• 제목/요약/키워드: MSE ratio

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ISDB-T 시스템을 위한 SNR 추정기 구현 (Implementation of SNR Estimator for ISDB-T Systems)

  • 김성일;손채봉
    • 방송공학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.927-934
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    • 2013
  • 본 논문에서는 ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial) 시스템을 기반으로 한 동기 방식의 OFDM 시스템에서 방송 시스템에서 중요한 지표가 되는 SNR (Signal to Noise Ratio) 추정기를 구현하고자 한다. 다양한 SNR 추정 방법 중 복잡도가 적어 ASIC 설계에 적합한 MSE (Mean Square Error) 알고리즘을 사용하여 ISDB-T 시스템의 OFDM 세그먼트를 구성하고 있는 요소 중 방송 정보 데이터를 사용하여 SNR을 추정하는 방법과 분산 파일럿 신호를 사용하여 SNR을 추정하는 방법을 각각 RTL(Register Transfer Level)로 구현하였다. 두 방법을 이상적인 채널인 AWGN (Additive White Gaussian Noise) 채널뿐만 아니라 SFN(Single Frequency Network) 채널 및 주파수 선택적 페이딩 채널과 같이 왜곡된 채널에서 모의실험을 통해 성능을 비교하고 RTL 구현을 통해 복잡도를 비교하여 분산 파일럿 신호를 사용하여 SNR을 추정하는 방법의 성능과 구현의 용이함을 보였다.

다중경로 전송 채널 특성에 강건한 적응 MIMO-OFDM 시스템 (A Robust Adaptive MIMO-OFDM System Over Multipath Transmission Channels)

  • 김현동;최상호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권7A호
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    • pp.762-769
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    • 2007
  • 적응 전송 MIMO(multiple input multiple output)-OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템은 CSI(channel state information)의 되먹임을 이용하여 각 부반송파의 채널 상황에 따라 변조 방식을 다르게 전송하는 시스템이다. CSI 되먹임 채널인 상향링크 채널에는 송수신기 처리지연, 전송 지연, 프레임 지연 등 다중 지연 요소가 존재한다. 이러한 다중 지연요소로 인한 CSI 불일치는 채널 상황에 따라 적절한 변조 방식을 결정하는데 오류를 발생시키게 되어 시스템 성능을 떨어트린다. 본 논문에서는 적응 시스템에 내장되는 다중 지연 채널 예측 방식인 CTSBP(comb type samples based prediction)와 BTSBP(block type samples based prediction)에 대해 전송 지연 및 채널 신호 대 잡음비에 따른 MSE (mean square error), 데이터 율 등 성능을 비교한다. 이를 통하여 악조건 다중경로 채널환경에 강건한 적응 전송 SISO(single input single output)-OFDM/MIMO-OFDM을 설계한다. 또한 CSI 되먹임 오버헤드를 줄이기 위한 방안으로 선형보간 방법을 제안하고 선형 보간 간격에 따른 MSE를 도출한다.

16-QAM 신호에서 Slice 가중치에 의한 S-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 비교 (Performance Comparison of S-MMA Adaptive Equalization Algorithm by Slice Weighting Value in 16-QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.55-61
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    • 2013
  • 본 논문에서는 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐과 잡음의 영향을 최소화하기 위하여 사용되는 S-MMA 적응 등화 알고리즘에서 Slice 가중치에 따른 성능을 비교하였다. 기존의 MMA 알고리즘에서는 등화기의 출력 신호와 송신 신호의 dispersion 상수만을 이용하지만, S-MMA에서는 등화기 출력 신호와 dispersion 상수외에 결정 장치의 출력 신호를 slice 상수만큼 고려하여 채널의 진폭과 위상 찌그러짐을 동시에 보상할 수 있다. 이때 slice 가중치가 적응 등화 알고리즘의 성능에 미치는 영향을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인하며, 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 수렴 특성을 나타내는 잔류 isi, 최대 찌그러짐, MSE와 채널의 신호대 잡음비에 따른 SER을 사용하였다. 시뮬레이션 결과 slice 가중치가 적으면 잔류isi, 최대 찌그러짐과 MSE 성능이 우월하며, 가중치가 큰 경우 SER 성능이 우월함을 확인하였다.

