• 제목/요약/키워드: Minimum Mean Square Error

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Speech Enhancement Using Phase-Dependent A Priori SNR Estimator in Log-Mel Spectral Domain

  • Lee, Yun-Kyung;Park, Jeon Gue;Lee, Yun Keun;Kwon, Oh-Wook
    • ETRI Journal
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    • 제36권5호
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    • pp.721-729
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    • 2014
  • We propose a novel phase-based method for single-channel speech enhancement to extract and enhance the desired signals in noisy environments by utilizing the phase information. In the method, a phase-dependent a priori signal-to-noise ratio (SNR) is estimated in the log-mel spectral domain to utilize both the magnitude and phase information of input speech signals. The phase-dependent estimator is incorporated into the conventional magnitude-based decision-directed approach that recursively computes the a priori SNR from noisy speech. Additionally, we reduce the performance degradation owing to the one-frame delay of the estimated phase-dependent a priori SNR by using a minimum mean square error (MMSE)-based and maximum a posteriori (MAP)-based estimator. In our speech enhancement experiments, the proposed phase-dependent a priori SNR estimator is shown to improve the output SNR by 2.6 dB for both the MMSE-based and MAP-based estimator cases as compared to a conventional magnitude-based estimator.

적응적인 선형 보간을 이용한 부화소 기반 영상 확대 (Sub-pixel Image Magnification Using Adaptive Linear Interpolation)

  • 유훈
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제9권8호
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    • pp.1000-1009
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    • 2006
  • 본 논문에서는 부화소 단위의 적응적인 선형 보간법을 제안한다. 보통의 선형 보간법에 화소 마다 매개변수가 도입되고 이 매개 변수를 최적으로 구하기 위해서 저역 필터와 MMSE (minimum mean square error) 방법을 이용한 일반적인 보간 구조를 제안한다. 또한 제안된 일반적인 적응 선형 보간 구조에서 복잡도를 최소화한 방법을 유도하여 간단한 닫힌 형태의 식으로 제시한다. 기존 방법인 보통의 선형 보간법, 3차 컨볼루션 보간법에 비교하여 주관적으로나 객관적으로 제안된 방법의 우수함을 실험 결과로 알 수 있을 뿐만 아니라 왜곡 거리 선형 보간법(warped distance linear interpolation), 이동 선형 보간법(shifted linear interpolation) 등의 최근 기술과 비교하여도 우수함을 실험결과는 보여준다.

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재밍 환경에 따른 STAP 및 SFAP 방식 성능 분석 (Performance Analysis of STAP and SFAP in Jamming Environments)

  • 김기윤
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.136-140
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    • 2015
  • 본 논문에서는 적응형 배열 안테나에 적용되는 대표적 항재밍 기술로 알려진 STAP 및 SFAP 신호처리 방식의 시뮬레이션 성능을 비교 분석하였다. 시뮬레이션을 위해 두 방식의 가중 벡터(weighting vector)를 추정하는 방법으로 공통적으로 MMSE(Minimum Mean Square Error) 알고리즘을 사용하여 다양한 재밍환경에서 시뮬레이션을 통한 성능을 제시하였다. 특히, 재밍 전력 J/S(Jamming to Signal Power Ratio)에 따른 STAP 및 SFAP 성능 비교 분석, 신호대역에 대한 재밍 대역의 비율에 따른 성능 비교 분석 및 두 방식간 BER 성능을 비교하여 재밍 환경에 따른 항재밍 성능을 분석하였다.

MIMO-OFDM 시스템에서 Constant Modulus 신호의 SVR-MMSE 검출 성능 분석 (Performance Analysis for SVR-MMSE Detection of Constant Modulus Signals in MIMO-OFDM Systems)

  • 신철민;서명석;양청해;곽경섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권12A호
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    • pp.1198-1204
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    • 2006
  • 본 논문에서는 MIMO 시스템에서 제안된 SVR-MMSE 검출기법을 MIMO-OFDM 시스템으로 확장, 적용하고 주파수 선택적인 채널에서 성능을 분석한다. 우선 전형적인 MIMO-OFDM 시스템에 대해서 설명하고 이 시스템에서 constant modulus 신호의 검출기법에 대하여 설명을 한다. 기존의 검출 기법인 Zero Forcing, Minimum Mean Square Error 기법과 제안된 SVR-MMSE 검출의 성능을 비교해 보고, Jakes 채널 모델을 사용하여 지연확산을 가지는 다중 경로 페이딩 채널에서 도플러 주파수가 변화함에 따라 검출 기법의 성능을 알아본다. 본 논문에서 제안된 SVR-MMSE를 이용한 MIMO-OFDM 시스템에서의 검출 성능 모의실험 결과, 제안된 알고리즘이 이 시스템에서 우수한 성능을 지니고 있음을 보여주고 있다.

WBAN 환경에서 Co-channel 간섭 제거를 위한 연구 (A Study for Co-channel Interference Mitigation in WBAN System)

  • 최원석;김정곤
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.35-40
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    • 2011
  • 본 논문은 2.4Ghz 대역을 사용하는 WBAN (Wireless Body Area Network) 환경에서 동일 채널을 사용하는 경우에 발생하는 간섭을 제거하기 위한 방법을 MMSE (Minimum Mean Square Error), OC (Optimal Combining), ML (Maximum Likelihood) 을 비교 분석하였으며, 또한 IEEE 802.15.6에서 정의된 시나리오 및 채널 모델에 대해서 분석하였다. 모의 실험결과 ML 알고리즘이 가장 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다. 하지만 ML 과 OC 의 경우 간섭채널의 정보를 알아야 하기 때문에 MMSE 에 비해 복잡도가 크다는 단점이 있다. 그래서 WBAN 환경에 적용하는데 어려움이 있다. 따라서 복잡도와 성능사이에 적당한 trade-off 를 만족하는 간섭제거 알고리즘을 연구해야 할 것이다.

