• 제목/요약/키워드: noise estimation algorithm

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Convergence Analysis of the Filtered-x LMS Adaptive Algorithm for Active Noise Control System

  • Lee, Kang-Seung
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권3C호
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    • pp.264-270
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    • 2003
  • Application of the Filtered-X LMS adaptive filter to active noise control requires to estimate the transfer characteristics between the output and the error signal of the adaptive canceler. In this paper, we derive an adaptive control algorithm and analyze its convergence behavior when the acoustic noise is assumed to consist of multiple sinusoids. The results of the convergence analysis of the Filtered-X LMS algorithm indicate that the effects of parameter estimation inaccuracy on the convergence behavior of the algorithm are characterize by two distinct components : Phase estimation error and estimated magnitude. In particular, the convergence of the Filtered-X LMS algorithm is shown to be strongly affected by the accuracy of the phase response estimate. Simulation results of the algorithm are presented which support the theoretical convergence analysis.

Filtered-x 최소평균사승 능동 소음 제어기 수렴분석 (Convergence Analysis of a Filtered-x Least Mean Fourth Active Noise Controller)

  • 이강승
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제5권
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    • pp.80-83
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    • 1998
  • In this paper, we propose a new filtered-x least mean fouth (LMF) algorithm where the error raised to the power of four is minimized and analyze its convergence behavior or a multiple sinusoidal acoustic noise and Gaussian measurement noise. Application of the filtered-x LMF adaptive filter to active noise cancellation (ANC) requires estimating of the transfer characteristic of the acoustic path between the ouput and error signal of the adaptive canceller. The results of the convergence analysis of the filtered-x LMF algorithm indicates that the effects of the parameter estimation inaccuracy on the convergence behavior of the algorithm are characterized by two distinct component . Phase estimation error and estimated again. In particular , the convergence is shown to be strongly affected by the accuracy of the phase response estimate. Also, we newly show that convergence behavior can differ depending on the relative sizes of the Gaussian measurement noise and convergence constant.

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웨이브렛 분해를 이용한 유색잡음 환경하의 도래각 추정 (Direction of Arrival Estimation in Colored Noise Using Wavelet Decomposition)

  • 김명진
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제37권6호
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    • pp.48-59
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    • 2000
  • 안테나 센서 어레이를 이용하여 수신되는 전파의 도래각을 추정하는 방식으로서 MUSIC(multiple signal classification)과 같은 고유분해(eigendecomposition)를 기반으로 한 방식은 백색잡음 환경하에서는 고분해능의 우수한 성능을 보이지만 유색잡음이 존재하는 환경에서는 성능이 크게 저하된다. 본 논문에서는 주기성을 가진 신호에 잡음이 더해진 선호를 웨이브렛 영역으로 변환하여 신호와 잡음을 분리하는 방법을 사용하여 유색잡음이 있는 환경에서 도래각 추정 문제를 접근하였다. 배경잡음만 있는 경우 센서 어레이 출력을 이산 웨이브렛 분해를 하여 얻은 멀티스케일 성분들의 공분산 행렬은 밴드화된 행렬로 근사화 할 수 있는데 비하여 협대역 신호는 멀티스케일 성분간의 상관성은 급속히 감소하는 현상을 보이지 않고 공분산 행렬에서는 신호성분이 전체 행렬에 분포한다. 어레이 출력의 공분산 행렬을 웨이브렛 영역으로 변환하여 유색잡음에 해당하는 특정 밴드를 삭제하고 MUSIC과 같은 기존의 공간 스펙트럼 추정방식을 적용하여 도래각을 추정 한 다음 그 결과로 부터 신호성분을 합성하여 삭제한 밴드를 채우는 과정을 반복하여 정확한 도래각을 얻는 방안을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 성능을 여러 가지 형태의 상관함수 특성을 가진 유색잡음 환경에서 모의실험을 통하여 기존 방식과 비교 분석하였다.

