• 제목/요약/키워드: least mean square (LMS) algorithm

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웨이브렛 변환 평면에서 적응 필터를 이용한 초음파 비파괴검사의 스펙클 잡음 감소 (Speckle Noise Reduction of Ultrasonic NDT Using Adaptive Filter in WT Domain)

  • 전철완;전광석;이영석;이진;김덕영;김성환
    • 한국음향학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.21-29
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    • 1996
  • 발전소와 같은 산업 시설물들은 높은 온도와 압력 등의 환경 하에서 지속적으로 안전하게 동작하는 것이 중요하다. 초음파를 이용한 비파괴 검사는 효율적이고 간편하기 때문에 이러한 시설물의 구조적 결함이나 안전성을 조사하기 위해 널리 이용되고 있다. 본 논문에서는 불 균일한 배질의 산란 입자들에 의해 생기는 스펙클 잡음을 제거하기 위하여 웨이브렛 변환 평면(wavelet transform domain)에서 LMS 알고리즘을 적용하였다. 사용한 신호의 통계적 특성을 알기 위하여 RUN 테스트를 수행하여 신호가 비정상성을 나타냄을 보였고, WTLMS 알고리즘을 사용하여 잡음을 제거한 후 입력 자기상관 행렬의 condition number 및 독립 입력과 지연된 입력 각각에 대한 출력의 신호 대 잡음비, 그리고 3차원 영상의 관점에서 LMS 알고리즘과 비교하였다. 실험 결과 웨이브렛 변환 평면에서 LMS 알고리즘을 이용해 수행한 결과가 시평면에서 수행한 결과보다 우수한 성능을 나타내었다.

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급가속 흡기계의 능동소음제어 성능향상을 위한 Moving Bandpass filter 개발 (Development of Moving Bandpass Filter for Improving Control Performance of Active Intake Noise Control under Rapid Acceleration)

  • 전기원;오재응;이충휘;이정윤
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.1016-1019
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    • 2004
  • The study of the noise reduction of an automobile 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. The method of the reduction of the induction noise can be classified by the method of passive control and the method of active control. However, the passive control method has a demerit to reduce the effect of noise reduction at low frequency (below 500Hz) range and to be limited by a space of the engine room. Whereas, the active control method can overcome the demerit of passive control method. The algorithm of active control is mostly used the LMS (Least-Mean-Square) algorithm because the LMS algorithm can easily obtain the complex transfer function in real-time. Especially, Filtered-X LMS (FXLMS) algorithm is applied to an ANC system. However, the convergence performance of LMS algorithm goes bad when the FXLMS algorithm is applied to an active control of the induction noise under rapidly accelerated driving conditions. So, in order to this problem, the modified FXLMS algorithm using Moving Bandpass Filter was proposed. In this study, MBPF was implemented and use ANC for automotive intake under revived rapidly accelerated driving conditions and it was verified its performance.

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잡음 감소 기법을 활용한 레이다의 최대 거리 향상 기법 (Increment Method of Radar Range using Noise Reduction)

  • 이동효;정대원;신한섭;양형모;김상동;김봉석;진영석
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.1-10
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    • 2019
  • 본 논문에서는 수신신호에 신호처리 기법을 수행함으로써 잡음을 감소시켜 탐지가능 거리를 향상시키는 방법을 제안한다. 레이다의 탐지 거리를 증가시키기 위해서는 수신신호의 잡음성분을 감소시켜야 한다. 제안하는 방식에서는 두 가지 방법을 이용하여 잡음성분을 감소시킨다. 첫째, 다수의 펄스로 송수신된 레이다 신호를 하나로 누적시킨다. 이때 더해지는 횟수가 증가할수록 잡음의 무작위성으로 인해 점차 작아지지만, 신호 부분은 점차 커지는 특성을 이용한다. 둘째, 누적된 신호를 주파수 스펙트럼으로 변환한 후 LMS (Least mean square) 필터를 적용시킨다. 레이다 수신신호의 경우 대부분이 잡음 성분이므로, 시간 영역에서 LMS 필터를 적용할 경우, 오히려 잡음이 더 증가하게 된다. 이를 방지하기 위해 수신신호를 전체 주파수 스펙트럼으로 변환한 후 LMS 필터를 적용한다. 이후 LMS 필터 출력을 시간 영역으로 다시 변환하고, 거리 추정 알고리즘을 수행한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 알고리즘을 적용함으로써 잡음 성분을 25 dB 개선시킴을 보였다. 실험은 국제우주정거장을 대상으로 한국항공우주연구원에서 보유중인 레이다의 기존 결과와 제안된 결과를 비교분석하여 최대 거리가 약 1,000 Km이상 측정됨을 관찰할 수 있었다.

