• 제목/요약/키워드: Least mean square (LMS)

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DCT HLMS DFE를 이용한 DTV 등화 성능 개선 연구 (A Study on the Performance Improvement in Equalization of DTV using DCT HLMS DFE)

  • 김재욱;서종수
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2002년도 정기총회 및 학술대회
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    • pp.27-30
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    • 2002
  • 본 논문은 8VSB 방식의 디지털 지상파 TV 시스템에서 수신 채널 등화기의 수렴속도와 MSE(Mean Square Error) 성능을 개선하기 위하여 DCT HLMS DFE(Discrete Cosine Transform Hierarchical Least Mean Square)를 제안한다. 즉, 다중경로 수신 환경에서 수신 신호의 왜곡 및 지연에 따른 입력 데이터에 대한 고유값 확산을 감소하기 위하여 DCT와 전력추정 알고리즘을 사용하고 또한, LMS(Least Mean Square) DFE를 계층적 구조의 서브필터로 변형함으로써 수신 데이터상관 행렬의 고유값 범위를 줄인다. 전산모의 실험 결과 제안한 DCT HLMS DFE는 ATTC(Advanced Television Test Center)가 제시한 디지털 지상파 TV 방송 채널 중 A 채널 하에서 기존의 LMS DFE 보다 수렴속도와 MSE 성능이 개선됨을 알 수 있다.

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순시 이득을 이용한 적응잡음제거기 구현 (Implementation of Adaptive Noise Canceller with Instantaneous Gain)

  • 이재균;김춘식;이채욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권8C호
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    • pp.756-763
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    • 2009
  • LMS알고리즘은 잡음이 섞인 신호로부터 원 신호를 복원하는데 자주 사용된다. 이 LMS알고리즘의 주된 결점은 음성 신호 파워에 따라 선형적으로 EMSE(Excess Mean Square Error)가 증가한다. 그 결과 최적의 값에서 큰 EMSE 때문에 성능의 효율성이 떨어진다. 이러한 결점은 적은 스텝사이즈를 선택함으로서 해결 할 수 있지만, 수렴율이 늦어지는 단점이 있어, 빠른 수렴율과 낮은 EMSE를 동시에 만족할 수 있는 값이 필요하다. 본 논문에서는 IGC(lnstantaneous Gain Control) 알고리즘을 음성신호가 존재하는 경우에서 제안한다. 시뮬레이션은 음성신호와 가우시안 잡음을 이용하여 수행하였고, 수렴율, 잡음제거, 그리고 EMSE에서 LMS알고리즘보다 IGC알고리즘이 우수하다는 것을 보인다.

전자기베어링에서 Filtered-x LMS 알고리즘을 이용한 외란보상 제어기 설계 (Disturbance Compensation Control in Active Magnetic Bearing Systems by Filtered-x LMS Algorithm)

  • 강민식;강윤식;이대옥
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.447-450
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    • 2003
  • This paper concerns on application of active magnetic bearing(AMB) system to levitate the elevation axis of an electro-optical sight mounted on moving vehicles. In such a system. it is desirable to retain the elevation axis within the predetermined air-gap while the vehicle is moving. A disturbance compensation control is proposed to reduce the base motion response. In the consideration of the uncertainty of the system model, a filtered-x least-mean-square(FXLMS) algorithm is used to estimate adaptively the frequency response function of the feedforward control which cancels disturbance responses. The frequency response function is fitted to an optimal feedforward control. Experimental results demonstrate that the proposed control reduces the air-gap deviation to 27.7% that by feedback control alone.

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Active Control of Road-Booming-Noise with Constraint Multiple Filtered-X LMS Algorithm

  • Oh, Shi-Hwan;Kim, Hyoun-Suk;Park, Young-Jin
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제19권2E호
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    • pp.3-7
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    • 2000
  • Vibration generated by the non-uniform road profile propagates though each tire and the suspension and finally generates structure born noise in the interior of the passenger vehicle. In this paper, the road-booming-noise which has strong correlation with the vibration signals measured at the suspension system was compensated. Active noise control of the road-booming-noise is rather difficult to achieve because of its non-stationary characteristics. CMFX LMS (Constraint Multiple Filtered-X Least Mean Square) algorithm, which can track non-stationary process rather well, is applied. Comprison of the proposed method and the conventional MFX LMS (Multiple Filtered-X Least Mean Square) algorithm is made through the hardware-in-the-loop simulation and the feasibility of the proposed method is demonstrated with the experiment.

