변화시킨다. 이의 개선된 등화 성능을 보이기 위하여 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 MSE와 SER을 적용하였으며, 이들을 고정 스텝 크기를 갖는 기존 CCA와 비교하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 정상 상태 이후에서는 적응 스텝 방식의 CCA가 고정 스텝 방식의 CCA보다 우월함을 확인하였다.

A Study on the Complex-Channel Blind Equalization Using ITL Algorithms

  • 김남용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권8A호
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    • pp.760-767
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    • 2010
  • For complex channel blind equalization, this study presents the performance and characteristics of two complex blind information theoretic learning algorithms (ITL) which are based on minimization of Euclidian distance (ED) between probability density functions compared to constant modulus algorithm which is based on mean squared error (MSE) criterion. The complex-valued ED algorithm employing constant modulus error and the complex-valued ED algorithm using a self-generated symbol set are analyzed to have the fact that the cost function of the latter forces the output signal to have correct symbol values and compensate amplitude and phase distortion simultaneously without any phase compensation process. Simulation results through MSE convergence and constellation comparison for severely distorted complex channels show significantly enhanced performance of symbol-point concentration with no phase rotation.

복수개의 MPEG-1 영상 부호화기를 위한 매크로블럭 단위의 비트 할당 기법 (A new macroblock-based bit allocation algorithm in multiple MPEG-1 video encoders system)

  • 김진수;김재균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.53-63
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    • 1997
  • In this paper, we present a new macroblock-based bit allocation scheme in multiple MPEG-1 video encoders system and a single multiplexer over a single channel. The proposed scheme models the relations between fate(Bits/MB) and distortion(MSE/MB), rate and quantizer parameter(QP), distortion and quantizer parameter, respectively, in the same form. By using these relations, we minimize the Larangian cost function to obtain a bit allocation scheme based on macroblock unit. Experimental results show that the proposed scheme can reduce MSE compared to other conventional buffer-based rate control methods, i.e. independent buffer control method and shared common buffer control one. And we confirmed, through computer simulation, that the proposed scheme can be effectively modified to maintain the objective quality of a specific video service at a constant level.

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On the Characteristics of MSE-Optimal Symmetric Scalar Quantizers for the Generalized Gamma, Bucklew-Gallagher, and Hui-Neuhoff Sources

  • 이재건;나상신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권7호
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    • pp.1217-1233
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    • 2015
  • The paper studies characteristics of the minimum mean-square error symmetric scalar quantizers for the generalized gamma, Bucklew-Gallagher and Hui-Neuhoff probability density functions. Toward this goal, asymptotic formulas for the inner- and outermost thresholds, and distortion are derived herein for nonuniform quantizers for the Bucklew-Gallagher and Hui-Neuhoff densities, parallelling the previous studies for the generalized gamma density, and optimal uniform and nonuniform quantizers are designed numerically and their characteristics tabulated for integer rates up to 20 and 16 bits, respectively, except for the Hui-Neuhoff density. The assessed asymptotic formulas are found consistently more accurate as the rate increases, essentially making their asymptotic convergence to true values numerically acceptable at the studied bit range, except for the Hui-Neuhoff density, in which case they are still consistent and suggestive of convergence. Also investigated is the uniqueness problem of the differentiation method for finding optimal step sizes of uniform quantizers: it is observed that, for the commonly studied densities, the distortion has a unique local minimizer, hence showing that the differentiation method yields the optimal step size, but also observed that it leads to multiple solutions to numerous generalized gamma densities.

Nonconstant Modulus 신호에 대한 DSE-MMA와 QE-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 비교 (A Performance Comparison of DSE-MMA and QE-MMA Adaptive Equalization Algorithm in Nonconstant Modulus Signal)

  • 임승각;유시영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.67-72
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    • 2021
  • 본 논문에서는 MMA 적응 등화 알고리즘의 연산량을 간략화시킨 DSE-MMA (Dithered Signed-Error MMA)와 QE-MMA (Quantized-Error MMA) 의 적응 등화 성능을 비교하였다. DSE-MMA 알고리즘에서는 적응 등화기의 탭 계수 갱신을 위한 오차 신호와의 승산 부분에서 극성만을 고려하며 dithered signal을 이용하여 잡음에 대한 robustness를 개선하지만, QE-MMA 알고리즘에서는 오차 신호의 비선형 power-of-two 양자화 연산을 수행한 후 이의 극성만을 이용하므로 H/W 응용을 쉽게 한다. 이들 알고리즘을 동일 채널의 환경에 적용하여 등화기 출력 신호 성상도, 수렴 특성을 나타내는 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 MSE 및 알고리즘의 외부 잡음에 대한 강인성을 나타내는 SER을 비교하였다. 시뮬레이션 결과 SER의 제외한 나머지 성능에서 QE-MMA가 DSE-MMA보다 우월하며, SER에서는 dither 신호에 의하여 DSE-MMA가 우월함을 알 수 있었다.

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.

QAM 시스템에서 Constellation Matching-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 평가 (A Performance Evaluation of Constellation Matching-MMA Adaptive Equalization Algorithm in QAM System)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.105-110
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    • 2015
  • 본 논문은 통신 채널에서 발생되는 부호간 간섭과 잡음의 영향을 최소화하여 최적 수신기를 구성하기 위한 적응 등화 알고리즘인 Constellation Matching-MMA의 등화 성능에 관한 것이다. 기존의 적응 등화 알고리즘 MMA에 등화기의 신호점간에 강제로 0점을 삽입하는 개념인 Constellation Matching 기법을 조합시켜 오차 신호를 얻으므로 잔류 isi와 수렴 속도를 개선할 수 있다. 적응 등화의 초기 상태에서는 주로 MMA의 특성을 가지지만, 정상 상태에 진입한 후에는 주로 CM 특성이 적용된다. 등화 성능의 분석을 위하여 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 MSE와 SER을 적용하여 기존 MMA와 비교하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 모든 성능에서는 CM-MMA가 MMA 보다 우월하였으며, SER에서는 신호대 잡음비가 20dB 이상일 때 CM의 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.