• 제목/요약/키워드: NLMS Algorithm

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천해환경에서 적응 알고리즘을 이용한 음향 등화기의 성능 비교 (Performance Comparison of Acoustic Equalizers using Adaptive Algorithms in Shallow Water Condition)

  • 췌명;박규칠
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.253-260
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    • 2018
  • 천해 환경에서의 수중 음향 통신 채널은 전형적으로 시변 다중 경로 페이딩 채널 특성을 나타낸다. 이러한 채널 전송을 통해 수신된 신호는 시간 지연 및 진폭의 중첩에 의해 심볼 간 간섭을 유발한다. 이를 보완하기 위해 여러 기술이 사용되었으며, 그 중 하나가 음향 등화기이다. 본 연구에서는 심볼 간 간섭을 보상하기 위해 feed-forward equalizer (FFE), decision direct equalizer (DDE), decision feedback equalizer (DFE) 및 DFE와 결합된 DDE의 4 종류의 등화기와 등화기의 계수를 조정하기 위해 normalized least mean square (NLMS) 알고리즘과 recursive least square (RLS) 알고리즘의 2 종류의 알고리즘을 적용하였다. 그 결과 비선형 등화기에서는 신호 대 잡음비 6 dB 이상에서 상당한 성능 향상을 발견할 수 있었으며, DFE와 DDE의 조합은 어떤 경우에도 최고의 성능을 발휘하였다.

순방향 링크의 CDMA통신 시스템에 적용 가능한 적응 MMSE 레이크 수신기 (A Study on Adaptive MMSE RAKE Detector for Forward-link CDMA Communication Systems)

  • 안태기;이병섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권9A호
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    • pp.1265-1275
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    • 1999
  • CDMA 통신 시스템에서 적응 MMSE 수신기는 다중접속간섭을 제거하는데 사용될 수 있다. 그러나 일반적인 적응 MMSE 수신기의 구조는 빠른 페이딩 채널 환경으로 인해 실제 이동환경에는 적용이 불가능하다. 또한 다중 경로 수신 상황은 최적 탭 계수값으로의 수렴을 더욱 어렵게 한다. 본 논문에서는 CDMA 순방향 링크의 다중경로 페이딩 환경에 대해 논의해 보고 이러한 환경에서 이동국에 적용할 수 있는 적응 MMSE 레이크 수신기 구조를 제안하고 있다. 제안된 적응 MMSE 수신기는 수신 신호의 지연값과 신호의 진폭, 위상 변동과 같은 복소 채널계수값의 추정이 요구된다. 이러한 문제는 순방향 링크에 존재하는 공동 파일럿 채널을 이용함으로써 해결 가능하다. 파일럿 채널은 일반적으로 통화 채널보다 높은 송신 전력 레벨을 가지게 되므로 이를 이용할 경우 보다 정확한 채널 추정이 가능하게 된다. 게다가 레이크 구조를 사용할 경우 다중경로 페이딩 환경에서 신뢰할 수 있는 참조 신호로 사용될 수 있을 정도의 정확하고 안정된 결과를 제공하게 된다. 이러한 구조를 사용함으로써 LMS나 NLMS와 같은 일반적인 적응 알고리즘이 적응 MMSE 수신기에 적용이 가능하게 해준다.

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디지털 보청기 벤트 반향제거를 위한 부밴드 성긴 적응필터 (Subband Sparse Adaptive Filter for Echo Cancellation in Digital Hearing Aid Vent)

  • 배현덕
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.538-542
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    • 2018
  • 디지털보청기 벤트에서 발생되는 반향은 사용자의 불편을 초래한다. 벤트에서 귀환되는 반향을 제거하기 위해서는 귀환경로인 벤트의 임펄스응답의 정확한 추정이 요구된다. 벤트의 임펄스응답은 시간에 따라 변하는 특성과 함께 성긴 특성을 가진다. 이러한 특성의 벤트 임펄스응답 추정에 유용한 적응 알고리즘으로는 IPNLMS가 유용한 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 벤트의 성긴 임펄스응답을 추정하여 벤트에 의한 반향의 제거를 위해 IPNLMS를 부밴드 보청기 구조에 적용하는 부밴드 성긴 적응필터를 제안한다. 제안 기법에서 신호의 부밴드 분해는 각 대역 신호의 사전백색화가 가능하므로 적응필터의 수렴속도의 개선이 가능하다. 그리고 적응필터의 다위상 분해는 각 다위상 성분 필터에서 성긴도를 증가시키며, 추가 계산 없이 반향제거 성능개선이 가능하다. 제안 적응필터의 계수갱신 식 유도를 위해 가중 NLMS에 근거한 비용함수를 정의하고 이를 이용 각부밴드에서 적응필터의 계수 갱신 식을 유도한다. 제안한 적응필터의 성능검증을 위해 백색신호를 입력으로 하여 수렴속도와 정상상태오차를, 실제 음성신호를 입력으로 하여 반향제거 결과를 기존 알고리즘과 비교 평가한다.

적응형 필터와 가변 임계값을 적용하여 잡음에 강인한 심전도 R-피크 검출 (Noise-robust electrocardiogram R-peak detection with adaptive filter and variable threshold)

  • 세이푸르;최철형;김시경;박인덕;김영필
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.126-134
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    • 2017
  • 심전도(ECG) 신호에서 R-피크를 추출하는 기법에 대하여 많은 연구가 진행 되어 왔으며, 다양한 방법으로 구현되어 왔다. 그러나 이러한 검출 방법 대부분은 실시간 휴대용 심전도 장치에서 구현하기가 복잡하고 어려운 단점이 있다. R-피크 검출을 위해서는 심전도 데이터에 대하여 베이스라인 드리프트 및 상용전원 잡음 제거 등의 적절한 전처리 및 후가공이 필요하며, 특히 적응형 필터를 활용한 기법에서는 적절한 임계값을 선택하는 것이 중요하다. 적응형 필터의 임계값을 추출하는 방식에서는 고정형(Fixed) 및 적응형(adaptive)으로 구분할 수 있다. 고정 임계 값 추출 방식은 고정된 임계값 보다 낮은 값의 입력이 들어오는 경우에 R-피크 값을 감지하지 못하는 경우가 있으며, 적응 임계값 추출 방식은 때때로 잡음에 의한 잘못된 임계값을 도출하여, 다른 파형(P혹은 T파)의 피크를 감지하는 경우도 나타난다. 본 논문에서는 계산상의 복잡성이 적고, 코드 구현이 단순하면서도 잡음에 강인한 R-피크 검출 알고리즘을 제안한다. 제안된 방식은 앞서 설명한 임계값 추출 문제를 해결하기 위해서, 적응형 필터를 사용해, 심전도 신호에서 베이스 라인 드리프트 제거를 하여 적절한 임계값을 계산하도록 한다. 그리고 필터 처리된 심전도 신호의 최소 값과 최대 값을 사용하여 적절한 임계값이 자동으로 추출 되도록 한다. 그런 다음 심전도 신호로부터 R-피크를 검출하기 위해 임계값 아래에서 'neighborhood searching' 기법이 적용된다. 제안된 방법은 R-피크 검출의 정확도를 향상시키고, 계산 량을 줄여 검출 속도가 보다 빨라지도록 하였다. 다음으로 R-피크 값이 검출 되면, R-R interval 등의 값을 이용해 심박 수를 계산할 수 있도록 한다. 실험결과 심박 수 검출 정확도와 감도가 약 100%로 매우 높았음을 확인할 수 있었다.