대역폭 제한 그래프신호의 신호복원을 위해서 최대의 정보를 제공하기 위한 그래프 상의 노드를 선택하는 샘플링 집합 선택 알고리즘에 대해 연구한다. 저 복잡도 선택알고리즘을 구현하기 위해 직접적인 비용함수인 신호 복원오차를 최소화 하는 대신, 신호 복원오차의 최대값을 최소화하는 방법에 대해 집중한다, 이를 위해, 추가적인 복잡도 개선을 위해 유용한 근사화공식을 적용하여 성능손실을 최소화하면서 복잡도를 개선한 저 복잡도 탐욕알고리즘을 제안한다. 다양한 그래프신호에 대한 폭넓은 실험을 통해, 기존 저 복잡도 방식과 신호복원성능 및 복잡도를 평가 비교하여 기존방식대비 신호복원 및 복잡도면에서 모두 성능 개선이 있음을 보였으며, 이는 실시간 응용분야에서 실용적인 해결방식으로써 경쟁력 있는 대안을 제시한다.
In hands-free telephone systems, the received speech signal is fed back to the microphone and constitutes the so-called echo. To cancel the effect of this time-varying echo path, it is necessary to device an adaptive filter between the receiving and the transmitting ends. For a typical FIR realization, the length of the fullband adaptive filter results in high computational complexity and low convergence rate. Consequently, subband adaptive filtering schemes have been proposed to improve the performance. In this work, we use deterministic approach to analyze the relationship between fullband and subband adaptive filtering structures. With block adaptive filtering structure as an intermediate stage, the analysis is divided into two parts. First, to avoid aliasing, it is found that the matrix of block adaptive filters is in the form of pseudocirculant, and the elements of this matrix are the polyphase components of the fullband adaptive filter. Second, to transmit the near-end voice signal faithfully, the analysis and the synthesis filter banks in the subband adaptive filtering structure must form a perfect reconstruction pair. Using polyphase representation, the relationship between the block and the subband adaptive filters is derived.
Sriyananda, M.G.S.;Joutsensalo, Jyrki;Hamalainen, Timo
Journal of Communications and Networks
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제14권4호
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pp.410-417
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2012
One of the premier mechanisms used in extracting unobserved signals from observed mixtures in signal processing is employing a blind source separation (BSS) algorithm. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) techniques are playing a prominent role in the sphere of multicarrier communication. A set of remedial solutions taken to mitigate deteriorative effects caused within the air interface of OFDM transmission with aid of BSS schemes is presented. Four energy functions are used in deriving the filter coefficients. Energy criterion functions to be optimized and the performance is justified. These functions together with iterative fixed point rule for receive signal are used in determining the filter coefficients. Time correlation properties of the channel are taken advantage for BSS. It is tried to remove colored noise and jamming components from themixture at the receiver. Themethod is tested in a slow fading channel with a receiver containing equal gain combining to treat the channel state information values. The importance is that, these are quite low computational complexity mechanisms.
움직임 보상 부호화 가법은 연속한 비디오 프레임간의 시간적 증복성을 제거하기 때문에 비디오 영상 압축에 매우 중요한 역합을 한다. 그러나 많은 계산량으로 인하여 실시간 응용이나 고해상도 응용에 많은 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 빠른 탑색 가법과 하드웨어 설계 기법이 활발히 연구되어 왔다. 특히 계산량을 크게 줄이고 안정된 성능을 갖는 삼단계 탐색 기법이 널리 이용되고 있으며 이를 기반으로 한 새로운 탐색 기법들이 제안되었다 본 논문에서는 인접한 블럭들의 움직임 벡터가 미치는 영향을 고려하여 수정된 삼단계 탐색 기법을 제안하고 이의 성능을 평가한다. 실험에 의하여 제안된 기법이 삼단계 탐색 기법에 비교하여 적은 계산량을 가지며, MAE 측면에서 이득이 있음을 보였다.
그래프에서 전체 노드중 일부 노드를 선택하고 선택된 노드에서 발생하는 신호로부터 원 신호를 복원하는 저 복잡도를 갖는 샘플링 기술에 대해 연구한다. 이를 위해, 매 단계에서 한 개의 노드를 선택하는 탐욕 알고리즘을 기반으로, 기존의 방식인 최소 비용값을 갖는 노드를 찾기 위해 전체노드를 탐색 및 계산하는 방식을 취하지 않고 임계값을 설정하여 임계값 이하의 값을 갖는 노드를 선택하도록 하여 탐색 및 비용함수 계산비용을 줄이는 방식을 제안한다. 복원성능 저하를 막기 위해 정확한 임계값 설정이 요구되며, 이를 위해 임계값을 구하기 위한 매 단계에서 샘플링 집합 크기와의 관계식을 정립한다. 다양한 그래프상에서 복원성능 및 복잡도 (실행시간) 평가를 수행하여, 기존 방식 대비 복원성능을 유지하면서 평균 1.3배 이상 빠른 실행시간이 보임을 확인했다.