오차분포거리의 반복적 계산에 의한 결정궤환 알고리듬 (Decision Feedback Algorithms using Recursive Estimation of Error Distribution Distance)

  • 김남용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.3434-3439
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    • 2015
  • 정보이론적 학습의 한 성능기준인 두 오차확률분포간 유클리드거리(MEDE)는 비선형 (결정 궤환, DF) 등화 알고리듬에 채택되었고 심각한 채널 왜곡과 충격성 잡음이 있는 환경에서 탁월한 성능을 보였다. 그러나 이 MEDE-DF 알고리듬은 과중한 계산 복잡성이라는 문제를 지니고 있다. 이 논문에서는 MEDE-DF 알고리듬을 위한 반복적 ED를 먼저 유도하고 그 다음 전후방 영역에 대해 가중치 기울기를 반복적으로 추정하는 식을 유도하였다. MEDE-DF 알고리듬의 반복적 기울기 추정방식의 효과를 입증하기위해 곱셈 계산량을 비교하였고 충격성 잡음과 수중 통신 환경에서 모의 실험한 MSE 성능 결과를 비교하였다. 제안한 DF 방식과 기존의 MEDE-DF 알고리듬의 곱셈 계산량 비는 샘플사이즈 N 에 대해 $2(9N+4):2(3N^2+3N)$로 나타나면서도 충격성 잡음과 수중통신 채널환경에서 동일한 MSE 학습 성능을 유지하였다.

머신러닝 모델을 이용한 석산 개발 발파진동 예측 (Prediction of Blast Vibration in Quarry Using Machine Learning Models)

  • 정다희;최요순
    • 터널과지하공간
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    • 제31권6호
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    • pp.508-519
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    • 2021
  • 본 연구에서는 발파 시 사람과 주변 환경에 영향을 끼치는 발파진동(peak particle velocity, PPV)을 예측하는 모델을 개발하였다. PPV를 예측하기 위해 kNN(k-nearest neighbors), CART(classification and regression tree), SVR(support vector regression), PSO(particle swarm optimization)-SVR 알고리즘을 이용한 4가지 머신러닝 모델을 개발하고 상호 비교하였다. 머신러닝 모델을 훈련하기 위해 경상남도 창원시에 있는 욕망산을 연구지역으로 선정하고 1048개의 발파 데이터를 획득하였다. 발파 데이터는 천공장, 저항선, 공간격, 최대지발장약량, 비장약량, 총공수, 에멀전비율, 이격거리, PPV로 구성되었다. 훈련된 모델들의 성능을 평가하기 위한 지표 값으로 MAE(mean absolute error), MSE(mean squared error), RMSE(root mean squared error)를 사용하였다. 평가결과 PSO-SVR 모델이 MAE, MSE, RMSE가 각각 0.0348, 0.0021, 0.0458으로 가장 우수한 예측 성능을 나타냈다. 마지막으로 개발된 머신러닝 모델을 이용하여 주변 환경에 영향을 끼치는 정도를 예측하는 방법을 제시하였다.

JPEG2000에서 저 전송 부호화를 위한 비주얼 양자화기 설계 (Design of Visual Quantizer for very low Bit-rate Coding on JPEG2000)

  • 김동혁;전준현
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권4호
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    • pp.69-78
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    • 2010
  • 대역분할 부호화방식의 표준인 비가역 9/7 JPEG2000의 경우 0.15bpp 이하에서 양자화 손실로 배경과 에지 부분에서 급격한 화질 왜곡이 발생하는 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 고주파대역들의 L-pdf(Laplace probability density function) 통계특성을 이용한 VQ(Visual Quantizer)를 제안하였다. 제안된 VQ는 재생영상의 화질왜곡을 최소화하기 위한 비주얼파라메타와 효율적인 비트율 감축을 위한 가중치 파라메타를 각각 사용하여 설계되었다. 실험결과 제안된 VQ는 0.15bpp이하에서도 재생영상의 시각적 손실을 최소화하면서 재생영상의 화질왜곡 기준척도인 MSE(Mean-Squared Error)도 최소화 할 수 있었다.

