• 제목/요약/키워드: biased estimator

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센서네트워크 내의 IV 기법과 QCLS 기법을 결합한 위치 추정 (Target Localization using Combination of the IV and QCLS Method in the Sensor Network)

  • 김용휘;최가형;윤태성;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1768-1769
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    • 2011
  • The nonlinear estimation and the pseudo-linear estimation are used to treat the target localization in sensor network which provides range difference of arrival (RDOA) measurements. It is known that the nonlinear estimation has sensitive problem for the initial estimate and the pseudo-linear estimation has a large estimation error. The QCLS method is the typical estimator of the methods for pseudo-linear estimation. However the estimate by using the QCLS method includes the estimation error because the first stage of two estimation processes of the QCLS method causes the biased estimation error. Therefore we propose a instrumental variables(IV) method for minimizing the estimation error of the first stage. The simulation shows that the performance of the proposed method is superior to the QCLS method.

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Unscented Particle filter를 이용한 시간영역 비선형 구조계 규명기법 (Unscented Particle Filter for Time Domain Identification of Nonlinear Structural Dynamic Systems)

  • 구기영;윤정방
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.213-220
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    • 2002
  • 본 연구에서는 최근에 개발된 Unscented Particle Filter (UPF)를 사용한 비선형 동적 구조계의 구조계수 규명기법이 연구되었다. 일반적인 비선형 구조계수 추정 문제의 일반 해는 존재하지 않으나, 그에 대한 대안으로써 선형 근사 기법인 extended Kalman filter (EKF)가 비선형 동적 구조계수의 추정에 주로 사용되어왔다. 그러나, EKF는 구간 선형(piecewise linear) 가정으로 인해 biased estimator이고 비선형성이 상대적으로 높을 때 오차가 큰 추정치를 주는 단점을 가진다. 이를 보완하기 위해서 UPF가 개발되었고, 이 기법은 particle filter의 일종으로써 Unscented Kalman filter (UKF)를 사용하여 importance proposal distribution을 생성한다. 수치실험이 SDOF와 MDOF에 대하여 3가지 경우에 대해서 수행되었다. 비선형 SDOF의 수치 실험으로부터 잡음이 가해진 상태에서 UKF가 EKF에 비해 초기 공분산 행렬의 가정에 대해 정확하고 강인한 추정결과를 보여줌을 보였다 최하층의 column에 비선형 거동이 발생하는 5층 전단 빌딩모형의 수치실험으로부터 UKF가 복잡한 구조물의 구조계수 추정능력이 있음을 보여주었다. 여러 가지 수치실험은 UPF가 EKF보다 비선형 동적 구조계수 추정에 있어서 더 나은 방법임을 보여 주었다.

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Autoregressive Cholesky Factor Modeling for Marginalized Random Effects Models

  • Lee, Keunbaik;Sung, Sunah
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제21권2호
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    • pp.169-181
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    • 2014
  • Marginalized random effects models (MREM) are commonly used to analyze longitudinal categorical data when the population-averaged effects is of interest. In these models, random effects are used to explain both subject and time variations. The estimation of the random effects covariance matrix is not simple in MREM because of the high dimension and the positive definiteness. A relatively simple structure for the correlation is assumed such as a homogeneous AR(1) structure; however, it is too strong of an assumption. In consequence, the estimates of the fixed effects can be biased. To avoid this problem, we introduce one approach to explain a heterogenous random effects covariance matrix using a modified Cholesky decomposition. The approach results in parameters that can be easily modeled without concern that the resulting estimator will not be positive definite. The interpretation of the parameters is sensible. We analyze metabolic syndrome data from a Korean Genomic Epidemiology Study using this method.

표적추적센서의 측정 바이어스 오차 보상에 의한 사격통제장치 성능 향상 기법 (A performance improvement method in the gun fire control system compensating for measurement bias error of the target tracking sensor)

  • 김재훈;유준
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.121-130
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    • 2000
  • A practical method is proposed to improve hit probability of the digital gun fire control system, when the measured rate of the tracking sensor becomes biased under some operational situation. For ground moving target it is shown that the well-known Kalman filter which uses position measurement only can be optimally used to eliminate the rate bias error. On the other hand, for 3D moving aircraft we present a new algorithm which incorporate FIR-type filter, which uses position and rate measurement at the same time, and the fixed-lag smoother using position measurement only, and show that it has the optimal performance in terms of both estimation accuracy and response time.

