• 제목/요약/키워드: Mean Square Error(MSE)

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Complex Signed-Signed CMA 알고리즘을 이용한 간섭 제거 중계기 (Interference Cancellation System in Wireless Repeater Using Complex Signed Signed CMA Algorithm)

  • 한용식
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.145-150
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    • 2013
  • 본 논문에서 ICS(Interference Cancellation System) 중계기에서 간섭제거를 위한 새로운 CSS(Complex Signed-Signed) CMA(Constant Modulus Algorithm) 알고리즘을 제안한다. 중계기가 궤환 신호를 가질 때 CSS CMA 알고리즘은 궤환 경로로부터 간섭 신호를 제거하기 위한 디지털 신호 처리를 사용한 ICS 중계기에 대해 제안한다. 제안된 Complex Signed Signed CMA 알고리즘은 스텝 사이즈를 조절함에 따라 하드웨어 복잡도와 성능이 개선된다. 제안된 Complex Signed Signed CMA 알고리즘에서 스텝사이즈가 0.00043인 경우 수렴상태에서 평균 자승 에러는 기존 CMA 알고리즘보다 약 4dB정도 더 낮다. 그리고, 평균 자승 에러 -25dB를 기준으로 LMS(Least Mean Square)와 Signed LMS(Normalized Least Mean Square)보다 수렴회수가 1950 ~ 2150회 정도 줄어든다.

다중반응표면 최적화를 위한 단변량 손실함수법: 대화식 절차 기반의 가중치 결정 (A Univariate Loss Function Approach to Multiple Response Surface Optimization: An Interactive Procedure-Based Weight Determination)

  • 정인준
    • 지식경영연구
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    • 제21권1호
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    • pp.27-40
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    • 2020
  • Response surface methodology (RSM) empirically studies the relationship between a response variable and input variables in the product or process development phase. The ultimate goal of RSM is to find an optimal condition of the input variables that optimizes (maximizes or minimizes) the response variable. RSM can be seen as a knowledge management tool in terms of creating and utilizing data, information, and knowledge about a product production and service operations. In the field of product or process development, most real-world problems often involve a simultaneous consideration of multiple response variables. This is called a multiple response surface (MRS) problem. Various approaches have been proposed for MRS optimization, which can be classified into loss function approach, priority-based approach, desirability function approach, process capability approach, and probability-based approach. In particular, the loss function approach is divided into univariate and multivariate approaches at large. This paper focuses on the univariate approach. The univariate approach first obtains the mean square error (MSE) for individual response variables. Then, it aggregates the MSE's into a single objective function. It is common to employ the weighted sum or the Tchebycheff metric for aggregation. Finally, it finds an optimal condition of the input variables that minimizes the objective function. When aggregating, the relative weights on the MSE's should be taken into account. However, there are few studies on how to determine the weights systematically. In this study, we propose an interactive procedure to determine the weights through considering a decision maker's preference. The proposed method is illustrated by the 'colloidal gas aphrons' problem, which is a typical MRS problem. We also discuss the extension of the proposed method to the weighted MSE (WMSE).

Sum MSE Minimization for Downlink Multi-Relay Multi-User MIMO Network

  • Cho, Young-Min;Yang, Janghoon;Seo, Jeongwook;Kim, Dong Ku
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권8호
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    • pp.2722-2742
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    • 2014
  • We propose methods of linear transceiver design for two different power constraints, sum relay power constraint and per relay power constraint, which determine signal processing matrices such as base station (BS) transmitter, relay precoders and user receivers to minimize sum mean square error (SMSE) for multi-relay multi-user (MRMU) networks. However, since the formulated problem is non-convex one which is hard to be solved, we suboptimally solve the problems by defining convex subproblems with some fixed variables. We adopt iterative sequential designs of which each iteration stage corresponds to each subproblem. Karush-Kuhn-Tucker (KKT) theorem and SMSE duality are employed as specific methods to solve subproblems. The numerical results verify that the proposed methods provide comparable performance to that of a full relay cooperation bound (FRCB) method while outperforming the simple amplify-and-forward (SAF) and minimum mean square error (MMSE) relaying in terms of not only SMSE, but also the sum rate.