정현파 신호 주파수 추정 알고리즘의 추정 정확도 비교 연구 (A Study on performance comparison of frequency estimators for sinusoid)

  • 조현진
    • 한국음향학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.457-467
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    • 2018
  • 본 논문은 정현파 신호에 대해 고해상도 주파수 추정이 가능한 알고리즘들의 성능을 비교 분석하였다. 비교 대상 알고리즘은 총 5가지로 DFT(Discrete Fourier Transform - 성능 평가 기준), Jacobsen, Candan, 재할당(Reassignment) 알고리즘 및 Cedron 알고리즘이다. 각 알고리즘의 성능을 SNR(Signal to Noise Ratio), 윈도우 함수, 윈도우 길이 등의 요소를 변화시켜가며 성능을 측정하였다. 알고리즘의 성능 평가는 편의 및 오차(Mean Square Error, MSE), 분산을 이용하여 측정하였으며, 실험결과 Cedron 알고리즘이 좋은 성능을 보였다. 실제 공학문제에서의 활용을 위해서는 각 알고리즘별로 보다 다양한 조건에서 실험 결과를 분석하고 개선시킬 필요가 있다.

Novel Preamble Design for Channel Estimation in FBMC/OQAM Systems

  • Wang, Han;Du, Wencai;Xu, Lingwei
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권8호
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    • pp.3672-3688
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    • 2016
  • The nonorthogonality between the real and imaginary FBMC/OQAM modulated signals complicates the channel estimation (CE) process, and conventional OFDM CE methods cannot be directly applied to FBMC/OQAM. The conventional preamble-based CE schemes in FBMC/OQAM systems are mainly based on the interference approximation method (IAM) to improve the estimation performance. In this paper, we develop a novel preamble structure to improve the CE performance. We exploit the symmetry pattern to cancel interference and take into account the interference weights in this symmetric structure. The conventional preamble and the proposed preamble are compared via simulations in the IEEE 802.22, 3GPP Vehicular A and Pedestrian A channels. Numerical simulation results demonstrate that the proposed preamble can achieve better bit error ratio (BER) and mean squared error (MSE) performance under the three channel models considered.

방사선 조사선량의 최소화를 위한 생성적 적대 신경망을 활용한 복부 엑스선 영상 최적화 연구 (Optimization of Abdominal X-ray Images using Generative Adversarial Network to Realize Minimized Radiation Dose)

  • 김상우;임재동
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.191-199
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    • 2023
  • 본 연구는 높은 관전압과 낮은 관전류로 인한 복부 영상 노이즈 발생을 BSRGAN (Deep Bline Image Super-Resolution Generative Adversarial)기법으로 보정하고, 최소화된 방사선량을 가진 촬영 조건을 제시하는 것을 목표로 하였다. 먼저 각 촬영 조건에 따른 입사표면 선량(entrance surface doses, ESD)을 측정하였고, 해당 촬영 조건들의 복부 영상을 획득한 후 그 획득한 모든 복부 영상들은 BSRGAN 기법을 통해 재구성하였다. 영상 분석방법으로는 복부의 기준 촬영 조건인 80 kVp, 320 mA의 영상과 비교 분석하였고, 그 방법으로는 평균제곱오차(mean squared error, MSE), 최대 신호 대 잡음비(peak signal-to-noise ratio, PSNR), 그리고 구조적 유사도 지수 측정(structural similarity index measure, SSIM)을 사용하였다. 또한, BSRGAN 기법으로 재구성된 복부 영상효과를 검증하기 위해 절편 신호강도 분석은 실행되었다. MSE가 가장 낮은 조사조건은 90 kVp, 125 mA와 100 kVp, 100 mA (약 0.285)이었고, PSNR은 37.694와 SSIM은 0.999로 나타났다. 그 촬영 조건들은 ESD를 약 52 ~ 53%를 감소시켰다. 게다가, 최적화된 조건들의 신호 강도의 변화는 기준 복부 영상보다 오히려 감소하였다. 이 결과는 방사선량을 크게 줄임과 동시에 기준 복부 영상과 유사한 영상을 획득할 수 있음을 의미하며, 이는 방사선방호의 원리인 ALARA 개념을 충분히 반영할 수 있음을 시사한다.

Kernel Estimation of Hazard Ratio Based on Censored Data

  • 최명희;이인석;송재기
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제12권2호
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    • pp.125-143
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    • 2001
  • We, in this paper, propose a kernel estimator of hazard ratio with censored survival data. The uniform consistency and asymptotic normality of the proposed estimator are proved by using counting process approach. In order to assess the performance of the proposed estimator, we compare the kernel estimator with Cox estimator and the generalized rank estimators of hazard ratio in terms of MSE by Monte Carlo simulation. Two examples are illustrated for our results.

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