• 제목/요약/키워드: NLMS Algorithm

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새로운 동시통화 검출 알고리즘 (A New Double-Talk Detection Algorithm)

  • 정홍희;김현태;박장식;손경식
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.281-291
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    • 2008
  • 본 논문에서 반향 제거기의 반향 경로 변화를 추적하면서 근단 신호를 검출할 수 있는 새로운 동시통화 알고리즘을 제안한다. 이 방법은 채널 입력 신호와 추정 오차 신호 간의 교차상관도와 마이크 입력 신호와 추정 오차 신호간의 정규화된 교차상관도를 이용한다. 이 두 교차상관도의 문턱치를 적절히 조합하여 이 알고리듬은 동시통화의 발생과 반향 경로의 변화를 구별한다. 이 방법은 반향경로의 변화를 추적하면서 동시통화를 검출할 수 있다. 동시통화기간동안 근단 신호에 의해 반향제거기의 적응필터계수가 오조정되는 것을 막는다. 이 동안 반향제거기는 반향경로의 변화를 계속 추적할 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 알고리즘이, 반향 경로 변화 추적과 동시통화를 검출하면서, ERLE 관점에서 Ye등의 알고리즘이나 NLMS 알고리즘보다 우수함이 입증되었다.

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주변 노이즈에 강건한 Stepsize 예측기를 갖는 음향 반향 제거기 (A Robust Acoustic Echo Canceler with Stepsize Predictor for Environment Noise)

  • 이세원;강희훈;이원석
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제39권2호
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    • pp.44-50
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    • 2002
  • ES(Exponentially weighted Stepsize) 알고리즘을 이용한 기존의 음향 반향 제거기는 동작 구조가 간단하고, NLMS 알고리즘에 비해 빠른 수렴 속도를 갖지만, 외부 잡음에 약하다. 그 이유는 ES 알고리즘은 특정 음향학적 조건에서 결정된 공간 임펄스 응답의 평균 에너지 감쇄율을 이용해 필터의 탭을 업데이트하기 때문이다. 본 논문에서는 Stepsize 생성기와 선택기를 추가한 새로운 구조의 음향 반향 제거기를 제안하였다. 제안된 Stepsize 생성기와 선택기는 외부 노이즈에 대한 기존의 음향 반향 제거기의 단점을 개선하여, 음향 반향 제거 시스템의 강건함을 향상시켜준다. Stepsize 생성기는 이동 평균기를 이용하여 별도의 Stepsize 값을 생성한다. 이 때 생성된 Stepsize 값은 잔여 에러양의 에너지 값에 상수 ${\gamma}$를 곱해준 결과이다. Stepsize 선택기는 계수 선택 요소${\Delta}_{differ}$를 이용해 음향 반향 제거기가 좀 더 향상된 성능을 갖을 수 있는 Stepsize 값을 선택한다. 본 논문의 시뮬레이션 결과는 외부 노이즈의 SNR에 관계없이 제안된 알고리즘은 잔여 에러양을 5[dB]에서 10[dB]정도 저하시켰고, 조절 오차의 양도 크게 개선되었음을 보여준다.

시스템 식별을 위한 Erlang 함수의 망각 인자를 가진 개선된 RLS 알고리즘 (An Improved New RLS Algorithm with Forgetting Factor of Erlang Function for System Identification)

  • 석진욱;최경삼;이종수;조성원
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.394-402
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    • 1999
  • In this paper, we present an effective RLS algorithm with forgetting factor of Erlang function for the system identification. In the proposed algorithm, the forgetting factor decreases monotonically in the first stage, and then it increases monotonically in the second stage in contrary to the conventional forgetting factor RLS algorithms. In addition, annealing effect and an asymptotically stability of the proposed algorithm is discussed based on the analysis of convergency property on. Simulation results for the system identification problem indicate the superiority of the proposed algorithm in comparison to the RLS algorithm such as NLMS and Kalman filter based algorithm.

