• 제목/요약/키워드: complex-LMS algorithm

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The Short Time Spectra Analysis System Using The Complex LMS Algorithm and It's Applications

  • Umemoto, Toshitaka;Fujisawa, Shoichiro;Yoshida, Takeo
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1998년도 제13차 학술회의논문집
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    • pp.58-63
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    • 1998
  • B.Widrow established fundamental relations between the least-mean-square (LMS) algorithm and the digital Fourier transform[1]. By extending these relations, we proposed the short time spectra analysis system using the LMS algorithm[2]. In that paper, we used the normal LMS algorithm on the thought of dealing with only real analytical signal. This algorithm minimizes the real mean-square by recursively altering the complex weight vector at each sampling instant. But, the short time spectra analysis sometimes deals with the complex signal that is outputted from complex analog filter. So, in order to optimize and develop this methods, furthermore it is necessary to derive an algorithm for the complex analytical signal. In this paper, we first discuss the new adaptive system for the spectra analysis using the complex LMS algorithm and then derive convergence condition, time constant of coefficient adjustment and frequency resolution by extending the discussion. Finally, the effectiveness of the proposed method is experimentally demonstrated by applying it to the measurement of transfer performance on complex analog filter.

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결정함수 가변스텝 LMS 알고리즘 (Deterministic Function Variable Step Size LMS Algorithm)

  • 우홍체
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.128-132
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    • 2011
  • LMS(Least mean square) 적응 알고리즘은 radar, sonar, 음성처리, 이동통신 분야 등에서 중요한 역할을 하고 있다. 이동통신 분야에서는 LMS 적응 알고리즘의 빠른 수렴속도가 더욱 중요하다. 하지만 LMS 알고리즘은 수렴속도가 느리고 일정치 않은 수렴을 하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 가변 스텝 LMS 적응 알고리즘들이 최근에 많이 연구되어왔다. 연구된 많은 LMS 알고리즘들은 빠른 수렴속도를 얻기 위하여 복잡한 가변스텝방식을 사용하는데 이는 많은 계산량을 필요로 한다. 따라서 LMS 알고리즘의 최대 장점인 단순성과 강인성을 약화시킨다. 제안하는 결정함수 가변스텝 LMS 알고리즘은 스텝 값을 간단한 결정함수에 따라 결정하므로 단순성을 최대한 강화하면서 빠른 수렴속도를 얻도록 한다.

HDR-WPAN 시스템을 위한 선형 적응 등화기 성능분석 (Performance Analysis of Liner Adaptive Equalizer for HDR-WPAN System)

  • 박지우;윤한경;정구철;김재영;오창헌
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.295-299
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    • 2004
  • 본 논문에서는 IEEE802.15.3(HDR-WPAN) 시스템에서 LMS 알고리즘과 RLS 알고리즘의 성능을 비교 분석하였다. LMS 알고리즘은 구현하기가 쉽고 계산량이 적은 장점이 있는 반면, 수렴 속도가 느리며, RLS 알고리즘은 계산량이 많으나, 수렴속도가 빠른 장점을 가지고 있다. HDR-WPAM 시스템을 기반으로 같은 환경 하에서 LMS 알고리즘을 사용했을 경우 250 샘플 이후에 채널에 적응된 등화가 이루어졌고 RLS 알고리즘을 사용했을 경우 50 샘플 이후에 등화가 이루어 졌다. 이를 통해, HDR-WPAN 시스템에서 보다 안정적이며, 빠른 등화 처리를 위해서는 LMS 알고리즘보다 RLS 알고리즘을 통한 적응 등화 구현이 효과적임을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

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Complex Signed-Signed CMA 알고리즘을 이용한 간섭 제거 중계기 (Interference Cancellation System in Wireless Repeater Using Complex Signed Signed CMA Algorithm)

