• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.2087-2093
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• 2014

본 논문에서는 압축적으로 센싱된 희소 신호를 복원하기 위한 유전 알고리듬(GA)에 기반한 직교 정합 추구 방법(GAOMP)을 제안한다. 최근에 제안된 SP, CoSaMP, gOMP 등은 매 반복 단계에서 부적절한 atom을 제거하여 희소 신호의 복원 성능을 개선하였다. 그러나 support set이 국소 최저에 빠져 신호 복원에 실패하는 경우가 발생한다. 제안된 GAOMP는 유전 알고리듬의 중요 연산자인 변이를 통해 support set이 국소 최저를 벗어날 수 있도록 도와주어 희소 신호의 복원 성능을 향상시킨다. 모의 실험을 통해 GAOMP가 여러 OMP 기반 알고리듬과 $l_1$ 최적화보다 우수한 신호 복원 성능을 보임을 알 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권5호
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• pp.2400-2413
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• 2019

Doubly-selective (DS) fading channel is often occurred in many orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) communication systems, such as high-speed rail communication systems and underwater acoustic (UWA) wireless networks. It is challenging to provide an accurate and fast estimation over the doubly-selective channel, due to the strong Doppler shift. This paper addresses the doubly selective channel estimation problem based on complex exponential basis expansion model (CE-BEM) in OFDM systems from the perspective of distributed compressive sensing (DCS). We propose a novel DCS-based improved sparsity adaptive matching pursuit (DCS-IMSAMP) algorithm. The advantage of the proposed algorithm is that it can exploit the joint channel sparsity information using dynamic threshold, variable step size and tailoring mechanism. Simulation results show that the proposed algorithm achieves 5dB performance gain with faster operation speed, in comparison with traditional DCS-based sparsity adaptive matching pursuit (DCS-SAMP) algorithm.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권4호
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• pp.515-523
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• 2016

Spectral reflectance is sparse in space, and while the traditional spectral-reconstruction algorithm does not make full use of this characteristic sparseness, the compressive sensing algorithm can make full use of it. In this paper, on the basis of analyzing compressive sensing based on the orthogonal matching pursuit algorithm, a new algorithm based on the Dice matching criterion is proposed. The Dice similarity coefficient is introduced, to calculate the correlation coefficient of the atoms and the residual error, and is used to select the atoms from a library. The accuracy of Spectral reconstruction based on the pseudo-inverse method, Wiener estimation method, OMP algorithm, and DOMP algorithm is compared by simulation on the MATLAB platform and experimental testing. The result is that spectral-reconstruction accuracy based on the DOMP algorithm is higher than for the other three methods. The root-mean-square error and color difference decreases with an increasing number of principal components. The reconstruction error decreases as the number of iterations increases. Spectral reconstruction based on the DOMP algorithm can improve the accuracy of color-information replication effectively, and high-accuracy color-information reproduction can be realized.

• ETRI Journal
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• 제36권3호
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• pp.460-468
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• 2014

This paper addresses the problem of joint time of arrival (TOA) and direction of arrival (DOA) estimation in impulse radio ultra-wideband systems with a two-antenna receiver and links the joint estimation of TOA and DOA to the sparse representation framework. Exploiting this link, an orthogonal matching pursuit algorithm is used for TOA estimation in the two antennas, and then the DOA parameters are estimated via the difference in the TOAs between the two antennas. The proposed algorithm can work well with a single measurement vector and can pair TOA and DOA parameters. Furthermore, it has better parameter-estimation performance than traditional propagator methods, such as, estimation of signal parameters via rotational invariance techniques algorithms matrix pencil algorithms, and other new joint-estimation schemes, with one single snapshot. The simulation results verify the usefulness of the proposed algorithm.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권2호
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• pp.360-369
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• 2017

In this paper, a new iterative algorithm for reconstructing block sparse signals, called block backtracking-based adaptive orthogonal matching pursuit (BBAOMP) method, is proposed. Compared with existing methods, the BBAOMP method can bring some flexibility between computational complexity and reconstruction property by using the backtracking step. Another outstanding advantage of BBAOMP algorithm is that it can be done without another information of signal sparsity. Several experiments illustrate that the BBAOMP algorithm occupies certain superiority in terms of probability of exact reconstruction and running time.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2004년도 정기총회 및 학술대회
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• pp.175-178
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• 2004