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8kbps 비트율을 갖는 ACFBD-MPC와 LMS-MPC를 통합한 ACLMS-MPC 부호화 방식 (An ACLMS-MPC Coding Method Integrated with ACFBD-MPC and LMS-MPC at 8kbps bit rate.)

  • 이시우
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • 본 논문에서는 합성 음성파형의 일그러짐을 제어하기 위하여 V/UV/S(Voiced / Unvoiced / Silence)의 스위칭을 사용하고, 피치구간마다 멀티펄스를 보정하며, 무성자음(Unvoiced)의 근사합성에 특정주파수를 이용하는 ACFBD-MPC(Amplitude Compensation Frequency Band Division - Multi Pulse Coding)와 LMS-MPC(Least Mean Square - Multi Pulse Coding)를 통합한 8kbps ACLMS-MPC(Amplitude Compensation and Least Mean Square - Multi Pulse Coding) 부호화 방식을 제안하고자 한다. 여러 방식을 통합하는데 있어서, 음성파형의 일그러짐을 줄이면서 유성음과 무성음의 비트율을 8kbps로 조정하는 것이 중요하다. 유성음과 무성음의 비트율을 8kbps로 조정함에 있어서, 개별피치를 이용하여 대표구간의 멀티펄스를 피치구간마다 복원함으로서 음성파형을 효율적으로 합성할 수 있다. 8kbps의 부호화 조건에서 ACLMS-MPC 방식을 구현하고 SNR를 평가한 결과, ACLMS-MPC의 SNR는 남자음성에서 15.0dB, 여자음성에서 14.3dB 임을 확인할 수 있었다. 따라서 ACLMS-MPC가 기존의 MPC, ACFBD-MPC, LMS-MPC에 비하여 남자음성에서 0.3dB~1.8dB, 여자음성에서 0.3dB~1.6dB 정도 개선된 것을 알 수 있었다. 이러한 방법들은 셀룰러폰이나 인터넷폰과 같이 낮은 비트율의 음원을 사용하여 음성신호를 부호화하는 방식에 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 향후 멀티펄스 음원의 진폭과 위치를 동시에 보정하는 6.9kbps 음성부호화 방식의 음질평가를 수행하고자 한다.

Research on Noise Reduction Algorithm Based on Combination of LMS Filter and Spectral Subtraction

  • Cao, Danyang;Chen, Zhixin;Gao, Xue
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제15권4호
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    • pp.748-764
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    • 2019
  • In order to deal with the filtering delay problem of least mean square adaptive filter noise reduction algorithm and music noise problem of spectral subtraction algorithm during the speech signal processing, we combine these two algorithms and propose one novel noise reduction method, showing a strong performance on par or even better than state of the art methods. We first use the least mean square algorithm to reduce the average intensity of noise, and then add spectral subtraction algorithm to reduce remaining noise again. Experiments prove that using the spectral subtraction again after the least mean square adaptive filter algorithm overcomes shortcomings which come from the former two algorithms. Also the novel method increases the signal-to-noise ratio of original speech data and improves the final noise reduction performance.

가우시안 신호를 갖는 적응 정규화 LMS 앨고리듬의 통계학적 수렴 성질 (Statistical Convergence Properties of an Adaptive Normalized LMS Algorithm with Gaussian Signals)

  • Sung Ho CHO;Iickho SONG;Kwang Ho PARK
    • 한국통신학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.1274-1285
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    • 1991
  • 이 논문에서는 극이 하나 있는 저역 여파기를 쓰는 정규화된 LMS 앨고리즘의 통계학적 수렴을 분석하였다. 이 앨고리즘에서 저역 여파기는 출력이 입력 신호전력의 추정 값에 가깝도록 순환적으로 조정하는 데에 쓰인다. 또한 이때 얻은 입력신호 전력 추정값은 수렴 매개변수를 정규화하는데에 쓰인다. 적응여파기 입력값들이 독립이고 평균이 0이며 넓은 뜻에서 정상인 가우시안 확률과정이라는 가정아래에서 여파기 계수의 평균, 제곱 평균과 제곱 평균 추정오차의 성격을 나타내는식을 얻었다. 평균과 제곱 평균수렴에 필요한 조건을 살펴보았으며 정규화된 LMS 앨고리즘의 성능과 LMS 앨고리즘의 성능을 견주어 보았다. 해석적 방법과 경험적 방법이 매우 잘 들어 맞는다는 것을 보여주는 실험결과도 보였다.

