• 제목/요약/키워드: Mean Square Error(MSE)

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디지털 의료영상에서 Noise감소를 위한 필터조합과 임상적 효과에 관한 연구 (Research About Filter Association and Clinical Effect Noise Reduction of Digital Medical Imaging System)

  • 민정환;김정민;정회원;옥치일
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제30권4호
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    • pp.329-334
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    • 2007
  • 의료영상에서 화질저하를 최소화 하면서 Noise를 감소시키기 위하여 Noise가 첨가되어 있는 영상을 대상으로 Low Pass Filter(LPF) 5종, High Pass Filter(HPF) 4종, Median Filter(MF) 11종의 모두 20개의 필터를 복합적으로 사용하여 Noise 제거효과를 검토하였다. Noise를 나타내는 지표로 Peak Signal to Noise Ratio(PSNR), Mean Square Error(MSE)를 비교하였다. 그 결과 Noise 감소효과가 가장 높은 필터의 조합은 LPF3*3#1 + HPF3*3#1 + Vertical3*1로 나타났다. 이 필터의 조합을 흉부, 골반, 머리 등의 의료영상에 적용하여 임상적인 Noise 제거효과를 확인하였다.

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BLUE-Based Channel Estimation Technique for Amplify and Forward Wireless Relay Networks

  • PremKumar, M.;SenthilKumaran, V.N.;Thiruvengadam, S.J.
    • ETRI Journal
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    • 제34권4호
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    • pp.511-517
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    • 2012
  • The best linear unbiased estimator (BLUE) is most suitable for practical application and can be determined with knowledge of only the first and second moments of the probability density function. Although the BLUE is an existing algorithm, it is still largely unexplored and has not yet been applied to channel estimation in amplify and forward (AF)-based wireless relay networks (WRNs). In this paper, a BLUE-based algorithm is proposed to estimate the overall channel impulse response between the source and destination of AF strategy-based WRNs. Theoretical mean square error (MSE) performance for the BLUE is derived to show the accuracy of the proposed channel estimation algorithm. In addition, the Cram$\acute{e}$r-Rao lower bound (CRLB) is derived to validate the MSE performance. The proposed BLUE channel estimation algorithm approaches the CRLB as the length of the training sequence and number of relays increases. Further, the BLUE performs better than the linear minimum MSE estimator due to the minimum variance characteristic exhibited by the BLUE, which happens to be a function of signal-to-noise ratio.

다중경로 페이딩 환경에서 OFDM 시스템을 위한 개선된 다중단계 타이밍 옵셋 추정기법 (An Improved Multi-stage Timing Offset Estimation Scheme for OFDM Systems in Multipath Fading Channel)

  • 박종인;노윤갑;윤석호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권9C호
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    • pp.589-595
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    • 2011
  • 본 논문에서는 다중경로 페이딩 (multipath fading) 채널 환경에서 직교 주파수 분할 다중 (orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 시스템을 위한 개선된 다중단계 (mu1ti-stage) 타이밍 옵셋 (timing offset) 추정기법을 제안한다. 제안한 기법은 기존의 다중단계 타이밍 옵셋 추정기법이 랜덤한 다중경로 채널 성분에 민감하다는 점을 개선하기 위해 상호 상관함수 샘플 표준편차를 이용한다. 모의실험 결과를 통해 제안한 기법이 기존 기법에 비해 우수한 정추정확률과 (correct estimation probability) 평균제곱오차 (mean square error: MSE) 성능을 가짐을 보인다.

Mobile WiMAX 시스템에서 미세 주파수 동기화 기법의 성능 분석 (Performance Analysis of Fine Frequency Synchronization Scheme in Mobile WiMAX Systems)

  • 양현;정광수;이경일;이재훈;유영환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권8A호
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    • pp.815-820
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    • 2008
  • OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 시스템에서 주파수 동기 오차는 시변 특성으로 인해 시스템 성능 저하를 유발하는 가장 중요한 문제 중의 하나이다. 본 논문에서는 OFDM 기반의 이동 WiMAX 시스템에서 파일럿 심벌 기반의 미세 잔여 주파수 동기 오차 추정기의 성능을 분석한다. FFT 과정 후 수행되는 파일럿 기반의 미세 주파수 동기 오차 추정기의 MSE (mean square error) 성능을 시변 페이딩 채널에서 수식적으로 유도한다. 본 논문에서 유도된 MSE 성능 검증을 위하여 미세 주파수 동기화 기법을 IEEE802.16e 표준의 프레임 구조에 적용하여 모의실험을 수행한다.

이동 환경에서 디지털 방송 시스템을 위한 채널 추정 기법의 성능 비교 (Comparison of Channel Estimation Schemes for Digital Broadcasting System in a Mobile Environment)

  • 김기남;김진호;조성준
    • 한국항행학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.41-47
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    • 2005
  • 본 논문에서는 유럽의 DVB-H (Digital Video Broadcasting-Handheld) 시스템을 위한 여러 채널 추정 기법의 성능을 분석하였다. 채널 보상 기법으로는 주파수 영역에서 사용되는 선형 보간법, 이차 보간법, cubic-spline 보간법, time-domain 보간법을 사용하였고, 레일리와 라이시안 페이딩 채널 환경에서 시뮬레이션을 통해 MSE (Mean Square Error)와 BER (Bit Error Rate) 성능과 연산의 복잡도를 비교, 분석하였다. 시뮬레이션 결과 높은 $E_b/N_0$ 환경에서 가장 우수한 채널 추정 방식은 cubic spline 보간법임을 확인할 수 있었다.

