• 제목/요약/키워드: NLMS Algorithm

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Design and Performance Analysis of Pre-Distorter Including HPA Memory Effect

  • An, Dong-Geon;Lee, Il-Jin;Ryu, Heung-Gyoon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제9권2호
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    • pp.71-77
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    • 2009
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signals sutler serious nonlinear distortion in the nonlinear HPA(High Power Amplifier) because of high PAPR(Peak Average Power Ratio). Nonlinear distortion can be improved by a pre-distorter, but this pre-distorter is insufficient when the PAPR is very high in an OPFDM system. In this paper, a DFT(Discrete Fourier Transform) transform technique is introduced for PAPR reduction. It is especially important to consider the memory effect of HPA for more precise predistortion. Therefore, in this paper, we consider two models, the TWTA(Traveling-Wave Tube Amplifier) model of Saleh without a memory effect and the HPA memory polynomial model that has a memory effect. We design a pre-distorter and an adaptive pre-distorter that uses the NLMS(Normalized Least Mean Square) algorithm for the compensation of this nonlinear distortion. Without the consideration of a memory effect, the system performance would be degraded, even if the pre-distorter is used for the compensation of the nonlinear distortion. From the simulation results, we can confirm that the proposed system shows an improvement in performance.

CDMA 이동통신 망에서의 반향제거기 구현에 관한 연구 (A Study on the Realization of Echo Canceller in CDMA Mobile Communication Networks)

  • 유태훈;박광철;이윤희;김기두
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제37권5호
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    • pp.36-47
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    • 2000
  • CDMA 방식의 디지털 셀룰러 시스템은 아날로그 방식에 비해 깨끗한 음질을 제공하지만 음성코딩과 전송과정에서 지연이 발생하고 BSC 및 PSTN과의 인터페이스에 의해서 반향이 발생된다. 본 논문에서는 Block Update NLMS 알고리즘을 TMS320C54X DSP에 적용하여 실시간 구현함으로써 반향제거기의 성능개선을 도모하였다. 제안한 방식을 실제로 단말기 내부에 적용하여 다양한 형태의 반향(LE, ESE, AE)을 더욱 정확히 제거할 수 있도록 하였고, 또한 반향경로의 변화에도 반향제거기의 성능을 최대화하기 위하여 VAD를 이용한 지연의 변화 검출과 이 지연을 버퍼에 적용 할 수 있는 구조를 설계하였으며, 동시통화 검출기를 두어 동시통화나 반향경로가 변화하여도 이를 최소의 오차로 판단해낼 수 있게 하였다.

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An Adaptive Transversal Filter for GNSS Receiver: Implementation and Performance Evaluation

  • Lee, Geon-Woo;Choi, Jin-Kyu;Shin, Dong-Ho;Kim, Young-Il;Park, Chan-Sik;Hwang, Dong-Hwan;Lee, Sang-Jeong
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.353-357
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    • 2006
  • One-sided and two-sided ATF for GNSS receiver are deigned, implemented and evaluated in this paper. The difference f filter characteristics such as the location of zeros and the frequency response is reviewed and examined with experiments. NLMS adaptation algorithm is adopted for updating the weighting coefficients of the 12-tap FIR filter. he performance of ATF is evaluated using real signals consisting of the signals from GPS simulator and the signal generator. The output of ATF is fed into the SDR to evaluate SNR and the position accuracy. The complexity of implementation is also compared and the effects of the time delay and the phase delay are examined. The experimental results show that one-sided and two-sided ATF give similar performance against single tone CWI.

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Projection 알고리즘을 이용한 스테레요 반향신호 제거기에 관한 연구 (A Study for the Stereo Echo Canceller Using the Projection Algorithm)

  • 이준구
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1997년도 영남지회 학술발표회 논문집 Acoustic Society of Korean Youngnam Chapter Symposium Proceedings
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    • pp.23-26
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    • 1997
  • 스테레오 반향시호 제거기에 있어서 두 입력 스테레요 신호 사이에는 높은 상호상관으로 이하여 적응 필터의 수렴특성이 저한된다. 실제 확성통화 회의시스템인 경우, 입력 스테레요 신호사이에는 환경의 변화등에 의하여 미소하게 상호상관이 변하게 되지만, 기존의 적응 알고리즘으로는 이러한 미소 변화에 빠르게 적응하지 못하여 반향신호 제거량이 충분하지 못하다. 본 연구에서는 스테레요 반향신호 제거기에 상호상관의 미소한 변화를 강조할 수 있는 Projection 알고리즘을 이용하였다. 실제 확성통화 회의시스템을 구성하여 녹음한 음성신호에 대하여 시뮬레이션을 행하여 LMS , NLMS 알고리즘과 비교.평가하였다.

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적응 후처리 과정을 갖는 마이크로폰 배열을 이용한 잡음제거기의 DSP 구현 (DSP Implementation of Speech Enhancement System Using Microphone Array with Adaptive Post-processing)

  • 권홍석;김시호;배건성
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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    • pp.413-416
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    • 2002
  • In this paper, a speech enhancement system using microphone array with adaptive Post-Processing is implemented in real-lime with TMS320C6201 DSP. It consists of delay-and-sum beamformer and adaptive post-processing filters with NLMS (Normalized Least Mean Square) algorithm. THS1206 ADC is used for collection of 4-channel microphone signals. Sizes of program memory, data ROM and data RAM of the implemented system are 15,744, 748 and 47,540 bytes, respectively. Finally 21.839${\times}$106 clocks per second is required for real-time operation.

