• 제목/요약/키워드: Non-Gaussian noise

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Application of Genetic Algorithm for Large-Scale Multiuser MIMO Detection with Non-Gaussian Noise

  • Ran, Rong
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제20권2호
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    • pp.73-78
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    • 2022
  • Based on experimental measurements conducted on many different practical wireless communication systems, ambient noise has been shown to be decidedly non-Gaussian owing to impulsive phenomena. However, most multiuser detection techniques proposed thus far have considered Gaussian noise only. They may therefore suffer from a considerable performance loss in the presence of impulsive ambient noise. In this paper, we consider a large-scale multiuser multiple-input multiple-output system in the presence of non-Gaussian noise and propose a genetic algorithm (GA) based detector for large-dimensional multiuser signal detection. The proposed algorithm is more robust than linear multi-user detectors for non-Gaussian noise because it uses a multi-directional search to manipulate and maintain a population of potential solutions. Meanwhile, the proposed GA-based algorithm has a comparable complexity because it does not require any complicated computations (e.g., a matrix inverse or derivation). The simulation results show that the GA offers a performance gain over the linear minimum mean square error algorithm for both non-Gaussian and Gaussian noise.

비정규 잡음에 강인한 ML기반 OFDM 블라인드 주파수 옵셋 추정기 (ML-Based and Blind Frequency Offset Estimators Robust to Non-Gaussian Noise in OFDM Systems)

  • 심정윤;윤석호;김광순;이성로
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권4호
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    • pp.365-370
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    • 2013
  • 본 논문에서는 비정규 잡음에 강인한 직교 주파수 분할 다중화 (orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 블라인드 주파수 옵셋 추정기들을 제안한다. 먼저 복소 등방성 코시 과정으로 모델링 된 비정규 잡음 환경에서 최대 우도 (maximum likelihood: ML) 추정기를 제안한다. 또한, ML 기반의 보다 간단한 추정기를 제안한다. 모의실험을 통해 제안한 추정기들이 비정규 잡음에 강인하며 기존 추정기보다 우수한 주파수 옵셋 추정 성능을 가짐을 보인다.

비가우시안 노이즈가 존재하는 수중 환경에서 MBK 시스템의 위치 추정 (Position Estimation of MBK system for non-Gaussian Underwater Sensor Networks)

  • 이대희;양연모;허경무
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권1호
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    • pp.232-238
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    • 2013
  • 본 논문은 노이즈가 비 정규 분포를 따르는 수중 환경에서 비 선형 필터 기법에 따른 Mass-Damper-Spring (MBK) 시스템 위치추정에 관한 연구 내용이다. 최근 위치 추정에 사용되는 필터는 확장 칼만 필터 (EKF: Extended Kalman Filter) 와 파티클 필터(Particle Filter)가 주목 받고 있다. EKF는 가우시안 잡음 (Gaussian Noise) 이 존재하는 비선형 시스템에서 정확도가 높은 알고리즘으로 널리 사용되고 있지만, 수중 환경과 같이 비 가우시안 잡음이 존재하는 경우 사용에 많은 제약이 따른다. 이에 본 논문에서는 상태예측을 기반으로 둔 EKF와 비교하여, 통계적 발생 가능성 인자 (Maximum Likelihood) 에 기반한 분포 재해석 기법을 이용한 개선된 ODPF (One-Dimension Particle Filter)를 제안한다. 모의 실험을 통하여 non-Gaussian noise가 존재하는 수중 환경에서 EKF와 제안한 Particle filter를 사용한 위치 추정 결과를 비교 분석하였으며, 계산 용량 및 통계 샘플이 충분한 경우 ODPF가 EKF 대비 정확한 위치 추정 결과를 제공하는 것을 확인하였다.

Gravitational Wave Data Analysis Activities in Korea

  • Oh, Sang-Hoon
    • 천문학회보
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    • 제39권1호
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    • pp.78.2-78.2
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    • 2014
  • Many techniques for data analysis also based on gaussian noise assumption which is often valid in various situations. However, the sensitivity of gravitational wave searches are limited by their non-gaussian and non-stationary noise. We introduce various on-going efforts to overcome this limitation in Korean Gravitational Wave Group. First, artificial neural networks are applied to discriminate non-gaussian noise artefacts and gravitational-wave signals using auxiliary channels of a gravitational wave detector. Second, viability of applying Hilbert-Huang transform is investigated to deal with non-stationary data of gravitational wave detectors. We also report progress in acceleration of low-latency gravitational search using GPGPU.

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비정규 충격성 잡음 환경에서 부호 순위 통계량에 바탕을 둔 직접수열 대역확산 부호 획득기법 (DS/SS Code Acquisition Scheme Based on Signed-Rank Statistic in Non-Gaussian Impulsive Noise Environments)

  • 김상훈;안상호;이영윤;유승수;윤석호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권2C호
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    • pp.200-207
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    • 2008
  • 본 논문에서는 수신된 신호 표본의 실제 간 대신 신호 표본의 부호와 (sign) 순위를 (rank) 사용하기에, 비정규 충격성 잡음 (non-Gaussian impulsive noise) 분산의 (dispersion) 정보를 필요로 하지 않는 새로운 부호 획득을 위한 검파기를 제안하였다. 제안한 검파기의 평균 부호 획득 성능을 $^{[1]}$의 검파기와 비교하였다. 모의실험을 통해 제안한 기법의 성능을 살펴보면, 비정규 충격성 잡음 분산의 편차에도 (deviation) 강인한 성능을 지니며, 비정규 충격성 잡음의 정확한 분산 정보를 이용한 $^{[1]}$의 기법과 대등한 성능을 지니고 있음을 알 수 있다.

