초록
본 논문에서는 음성엔코더 (speech-waveform coder) 시뮬레이션에 사용할 수 있는 난수발생기를 설계하였다. 설계된 난수발생기는 규정된 확률밀도함수와 규정된 스펙트럼을 동시에 만족해야 하는 환경에서 필요로 하는 것이다. 선형필터와 메모리가 없는 비선형 회로로 구성되는 Sondhi 알고리즘 [1]을 기반으로 하여 난수발생기를 구현하였고, 균일 분포, 이진 분포, 감마 분포와 같은 연속적인 확률분포함수들을 얻기 위해 필요한 선형필터와 비선형 회로를 구현하는 방법을 연구하였다. 또한 분석적인 방법을 통하여 구현해야 하는 비선형 회로가 비대칭 형태로 표현되지 않는 경우 (카이-제곱 분포, lognormal 분포)와 수학식으로 표현할 수 없는 경우 (Student-t 분포, F 분포)에는 Sondhi 알고리즘이 동작하지 않음을 보였다.
In this paper, a random number generator for simulation of speech-waveform coders was designed. A random number generator having a desired probability density function and a desired power spectral density is discussed and experimental results are presented. The technique is based on Sondhi algorithm which consists of a linear filter and a memoryless nonlinearity. Several methods of obtaining memoryless nonlinearities for some typical continuous distributions are discussed. Sondhi algorithm is analyzed in the time domain using the diagonal expansion of the bivariate Gaussian probability density function. It is shown that the Sondhi algorithm gives satisfactory results when the memoryless nonlinearity is given in an antisymmetric form as in uniform, Cauchy, binary and gamma distribution. It is shown that the Sondhi algorithm does not perform well when the corresponding memoryless nonlinearity cannot be obtained analytically as in Student-t and F distributions, and when the memoryless nonlinearity can not be expressed in an antisymmetric form as in chi-squared and lognormal distributions.