• 제목/요약/키워드: signal subspace

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도래각 추정을 위한 3단계 인공신경망 알고리듬 (Three Stage Neural Networks for Direction of Arrival Estimation)

  • 박선배;유도식
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.47-52
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    • 2020
  • 도래각추정은 표적으로부터 생성, 혹은 반사된 신호를 분석하여 표적의 방향을 추정하는 것으로 다양한 분야에 활용되고 있다. 인공신경망은 생물의 신경망을 모방한 기계학습의 한 분야로 패턴인식에서 좋은 성능을 보인다. 이러한 인공신경망을 도래각 추정에 활용하는 연구가 진행되어왔으나, 다양한 신호대잡음비 환경에 대응하는데에 제한이 있는 상황이다. 본 논문에서는 도래각 추정을 위한 3단계 인공신경망 알고리듬을 제안한다. 제안하는 알고리듬은 잡음제거과정을 통해 단일 신호대잡음비 환경에서 학습한 모델을 다양한 환경에 적용해도 성능감소를 최소화할 수 있다. 또한 도래각 시프트 과정을 통해 학습 난이도를 낮출 수 있고 효율적인 추정이 가능하다. 우리는, 제안하는 알고리듬과 다른 부공간 기법, Cramer-Rao bound (CRB)와의 성능 비교를 통해 제안하는 알고리듬이 낮은 신호대잡음비 환경, 표적들의 도래각이 가까운 환경 등 특정한 열악한 관측환경에서 타 기법에 비해 좋은 성능을 보이는 것을 확인하였다.

Feature Based Multi-Resolution Registration of Blurred Images for Image Mosaic

  • Fang, Xianyong;Luo, Bin;He, Biao;Wu, Hao
    • International Journal of CAD/CAM
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    • 제9권1호
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    • pp.37-46
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    • 2010
  • Existing methods for the registration of blurred images are efficient for the artificially blurred images or a planar registration, but not suitable for the naturally blurred images existing in the real image mosaic process. In this paper, we attempt to resolve this problem and propose a method for a distortion-free stitching of naturally blurred images for image mosaic. It adopts a multi-resolution and robust feature based inter-layer mosaic together. In each layer, Harris corner detector is chosen to effectively detect features and RANSAC is used to find reliable matches for further calibration as well as an initial homography as the initial motion of next layer. Simplex and subspace trust region methods are used consequently to estimate the stable focal length and rotation matrix through the transformation property of feature matches. In order to stitch multiple images together, an iterative registration strategy is also adopted to estimate the focal length of each image. Experimental results demonstrate the performance of the proposed method.

ML 기법에 기반을 둔 측정치 융합기법을 가진 다중표적 방위각 추적 알고리즘 (Multiple Target DOA Tracking Algorithm With Measurement Fusion Based on ML)

  • 류창수;박주태;최성운
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.177-183
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    • 2003
  • Recently, Ryu et al. proposed a multiple target DOA tracking algorithm, which has good features that it has no data association problem and simple structure. But its performance is seriously degraded in the low signal-to-noise ratio. In this paper, a measurement fusion method is presented based on ML(Maximum Likelihood), and the new DOA tracking algorithm is proposed by incorporating the presented fusion method into Ryu's algorithm. The proposed algorithm has a better tracking performance than that of Ryu's algorithm, and it sustains the good features of Ryu's algorithm.

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직교 투사를 이용한 최적 레이다 신호 검출기 (An Optimum Radar Signal Detector using Orthogonal Projection)

  • 김영훈;김기만;이종길;박영찬;곽영길;윤대희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.1407-1413
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    • 1994
  • 레이다에서 정확한 표적 정보를 얻기 위해서는 우선 클러터나 간섭 신호를 효율적으로 제거하고 표적을 검출하여야 한다. 본 논문에서는 신호를 제한 조건에 의해 구별되는 직교 부공간으로 투사함으로써 최분산 기분을 갖는 최적 검출기를 제한 조건을 갖지 않는 검출기로 변형하였다. 제안된 방법은 기존의 최적검출 알고리듬과 등가이며, 역행렬을 구하지 않고서도 빠른 수렴속도를 얻기위한 Gram-Schmidt 적교화가 가능한 구조를 가지게 된다. 모의 실험을 통해 제안된 검출기가 공간과 주파수 영역에서 적응적으로 잘 동작하고 있음을 보였다.