무선 중계 시스템에서의 적응 간섭 제거 방식 (Adaptive Interference Cancellation Method in Wireless Repeater System)

  • 한용식
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.459-464
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    • 2016
  • 이동통신서비스가 넓게 확대되고, 서비스영역의 확대로 인해 중계기가 급속히 증가하고 있다. 이동통신 서비스의 큰 서비스 구역으로 간섭제거시스템을 위한 새로운 Signed CMA알고리즘을 제안한다. 제안된 Signed CMA알고리즘은 조정된 스텝사이즈 값에 의해 성능이 개선된다. 우리는 Signed CMA의 평균자승에러를 개선한다. 매트랩은 실험결과에 맞춰 제안된 알고리즘과 비교 분석하여 사용한다. 수렴횟수 1000번일 때 스텝사이즈 0.0065를 가진 제안된 Signed CMA알고리즘의 최소자승에러 성능이 기존 CMA 알고리즘보다 약 5 dB 더 낫다.

대역 제한 필터를 적용하는 OFDM/QPSK-DMR 시스템에 대한 Carrier Recovery의 성능 분석 (Performance Analysis of Carrier Recovery for OFDM/QPSK-DMR System Using Band Limited-Pulse Shaping Filter)

  • 안준배;양희진;오창헌;조성준
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.403-406
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    • 2003
  • In this paper, we have proposed a carrier recovery algorithm of OFDM/QPSK-DMR(Orthogonal Frequency Division Multiplexing/Quadrature Phase Shift Keying Modulation-Digital Microwave Radio)system using BL-PSF(Band Limited-Pulse Shaping Filter) and have analyzed the carrier phase MSE(Mean Square Error) performance of OFDM/QPSK and single carrier DMR systems. The existing OFDM/QPSK-DMR system using windowing requires training sequence or CP(Cyclic prefix) to synchronize a receive. carrier frequency. Because in the OFDM/QPSK-DMR system using BL-PSF there is no training sequence or CP(Cyclic Prefix), we also propose a carrier recovery useful to the system. The simulation results confirm that the proposed carrier recovery algorithm has the same carrier phase MSE(Mean Square Error) performance for the single carrier DMR system under AWGN(Additive White Gaussian Noise) environment.

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비동기 DS/CDMA 시스템을 위한 연판정 다단 검출기의 최적 설계 (On optimal design of soft-decision multistage detectors for asynchronous DS/CDMA systems)

  • 고정훈;주정석;이용훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.2035-2042
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    • 1997
  • 비동기 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 시스템을 위한 다단(mutistage) 간섭 제거 검출기의 매 단에서 기존에 사용되어 온 경판정(hard decision)을 대신할 수 있는 연판정(soft decision) 함수의 설계를 고려한다. 특히, 평균 제곱 오류(mean square error: MSE)의 관점에서 최적인 시그모이드(sigmoid) 함수와 구현시 복잡도를 줄이면서 시그모이드 함수를 가장 잘 근사화하는 다단계 양자화기(multu-level quantizer)들을 유도한다. 다단 검출기의 매 단에서 이들 판정 함수들의 변수는 산출된 입력 특성에 의해 조정된다. 컴퓨터 모의 실험을 통하여 이들 연판정 함수를 갖는 다단 검출기가 경판정을 사용하는 경우보다 현저하게 성능을 향상시킴을 보인다.

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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.

