• 제목/요약/키워드: non-Gaussian noise

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Rao-Blackwellized particle filter를 이용한 순차적 음성 강조 (Rao-Blackwellized Particle Filtering for Sequential Speech Enhancement)

  • 박선호;최승진
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (B)
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    • pp.151-153
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    • 2006
  • we present a method of sequential speech enhancement, where we infer clean speech signal using a Rao-Blackwellized particle filter (RBPF), given a noise-contaminated observed signal. In contrast to Kalman filtering-based methods, we consider a non-Gaussian speech generative model that is based on the generalized auto-regressive (GAR) model. Model parameters are learned by a sequential Newton-Raphson expectation maximization (SNEM), incorporating the RBPF. Empirical comparison to Kalman filter, confirms the high performance of the proposed method.

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LQG modeling and GA control of structures subjected to earthquakes

  • Chen, ZY;Jiang, Rong;Wang, Ruei-Yuan;Chen, Timothy
    • Earthquakes and Structures
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    • 제22권4호
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    • pp.421-430
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    • 2022
  • This paper addresses the stochastic control problem of robots within the framework of parameter uncertainty and uncertain noise covariance. First of all, an open circle deterministic trajectory optimization issue is explained without knowing the unequivocal type of the dynamical framework. Then, a Linear Quadratic Gaussian (LQG) controller is intended for the ostensible trajectory-dependent linearized framework, to such an extent that robust hereditary NN robotic controller made out of the Kalman filter and the fuzzy controller is blended to ensure the asymptotic stability of the non-continuous controlled frameworks. Applicability and performance of the proposed algorithm shown through simulation results in the complex systems which are demonstrate the feasible to improve the performance by the proposed approach.

적응 군집화 기반 희소 부호화에 의한 영상 잡음 제거 (Adaptive Clustering based Sparse Representation for Image Denoising)

  • 김시현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.910-916
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    • 2019
  • 자연 영상의 비지역적 유사성은 다양한 영상 응용 분야에서 활용되는 중요한 특성 중에 하나이다. 영상 내 객체의 에지나 텍스쳐, 무늬 등은 비지역적으로 반복되어 나타난다. 유사도가 높은 영상 블록들로 군집을 형성하면 자연스럽게 그로부터 특징을 추출할 수 있다. 또한 군집의 크기가 클수록 원치 않는 백색 잡음에 대한 대항력을 키울 수 있다. 영상 신호 처리 중 잡음 제거 관련 연구는 백색 가산 잡음이 포함된 영상의 복원을 다룬다. 본 논문에서는 백색 잡음이 포함된 영상을 유사도에 따라 적응적으로 군집화하여 잡음 신호에 대한 이득을 향상시키고, 이를 통해 잡음을 효과적으로 제거하는 알고리듬을 제안한다. 다양한 영상과 잡음 강도에 대한 모의실험 결과로부터 제안된 알고리듬이 에지, 텍스쳐, 무늬 영역을 잘 보존하면서 잡음을 제거할 수 있음을 시각적으로 확인할 수 있고, 또한 최근 보고된 여러 방법들과의 잡음 제거 성능 수치 비교에서도 우수한 결과를 보인다.

Energy-Efficient Scheduling with Individual Packet Delay Constraints and Non-Ideal Circuit Power

  • Yinghao, Jin;Jie, Xu;Ling, Qiu
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제16권1호
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    • pp.36-44
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    • 2014
  • Exploiting the energy-delay tradeoff for energy saving is critical for developing green wireless communication systems. In this paper, we investigate the delay-constrained energy-efficient packet transmission. We aim to minimize the energy consumption of multiple randomly arrived packets in an additive white Gaussian noise channel subject to individual packet delay constraints, by taking into account the practical on-off circuit power consumption at the transmitter. First, we consider the offline case, by assuming that the full packet arrival information is known a priori at the transmitter, and formulate the energy minimization problem as a non-convex optimization problem. By exploiting the specific problem structure, we propose an efficient scheduling algorithm to obtain the globally optimal solution. It is shown that the optimal solution consists of two types of scheduling intervals, namely "selected-off" and "always-on" intervals, which correspond to bits-per-joule energy efficiency maximization and "lazy scheduling" rate allocation, respectively. Next, we consider the practical online case where only causal packet arrival information is available. Inspired by the optimal offline solution, we propose a new online scheme. It is shown by simulations that the proposed online scheme has a comparable performance with the optimal offline one and outperforms the design without considering on-off circuit power as well as the other heuristically designed online schemes.