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Short-range Visible Light Positioning Based on Angle of Arrival for Smart Indoor Service

  • Lee, Yong Up;Park, Seop Hyeong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권3호
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    • pp.1363-1370
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    • 2018
  • In visible light (VL) positioning based on angle of arrival (AOA) estimation for smart indoor service, the AOA parameters obtained at the receiver has sometimes a random and distributed angle form instead of a point angle form due to the multipath transfer of the actual visible light and short positioning distance. The AOA estimation of a VL signal with a random and parametric distributed angle form may give incorrect AOA parameter estimates, which may result in poor VL positioning performance. In this paper, we classify the AOA parameters of the received VL signal into three forms according to the actual positioning channel environment and consider the short-range VL positioning method. We propose a subspace-based AOA parameter estimation technique and a data fusion method, and analyzed the proposed method by simulation and the measurement of the real VL channel characteristics.

Joint optimization of beamforming and power allocation for DAJ-based untrusted relay networks

  • Yao, Rugui;Lu, Yanan;Mekkawy, Tamer;Xu, Fei;Zuo, Xiaoya
    • ETRI Journal
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    • 제40권6호
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    • pp.714-725
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    • 2018
  • Destination-assisted jamming (DAJ) is usually used to protect confidential information against untrusted relays and eavesdroppers in wireless networks. In this paper, a DAJ-based untrusted relay network with multiple antennas installed is presented. To increase the secrecy, a joint optimization of beamforming and power allocation at the source and destination is studied. A matched-filter precoder is introduced to maximize the cooperative jamming signal by directing cooperative jamming signals toward untrusted relays. Then, based on generalized singular-value decomposition (GSVD), a novel transmitted precoder for confidential signals is devised to align the signal into the subspace corresponding to the confidential transmission channel. To decouple the precoder design and optimal power allocation, an iterative algorithm is proposed to jointly optimize the above parameters. Numerical results validate the effectiveness of the proposed scheme. Compared with other schemes, the proposed scheme shows significant improvement in terms of security performance.

평균 제곱 투영 오차의 기울기에 기반한 가변 망각 인자 FAPI 알고리즘 (Mean Square Projection Error Gradient-based Variable Forgetting Factor FAPI Algorithm)

  • 서영광;신종우;서원기;김형남
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권5호
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    • pp.177-187
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    • 2014
  • 본 논문에서는 고속 부공간 추적 기법인 FAPI (Fast Approsimated Power Iteration)에 GVFF RLS (Gradient-based Variable Forgetting Factor Recursive Least Square Error)를 적용한 GVFF FAPI 를 제안한다. 기존의 FAPI는 신호의 공분산 행렬을 추정하기 위해 고정 망각 인자를 사용하기에, 부공간이 지속적으로 변하는 비정재 환경에 적용하기 여려운 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, GVFF FAPI는 개선된 MSE (Mean Square Error)의 분석으로부터 유도된 MSE의 기울기 기반의 시변 망각 인자를 사용한다. 또한 GVFF RLS의 망각 인자 업데이트 식을 개선하여 부공간이 지속적으로 변하는 비정재 환경에서 부공간 에러를 줄인다. 개선된 망각 인자 업데이트 식은 MSE의 기울기가 양수이면 망각 인자를 빠르게 감소하게 하고 MSE의 기울기가 음수이면 망각 인자를 천천히 증가시킨다. 모의실험을 통해서 도래각이 지속적으로 변하는 환경에서 GVFF FAPI 알고리즘이 기존의 FAPI 알고리즘보다 작은 부공간 에러를 가지는 것을 보이고, 추적된 부공간을 도래각 추정기법에 적용하였을 때 추적된 도래각의 RMSE (Root Mean Square Error)가 더 작은 것을 확인한다.

k-clustering 부공간 기법과 판별 공통벡터를 이용한 고립단어 인식 (Isolated Word Recognition Using k-clustering Subspace Method and Discriminant Common Vector)