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Adaptive Interference Cancellation Using CMA-Correlation Normalized LMS for WCDMA System

  • Han, Yong-Sik;Yang, Woon-Geun
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권2호
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    • pp.155-158
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    • 2010
  • In this article, we proposed a new interference canceller using the adaptive algorithm. We designed constant modulus algorithm-correlation normailized least mean square (CMA-CNLMS) for wireless system. This structure is normalized LMS algorithm using correlation between the desired and input signal for cancelling the interference signals in the wideband code division multiple access (WCDMA) system. We showed that the proposed algorithm could improve the Mean Square Error (MSE) performance of LMS algorithm. MATLAB (Matrix Laboratory) is employed to analyze the proposed algorithm and to compare it with the experimental results. The MSE value of the LMS with mu=0.0001 was measured as - 12.5 dB, and that of the proposed algorithm was -19.5 dB which showed an improvement of 7dB.

The Short Time Spectra Analysis System Using The Complex LMS Algorithm and It's Applications

  • Umemoto, Toshitaka;Fujisawa, Shoichiro;Yoshida, Takeo
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1998년도 제13차 학술회의논문집
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    • pp.58-63
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    • 1998
  • B.Widrow established fundamental relations between the least-mean-square (LMS) algorithm and the digital Fourier transform[1]. By extending these relations, we proposed the short time spectra analysis system using the LMS algorithm[2]. In that paper, we used the normal LMS algorithm on the thought of dealing with only real analytical signal. This algorithm minimizes the real mean-square by recursively altering the complex weight vector at each sampling instant. But, the short time spectra analysis sometimes deals with the complex signal that is outputted from complex analog filter. So, in order to optimize and develop this methods, furthermore it is necessary to derive an algorithm for the complex analytical signal. In this paper, we first discuss the new adaptive system for the spectra analysis using the complex LMS algorithm and then derive convergence condition, time constant of coefficient adjustment and frequency resolution by extending the discussion. Finally, the effectiveness of the proposed method is experimentally demonstrated by applying it to the measurement of transfer performance on complex analog filter.

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Categorized 가변 스텝 사이즈 LMS 알고리즘 (Categorized VSSLMS Algorithm)

  • 김선호;전상배;임준석;성굉모
    • 한국음향학회지
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    • 제28권8호
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    • pp.815-821
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    • 2009
  • 소음이 존재하고, 신호의 전달 시스템이 가변적인 환경에서 신호처리는 일반적으로 적응 알고리즘에 의해 이뤄진다. 다양한 적응 알고리즘들 중에서 LMS 알고리즘은 연산량이 적고, 구현이 쉬우며, 성능이 훌륭해 가장 널리 쓰이는 알고리즘이 되었다. LMS 알고리즘의 성능에 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나가 Step Size이다. 일반적으로, Step Size가 크면, 알고리즘 수렴 속도는 빨라지지만, 수렴 오차는 커지게 되고, Step Size가 작으면 수렴 오차는 작아지지만, 수렴 속도는 느려진다. Step Size의 이러한 특성을 상호 보완하고자 많은 방법들이 제안되어 오고 있다. 본 논문에서는 오차 제곱 변화 곡선의 기울기로부터 현재 상태에 대한 카테고리를 분류하여, Step Size를 매 단계마다 적절하게 가변시킴으로써, 결과적으로 수렴 속도와 정확도, 연산량을 향상시킨 새로운 개념의 Categorized 가변 스텝 사이즈 LMS 알고리즘을 제시하고, 그 성능은 실험을 통하여 수렴 속도와 Excessive Mean Square Error (EMSE), 연산량의 관점에서 향상되었음을 검증하였다.