본 논문에서는 직교 주파수 분한 다중 접속 (orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 시스템에서 matching pursuit (MP) 알고리듬을 이용하는 이동 채널 추정 법을 제안한다. 기존의 OFDM 시스템에서 채널추정 알고리즘으로 쓰이는 zero-forcing (ZF) 알고리듬은 잡음의 영향으로 채널 추정 오류의 가능성을 가지고 있다. 제안한 알고리듬에서는 MP 알고리듬을 이용하여 스파스(sparse)형태의 채널을 추정함으로써 다중경로가 없다고 가정되는 시간영역의 채널구간에서 발생될 수 있는 잡음에 의한 영향을 줄인다. 또한 연속적으로 전송되는 파일럿 정보를 이용하여 실시간으로 채널의 변화를 추정한다. 제안한 알고리듬으로 채널을 추정하고 등화를 했을 경우 ZF 알고리듬보다 우수한 성능을 보임을 실험에서 확인한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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• pp.473-474
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• 2012

Sparse한 신호 복원 방법으로 underdetermined system에서 ll-minimization을 이용한 compressive sensing의 연구와 함께, ll-minimization비에 간단한 greed 알고리듬도 활발히 연구되고 있다. 이에 본 논문은 greed 알고리듬의 대표적인 orthogonal matching pursuit기법에서 iteration 마다 후보 support를 유지하는 알고리듬을 연구한다. 모의 실험을 통해 OMP의 iteration 단계에서 하나의 support만 선택하는 것보다 후보 support를 유지하는 것이 sparse 신호를 복원하는 경우는 OMP와 비슷한 성능을 보이지만 덜 sparse한 신호복원에서는 더 좋은 성능을 보임을 확인 할 수 있다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권2호
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• pp.559-568
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• 2017

Harmonic/inter-harmonic detection and analysis is an important issue in power system signal processing. This paper proposes a fast algorithm based on matching pursuit (MP) sparse signal decomposition, which can be employed to extract the harmonic or inter-harmonic components of a distorted electric voltage/current signal. In the MP iterations, the method extracts harmonic/inter-harmonic components in order according to the spectrum peak. The Fast Fourier Transform (FFT) and nonlinear optimization techniques are used in the decomposition to realize fast and accurate estimation of the parameters. First, the frequency estimation value corresponding to the maxim spectrum peak in the present residual is obtained, and the phase corresponding to this frequency is searched in discrete sinusoids dictionary. Then the frequency and phase estimations are taken as initial values of the unknown parameters for Nelder-Mead to acquire the optimized parameters. Finally, the duration time of the disturbance is determined by comparing the inner products, and the amplitude is achieved according to the matching expression of the harmonic or inter-harmonic. Simulations and actual signal tests are performed to illustrate the effectiveness and feasibility of the proposed method.

• 전자공학회논문지
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• 제49권9호
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• pp.138-144
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• 2012

본 논문에서는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 OMP (Orthogonal Matching Pursuit) 알고리즘을 이용한 시간 영역 등화를 제안한다. OFDM 시스템은 보호구간을 삽입하여 다중 경로 페이딩에 강인한 특성을 보이지만, 도플러 환경에서는 부반송파간의 직교성이 유지되지 않아 채널간의 간섭이 발생한다. 대표적인 시간 영역 등화 방법으로 LS (Least Squares) 알고리즘이 있지만 채널 길이가 길어질수록 잡음에 의한 오차가 커지는 단점이 있다. 다중 경로 페이딩은 서로 다른 지연을 갖는 신호의 합으로 볼 수 있고, 시간 영역에서 성긴 (sparse) 특성이 있다고 할 수 있다. CS (Compressive Sensing) 알고리즘 중 하나인 OMP (Orthogonal Matching Pursuit) 알고리즘은 성긴 채널에서 중요한 요소만을 선택하여 채널을 복원함으로서 잡음의 영향을 줄일 수 있다. 모의실험에서는 여러 가지 채널 환경에서 OMP 알고리즘의 채널 등화 성능을 다른 등화 방법과 비교하여 평가하였다.

• 한국음향학회지
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• 제37권1호
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• pp.39-45
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• 2018

압축센싱을 적용하면 전체 신호의 차원 대비 실제 사용하는 신호의 차원이 작은 희소신호의 경우, 적은 수의 관측치를 통하여 빠른 시간 내에 복원이 가능하다. 수중 표적의 기어박스 및 보조 장치 등으로부터 방사되는 신호의 토널 주파수 성분들은 처리하고자 하는 주파수 대역에서 상대적으로 주파수 성분이 적다. 따라서 토널 신호는 주파수 영역 전체 대비 희소신호로 모델링 될 수 있으므로 희소 신호 복원 알고리듬인 S-OMP(Simultaneous-Orthogonal Matching Pursuit)를 이용하여 복원할 수 있다. 본 논문에서는 압축센싱 기법을 이용하여 수중 표적의 방사 소음 신호의 토널 주파수를 검출하는 기법을 제안하고 모의 실험을 통해 성능을 확인한다. 모의실험에서 기존의 FFT(Fast Fourier Transform) 임계치 기법을 이용한 방법에 비해 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)에서도 정확한 토널 성분을 추정 할 수 있음을 확인하였다.