비선형 감마 곡선 알고리즘 개선을 위한 구간 분할 다항식 곡선 접합 (The Segmented Polynomial Curve Fitting for Improving Non-linear Gamma Curve Algorithm)

  • 장정훈;조호상;장원우;강봉순
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.163-168
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    • 2011
  • 본 논문은 감마보정을 위한 비선형 곡선 알고리즘의 개선에 관한 연구이다. 기존의 비선형 감마 곡선 생성 방법은 Gauss-Jordan 역행렬을 적용한 최소 자승 다항식(Least Square Polynomial)을 사용하였다. 이 방법은 다항식 계수 값 계산 과정 중 고차행렬의 역행렬 연산에서 $10^{-11}$ 이하의 매우 작은 값은 절단함으로써 곡선접합의 정밀도가 감소된다. 또한 입력으로 사용되는 샘플 포인트가 10-bit 기준으로 0~1023의 밝기 값에 대하여 고루 분포되어있는 경우에만 정확한 동작이 가능하다. 본 논문은 이러한 기존 알고리즘의 단점을 보완하기 위하여, 고차 다항식의 계수 값을 반데몬드 행렬(Vandemond Matrix)에 SVD분해(Singular Value Decomposition)와 QR분해법(QR Decomposition)을 적용하여 행렬의 고유치와 직교성분만으로 연산하였다 또한, 입력 데이터의 구간을 분할하여 각 구간의 다항식을 생성하고, 새롭게 생성된 다항식을 이용하여 곡선 접합을 수행하도록 하였다. 입력 데이터와 곡선 접합결과의 평균제곱오차(Mean Square Error: MSE)와 표준편차(Standard Deviation: STD)를 통한 오차율 비교 결과 최하위 비트(Least Significant Bit: LSB) 에러 범위에서 MSE가 약 $10^{-9}$ 이고 STD는 약 $10^{-5}$로 정밀도가 향상되었다.

저잡음하에서 WM 필터의 개선에 관한 연구 (A study on improvement of the weighted median filter in low noise)

  • 이용환;서민형;우상근;박장춘
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (2)
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    • pp.467-468
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    • 1998
  • Impulsive noise appears as black and/or white spots in an image. It is usually caused by errors during the image acquisition or transmission through communication channels. This paper presents a study on the impulsive noise reduction filter of digital image. A much more effective method for removing impulse noise is weighted median filtering. But it loses some information by changing center value with no condition. We propose some new technique to change center value with some conditions. In this paper, the performance of conditional weighted median filter is compared to the commonly used median filter, mean filter, max/min filter, and weighted median filter. A quantitative comparison is performed on MSE (Mean Square Error), RMSE (Root Mean Square Error), and SNR (Signal to Noise Ratio). Proposed conditional weighted median filter can yield better performance than regular filters.

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고속 처리와 성능 향상을 위한 LDPC 코드 기반 결정 궤환 등화기 (Decision Feedback Equalizer Based on LDPC Code for Fast Processing and Performance Improvement)

  • 김도훈;최진규;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.38-46
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    • 2012
  • 본 논문에서는 OFDM 시스템에서 고속 처리와 성능 향상을 위한 LDPC 코드 기반 결정 궤환 등화기(Decision Feedback Equalizer: DFE)를 제안한다. LDPC 코드는 우수한 오류 정정 능력과 Shannon의 채널 용량에 근접하는 성능을 갖는다. 그러나, 많은 parity 검사 행렬과 반복 횟수를 가진다는 단점이 있다. 제안된 시스템에서는 판정된 신호와 복호기 사이의 신호의 MSE(Mean Square Error)를 등화기로 피드백한다. 이러한 방법을 사용하면 추정된 채널 응답을 보정해 주기 때문에 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 동일한 성능에서 피드백이 포함되지 않은 시스템보다 낮은 반복 횟수를 갖기 때문에 시스템의 복잡도를 줄일 수 있다. 시뮬레이션을 통해 다중 경로 채널에서 CFO(Carrier Frequency Offset)와 위상 잡음이 고려된 OFDM 시스템의 성능을 평가하여 제안 시스템의 우수성을 보인다.