일반적으로 스피커는 설계 원리, 제작 과정 등의 요인에 의하여 비선형 왜곡을 발생하게 되는데, 비선형 왜곡으로 인하여 음질이 떨어지거나 변형하게 된다. 따라서 이러한 비선형 왜곡을 보정하여 스피커를 선형화한다면 보다 향상된 양질의 소리를 청취하거나 만족도를 높일 수 있다. 본 논문에서는 스피커의 비선형 왜곡을 보정하기 위해서 새로운 적응 제어기를 제안하였다. 분석적인 해석과 함께 컴퓨터 모의실험을 통해 기존의 적응 제어기와 제안된 적응 제어기가 모두 비선형 왜곡을 지닌 스피커 시스템을 선형화하는데 적용할 수 있다는 것을 확인하였다. 또한, 제안된 적응 제어기가 거의 동일한 계산 양으로 기존의 적응 제어기보다 비선형 왜곡을 보정하는데 빠른 수렴속도와 우수한 성능을 가지고 있다는 사실을 확인하였다.
We express fundamental second-order and third- order harmonic distortions and intermodulation distortions in terms of the laser parameters. Compared to the Darcie `s result only limited to the high frequency (f >1GHz), these expression are quite valid in the entire modulation frequency region. It is found that the fundamental nonlinear distortions are strongly effected by the spontaneous emission to lasing mode as well as the gain compresion damping in the low frequency region.
음향학적인 소음을 제어하는 영역에서는 스피커, 증폭기, 변환기, 그리고 마이크로폰 등에 의해서 전체 적응제어 시스템이 비선형이므로 소음 제어 성능은 비선형성 정도에 의해서 결정된다. 따라서 비선형성 왜곡을 보상하는 적응 제어 시스템이 필요하며, 본 논문에서는 비선형성 왜곡을 효과적으로 선형화하는 적응 보상기와 결합한 새로운 다채널 적응 소음 제어기를 제안하였다. 모의실험을 통해 제안한 적응 보상기가 비선형왜곡을 선형화하고 기존의 LMS 제어기보다 소음을 감쇠하는데 월등함을 증명하였다.
In this paper, the effect of nonlinear distortion, caused by a high-power amplifier (HPA) in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, on the receiver part is analyzed. Since the HPA, which can be modeled by a memoryless Volterra system, distorts OFDM signals in a nonlinear fashion, the received signal at each subchannel includes the multiplicative distortion of 1-st order as well as additive nonlinear distortion of higher-order. The nonlinear distortion can be viewed as a nonlinear interchannel interference (NICI) since it consists of harmonic distortions and intermodulation distortions, produced by other subchannels affecting the subchannel of interest. In this paper, were analytically derive the variance of NICI in terms of average input power using the Volterra model for HPA, and then calculate the bit-error rate (BER) performance of an OFDM system. Also, we propose a simple method to compensate for the phase distortion in OFDM system amplified by HPA, and calculate its BER performance. Validity of the proposed approach is verified by computer simulations for an OFDM system employing 16-QAM constellation input.
A high power amplifier(HPA) has widely been used in wireless communications. In order to have a maximum power efficiency, the HPA uses a saturation domain having nonlinear characteristics, which generates nonlinear distortions to decrease the transmission efficiency. In order to solve this problem, various methods to linearize HPA have been reported until now, and the pre-distorter method is very attractive among them. In this paper, a new enhanced adaptive pre-distorter method was proposed to be applied for compensating nonlinear distortions of HPA. Through computer simulations as well as the analytical analysis, it could be shown that it is possible for both conventional adaptive pre-distorter and proposed adaptive pre-distorter, to be applied for linearizing HPA. Also, the simulations results demonstrated that the proposed adaptive pre-distorter may have faster convergence speed and better capability of compensating the nonlinear distortion than the conventional adaptive pre-distorter with nearly equal computation complexity.
In active noise control (ANC) systems, the convergence behavior of the conventional Filtered-X Least Mean Square (FXLMS) algorithm may be affected by nonlinear distortions in the secondary path (e.g., in the power amplifiers, loudspeakers, transducers, etc.), which may lead to degradation of the error-reduction performance of the ANC systems. In this paper, a stable FXLMS algorithm with fast convergence is proposed to compensate for undesirable nonlinear distortions in the secondary-path of ANC systems by employing the Volterra filtering approach. In particular, the proposed approach is based on the utilization of the conventional P-th order inverse approach to nonlinearity compensation in the secondary path of ANC systems. Finally, the simulation results showed that the proposed approach yields a better convergence behavior In the nonlinear ANC systems than the conventional FXLMS.
