Under the condition of a common narrowband target signal and interference signals from several directions, the linearly constrained minimum variance (LCMV) method using the generalized sidelobe canceller (GSC) for adaptive beamforming has been exploited successfully However, in the case of wideband signals, the length of the adaptive filter must be extended. As a result, the complexity of the beamformer increases, which makes real-time implementation difficult. In this paper, we improve the convergence characteristics of the adaptive filter using the transform domain normalized least mean square (NLMS) approach based on the subband GSC structure without the increase of complexity. Besides, the M-MAX algorithm, which is one of various selective coefficient updating methods, is employed in order to remarkably reduce the computational cost without decreasing the convergence quality. With the combination of these methods, we propose a computationally efficient wideband adaptive beamformer and verify its efficiency through a series of simulations.
In active noise control (ANC) system, the convergence behavior of the Filtered- X Least Mean Square (FXLMS) algorithm may be affected by nonlinear distortion in the secondary path as in the power amplifiers (e.g., saturation), loudspeakers and transducers. This distortion may yields degrading the error reduction performance of the ANC systems. In this paper, the authors of this paper propose a more improved and stable FXLMS algorithm to compensate for the undesirable nonlinearity of the secondary-path, whereby the third-order Volterra model was employed for the identification of the nonlinear secondary-path. In particular, the proposed approach was based on the modification of the conventional FXLMS algorithm. Finally, the simulation results showed that the proposed approach yields better convergence property and more stable performance in the ANC systems.
Magneto-cardiogram(MCG) signals may be highly distorted by the environmental noise, such as power-line interference, broadband white noise, surrounding magnetic noise, and baseline wondering. Several kinds of digital filters and noise cancellation methods have been designed and realized by many researchers, but these methods gave some problems that the original signal may be distorted by digital filter due to the wideband characteristics of background noise. To eliminate noise effectively without distortion of MCG signals, we performed multi-level frequency decomposition using wavelet packets and local adaptive noise cancellation in each local frequency range. In addition to the proposed wavelet filter to eliminate these various non-stationary noise elements, the local adaptive filter using the least mean square(LMS) algorithm and the soft threshold do-noising method are introduced in this paper. The signal to noise ratio(SNR) and the reconstruction square error(RSE) are calculated to evaluate the performance of the proposed method and compared with the results of the conventional wavelet filter and adaptive filter. The experimental results show that the proposed local adaptive filtering method is better than the conventional methods.
본 논문은 이동 통신 시스템에서 서비스 품질을 개선하고 기지국의 서비스 영역을 확장하기 위한 중계기 시스템 중 기존 RF 중계기가 가지고 있는 간섭 및 궤환 신호를 제거하기 위해 간섭 제거기를 적용한 디지털 RF 시스템에 관한 연구를 수행하였다. RF(Radio Frequency) 중계기에 DSP(Digital Signal Processing)와 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 이용한 디지털 엔진을 탑재하여 간섭 및 궤환 신호를 제거하는 새로운 방식의 무선 중계기를 제안하였다. DSP와 FPGA로 이루어진 디지털 ICS(Interference Cancellation System) 엔진은 RF 회로와 일체형으로 설계되었으며, 디지털 플랫폼을 통해 하드웨어를 개발한 뒤 최적에 중계기 시스템에 적용하기 위해 일체형으로 설계 및 제작하였다. 논문에 적용된 간섭 및 궤환 신호 제거 기법으로는 LMS(Least Mean Square) 알고리즘을 적용한 적응형 IF(Intermediate Frequency) 방식을 적용하였으며, 개선된 수렴 속도와 성능을 가지게 되었다.
본 연구에서는 능동소음제어(ANC, Active Noise Control) 기술을 이용하여 공동주택의 층간소음을 저감시키는 시뮬레이션 기반 연구를 수행하였다. ANC의 층간소음 저감 활용 가능성을 검토하기 위하여 층간소음시험시설에서 가속도계와 소음 수집용 마이크로폰을 설치하여 임팩트볼 낙하에 의한 소음진동을 측정하여 Fx-LMS 알고리즘 기반의 능동소음제어 시뮬레이션을 수행하였다. 이 과정에서 적응제어 수렴계수 등의 최적 시뮬레이션 조건을 도출한 후 가속도계와 스피커 수량을 변수로 하는 수치 시뮬레이션을 통해 소음저감효과를 분석하여 제한된 조건에서 층간소음을 저감시킬 수 있는 것을 확인하였다.
본 논문은 IEEE 802.11a에서 사용되는 ISM (Industry, Science, Medical) 밴드인 5GHz 대역에서의 무선 LAN(W-LAN)에 대한 시스템의 성능평가와 분석을 하였다. W-LAN은 현재까지 개발, 적용되고 있는 2.4 GHz대의 제품이 주류를 이루고 있으나, 이는 전송 속도가 11 Mbps로 고속의 전송이 요구되는 시스템에는 부적합하다. 이를 해결하기 위해 5 GHz 대역에서 54 Mbps까지 전송 속도를 지원하는 차세대 W-LAN을 구현하여, 강의실이나 구내 일정한 지역에서의 통신은 물론 차량과 같은 고속으로 이동시에도 데이터가 끊어짐이 없이 지속적인 서비스가 되도록 무선 접속장치(AP: Access Point)와 무선 단말 장치 (NIC: Network Interface Card) 간의 다중 경로 페이딩 채널을 모델링하였다. 또한 간섭성을 감소시키기 위해 컨벌루셔널 부호의 사용과 데이터 통신에서 필요로 하는 신뢰성있는 BER을 얻기 위해 단일 텝 LMS (Least Mean Square) 등화기를 적용하였고, 인접 심볼 또는 채널간 간섭을 제거하는 시뮬레이션으로 차세대 LAN 시스템의 성능을 평가 및 분석 하였다.