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계산량 감소를 위한 적응 알고리즘 및 수렴특성 분석 (An Analysis of its Convergence Characteristics and the Adaptive Algorithm for Reducing the Computational Quantities)

  • 이행우;전만영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권2C호
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    • pp.222-228
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    • 2004
  • 본 논문은 적응 필터에서 소요되는 계산량을 감소시키기 위해 새롭게 제안하는 적응 알고리즘에 대하여 논하고 있다. 새로운 적응 알고리즘은 필터의 계수를 조정함에 있어서 정규화 입력신호의 크기 대신 입력신호의 부호만을 사용하는 것인데, 이렇게 함으로써 많은 계산량을 차지하는 승산과 제산 연산이 필요없게 된다. 제안한 알고리즘의 수렴특성을 분석하기 위하여 수렴조건 및 수렴속도 등을 수학적으로 유도하였다. 또한 본 알고리즘을 반향제거기에 적용하여 시뮬레이션을 수행하였고, 다른 알고리즘을 적용한 경우의 수렴성능과 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 본 알고리즘을 적용한 반향제거기는 NLMS 알고리즘을 적용한 반향제거기와 거의 동일한 수렴성능을 나타내는 것으로 확인되었다.

Implementation of Acoustic Echo Canceller with FPGA

  • Lim, Un-Cheon;Moon, Dai-Tchul
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제23권3E호
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    • pp.79-84
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    • 2004
  • In this paper, the AEC(acoustic echo canceller) is designed and implemented using VHDL(VHSIC hardware description language). The designed Echo Canceller employs the pipeline and the master-slave structure, and is realized with FPGA. As an adaptive algorithm, the Normalized LMS algorithm is used. For the coefficient adjustment, the Stochastic Iteration Algorithm(SIA) which uses only current residual values is used and the number of registers are evidently reduced and convergence speed is also much improved comparing to existing methods by using EAB of FPGA for FIR filter structure of transceiver. The designed Echo Canceller is verified with the test board implemented for this paper. From the timing simulation echo signals at about 1500 sampling data are converged and ERLE is improved by about 42-dB.

고정 소수점 DSP를 이용한 후처리기를 가지는 음향 반향제거기의 구현 (Implementation of Acoustic Echo Canceller with A Post-processor Using A Fixed-Point DSP)

  • 이영호;박장식;박주성;손경식
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.263-271
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    • 2000
  • 본 논문에서는 잡음에 강건한 적응 알고리즘을 이용하여 음향 반향을 제거하고 추정 오타 신호와 마이크 입력 신호간의 상관도를 이용한 후처리기로 잔여 반향을 감쇠시킴으로써 통화의 품질을 향상시키는 음향반향 제거기를 ADSP-2181을 이용하여 구현하였다. 제안하는 음향 반향제거기는 기존의 적응 필터를 이용한 음향 반향 제거기예 비해 계산량이 크게 종가하지 않으면서 잔여 반향을 제거하여 통화 품질을 개선하며, 감쇠기를 통과함으로써 원래 신호가 왜곡이 되는 현상을 방지하기 위하여 두 개 의 문턱치를 사용하여 후처리 여부를 결정하여 신호의 왜곡을 막아준다. 그리고 16 비트 고정 소수점 DSP를 이용한 실험 결과를 통하여 잡음에 강건한 적응 알고리즘이 동시 통화 상황에서도 우수하게 동작하고, 수렴 속도도 NLMS 알고리즘에 떨어지지 않음을 보았다. 그리고 후처리기를 사용함으로써 ERLE가 평균 20 dB 이상 향상되었다. 그리고 제안하는 후처리기를 사용하는 반향 제거기의 출력이 기존 후처리기를 통과한 출력보다 신호의 왜곡이 줄어 기존의 음향 반향 제거기에 비해서 성능이 향상됨을 보였다.

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비선형 인덱싱 함수 Tanh로 구현한 디지털 전치 왜곡을 이용한 RF 전력증폭기의 선형성 향상 (Linearity Enhancement of RF Power Amplifier Using Digital Predistortion with Tanh as a Nonlinear Indexing Function)

  • 성연중;조춘식;이재욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.430-439
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    • 2011
  • 본 논문에서는 900 MHz 대역에서 동작하는 RF 전력증폭기의 선형성 향상을 위한 디지털 전치 왜곡을 구현하였다. 비선형 인덱싱 함수로 tanh를 사용하여 디지털 전치 왜곡을 구현하여, 신호 진폭에 비례하는 인덱싱 함수로 구현하기 이전의 디지털 전치 왜곡과 비교하여 선형성 향상을 검증하였다. 디지털 전치 왜곡은 Look-up Table(LUT) 방식으로 구현하였으며, 시뮬레이션을 위하여 전력증폭기의 모델링은 Saleh 모델을 적용하였고, 실제 측정을 위하여 상용 증폭기를 사용하였다. LUT의 크기는 256개의 Table로 구현하였으며, 추정을 위한 적응형 알고리즘으로는 NLMS(Normalized Least Mean Square) 알고리즘을 사용하였다. 제안한 방법을 사용하여 인접 채널 누설비(ACLR)를 15 dB까지 개선시킬 수 있었다.

Performance Improvement of Adaptive Noise Cancellation Using a Speech Detector

  • Park, Jang-Sik
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제15권2E호
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    • pp.39-44
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    • 1996
  • The performance of two-channel adaptive noise canceller is ofter degraded by the weights perturbation due to the speech signal. In this paper, an adaptive noise canceller employing a speech detector and two adaptation algorithms which are switched according to the speech detector is proposed. When highly correlated speech signal is detected, the tap weights of the adaptive filter are adapted by the sign algorithm. On the other hand, the weights are adapted by the NLMS algorithm when silence is detected or when the characteristics of the noise propagation channel is changed. The employed speech detector utilizes the power ratio of the input and the output of an adaptive linear prediction-error filter. According to the computer simulation, the proposed method yields better performance than conventional ones.

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