Spectrum sensing is an elementary function in cognitive radio designed to monitor the existence of a primary user (PU). To achieve a high rate of detection, most techniques rely on knowledge of prior spectrum patterns, with a trade-off between high computational complexity and long sensing time. On the other hand, blind techniques ignore pattern matching processes to reduce processing time, but their accuracy degrades greatly at low signal-to-noise ratios. To achieve both a high rate of detection and short sensing time, we propose fast spectrum sensing with coordinate system (FSC) - a novel technique that decomposes a spectrum with high complexity into a new coordinate system of salient features and that uses these features in its PU detection process. Not only is the space of a buffer that is used to store information about a PU reduced, but also the sensing process is fast. The performance of FSC is evaluated according to its accuracy and sensing time against six other well-known conventional techniques through a wireless microphone signal based on the IEEE 802.22 standard. FSC gives the best performance overall.
본 논문은 PDA 디바이스에서 개인정보를 보호하기 위한 자동화자확인 시스템을 제안한다. 최근 M-커머스와 같은 모바일 환경을 위한 PDA의 용량이 확장되고 사용이 증가되고 있다. 그러나 너무 많은 계산량 때문에 PDA 디바이스에서 자동화자확인의 실질적인 응용은 여전히 많은 어려움이 존재한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 음성발성 동안 스펙트럼 차감법과 음성 검출과 같은 전처리를 수행함으로써 계산량을 줄일 수 있는 방법을 적용하였다. 또한 빠른 처리 결과를 얻기 위한 은닉마코프모델의 최적 상태 정합과 시퀀스 확률비 테스트를 적용하였다. 전체적인 시스템은 PDA디바이스의 제한된 메모리와 낮은 CPU 속도에 적합하도록 간결하게 구현하였다.
본 논문은 낮은 연산 복잡도를 지니는 초음파 혈관 패턴 영상 알고리즘을 제안한다. 제안하는 혈관 패턴 영상 알고리즘은 혈류의 흐름 만 감지하여 혈관 패턴을 영상화하는 알고리즘이며 손가락 혈관의 패턴 영상을 추출하는 실시간 신호처리 하드웨어에 적용할 수 있다. 기존의 초음파 의료영상장비의 혈류영상 모드와 달리 제안하는 알고리즘은 혈류의 흐름 만 감지하여 영상으로 복원한다. 즉, 제안하는 영상 알고리즘은 I/Q 복조를 사용하지 않으며 클러터 필터의 출력 신호의 절대 값을 누적하는 방식으로 혈류 흐름의 유무를 검출하기 때문에, 알고리즘의 구조가 비교적 간단하다. 제안하는 영상 알고리즘의 복잡도를 검증하기 위해, Field-II 프로그램을 이용하여 손가락 혈관을 모사하는 시뮬레이션 모델을 구현하였다. 행위모사 시뮬레이션을 통해, 제안하는 알고리즘의 연산시간이 일반적인 color-flow 모드보다 약 54배 작은 것으로 확인되었다. 제안하는 영상 알고리즘에서 요구되는 주요 구성 블록과 연산량을 고려할 때, 제안하는 알고리즘은 FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어에 구현되기에 용이하다.
본 논문은 저전력 특징추출 알고리즘의 구현을 위한 블록 유형 분류 기반 영상 이진화 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 영상 내에서 $64{\times}64$ macro block 크기로 영상을 나누고 각 블록 유형별 threshold 값을 한 번만 연산한 후 그 값을 re-use 하는 기법으로 구현될 수 있다. 알고리즘은 threshold 값이 같은 영상/블록 유형 내에서 최대 9%의 변화율만 발생하는 것을 정량적인 결과를 기반으로 검증했다. 기존 알고리즘은 $512{\times}512$ 이미지 기준으로 macro block을 $64{\times}64$로 나누었을 때 64개의 블록을 위해 threshold 값을 연산해야 하지만 제안하는 방법은 모두 같은 블록 유형이 출력되는 best case의 경우 threshold 연산을 한번만 수행하고, 나머지 63개의 블록에 대해서는 블록 유형 구분 과정만 수행하면 adaptive threshold calculation 연산을 98% 생략할 수 있다. 모든 블록 유형이 발생하는 worst case일 때 threshold calculation 연산은 다섯 번 수행되고, 나머지 59개의 블록에 대해서는 블록 유형 구분 과정만 수행할 수 있으므로 93%의 adaptive threshold calculation 연산을 생략할 수 있다.
Representation of various types of information in an interactive virtual reality environment on mobile devices had been an attractive and valuable research in this new era. Our main focus is presenting spatial indoor location sensing information in 3D perception in mind to replace the traditional 2D floor map using handheld PDA. Designation of 3D virtual reality by Virtual Reality Modeling Language (VRML) demonstrates its powerful ability in providing lots of useful positioning information for PDA user in real-time situation. Furthermore, by interpolating portal culling algorithm would reduce the 3D graphics rendering time on low power processing PDA significantly. By fully utilizing the CC2420 chipbased sensor nodes, wireless sensor network was established to locate user position based on Received Signal Strength Indication (RSSI) signals. Implementation of RSSI-based indoor tracking method is low-cost solution. However, due to signal diffraction, shadowing and multipath fading, high accuracy of sensing information is unable to obtain even though with sophisticated indoor estimation methods. Therefore, low complexity and flexible accuracy refinement algorithm was proposed to obtain high precision indoor sensing information. User indoor position is updated synchronously in virtual reality to real physical world. Moreover, assignment of magnetic compass could provide dynamic orientation information of user current viewpoint in real-time.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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