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영상 잡음의 분산 추정에 관한 통계적 알고리즘 및 응용 (Statistical algorithm and application for the noise variance estimation)

  • 김영화;남지호
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제20권5호
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    • pp.869-878
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    • 2009
  • 다양한 원인으로 발생하여 원래의 순수한 영상을 오염시키는 잡음을 제거하는 것은 영상처리 분야에서 가장 중요한 것이며 이를 위한 연구가 활발하게 진행되어 오고 있다. 본 연구에서 다루고자 하는 잡음제거 기법인 시그마 필터는 잡음을 감소하기 위하여 널리 사용되는 기법이다. 본 연구에서는 영상을 오염시키고 있는 잡음의 상대적인 크기를 바틀렛 검정을 사용하여 측정하고, 이를 통하여 잡음의 분산을 추정한다. 또한, 추정된 잡음의 분산의 크기를 시그마 필터에 응용하여 잡음을 효과적으로 제거하는 통계적 알고리즘을 제시한다. 모의실험 결과, 본 연구에서 제안하는 알고리즘의 성능이 잡음의 분산의 수준에 관계없이 현저하게 우수한 것을 알 수 있으며 그 효용성은 시각적으로도 명확하게 확인할 수 있다.

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A Study on the Desired Target Signal Estimation using MUSIC and LCMV Beamforming Algorithm in Wireless Coherent Channel

  • Lee, Kwan Hyeong
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제9권1호
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    • pp.177-184
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    • 2020
  • In this paper, we studied to direction of arrival (DoA) estimation to use DoA and optimum weight algorithms in coherent interference channels. The DoA algorithm have been considerable attention in signal processing with coherent signals and a limited number of snapshots in a noise and an interference environment. This paper is a proposed method for the desired signal estimation using MUSIC algorithm and adaptive beamforming to compare classical subspace techniques. Also, the proposed method is combined the updated weight value with LCMV beamforming algorithm in adaptive antenna array system for direction of arrival estimation of desired signal. The proposed algorithm can be used with combination to MUSIC algorithm, linearly constrained minimum variance beamforming (LCMV) and the weight value method to accurately desired signal estimation. Through simulation, we compare the proposed method with classical direction of in order to desired signals estimation. We show that the propose method has achieved good resolution performance better that classical direction arrival estimation algorithm. The simulation results show the effectiveness of the proposed method.

음성강화를 위한 시간 및 주파수 도메인의 분산정규화 기반 잡음예측 및 저감방법 (Nose Estimation and Suppression methods based on Normalized Variance in Time-Frequency for Speech Enhancement)

  • 이수정;김순협
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권1호
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    • pp.87-94
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    • 2009
  • 잡음예측 및 저감방법은 음성통신과 인식분야의 중요한 핵심기술이다. 본 논문에서는 다양한 잡음환경에 적용할 수 있는 새로운 잡음예측 및 저감 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 시간 및 주파수영역의 noisy power spectrum 의 분산과 그 값의 정규화 ratio를 기반으로 한다. 제안한 방법은 다양한 잡음환경에서 잘 동작 할 수 있도록 적응추적 임계값을 사용하며, 이 임계값은 음성왜곡과 잔여잡음 사이의 trade-off를 제어한다. 새로운 알고리즘의 성능은 다양한 잡음환경에서 ITU-T P.835(SIG) and segment (SNR) 의해 평가하여 기존의 방법에 비해 향상된 결과를 나타냈다.

자동 2차경로 추정기법을 이용한 안정한 능동소음제어 (Stable Active Noise Control Using Auto-Secondary Path Estimation Techniques)

  • 남현도;서성대
    • 전기학회논문지
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    • 제58권11호
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    • pp.2299-2301
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    • 2009
  • The adaptive IIR filters for active noise control systems are more effective when acoustic feedback exists, but the adaptive IIR filters could be unstable when the filter algorithm is not yet converged. In this paper, auto-secondary path estimation techniques and a stabilizing process for adaptive Multi-Channel Recursive LMS (MCRLMS) filters are developed to improve the stability of multi-channel active noise control systems. Experiments using a TMS320VC33 digital signal processor in a three dimensional enclosure have performed to show the effectiveness of the proposed algorithm.