비정규 잡음에 강인한 OFDM 주파수 옵셋 추정 기법 (OFDM Frequency Offset Estimation Schemes Robust to the Non-Gaussian Noise)

  • 박종훈;유창하;윤석호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권5A호
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    • pp.298-304
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    • 2012
  • 본 논문에서는 비정규 잡음 환경에서 orthogonal frequency division multiplexing 시스템의 주파수 옵셋을 신뢰성 있게 추정하는 기법들을 제안한다. 먼저 비정규 잡음을 복소 등방성 Cauchy 확률과정으로 모형화한 후 최대우도 (maximum-likelihood) 추정 기법을 제안하고, 또한 더 간단한 최대우도 추정 기반 준최적 추정 기법을 제안한다. 모의실험 결과를 통해 제안한 기법들이 기존의 기법들에 비해 비정규 잡음 환경에서 더 좋은 주파수 옵셋 추정 성능을 가질 뿐 아니라, 비정규 잡음 환경에서 강인함을 보인다.

비가우시안 노이즈가 존재하는 수중 환경에서 2차원 위치추정 (Two-Dimensional Localization Problem under non-Gaussian Noise in Underwater Acoustic Sensor Networks)

  • 이대희;양연모
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.418-422
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    • 2013
  • 본 논문은 비가우시안 노이즈가 존재하는 수중환경에서 비선형 필터 기법에 따른 2차원 위치 추정에 관한 연구 내용이다. 최근 위치 추정을 위한 필터로 확장형 칼만필터(EKF: Extended Kalman filter)가 많이 사용되고 있다. 하지만, 수중과 같은 비가우시안 노이즈가 존재하는 비선형 시스템에서는 많은 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 상태변이의 예측을 기반으로한 EKF를 대신하여 통계적 발생인자 에 기반을 둔 분포 재해석 기법을 이용한 2차원 파티클필터 (TDPF: Two-Dimension Particle Filter)를 제안한다. 모의 실험을 통하여 Non-Gaussian Noise 가 존재하는 수중환경에서 제안하는 TDPF의 성능을 EKF와 비교분석하였으며 TDPF가 EKF보다 정확한 위치 추정결과를 제공하는 것을 확인하였다.

Simple Detection Based on Soft-Limiting for Binary Transmission in a Mixture of Generalized Normal-Laplace Distributed Noise and Gaussian Noise

  • Kim, Sang-Choon
    • ETRI Journal
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    • 제33권6호
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    • pp.949-952
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    • 2011
  • In this letter, a simplified suboptimum receiver based on soft-limiting for the detection of binary antipodal signals in non-Gaussian noise modeled as a generalized normal-Laplace (GNL) distribution combined with Gaussian noise is presented. The suboptimum receiver has low computational complexity. Furthermore, when the number of diversity branches is small, its performance is very close to that of the Neyman-Pearson optimum receiver based on the probability density function obtained by the Fourier inversion of the characteristic function of the GNL-plus-Gaussian distribution.

비 정규 분포 잡음 채널에서 높은 신호 대 잡음비를 갖는 무선 센서 네트워크의 정보 융합 (Fusion of Decisions in Wireless Sensor Networks under Non-Gaussian Noise Channels at Large SNR)

  • 박진태;김기성;김기선
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.577-584
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    • 2009
  • Fusion of decisions in wireless sensor networks having flexibility on energy efficiency is studied in this paper. Two representative distributions, the generalized Gaussian and $\alpha$-stable probability density functions, are used to model non-Gaussian noise channels. By incorporating noise channels into the parallel fusion model, the optimal fusion rules are represented and suboptimal fusion rules are derived by using a large signal-to-noise ratio(SNR) approximation. For both distributions, the obtained suboptimal fusion rules are same and have equivalent form to the Chair-Varshney fusion rule(CVR). Thus, the CVR does not depend on the behavior of noise distributions that belong to the generalized Gaussian and $\alpha$-stable probability density functions. The simulation results show the suboptimality of the CVR at large SNRs.

비정규 잡음 환경에서 협력 무선인지 네트워크를 위한 순서 기반 스펙트럼 센싱 기법 (An Order Statistic-Based Spectrum Sensing Scheme for Cooperative Cognitive Radio Networks in Non-Gaussian Noise Environments)

  • 조형원;이영포;윤석호;배석능;이광억
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37A권11호
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    • pp.943-951
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    • 2012
  • 본 논문에서는 비정규 충격성 잡음 환경에서 협력 무선인지 네트워크를 위한 순서 기반 스펙트럼 센싱 기법을 제안한다. 구체적으로는 잡음을 이변수 등방형 대칭 알파 안정 (bivariate isotropic symmetric ${\alpha}$-stable) 분포를 따르는 것으로 모형화하고, 그에 알맞은 관측 샘플의 순서와 일반화된 우도비 검정 기반 협력 스펙트럼 센싱 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 비정규 잡음 환경에서 제안한 기법이 기존의 기법에 비해 더 좋은 스펙트럼 센싱성능을 가짐을 보인다.