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Length-biased Rayleigh distribution: reliability analysis, estimation of the parameter, and applications

  • Kayid, M.;Alshingiti, Arwa M.;Aldossary, H.
    • International Journal of Reliability and Applications
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    • 제14권1호
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    • pp.27-39
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    • 2013
  • In this article, a new model based on the Rayleigh distribution is introduced. This model is useful and practical in physics, reliability, and life testing. The statistical and reliability properties of this model are presented, including moments, the hazard rate, the reversed hazard rate, and mean residual life functions, among others. In addition, it is shown that the distributions of the new model are ordered regarding the strongest likelihood ratio ordering. Four estimating methods, namely, method of moment, maximum likelihood method, Bayes estimation, and uniformly minimum variance unbiased, are used to estimate the parameters of this model. Simulation is used to calculate the estimates and to study their properties. Finally, the appropriateness of this model for real data sets is shown by using the chi-square goodness of fit test and the Kolmogorov-Smirnov statistic.

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VEHICLE SPEED ESTIMATION BASED ON KALMAN FILTERING OF ACCELEROMETER AND WHEEL SPEED MEASUREMENTS

  • HWANG J. K.;UCHANSKI M.;SONG C. K.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제6권5호
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    • pp.475-481
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    • 2005
  • This paper deals with the algorithm of estimating the longitudinal speed of a braking vehicle using measurements from an accelerometer and a standard wheel speed sensor. We evolve speed estimation algorithms of increasing complexity and accuracy on the basis of experimental tests. A final speed estimation algorithm based on a Kalman filtering is developed to reduce measurement noise of the wheel speed sensor, error of the tire radius, and accelerometer bias. This developed algorithm can give peak errors of less than 3 percent even when the accelerometer signal is significantly biased.

음질향상을 위해 비선형 함수와 사전 음성부재확률을 이용한 최소통계법의 잡음전력편의 보상방법 (Noise-Biased Compensation of Minimum Statistics Method using a Nonlinear Function and A Priori Speech Absence Probability for Speech Enhancement)

  • 이수정;이강성;김순협
    • 한국음향학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.77-83
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    • 2009
  • 본 논문에서는 비정상 잡음환경에서 음질향상을 위한 비선형 함수와 사전 음성부재 확률을 이용한 최소 통계치(MS) 방법의 잡음전력편의 보상 방법을 제안한다. 비정상 잡음환경에서 잡음전력추정을 위해 최소 통계치 방법이 잘 알려져 있지만, 예측된 잡음전력 추정 값은 실제 잡음 전력 값보다 하향 편의 되는 특성을 나타낸다. 제안한 방법은 비선형 함수를 적용한 적응보상파라미터와 사전 음성부재 확률 값을 혼용하는 잡음전력편의 보상방법이다. 특히, 적응보상 파라미터는 사후 SNR을 이용한 비 선형함수를 적용하여 잡음수준의 증감에 따라 파라미터 값을 조절한다. 또한, 사전 음성부재확률 값이 1로 수렴할 경우, 적응보상파라미터 값은 각 주파수별로 최대치까지 증가하지만, 확률 값이 0에 가까워지면 반대의 특성을 나타낸다. 제안한 알고리즘의 잡음전력추정 및 음질향상의 성능평가를 위해 다양한 종류의 잡음과 비정상적인 극심한 잡음환경을 설정하여 실험하고, 음질향상을 위해 주파수 차감법과 결합하였다. 알고리즘의 성능은 다양한 잡음환경의 신호 대 잡음비 (SNR)와 Itakura-Saito 음질왜곡 평가법을 이용하여 기존 최소 통계치 (MS)방법에 비해 우수한 결과를 나타냈다.

유한모집단에서 가중평균에 포함된 가중치의 효과 (Weighting Effect on the Weighted Mean in Finite Population)