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An improved sparsity-aware normalized least-mean-square scheme for underwater communication

  • Anand, Kumar;Prashant Kumar
    • ETRI Journal
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    • 제45권3호
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    • pp.379-393
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    • 2023
  • Underwater communication (UWC) is widely used in coastal surveillance and early warning systems. Precise channel estimation is vital for efficient and reliable UWC. The sparse direct-adaptive filtering algorithms have become popular in UWC. Herein, we present an improved adaptive convex-combination method for the identification of sparse structures using a reweighted normalized leastmean-square (RNLMS) algorithm. Moreover, to make RNLMS algorithm independent of the reweighted l1-norm parameter, a modified sparsity-aware adaptive zero-attracting RNLMS (AZA-RNLMS) algorithm is introduced to ensure accurate modeling. In addition, we present a quantitative analysis of this algorithm to evaluate the convergence speed and accuracy. Furthermore, we derive an excess mean-square-error expression that proves that the AZA-RNLMS algorithm performs better for the harsh underwater channel. The measured data from the experimental channel of SPACE08 is used for simulation, and results are presented to verify the performance of the proposed algorithm. The simulation results confirm that the proposed algorithm for underwater channel estimation performs better than the earlier schemes.

반향제거기용 이중 구조 탭선택 알고리즘 (Dual structured tap selection algorithm for echo canceller)

  • 오돈성;이두수
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권4호
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    • pp.18-26
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    • 1996
  • In this paper we propose a new dual structured tap selection algorithm for voice echo canceller in digital cellular communication system, investigating adaptive filtering algorithms for echo cancellation in long distance telephony or mobile communication system. The proposed algorithm has a two-stage processing structure that after a dispersive region in an impulse response of an echo path is found out, the tap coefficients of a short length filter are adjusted adaptively for the region, because the impuse response has a very little portion of the dispersion. Simulation results show that the proposed algorithm with 256 taps gives a performance of convergence speed superior to both full-tap normalized least mean with 256 taps gives a performance of convergence speed superior to both full-tap normalized least mean square (NLMS) and a scrub taps waiting in a queue (STWQ) algorithms by about eighty per cent, also to a tap selection algorithm by about twenty per cent. And the resutls diplay that if the more tap coefficients are used due to a long delayed dispersive zone, the proposed algorithm produces the better performance.

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독립성분분석을 이용한 디지털 보청기용 적응형 궤환 제거 (Adaptive Feedback Cancellation Using by Independent Component Analysis for Digital Hearing Aid)

  • 지윤상;이상민;정세영;김인영;김선일
    • 음성과학
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    • 제12권3호
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    • pp.79-89
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    • 2005
  • Acoustic feedback between microphone and receiver can be effectively cancelled adaptive feedback cancellation algorithm. Although many speech sounds have non-Gaussian distribution, most algorithms were tested with speech like sounds whose distribution were Guassian type. In this paper, we proposed an adaptive feedback cancellation algorithm based on independent component analysis (ICA) for digital hearing aid. The algorithm was tested with not only Gaussian distribution but also Laplacian distribution. We verified that the proposed algorithm has better acoustic feedback cancelling performance than conventional normalized root mean square (NLMS) algorithm, especially speech like sounds with Laplacian distribution.

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후처리기를 이용한 음향 반향 제거기의 성능향상 (Performance Improvement of Acoustic Echo Canceller Using Post-Processor)

  • 박장식;김현태;손경식
    • 한국음향학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.35-43
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    • 1999
  • 본 논문에서는 크게 계산량이 증가하지 않으면서 음향 반향 제거기의 성능을 향상시킬 수 있는 잡음에 강건한 적응 알고리즘과 후처리기를 제안한다. 제안하는 적응 알고리즘은 기준 입력신호와 마이크 입력신호의 전력 합으로 적응 상수를 정규화 한다. 근단화자의 음성신호나 주변 잡음이 마이크로 입력되면 그 전력만큼 적응 상수가 작아지기 때문에 이들 주변 잡음에 의한 계수 오조정을 줄일 수 있다. 잔여 반향을 제거하기 위해서 잡음에 강건한 알고리즘과 연동하는 새로운 후처리 방법을 제안한다. 제안하는 후처리 방법은 마이크 입력신호와 추정 오차신호의 상관도를 활용한다. 잔여 반향은 마이크 입력신호의 전력으로 정규화된 상관도에 의해서 감쇠되어 제거한다. 정규화 상관도는 잔여 반향에 대해서 Wiener 필터 역할을 한다. 동시 통화시에는 추정 오차신호에는 근단화자의 음성신호가 대부분을 차지함으로 정규화 상관도는 거의 1이 되어 근단화자의 음성신호는 감쇠없이 전송된다. 반향 신호만 있을 때에는 잔여 반향은 후처리기에 의해서 대부분 감쇠되어 제거된다. 제안하는 후처리기를 이용한 음향 반향 제거기의 계산량은 NLMS 알고리즘에 비해서 크게 증가하지 않는다.