적응 빔포밍 기법을 적용한 보청기 시스템의 성능 향상에 관한 연구 (Improvement for Hearing Aids System Using Adaptive Beam-forming Algorithm)

  • 이채욱;오신범
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권5C호
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    • pp.673-682
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    • 2004
  • 적응 빔포밍(beam-forming)기법은 디지털보청기 시스템에서 노이즈를 제거하기 위한 적절한 방식이다. 적응 빔포밍 기법은 디지털 신호처리프로세서의 발전과 더불어 최근에 주목을 받고 있는 방식으로 신호처리 과정에서 일반적으로 LMS(Least Mean Square)알고리즘을 사용하여 웨이트 벡터를 업데이트 시킨다. 본 논문에서는 신호의 환경에 따라 적응상수가 변화하는 가변스텝사이즈 알고리즘을 적용한 고속 웨이블렛 기반 적응알고리즘를 제안한다. 제안한 알고리즘을 적응 빔포머 방식인 디지털보청기 시스템에 적용하여 기존 시간영역 알고리즘과 그 특성을 비교하여 그 결과 제안한 알고리즘이 디지털보청기 시스템에 적합함을 입증한다. 그리고 제안한 알고리즘은 계산량에서도 시스템의 환경변화에도 안정하게 수렴한다는 장점이 있는 것을 보인다.

DWMT 데이타 전송을 위한 효율적인 시간영역 등화기 설계 (Efficient time domain equalizer design for DWMT data transmission)

  • 홍훈희;박태윤;유승선;곽훈성;최재호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.69-72
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    • 1999
  • In this paper, an efficient time domain equalization algorithm for discrete wavelet multitone(DWMT) data transmission is developed. In this algorithm, the time domain equalizer(TEQ) consists of two stages, i.e., the channel impulse response shortening equalizer(TEQ-S) in the first stage and the channel frequency flattening equalizer(TEQ-F) in the second stage. TEQ-S reduces the length of transmission channel impulse response to decrease intersymbol interference(ISI) followed by TEQ-F that enhances the channel frequency response characteristics to the level of an ideal channel, hence diminishes the bit error rate. TEQ-S is implemented using the least-squares(LS) method, while TEQ-F is designed by using the least mean-square(LMS) algorithm. Since DWMT system also requires of the frequency domain equalizer in order to further reduce ICI and ISI the hardware complexity is an another concern. However, by adopting an well designed and trained TEQ, the hardware complexity of the whole DWMT system can be greatly reduced.

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적응 PID를 이용한 질량 유량 제어기 구현 (Implementation of the Mass Flow Controller using Adaptive PID)

  • 백광렬;조봉수
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.19-25
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    • 2007
  • The MFC(Mass Flow Controller) is an equipment that measures and controls mass flow rates of fluid. Most of the HFC system is still using the PID algorithm. The PID algorithm shows superior performance on the MFC system. But the PID algorithm in the MFC system has a few problems as followed. The characteristic of the MFC system is changed according to the operating environment. And, when the piezo valve that uses the control valve is assembled in the MFC system, a coupling error is generated. Therefore, it is very difficult to find out the exact parameters of MFC system. In this paper, we propose adaptive PID algorithm in order to compensate these problems of a traditional PID algorithm. The adaptive PID algorithm estimates the parameters of MFC system using LMS(Least Mean Square) algorithm and calculates the coefficients of PID controller. Besides, adaptive PID algorithm shows better transient response because adaptive PID algorithm includes a feedforward. And we implement MFC system using proposed adaptive PID algorithm with self-tuning and Ziegler and Nickels's method. Finally, comparative analysis of the proposed adaptive PID and the traditional PID is shown.