  • 김규성
    • 한국조사연구학회지:조사연구
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    • 제7권2호
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    • pp.53-69
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    • 2006
  • 표본조사에서 가중치는 설계 단계와 분석 단계에서 만들어지고 부여될 수 있다. 설계 단계의 가중치는 추출확률이나 응답률 등과 같은 표본 데이터 획득 지표에 관련되어 있고 분석 단계의 가중치는 모집단 수치나 다른 보조 변수정보 등과 같은 외적인 정보와 관련되어 있다. 그리고 최종가중치는 설계 단계의 가중치와 분석 단계의 가중치의 곱으로 만들어진다. 이 논문에서는 분석 단계에서 부여되는 가중치에 초점을 맞추어 가중평균으로 모평균을 추정할 때 가중평균에 포함된 가중치가 모평균 추론에 미치는 영향을 고찰하였다. 유한모집단에서 각 조사단위에 조사변수와 가중치가 쌍으로 있고 표본추출확률이 균등한 경우를 가정하였다. 이러한 조건에서 가중평균의 편향과 평균제곱오차를 구하여 가중평균은 모평균의 편향 추정량임을 보였고, 편향의 방향과 크기는 조사변수와 가중치의 상관관계로 설명할 수 있음을 보였다. 즉, 만일 가중치와 조사변수가 양의 상관관계가 있으면 가중평균은 모평균을 과대 추정하게 되고, 만일 음의 상관관계가 있으면 모평균을 과소 추정하게 된다. 그리고 두 변수의 상관계수가 크면 편향은 증가한다. 가중평균에 대한 이론적인 수식 유도와 함께 편향의 크기와 평균제곱오차의 크기를 수치적으로 검토하기 위하여 모의실험을 실시하였다. 모의실험에서는 상관계수가 -0.2과 0.6사이에 있는 9개의 가중치를 생성하였고, 표본수는 100부터 400까지 고려하여 편향의 크기와 평균제곱오차의 크기를 수치적으로 구하였다. 하나의 결과로써 상관계수가 0.55이고 표본수가 400인 경우에 가중평균의 편향의 제곱이 평균제곱오차에서 차지하는 비율은 무려 82%에 이르는 것으로 나타났는데, 이는 가중평균의 편향이 어떤 경우에는 매우 심각할 수도 있음을 보여주는 것이다.

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GNSS 수신기를 위한 낮은 복잡도를 갖는 새로운 반송파 대 잡음 전력비 추정기법 (A Novel Carrier-to-noise Power Ratio Estimation Scheme with Low Complexity for GNSS Receivers)

  • 유승수;백지현;염동진;지규인;김선용
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.767-773
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    • 2014
  • The carrier-to-noise power ratio is a key parameter for determining the reliability of PVT (Position, Velocity, and Time) solutions which are obtained by a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver. It is also used for locking a tracking loop, deciding the re-acquisition process, and processing advanced navigation in the receiver subsystem. The representative carrier-to-noise power ratio estimation schemes are the narrowband-wideband power ratio method (NW), the MM (Moment Method), and Beaulieu's method (BL). The NW scheme is the most classical one for commercial GNSS receivers. It is often used as an authoritative benchmark for assessing carrier-to-noise power estimation schemes. The MM scheme is the least biased solution among them, and the BL scheme is a simpler scheme than the MM scheme. This paper focuses on the less biased estimation with low complexity when the residual phase noise remains, then proposes a novel carrier-to-noise power ratio estimation scheme with low complexity for GNSS receivers. The asymptotic bias of the proposed scheme is derived and compared with others, and the simulation results demonstrate that the complexity of the proposed scheme is lowest among them, while the estimation performance of the proposed scheme is similar to those of the BL and MM schemes in normal and high gained reception environments.

표본조사에서 크론바흐알파값을 사용한 신뢰성 (Reliability using Cronbach alpha in sample survey)

  • 박현아
    • 응용통계연구
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    • 제34권1호
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    • pp.1-8
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    • 2021
  • 사회조사에서 추상적 개념은 타당성과 신뢰성이 보장된 측정도구를 사용하여야 한다. 그와 같은 측정도구에 의해 도출된 관측점수는 타당한 관측점수와 편향된 관측점수와 오차로 나눌 수 있으며 편향된 값의 유무가 타당성과 연관되어 있으며 오차값의 유무가 신뢰성과 연관되어 있다. 측정도구가 타당도 및 신뢰도를 만족하는 지를 보기 위한 기법들이 많이 존재한다. 예를 들면 요인분석을 통한 구성타당도, 크론바흐 알파 값에 의한 내적일치도 등을 들 수 있다. 본 연구에서 크론바흐알파값의 계산은 표본을 통해서 도출되는 데 복잡한 표본설계와 무응답이 발생했을 때 크론바흐알파값의 추정법에 대해 살펴본다. 제안된 기법에 대한 모의실험으로 다변량정규분포를 사용하여 기존의 여러 다른 크론바흐알파값의 추정기법과 비교분석한다.