GSC(generalized sidelobe conceller)들은 어레이 레이다에서 간섭신호를 제거하기 위하여 이용된다. GSC들 중에서 주파수영역 GSC들은 주파수영역 LMS(least mean square) 알고리즘으로 간섭신호간 상관성을 제거함으로써 시간영역 GSC들보다 빠른 수렴특성을 가진다. 그러나 기존의 주파수영역 GSC의 장점을 충분히 이용하지 못했다. 본 논문은 일정오경보율(constant false-alarm rate: CFAR) 검출기에 근거하여 가중치를 갱신할 빈을 결정하는 새로운 주파수영역 GSC를 제안한다. 본 방법은 간섭신호가 존재해서 전력이 큰 주파수 빈에 대해서만 가중치를 갱신한다. 새로운 GSC는 컴퓨터 모의실험에서 기존의 GSC를 보다 100 반복주기 이상 수렴속도와 5 dB 이상의 출력 신호대 잡음비(singnal-to-noise ratio; SNR)를 개선하였고, 갱신 가중치의 수도 현저히 줄어듬을 확인하였다.
지금까지 널리 사용된 수동 소음 제어 방법은 소리에 대한 재질 상의 특성을 이용하여 소음을 제거하는 방법으로서 무게와 부피를 증가시키고 소음의 고주파 성분에 대해서만 효율적인 성능을 발휘하는 단점을 가지고 있다. 이에 반해 최근에 발전된 능동 소음 제어 방법은 무게와 부피를 감소시키고 저주파 소음에 대한 성능이 우수하다는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 능동 소음 제어의 원리를 디지털 신호 처리 기술을 이용하여 자동차 실내에서의 엔진 부밍 소음(Engine Booming Noise)을 감쇠시키는 실시간 능동 소음 제어 시스템을 구현하였다. 능동 제어를 위한 적응 알고리듬으로는 다채널 Filtered-x LMS 알고리듬을 사용하였으며 이를 위해 Motorola사의 디지털 신호처리 프로세서인 DSP560001을 제어기로 사용하여 적응 알고리듬을 실시간으로 구현하였다. 능동 소음 제어 시스템을 실제로 자동차에 장착하여 RPM에 따른 엔진 소음의 감쇠 성능을 평가한 결과 자동차 실내의 모든 위치에서 소음 감쇠 효과를 얻었으며 특정 주파수에서 20 dB 이상의 소음 감쇠 성능과 전체적으로 15 dB 이상의 소음 감쇠 성능을 확인할 수 있었다.
In this study, theoretical and experimental analyses were performed for creating and moving the zone of quiet(ZoQ) to the ear location of a sitter by using active sound control technique. As the ZoQ is actively created at the location of the error microphone basically with an active sound control system using an algorithm such as the filtered-x least mean square(FxLMS), the virtual microphone control(VMC) method was considered to move the location of the ZoQ to around the sitter`s ear. A chair system with microphones and loudspeakers on both sides was manufactured for the experiment and thus an active headrest against the swept narrowband noise as the primary noise was implemented with a real-time controller in which the VMC algorithm was embedded. After the control experiment with and without the VMC method, the location variation of the ZoQ by analyzing the error signals measured by the error and the virtual microphones. Therefore, it is observed that the FxLMS with the VMC technique can provide the re-location of the ZoQ from the error microphone location to the virtual microphone location. Also it is found that the amount of the attenuation difference between the two locations was small.
본 논문에서는 코드분할다중접속(CDMA)시스템의 기지국에 설치할 수 있는 시공간 배열 스마트안테나의 성능이 다중경로 환경의 다양한 파라미터의 변화에 어떻게 반응하는지 살펴보았다. 이 논문에서 사용된 스마트안테나는 공간분산구조로 적응배열안테나를, 시간분산구조로 다중경로의 숫자에 따른 finger 의 레이크 수신기로 구성되었으며 빔형성 방법으로 Decision Directed LMS 방법을 사용한다. 스마트안테나는 다중경로 신호의 입사각분산의 정도와 다중경로(finger)의 숫자에 민감하게 반응하는 한편 지연분산의 정도와는 거의 반응하지 않음이 컴퓨터 모의실험으로 증명되었다. 레이크 수신기의 핑거 숫자의 증가가 스마트안테나의 성능을 비선행적으로 개선시키는 효과를 수반함 역시 모의실험으로 보여졌다. 본 논문의 빔형성 과정에서 가중치벡터의 갱신은 PN상관기가 수신신호를 역확산시킨 후에 이루어진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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