• 제목/요약/키워드: high-order Taylor approximation

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Blind Source Separation of Instantaneous Mixture of Delayed Sources Using High-Order Taylor Approximation

  • Zhao, Wei;Yuan, Zhigang;Shen, Yuehong;Cao, Yufan;Wei, Yimin;Xu, Pengcheng;Jian, Wei
    • ETRI Journal
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    • 제37권4호
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    • pp.727-735
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    • 2015
  • This paper deals with the problem of blind source separation (BSS), where observed signals are a mixture of delayed sources. In reference to a previous work, when the delay time is small such that the first-order Taylor approximation holds, delayed observations are transformed into an instantaneous mixture of original sources and their derivatives, for which an extended second-order blind identification (SOBI) approach is used to recover sources. Inspired by the results of this previous work, we propose to generalize its first-order Taylor approximation to suit higher-order approximations in the case of a large delay time based on a similar version of its extended SOBI. Compared to SOBI and its extended version for a first-order Taylor approximation, our method is more efficient in terms of separation quality when the delay time is large. Simulation results verify the performance of our approach under different time delays and signal-to-noise ratio conditions, respectively.

가중치를 고려한 슬라이딩 모드 제어기 설계 (Sliding Mode Controller Design Considering Weight)

  • 임동균;서병설
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1998년도 연구회 합동 학술발표회 논문집
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    • pp.73-77
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    • 1998
  • The conventional sliding mode controller (SMCr) approach is often impractical or difficult when applied to high order process because the number of tuning parameters in the SMCr increases with the order of the plant. Camacho(1996) proposed the design of a fixed structure sliding mode controller based on a first order plus dead time approximation to the higher-order process. But, there are such problems as overshoot, settling time and command following. They are mainly due to the approximation errors of the time delay term by Taylor series. In this paper, in order to improve Camcho's method, a new Taylor approximation technique considering a weight is proposed.

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가중치를 고려한 슬라이딩 모드 제어기 설계 (Sliding Mode Controller Design Considering Weight)

  • 임동균;서병설
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.223-230
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    • 1999
  • 일반적인 슬라이딩 모드 제어기 동조 방법은 동조 피라미터의 수가 플랜트의 차수에 비례하기 때문에 고차의 프로세스에서는 어렵고, 실용적이지 못하다. Camacho(1996)은 고차의 프로세스를 시간 지연 항이 포함된 1차 프로세스로 모델링한 고정 구조 슬라이딩 모드 제어기 설계 방법을 제안하였다. 그러나 Camacho가 제안한 방법은 시간 지연 항을 1차 Taylor 급수로 근사화하는 과정에서 발생되는 근사 오차에 의해 오버슈트, 정착시간, 명령추종 등에 문제점이 있다. 본 논문에서는 이를 개선하기 위해 가중치를 고려한 새로운 형태의 Taylor 근사 기법과 이를 토대로 새로운 슬라이딩 모드 제어기 설계 방법을 제안하고자 한다.

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부동소수점 기반의 포맷 컨버터를 이용한 효율적인 지수 함수 근사화 알고리즘의 FPGA 구현 (Implementation of Efficient Exponential Function Approximation Algorithm Using Format Converter Based on Floating Point Operation in FPGA)

  • 김정섭;정슬
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.1137-1143
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    • 2009
  • This paper presents the FPGA implementation of efficient algorithms for approximating exponential function based on floating point format data. The Taylor-Maclaurin expansion as a conventional approximation method becomes inefficient since high order expansion is required for the large number to satisfy the approximation error. A format converter is designed to convert fixed data format to floating data format, and then the real number is separated into two fields, an integer field and an exponent field to separately perform mathematic operations. A new assembly command is designed and added to previously developed command set to refer the math table. To test the proposed algorithm, assembly program has been developed. The program is downloaded into the Altera DSP KIT W/STRATIX II EP2S180N Board. Performances of the proposed method are compared with those of the Taylor-Maclaurin expansion.