적응 L-필터의 수렴성 해석 (Convergence Analysis of Adaptive L-Filter)

  • 김수용;배성호
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제12권9호
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    • pp.1210-1216
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    • 2009
  • 본 논문에서는 순환최소순위(RLR) L-필터의 수렴성을 해석하였다. RLR L-필터는 순서통계필터로서 입력의 크기순서에 따른 가중치를 필터계수로 한다. 또한 RLR L-필터는 비선형 적응 필터로서 필터계수의 갱신을 위하여 RLR 알고리즘을 이용한다. RLR 알고리즘은 로버스트 통계학의 순위추정에 기초한 비선형 적응 알고리즘이다. 본 논문에서는 가변적인 스텝 크기를 적용하여 평균 및 평균제곱의 견지에서 수렴성을 해석하였다. RLRL-필터는 잡음의 분포함수가 두꺼운 꼬리 분포인 임펄스 잡음에 가까울수록 메디안 필터의 형태로 적응하며 가우시안 잡음의 경우 평균 필터의 형태로 적응한다.

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자기 유사성을 이용한 가우시안 노이즈 제거 알고리즘 (Gaussian Noise Reduction Algorithm using Self-similarity)

  • 전영은;엄민영;최윤식
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권5호
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    • pp.1-10
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    • 2007
  • 대부분의 자연 영상은 프랙탈 이론의 기반이 되는 자기 유사성이라는 특징을 가지고 있다. 비록 국부적으로 영상을 정상 신호라고 가정할 수 있지만 일반적으로 영상 신호는 에지나 코너 부분과 같은 불연속성을 가지고 있는 비정상 신호이다. 이 때문에 대부분의 선형 알고리즘의 성능 저하가 나타난다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 영상 내에 포함되어 있는 자기 유사성을 이용하는 새로운 비선영 잡음 제거 알고리즘을 제안 한다. 이를 위해 우선 잡음 제거를 수행 할 위치의 화소 주변 화소들을 이용하여 평탄 영역인지를 판단한다. 평탄 영역일 경우 그 주변 픽셀들의 평균으로 잡음을 제거하고, 평탄 영역이 아닌 경우, 블록 MSE(block Mean Square Error) 관점에서 유사도가 높은 블록을 탐색하여 그 블록들의 중심 화소값들을 이용하여 잡음 제거를 수행한다. 실험 결과는 PSNR 측면에서 잡음 제거 성능이 약 $1{\sim}3dB$ 정도 향상됨을 보여준다. 또한 추정 이론 관점에서 추정자의 분산 분석 결과 가장 낮은 분산을 갖음을 보였다.

Towards high-accuracy data modelling, uncertainty quantification and correlation analysis for SHM measurements during typhoon events using an improved most likely heteroscedastic Gaussian process

  • Qi-Ang Wang;Hao-Bo Wang;Zhan-Guo Ma;Yi-Qing Ni;Zhi-Jun Liu;Jian Jiang;Rui Sun;Hao-Wei Zhu
    • Smart Structures and Systems
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    • 제32권4호
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    • pp.267-279
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    • 2023
  • Data modelling and interpretation for structural health monitoring (SHM) field data are critical for evaluating structural performance and quantifying the vulnerability of infrastructure systems. In order to improve the data modelling accuracy, and extend the application range from data regression analysis to out-of-sample forecasting analysis, an improved most likely heteroscedastic Gaussian process (iMLHGP) methodology is proposed in this study by the incorporation of the outof-sample forecasting algorithm. The proposed iMLHGP method overcomes this limitation of constant variance of Gaussian process (GP), and can be used for estimating non-stationary typhoon-induced response statistics with high volatility. The first attempt at performing data regression and forecasting analysis on structural responses using the proposed iMLHGP method has been presented by applying it to real-world filed SHM data from an instrumented cable-stay bridge during typhoon events. Uncertainty quantification and correlation analysis were also carried out to investigate the influence of typhoons on bridge strain data. Results show that the iMLHGP method has high accuracy in both regression and out-of-sample forecasting. The iMLHGP framework takes both data heteroscedasticity and accurate analytical processing of noise variance (replace with a point estimation on the most likely value) into account to avoid the intensive computational effort. According to uncertainty quantification and correlation analysis results, the uncertainties of strain measurements are affected by both traffic and wind speed. The overall change of bridge strain is affected by temperature, and the local fluctuation is greatly affected by wind speed in typhoon conditions.