디지털 자기기록 장치에서의 용량의 증가는 필연적으로 심각한 인접 심벌간의 간섭 (Intersymbol interference : ISI)과 비선형 왜곡현사을 겪게된다. 본 논문에서는 디지털 자기기록 채널의 심각한 심벌간의 간섭과 비선형 왜곡현상을 보상해 주기 위한 방법으로 신경망을 이용한 등화기를 부분 삭제 모델로 나타난 자기기록 채널에 적용하였다. 신경망을 이용한 결정궤환 등화기 (Neural Decision Feedback Equalizer : NDFE)와 일반적인 결정궤환 등화기 (Decision Feedback Equalizer : DFE)간의 성능을 컴퓨터를 이용한 모의 실험을 통해 비교하였다. 실험 결과, 신경망을 이용한 결정궤환 등화기가 기존의 결정궤환 등화기보다 디지털 자기기록 장치에서 기록 밀도가 증가함에 따라 같은 신호 대 잡음비 (Signal-to-Noise Ratio : SNR)에서 우수한 비트 오류 확률 (bit error probability or bit error ratio : BER) 성능을 보였다.. 또한 같은 밀도의 경우에도 비선형 왜곡 현상이 강할수록 신경망을 이용한 결정궤환 등화기가 보다 안정적이며 우수한 성능을 보였다.
본 논문에서는 고출력 증폭기(HPA: high-power amplifier)를 사용하는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템에서의 비선형 왜곡이 수신단에 미치는 영향에 대해서 분석한다. 메모리 없는 Volterra 시스템으로 모델링 되는 고출력 증폭기는 OFDM 신호를 비선형적으로 왜곡시키므로 각 부채널에서의 OFDM 심볼은 1차의 곱셈 왜곡과 고차의 가산성 비선형 왜곡을 포함하게 된다. 이 비선형 왜곡항은 현재의 부채널에 영향을 미치는 모든 다른 부채널들의 harmonic왜곡과 intermodulation 왜곡으로 구성되어 있기 때문에 이는 비선형 인접 부채널간 간섭(NICI:nonlinear interchannel interference)으로 볼 수 있다. 본 논문에서는 이러한 NICI의 분산을 고출력 증폭기의 Volterra 모델과 입력 신호의 평균 전력을 통해 해석적으로 구하고 이를 이용하여 OFDM 시스템의 비트 오류율 성능을 계산한다. 또한 고출력 증폭기를 갖는 OFDM 시스템의 위상 왜곡을 수신단에서 보상하기 위한 간단한 방법을 제시하고 이 경우의 비트 오류율을 계산한다. 제안된 분석 방법이 타당함을 16-QAM 방식을 사용하는 OFDM 시스템에 대해 컴퓨터 모의 실험을 수행함으로써 입증한다.
In this paper, we propose an efficient two-step pattern matching method which promises shape distortion-tolerant recognition of handwritten of handwritten Hangul syllables. In the first step, nonlinear shape normalization is carried out to compensate for global shape distortions in handwritten characters, then a preliminary classification based on simple pattern matching is performed. In the next step, nonlinear pattern matching which achieves best matching between input and reference pattern is carried out to compensate for local shape distortions, then detailed classification which determines the final result of classification is performed. As the performance of recognition systems based on pattern matching methods is greatly effected by the quality of reference patterns. we construct reference patterns by combining the proposed nonlinear pattern matching method with a well-known averaging techniques. Experimental results reveal that recognition performance is greatly improved by the proposed two-step pattern matching method and the reference pattern construction scheme.
This paper presents an efficient adaptive predistortion technique compensating linear and nonlinear distortions caused by high-power amplifier (HPA) with memory in OFDM systems. The efficient adaptive data predistortion techniques proposed for compensation of HPA with memory in single carrier systems cannot be applied to OFDM systems since the possible input levels for HPA is infinite in OFDM systems. Also, previous adaptive predistortion techniques, based on Volterra series modeling, are not suitable for real-time implementation due to high computational burden and slow convergence rate. In the proposed approach, the memoryless HPA preceded by a linear filter in OFDM systems is modeled by the Wiener system which is then precompensated by the proposed adaptive predistorter with a minimum number of filter taps. An adaptive algorithm for adjusting the proposed adaptive predistorter is derived using the stochastic gradient method. It is demonstrated by computer simulation that the performance of OFDM system suffering from nonlinear distortion can be greatly improved by the proposed efficient adaptive predistorter using a small number of filter taps.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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