고-휘도 텔레비전 방송을 위한 개선된 빠른 휘도 조절 기법 (Enhanced Fast Luma Adjustment for High Dynamic Range Television Broadcasting)

  • 오경석;김용구
    • 방송공학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.302-315
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    • 2018
  • 지각 양자기 광전 변환 함수의 생략 Taylor 급수를 이용한 선형 근사는 휘도 조절 기법의 하드웨어 구현에 적합한 폐쇄형 솔루션을 제공할 수 있지만, 600~3,900 cd/m2 구간의 선형 영역 광 신호에 대해 상대적으로 큰 근사 오차를 유발한다. 이러한 비-선형 광전 변환 함수의 근사 오차 개선을 위해, 본 논문에서는 새로운 선형 모델을 제안한다. 제안된 선형 근사 모델은 그 근사 범위를 고려한 직선의 위치 교정 및 기울기 산출을 수행한다. 제안 모델의 성능 검증을 위해, 다양한 고-휘도 실험 시퀀스를 대상으로 모의실험을 수행하였고, 이를 통해 채도가 높은 색상을 포함하는 시퀀스에 대해서는, Taylor 급수를 기반으로 한 기존의 선형 모델에 비해, 휘도 신호의 t-PSNR을 4.65dB 만큼 개선할 수 있는 높은 성능 향상을 확인하였다.

진폭비 불일치에 의한 cross-eye 재밍 성능: 각도 추적 오차 성능 분석 비교 (Performance of cross-eye jamming due to amplitude mismatch: Comparison of performance analysis of angle tracking error)

  • 김제안;김진성;이준호
    • 융합정보논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.51-56
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    • 2021
  • 본 논문에서는 cross-eye의 두 재밍 안테나의 진폭 불일치로 인한 성능 저하를 고려한다. 진폭비의 불일치는 기계적 결함에 따른 실제 진폭비와 명목상 진폭비의 차이가 정규분포를 갖는 랜덤변수로 모델링한다. 1차 테일러 전개와 2차 테일러 전개를 통한 해석적 성능분석이 제안된다. 실제 진폭비와 명목상 진폭비의 불일치가 발생한 Cross-eye 재밍의 성능 측정은 mean square difference (MSD)를 계산함으로서 측정된다. 해석적으로 유도된 MSD는 1차 테일러 전개 기반 시뮬레이션 기반 MSD 및 2차 테일러 전개 기반 시뮬레이션 기반 MSD와 해석 기반 MSD와 비교함으로써 검증된다. 계산비용이 높은 Monte-Carlo기반 MSD보다 해석 기반 MSD가 우수함을 보인다.

고차민감도를 이용한 전기기기 형상 최적화 (Shape Optimization of Electromagnetic Devices using High Order Derivativ)

  • 안영우;곽인구;한송엽;박일한
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.241-243
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    • 1998
  • This paper describes a new method for the faster shape optimization of the electromagnetic devices. In a conventional iterative method of shape design optimization using design sensitivity based on a finite element method, meshes for a new shape of the model are generated and a discretized system equation is solved using the meshes in each iteration. They cause much design time. To save this time, a polynomial approximation of the finite element solution with respect to the geometric design parameters using Taylor expansion is constructed. This approximate state variable expressed explicitly in terms of design parameters is employed in a gradient-based optimization method. The proposed method is applied to the shape design of quadrupole magnet.

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MLS 차분법의 결정 변수에 따른 정확도 분석 및 혼합변분이론을 통한 미분근사 성능향상 (On the Improvement of the Accuracy of Higher Order Derivatives in the MLS(Moving Least Square) Difference Method via Mixed Formulation)

  • 김현영;김준식
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.279-286
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    • 2020
  • 본 연구에서는 점근해석 및 논로컬 이론에서 요구하는 4차 이상의 고차 미분근사를 수행하기 위하여 계방정식에 혼합변분이론을 적용하여 MLS 차분법으로부터 구해지는 고차 미분근사의 정확도를 큰 폭으로 향상시킨다. 또한, MLS 차분법에 존재하는 세 가지 조건변수에 따른 고차미분근사의 정확도를 비교·분석한다. 혼합변분이론의 합응력을 후처리하여 변위의 미분을 근사할 경우 기존의 변위장 기반 계방정식의 차분 결과에 비해 미분 차수가 2차 낮아진다. 해석 범위내 절점 수가 과도하게 많거나 기저 차수가 클 경우 MLS 차분법의 영향영역 내에서 과적합(overfitting)이 발생한다. 또한 영향영역이 최적 범위 이상으로 넓어질 경우 근사의 정확도가 떨어진다. 위 내용을 사인 하중을 받는 단순지지보 수치예제로부터 확인하였다.