케이블모뎀 상향 채널을 위한 Advanced PHY 변조 기술 성능 평가 (Performance Evaluation of the Advanced Physical Layer Modulation Techniques for Cable Modem Upstream Channel)

  • 조병학;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권2A호
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    • pp.1-11
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    • 2005
  • 잡음환경이 열악한 케이블모뎀 상향채널에서 보다 많은 채널과 QoS를 제공할 수 있는 새로운 물리계층 변조기술 중의 하나인 S-DMT방식 성능을, 현재 DOCSIS 2.0에서 채용하고 있는 S-CDMA방식 및 기존의 TDMA방식과 비교 평가하였다. 케이블 모뎀 상향채널모델은 ${\varepsilon}$-복합 임펄스 모델을 적용하였으며, 이를 바탕으로 S-DMT 방식의 비트 에러 확률을 유도하고 변복조 시스템을 시뮬레이션 하였다. 유도한 비트 에러 확률과 시뮬레이션 결과는 잘 일치함을 보인다. 성능 비교 결과, 잡음전력의 크기와 잡음발생 구간에 따라 차이가 있긴 하나, 잡음전력 크기에 따라서는 Eb/No가 $10dB{\sim}26dB$이상에서부터 잡음전력의 분산효과에 의해 S-DMT와 S-CDMA의 성능이 TDMA에 비해 우수해지고, 잡음발생구간에 따라서는 Eb/No가 $16{\sim}19dB$ 이상에서부터 S-DMT와 S-CDMA의 성능이 TDMA에 비해 우수해지는 것을 확인할 수 있었고 실용적 수준에서 어느 정도 데이터 통신이 가능해지기 시작하는 $BER=10^{-3}$ 이하의 임펄스 잡음 채널 환경에서는 S-DMT와 S-CDMA의 성능이 TDMA에 비해 우수함을 확인하였다. 또한 S-DMT방식은 S-CDMA방식과 거의 비슷한 성능을 보였다.

Adaptive Lattice Step-Size Algorithm for Narrowband Interference Suppression in DS/CDMA Systems

  • Benjangkaprasert, Chawalit;Teerasakworakun, Sirirat;Jorphochaudom, Sarinporn;Janchitrapongvej, Kanok
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.2087-2089
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    • 2003
  • The presence of narrowband interference (NBI) in Direct-sequence code division multiple access (DS/CDMA) systems is an inevitable problem when the interference is strong enough. The improvement in the system performance employs by adaptive narrowband interference suppression techniques. Basically there have been two types of method for narrowband interference suppression estimator/subtracter approaches and transform domain approaches. In this paper the focus is on the type of estimator/subtracter approaches. However, the binary direct sequence (DS) signal, that acts as noise in the prediction process is highly non-Gaussian. The case of a Gaussian interferer with known in an autoregressive (AR) signal or a digital signal and also in a sinusoidal signal (Tone) that included in is paper. The proposed NBI suppression is presence in an adaptive IIR notch filter for lattice structure and more powerful by using a variable step-size algorithm. The simulation results show that the proposed algorithm can significantly increase the convergence rate and improved system performance when compare with adaptive least mean square algorithm (LMS).

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늑골 방사선검사 시 X선관 초점-영상수신체간 거리에 따른 환자선량과 화질의 연관성 평가 (Evaluation of Relationship between Radiation Dose and Image Quality according to Source to Image Receptor Distance in Rib Series Radiography)

  • 주영철;정영진
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제41권5호
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    • pp.391-396
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    • 2018
  • The purpose of this study was to compare and analyze the patient dose according to the distance between the X-ray tube focus and the image receptor, and to propose a new method for quantitatively evaluating the image quality. Using this quantitative evaluation method, the optimal distance for increasing x-ray image quality with low radiation dose was estimated between source and image receptor in Rib series radiography. Phantom images were obtained by changing the distance between focus and image receptor (100 cm and 180 cm). The patient radiation dose was estimated using entrance surface dose and dose area product. In order to evaluate image quality objectively, a non - reference image evaluation method was employed with paper and salt noise and Gaussian filter. As a result of this study, when the SID was changed from 100 cm to 180 cm, the entrance surface dose decreased by 4 ~ 5 times and the dose area product decreased by 3 times. In addition, there is no significant difference in image quality between of SID 180 cm and SID 100 cm. In conclusion, it was demonstrated that performing the rib series radiography at SID 180 cm is an optimal method to reduce the exposure dose and improve the image quality.