  • 한용식
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.145-150
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    • 2013
  • 본 논문에서 ICS(Interference Cancellation System) 중계기에서 간섭제거를 위한 새로운 CSS(Complex Signed-Signed) CMA(Constant Modulus Algorithm) 알고리즘을 제안한다. 중계기가 궤환 신호를 가질 때 CSS CMA 알고리즘은 궤환 경로로부터 간섭 신호를 제거하기 위한 디지털 신호 처리를 사용한 ICS 중계기에 대해 제안한다. 제안된 Complex Signed Signed CMA 알고리즘은 스텝 사이즈를 조절함에 따라 하드웨어 복잡도와 성능이 개선된다. 제안된 Complex Signed Signed CMA 알고리즘에서 스텝사이즈가 0.00043인 경우 수렴상태에서 평균 자승 에러는 기존 CMA 알고리즘보다 약 4dB정도 더 낮다. 그리고, 평균 자승 에러 -25dB를 기준으로 LMS(Least Mean Square)와 Signed LMS(Normalized Least Mean Square)보다 수렴회수가 1950 ~ 2150회 정도 줄어든다.

가변 스텝 Complex Sign-Sign LMS 적응 알고리즘을 사용한 WCDMA 간섭제거 중계기 (WCDMA Interference Cancellation Wireless Repeater Using Variable Stepsize Complex Sign-Sign LMS Algorithm)

  • 홍승모;김종훈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권9호
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    • pp.37-43
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    • 2010
  • 간섭제거 무선중계기는 미약한 기지국/단말의 RF신호를 곧바로 증폭해서 송출하여 기지국과 단말간의 연결범위를 확장하는 중계기로 송출된 신호의 일부가 주위환경에 의해 반사되어 입력되는 간섭신호를 제거하는 기능이 필수적이다. 본 논문에서는 궤환 신호 제거를 위한 채널 추정 알고리즘으로 Variable Stepsize Complex Signed-Signed(VSCSS) LMS 적응 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 곱셈/나눗셈 연산이 없이 구현할 수 있어 FPGA 구현시 소요되는 논리 자원(Resource)을 획기적으로 줄일 수 있다. 알고리즘의 성능을 CSS-LMS 알고리즘과 비교 분석하였으며 모의실험을 통해 얻어진 학습곡선(Learning Curve)으로부터 분석의 유효성을 검증하였다. 또한 페이딩 궤환 채널 환경에서 WCDMA 신호에 대한 모의실험으로 널리 사용되고 있는 NLMS 알고리즘과 수렴 속도 및 오차 측면에서 거의 같은 성능을 보임을 입증하였다.

주파수가 선형적으로 변하는 조화 입력에 대한 복소 최소자승오차법의 추종 특성 (Tracking characteristics of the complex-LMS algorithm for a sweeping frequency sine-wave signal)

  • 배상준;박영진
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.173-176
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    • 1996
  • The transient behavior of the complex-LMS adaptive filter is studied when the adaptive filter is operating on a fixed or sweeping complex frequency sine-wave signal. The first-order difference equation is derived for the mean weights and its closed form solution is obtained. The transient response is represented as a function of the eigenvectors and eigenvalues of input correlation matrix. The mean-square error of the algorithm is evaluated as well. An optimal convergence parameter and filter length can be determined for sweeping frequency sine-wave signals as a function of frequency change rate and signal and noise powers.

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제2차 MLMS 알고리즘을 이용한 시스템 Identification (System Identification Using the Second Order MLMS Algorithm)

  • 김해정;이두수
    • 전자공학회논문지B
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    • 제29B권11호
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    • pp.8-15
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    • 1992
  • This paper analyzes the properties of such algorithm that corresponds to the LMS algorithm with additional update terms, parameterized by the scalar factors $\alpha$ and $\beta$, and presents its structure. The analysis of convergence leads to complex eigenvalues of the transition matrix for the mean weight vector. Regions in which the algorithm becomes stable are demonstrated. The computational cmomplexities of MLMS algorithms are compared with those of MADF, sign and the conventional LMS algorithms. In application of the system identification the second order momentum MLMS algorithm has faster convergence speed than LMS and the first order MLMS algorithms.