국부 통계 특성 및 노이즈 예측을 통한 적응 노이즈 검출 및 제거 방식 (Adaptive Noise Detection and Removal Algorithm Using Local Statistics and Noise Estimation)

  • 응웬 뚜안안;김범수;홍민철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권2호
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    • pp.183-190
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    • 2013
  • 본 논문에서는 첨부 노이즈에 의해 훼손된 왜곡 영상의 공간 적응적 노이즈 검출 및 제거 기법에 대해 제안한다. 일반적인 영상이 가우시안 분포 특성을 갖는다는 가정 하에 왜곡 영상으로부터 국부 통계 특성을 산출하여 첨부 노이즈 정보를 예측하고, 예측된 노이즈 정보의 통계 특성을 활용하여 첨부 노이즈 정도를 분류하는 기법에 대해 제안한다. 더불어, 노이즈 분류에 따라 보정된 가우시안 필터의 매개변수 및 필터 윈도우 크기를 설정한 적응 노이즈 필터 기법에 대해 기술한다. 실험 결과를 통해 제안 방식의 성능이 기존 방식과 비교하여 객관적, 주관적으로 우수한 능력을 갖고 있음을 확인할 수 있었다.

노이즈 캔슬링 헤드폰에 적합한 잔여 음악 제거기 기반의 2차 경로 추정 알고리즘 (Secondary Path Estimation Algorithm Based on Residual Music Canceller for Noise Cancelling Headphone)

  • 지유나;이근상;박영철
    • 한국음향학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.377-384
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    • 2015
  • 본 논문은 노이즈 캔슬링 헤드폰을 위한 능동 소음 제어 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 피드백 구조의 filtered-x least mean square algorithm(FxLMS) 기반 능동 소음 제어 기술을 이용하여 외부에서 헤드폰 내부로 유입되는 소음을 제어한다. 이때 가변적인 2차 경로에 강인하게 대처하기 위해 지속적으로 2차 경로를 추정하는 잔여 음악제거기 기반의 온라인 2차 경로 추정 알고리즘을 이용한다. 실험을 통해 2차 경로가 변화하는 환경에서 제안 능동 소음제어 알고리즘은 기존 알고리즘들에 비해 음악 신호의 왜곡 없이 안정적으로 일관성 있는 소음 제어 성능을 보임을 확인하였다.

양이형 음성 음질개선 시스템을 위한 온라인 잡음 상관도 추정 알고리즘 (On-line noise coherence estimation algorithm for binaural speech enhancement system)

  • 지유나;백용현;박영철
    • 한국음향학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.234-242
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    • 2016
  • 본 논문에서는 양이형 음성 음질개선 시스템에 적용 가능한 잡음 상관도 온라인 추정 알고리즘을 제안한다. 양이형 시스템에서 공간 상관도(spatial coherence) 정보를 이용해 잡음의 파워 스펙트럼을 추정하거나 음질 개선 이득을 형성하는 기술들이 다수 연구되어 왔다. 이때 잡음 상관도는 통상적으로 수학적으로 모델링된 실수의 고정 값을 사용하여왔다. 하지만 실생활에서 접하게 되는 잡음의 상관도는 음향 환경에 따라 변화하는 특성을 가지게 되며 이때 발생하는 오차는 음질 개선 알고리즘의 정확도를 떨어뜨리는 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 변화하는 잡음의 상관도를 온라인으로 업데이트하여 정확한 잡음 상관도를 추정함으로써 양이형 음질 개선 알고리즘의 성능을 향상 시키고자 하였다. 잡음의 상관도는 음성 부재 구간에서 업데이트 될 수 있으며 실험 결과 제안 알고리즘이 기존의 수학적 모델에 비해 음질 개선 알고리즘의 성능을 향상시킴을 볼 수 있다.