  • 남명우
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제42권1호
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    • pp.13-20
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    • 2005
  • 본 논문에서는 M. Bilginer 등이 제안한 CVEM(common vector extraction method)을 이용하여 한국어 화자독립 고립단어 인식실험을 수행하였다. CVEM은 학습용 음성신호들로부터 공통된 특징의 추출이 비교적 간단하고, 많은 계산 량을 필요로 하지 않을 뿐만 아니라 높은 인식 결과를 보여주는 알고리즘이다. 그러나 학습 음성의 개수를 일정 한도 이상으로 늘릴 수 없고, 추출된 공통벡터들 간의 구별정보(discriminant information)를 가지고 있지 않다는 문제점을 가지고 있다. 임의의 음성군으로부터 최적의 공통벡터를 추출하기 위해서는 다양한 음성들을 학습에 사용해야만 하는데 CVEM은 학습용 음성 개수에 제한이 있으므로 지속적인 인식률 향상을 기대하기 어렵다. 또한 공통벡터들 간의 구별정보 부재는 단어 결정에 있어서 치명적인 오류의 원인이 될 수 있다. 본 논문에서는 CVEM이 가지고 있는 이러한 문제점들을 보완하면서 인식률을 향상시킬 수 있는 새로운 방법인 KSCM(k-clustering subspace method)과 DCVEM(discriminant common vector extraction method)을 제안하였고 이 방법을 사용하여 고립단어를 인식하였다. 그리고 제안한 방법들의 우수성을 입증하기 위해 ETRI에서 제작한 음성 데이터베이스를 사용, 다양한 방법으로 실험을 수행하였다. 실험 결과 기존 방법의 문제점들을 모두 극복할 수 있었을 뿐 아니라 기존에 비해 계산량의 큰 증가 없이 향상된 결과를 얻을 수 있었다.

비선형 최소화 방법을 이용한 수신신호의 파라미터 추정알고리즘에 관한 연구 (Signal Parameters Estimation in Array Sensors via Nonlinear Minimization.)

  • Jeong, Jung-Sik;Park, Sung-Hyeon;Kim, Chul-Seung;Ahn, Young-sup
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.305-309
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    • 2004
  • 레이더, 소나 및 육해상 통신시스템에 있어서, 어레이 센서에 입사하는 수신신호가 가지는 도래방향 및 신호전력과 같은 파라미터 추정문제는 수십년 동안 많은 연구관심이 되어 왔으며, 현재에도 다양한 응용영역에서 중요한 문제 중의 하나이다. 수신신호의 파라미터 추정방법으로서 종래의 MUSIC 또는 ESPRIT와 같은 방법은 역행렬 연산과 고유치 계산이 필요하므로 계산적 복잡성이 부가된다. 본 논문에서는 어레이 안테나의 기본 신호모델로부터 파라미터 추정의 문제를 비선형 최소화 문제로 정식화 하여 역행렬과 고유치 연산을 요구하지 않는 수신신호의 파라미터 동시추정 알고리즘을 제안하고 평가한다.

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레이더 표적 구분을 위한 1차원 산란점 추출 기법 알고리즘들의 성능에 관한 비교 연구 (A Study on the Comparision of One-Dimensional Scattering Extraction Algorithms for Radar Target Identification)

  • 정호령;서동규;김경태;김효태
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.193-197
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    • 2003
  • Radar target identification can be achieved by using various radar signatures, such as one-dimensional(1-D) range profile, 2-D radar images, and 1-D or 2-D scattering centers on a target. In this letter, five 1-D scattering center extraction methods are discussed - TLS(Total Least Square)-Prony, Fast Root-MUSIC (Multiple Signal Classification), Matrix-Pencil, GEESE(GEneralized Eigenvalues utilizing Signal-subspace Eigenvalues), TLS-ESPRIT(Total Least Squares - Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Technique), These methods are compared in the context of estimation accuracy as well as a computational efficiency using a noisy data. Finally these methods are applied to the target classification experiment with the measured data in the POSTECH compact range facility.

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