Adaptive Noise Canceler에 적합한 가변 스텝 사이즈 고속 웨이블렛 적응알고리즘 (Fast Wavelet Adaptive Algorithm Based on Variable Step Size for Adaptive Noise Canceler)

  • 이채욱;이재균
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제8권8호
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    • pp.1051-1056
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    • 2005
  • 적응신호처리 분야에서 LMS 알고리즘은 수식이 간단하고, 적은 계산량으로 인해 널리 사용되고 있지만, 시간영역의 적응 알고리즘은 입력신호의 고유치 분포폭이 넓게 분포할 때는 수렴속도가 느려지는 단점이 있다. 또한 알고리즘의 성능을 좌우하는 고정된 적응상수를 적절하게 선택해야만 알고리즘이 수렴할 수 있다. 이런 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 시간영역의 적응알고리즘을 변환영역인 웨이블렛 변환에서 적응알고리즘을 적용한다. 그리고 안정되고 빠른 수렴을 위해 고정된 적응상수를 오차신호의 순시치 절대값에 비례하여 각 반복구간마다 변화시키는 가변스텝사이즈를 갖는 웨이블렛 기반 적응알고리즘을 제안, 적응 잡음제거기에 적용하여 기존의 알고리즘과 비교하여 그 성능이 우수함을 입증하였다.

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T-DMB 동일 채널 중계기의 RF 불균형 보상 및 성능 개선 (Compensation of RF Impairment and Performance Improvement of Digital on Channel Repeater in the T-DMB)

  • 김기영;유상범;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.453-461
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    • 2011
  • 방송 대역의 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용하고, 지상파 방송의 난시청 지역 해소와 방송 품질 향상을 위해 중계기의 중요성은 계속적으로 증가하고 있다. 그러나 OFDM 시스템의 T-DMB 동일 채널 중계기는 전송된 신호의 일부가 궤환되어 다시 수신 안테나에 입력되는 궤환 간섭 신호가 발생하고, 위상 잡음(phase noise)으로 인한 ICI(Inter Carrier Interference)가 증가하여 등화기에 심각한 영향을 미친다. 그러므로 본 논문에서는 상관도를 적용한 LMS(Least Mean Square)를 이용하여 궤환 간섭 신호를 제거한다. 또한, 전력 증폭기(high power amplifier)의 백-오프 특성과 위상 잡음에 의해 발생하는 ICI를 제거할 수 있는 효과적인 등화 알고리듬을 제시한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 back-off=9 dB 상태에서 위상 잡음 -20 dBc의 경우 위상 잡음을 보상하여 SNR=14 dB 이하에서 BER=$10^{-4}$의 성능을 만족할 수 있다.

비정상 잡음환경에서의 지능형 적응 능동소음제어 (Intelligent Adaptive Active Noise Control in Non-stationary Noise Environments)

  • 무향빈;고진석;임재열
    • 한국음향학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.408-414
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    • 2013
  • 능동소음제어에서 널리 사용되는 FxLMS 알고리즘은 비정상 잡음환경에서 불안정하게 동작하는 경우가 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, Sun과 Akhtar는 FxLMS 알고리즘의 갱신 과정에서 기준신호를 수정하는 방법을 제안하였다. 그러나 이들의 방법은 임펄스 노이즈가 발생할 경우 만족스러운 안정성을 보여주지 못하였다. 본 논문에서 제안된 알고리즘은 확률추정과 영교차율을 이용하여 능동소음제어의 안정성과 성능을 개선하였다. 또한 최적의 파라미터 선정을 위하여 퍼지 추론을 사용하였다. 제안된 방법의 실험결과 비정상 잡음환경에서 기존의 방법에 비하여 우수한 안정성과 빠른 수렴속도를 보여줬다.

적응신호처리의 계산량감소에 적합한 고속웨이블렛 알고리즘에 관한연구 (High Speed Wavelet Algorithm for Computation Reduction of Adaptive Signal Processing)

  • 오신범;이채욱
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.17-21
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    • 2002
  • 적응신호처리 분야에서 LMS알고리즘은 수식이 간단하고, 적은 계산량으로 인해 널리 사용되고 있지만, 시간영역의 적응알고리즘은 입력신호의 고유치 분포폭이 넓게 분포할 때는 수렴속도가 느려지는 단점이 있다. 또한 알고리즘의 성능을 좌우하는 고정된 적응상수를 적절하게 선택해야만 알고리즘이 수렴할 수 있다. 이런 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 시간영역의 적응알고리즘을 변환영역인 웨이블렛 변환에서 적응알고리즘을 적용한다. 그리고 안정되고 빠른 수렴을 위해 고정된 적응상수를 오차신호의 순시치 절대값에 비례하여 각 반복구간마다 변화시키는 가변스텝사이즈를 갖는 웨이블렛 기반 고속적응알고리즘을 제안, 적응잡음제거기에 적용하여 기존의 알고리즘과 비교하여 그 성능이 우수함을 입증하였다.

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