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최소평균 사제곱 (LMF) 및 최소평균 제곱과 사제곱을 혼합한 형태 (LMSF)의 블라인드 등화 알고리즘에 관한 연구 (A Study on Least Mean Fourth (LMF) and Least Mean Squares-Fourth (LMSF) Blind Equalization Algorithm)

  • 윤태성;변윤식
    • 한국음향학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.38-44
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    • 1997
  • 본 연구에서는 Bussgang 계열의 복소수형 LMF-Sato 및 LMSF-Sato 블라인드 등화 알고리즘을 유도한 후, 이들 알고리즘에 대한 수렴속도, 정상상태에서의 수렴특성 및 안정성을 기종의 LMS-Sato 및 LMSF-Sato 알고리즘이 LMS-Sato 알고리즘에 비해 더 나은 수렴 특성을 보여 주었다. 그러나 계수벡터의 초기 추정오차가 큰 경우 LMF-Sato 알고리즘에 비해 더 나은 수렴 특성을 보여 주었다. 그러나 계수벡터의 초기 추저오차가 큰 경우 LMF-Sato 알고리즘은 안정성이 떨어지는 특성을 보여준 반면, LMSF-Sato 알고리즘은 좋은 수렴 특성과 견실성을 고루 갖추고 있음을 보여 주었다.

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급가속시 자동차 흡기계의 능동소음제어 성능향상 (The Performance Improvement for an Active Noise Contort of Automotive Intake System under Rapidly Accelerated Condition)

  • 이충휘;오재응;이유엽;이정윤
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.183-189
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    • 2003
  • The study of the automotive noise reduction has been concentrated on the reduction of the automotive engine noise because the engine noise is the major cause of automotive noise. However, many studies of automotive engine noise led to the interest of the noise reduction of the exhaust and intake system. Recently, the active control method is used to reduce the noise of an automotive exhaust and intake system. It is mostly used the LMS(Least-Mean-Square) algorithm as an algorithm of active control because the LMS algorithm can easily obtain the complex transfer function in real-time. Especially, Filtered-X LMS (FXLMS) algorithm is applied to an Active Noise Control system. However, the convergence performance of LMS algorithm went bad when the FXLMS algorithm was applied to an active control of the induction noise under rapidly accelerated driving conditions. So, in order to solve this problem, the modified FXLMS algorithm is proposed. In this study, the improvement of the control performance using the modified FXLMS algorithm under rapidly and suddenly accelerated driving conditions was identified. Also, the performance of an active control using the LMS algorithm under rapidly accelerated driving conditions was evaluated through the theoretical derivation using a chirp signal to have similar characteristics with the induction noise signal.

Complex Singed-Singed LMS 적응 알고리즘을 사용한 간섭제거 중계기(ICS)연구 (ICS(Interference Cancellation System) in Wireless Repeater Using Complex Singed Singed LMS Algorithm)

  • 이성재;박용완;홍승모
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권10호
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    • pp.53-59
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    • 2011
  • 최근 들어, 이동통신 서비스가 광범위가 사용되고 서비스 지역이 확대됨에 따라 서비스 품질 유지를 위한 서비스 영역의 확장이 요구 되어 짐에 따라 중계기의 역할은 계속적으로 증가하고, 비교적 설치가 용이하고 위치 제약이 적으며, 비용 측면에서 운영 비용이 절감되는 ICS(Interference Cancellation System) 중계기가 요구되어진다.. 하지만 적용되어지는 적응 알고리즘의 필터 업데이트 시 연산량의 증가로 인해 하드웨어 복잡도가 증가하게 되어 구현 시 많은 어려움이 따른다. 본 논문에서는 궤환되는 경로가 존재하는 경우. 기저대역 신호처리를 활용한 ICS 중계기에서 궤환 간섭 신호를 제거를 위한 연산량이 대폭줄여 하드웨어 복잡성을 감소시키는 Complex Signed sign LMS 적응 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 Static 채널 환경 하에서 WCDMA 신호를 이용하여 ICS 시스템에 대한 알고리즘을 모의 실험 한 결과, 수렴속도 및 수렴 오차 측면에서 우수한 성능을 통해 구현시 요구되어지는 연산량을 크게 줄여 하드웨어 복잡도를 줄일 수 있는 효과를 볼 수 있게 되었다.