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디지털 청진기를 위한 잡음 제거 기술 개발 및 구현 (Development and Implementation of Noise-Canceling Technology for Digital Stethoscope)

  • 이근상;지유나;전영택;박영철
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.204-211
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    • 2013
  • In this paper, an algorithm for suppressing acoustic noises contained in stethoscope sound is proposed and implemented in real-time using an embedded DSP system. Sound collected by stethoscope is down-sampled and band-pass filtered, and later an NLMS adaptive filter is used to cancel the acoustic noise induced from external noise sources. Also, the unpredictable impulsive noises due to fabric friction and instantaneous tapping are detected using the SD-ROM algorithm, and suppressed using an algorithm approximating the morphology filter. The proposed algorithm was tested using signals collected with a digital stethoscope mockup, and implemented on an ARM920T-based DSP system.

Hyperbolic Tangent 검파방식에서 Null zone을 이용한 적응 병렬 간섭제거기 (Adaptive Parallel Interference Canceller using Hyperbolic Tangent with Null Zone Detector)

  • 이상훈;김남
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권3호
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    • pp.1-8
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    • 2001
  • DS/CDMA방식의 이동통신 시스템에서 다중접속 및 다중경로 페이딩 간섭을 제거하기 위하여 비교적 구조가 간단한 병렬 간섭제거기가 이용된다. 다단계로 구성되는 병렬 간섭제거방식에서 다중접속 간섭의 제거 성능을 향상시키기 위하여 간섭의 정확한 추정이 필수적이다. 본 논문에서는 제거성능의 향상을 위해 NLMS(Normalized Least Mean Square)알고리즘으로 가중치(weight)를 계산하는 적응 제거방식과 시험 검파기로서 HT(Hyperbolic Tangent)검파방식에 NZ(Null Zone)을 이용하는 새로운 검파방식을 제안하고 모의실험을 통하여 그 성능을 분석하였다. 모의실험 결과 제안하는 방식이 비트오율 $2{\times}10^{-2}$에서 기존의 제거기에 비해 사용자수가 약 48%정도 증가하는 개선된 성능을 얻었다.

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음성신호의 단일입력 적응잡음제거 (A Single Channel Adaptive Noise Cancellation for Speech Signals)

  • 강해동;배건성
    • 한국음향학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.16-24
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    • 1994
  • 음성신호에 내재한 배경잡음을 제거하는 단일입력 적응잡음제거 시스템을 구성하였다. 기존 방법에서는 프레임 단위로 분석된 음성신호의 피치 정보를 이용하여 적응여파기의 기준신호를 얻는데 비해 제안된 방법에서는 매 샘플마다 지연 정보를 추정하여 기준신호를 만든다. 입력되는 음성신호로부터 매 샘플시간마다 지연 정보를 구하기 위하여 일반적인 자기상관 함수와 평균절대차 함수로부터 재귀적 자기상관함수와 재귀적 평균절대차함수를 유도하였다. 정규화된 최소평균자승(NLMS) 적응알고리듬을 사용하는 단일입력 잡음제거 시스템에 제안된 지연추정 방법을 적용하여 백색 가우시안 잡음에 왜곡된 음성에 대해 음성개선 실험을 하였으며, 기존 방법과의 성능비교 실험을 하였다. 제안된 방법에 의한 음성개선이 기존 방법보다 음질 및 SNR면에서 더 좋은 결과를 보였다.

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