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LMS 알고리즘을 이용한 형태학 필터의 최적화 방안에 관한 연구 (Optimal Grayscale Morphological Filters Under the LMS Criterion)

  • 이경훈;고성제
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.1095-1106
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    • 1994
  • 본 논문에서는 최소자승오차법(LMSE, least mean square error)을 이용하여 function processing(FP) 형태학 필터를 최적화하는 알고리즘을 제안한다. Erosion이나 dilation 연산들은 원하는 신호와 실제 필터의 출력 신호 사이의 평균자승오차(MSE, mean square error)를 최소화하는 농담(農談) 구조요소(GSE. grayscale structuring element)를 결정함으로써 최적화 된다. 본 논문에서는 LMS 트레이닝 알고리즘을 형태학 필터의 최적화에 적용하기 위하여 스텝 사이즈 매개변수 n가 만족해야 하는 조건을 보이고, 이를 이용하여 erosion이나 dilation 형태학 필터들의 최적 GSE를 결정할 수 있음을 보였다. 또한, 본 논문에서는 행렬을 사용하여 복합 형상한 연산들을 소역 행열 연산자로 새롭게 정의하고, 이소역 연산들에 LMS 알고리즘과 back-propagation 알고리즘을 적용하여 복합 형태학 필터들을 최적화할 수 있음을 보였다. 실험 부분에서는 제안된 최적 형상학 필터들을 2-D 영상에 적용한 결과를 보였다.

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Adjustable Multiple Relay Selection Based on Steady-State Mean Square Joint Error for Cooperative Communication

  • Liu, Zhiyong;Zhang, Qinyu;Mu, Liwei
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권9호
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    • pp.4326-4341
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    • 2016
  • In this paper, an adjustable multiple relay selection (MRS) scheme for cooperative communication with amplify-and-forward (AF) relay under frequency selective channels is proposed. In the proposed scheme, the relays are ordered firstly by the steady-state mean square error (MSE), then the relays are sequentially selected out from N relays and the number of cooperating relays is adjusted dynamically according to the steady-state mean square joint error (MSJE). The aim of this work is to dynamically estimate the optimum number No of cooperating relays. Optimum means the minimum number of cooperating relays, No, achieving the minimum level of steady-state MSJE. Numerical results verify the analyses and show that the scheme can adaptively adjust the number of cooperating relays, and outperform conventional relay selection schemes. Hence, the proposed scheme provides better tradeoff between BER performance and spectral efficiency and to save more energy in cooperative wireless networks.

Step-Size Control for Width Adaptation in Radial Basis Function Networks for Nonlinear Channel Equalization

  • Kim, Nam-Yong
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권6호
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    • pp.600-604
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    • 2010
  • A method of width adaptation in the radial basis function network (RBFN) using stochastic gradient (SG) algorithm is introduced. Using Taylor's expansion of error signal and differentiating the error with respect to the step-size, the optimal time-varying step-size of the width in RBFN is derived. The proposed approach to adjusting widths in RBFN achieves superior learning speed and the steady-state mean square error (MSE) performance in nonlinear channel environment. The proposed method has shown enhanced steady-state MSE performance by more than 3 dB in both nonlinear channel environments. The results confirm that controlling over step-size of the width in RBFN by the proposed algorithm can be an effective approach to enhancement of convergence speed and the steady-state value of MSE.

OFDMA/TDD 시스템을 위한 효율적인 동기 추정 및 셀 탐색 기법 (An Efficient Synchronization and Cell Searching Method for OFDMA/TDD System)

  • 김정주;노정호;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권9A호
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    • pp.714-721
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    • 2005
  • 본 논문에서는 직교 주파수 분할 다중 접속/시 분할 다중화(OFDMA/TDD :OFDM-FDMA/ Time Division Duplexing) 시스템에서의 프리앰블 모델을 분석하고, AWGN과 ITU-R M.1225 Ped-B 및 Veh-A 채널 환경에서 OFDMA/TDD 시스템에 적용된 심볼 타이밍 및 반송파 주파수 오프셋 추정과 셀 탐색 성능을 모의 실험을 통하여 그에 따른 성능을 Detection Probability, False Alarm, Missing Probability, Mean Acqusition Time 및 (MSE) Mean Square Error 로 확인한다. 특히, 심볼 타이밍 오프셋 추정에서는 향상된 성능을 가지는 프리앰블 구조 및 알고리즘을 제안한 후, 기존의 프리앰블 구조와 그에 따른 성능을 비교 분석한다.

부가성 잡음이 존재하는 모노펄스 시스템 성능의 2변수 2차 테일러 전개 기반 분석 (Performance Analysis of Monopulse System Based on Second-Order Taylor Expansion of Two Variables in the Presence of an Additive Noise)

  • 유규태;함형우;이준호
    • 한국융합학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.43-50
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    • 2022
  • 본 논문은 부가적인 잡음이 존재할 경우 모노펄스 알고리즘의 성능을 분석한 연구이다. 이전 연구에서는 변수가 4개일 때의 1차 테일러급수 전개와 2차 테일러급수 전개를 통한 진폭비교 모노펄스 알고리즘 성능 분석을 진행하였다. 4개의 잡음랜덤변수에서 2개의 잡음랜덤변수로 새롭게 정의하였으며, 2개의 랜덤변수와 관련된 수식의 복잡성이 4개의 랜덤변수와 관련된 수식의 복잡성보다 낮은 것을 보인다. 성능분석은 평균제곱오차(Mean Square Error : MSE)관점에서 몬테카를로(Mont-Carlo) 방법을 이용하여 분석하였다. 본 논문에서 제안한 방식은 기존 연구에서 제안한 방식보다 계산 복잡도 측면에서 더 효율적이다. 또한 본 연구에서 도출된 표현을 활용하여 추정각도 평균제곱오차의 해석적 표현을 구하는데 활용될 수 있다.