BLUE-Based Channel Estimation Technique for Amplify and Forward Wireless Relay Networks

  • PremKumar, M.;SenthilKumaran, V.N.;Thiruvengadam, S.J.
    • ETRI Journal
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    • 제34권4호
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    • pp.511-517
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    • 2012
  • The best linear unbiased estimator (BLUE) is most suitable for practical application and can be determined with knowledge of only the first and second moments of the probability density function. Although the BLUE is an existing algorithm, it is still largely unexplored and has not yet been applied to channel estimation in amplify and forward (AF)-based wireless relay networks (WRNs). In this paper, a BLUE-based algorithm is proposed to estimate the overall channel impulse response between the source and destination of AF strategy-based WRNs. Theoretical mean square error (MSE) performance for the BLUE is derived to show the accuracy of the proposed channel estimation algorithm. In addition, the Cram$\acute{e}$r-Rao lower bound (CRLB) is derived to validate the MSE performance. The proposed BLUE channel estimation algorithm approaches the CRLB as the length of the training sequence and number of relays increases. Further, the BLUE performs better than the linear minimum MSE estimator due to the minimum variance characteristic exhibited by the BLUE, which happens to be a function of signal-to-noise ratio.

MIMO 채널 대각화: 선형 검출 ZF, MMSE (MIMO Channel Diagonalization: Linear Detection ZF, MMSE)

  • 양재승;신태철;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.15-20
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    • 2016
  • 공간다중화 방식을 사용하는 MIMO 시스템은 다이버시티 기법을 사용하는 MIMO 시스템과 비교할 때 높은 전송률을 달성하지만 다이버시티 이득이 낮아 데이터 전송 신뢰도를 높이기 위하여 MIMO 수신단에서 공간정보스트림을 분리해야한다. 본 논문에서는 격자부호에 의한 채널 용량 검출 기법, 사용자 3인인 간섭채널과 선형검출기법인 ZF(Zero Forcing)와 MMSE(Minimum Mean Square Error) 검파 기법을 비교했다. 이때 채널은 Diagonal 채널이 된다. 즉, Diagonal 채널은 $[H]_N[H]_N^{-1}=[I]_N$로 역행렬이 element-wise inverse로 Jacket 행렬의 성질을 만족함을 확인했다.

AF 방식 중계기 네트워크에서의 SC-FDE를 위한 MRC MMSE 등화 기법 (MRC MMSE Equalization for SC-FDE in Amplify-and-Forward Relaying Networks)

  • 원희철
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.19-26
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    • 2011
  • 중계기를 활용한 다중 입출력 기술이 차세대 광대역 무선 이동 통선의 유력한 후보로 연구되고 있다. 본 논문에서는 AF (amplify-and-forward) 방식 중계기 네트워크에서 SC-FDE (single carrier-frequency domain equalizer)를 위한 MRC (maximum ratio combining) MMSE (minimum mean-square-error) 등화 기법을 제안한다. 송신국과 수신국 간의 전송 신호와, 중계기를 통한 송신국과 수신국 간의 전송 신호를 MRC 방식으로 합쳐 MMSE 등화 기법을 적용하면 다이버시티 이득과 MMSE 등화 이득을 모두 획득하여 SC-FDE 시스템의 수신 성능을 크게 향상시킬 수 있다. AF 방식 중계기 네트워크에서 SC-FDE를 위한 MRC 계수 및 MMSE 등화탭의 수식을 정확히 도출하여 제시하고, 실험 결과를 통해 성능 향상을 확인한다.

페이딩 환경에서의 적응형 MMSE 수신기를 위한 새로운 구조 및 알고리듬 (A new structure and algorithm for adaptive MMSE receivers in fading environments)

  • 김성락;정영균;이정구;최인경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.1667-1676
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    • 1998
  • 적응형 MMSE(Minimum Mean Square Error) 수신기는 고정된 채널 환경에서 기존의 단일 사용자 CDMA(Code Division Multiple Access) 수신기에 비해 좋은 성능을 보이며 다른 다수 사용자 CDMA 수신기에 비해 간단한 구조를 가진다. 그러나 실제 무선 채널은 페이딩 채널이며, 수신신호의 크기와 위상이 시간에 따라 변하고 충분한 신호대 잡음 비가 항상 보장되지는 않는다. 이 경우 적응형 MMSE 수신기들은 그의 성능이 급격히 저하된다. 적응형 MMSE 수신기의 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 논문에서는 새로운 구조와 적응 알고리듬을 갖는 적응형 MMSE 수신기를 제안하였으며, 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 수신기가 페이딩 환경에서 기존의 MMSE 수신기들에 비해 좋은 성능을 가짐을 확인하였다.

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고주파 강조필터를 이용한 의료영상의 화질향상을 위한 최적화 방법 (A Visual Quality Enhancement of Medical Image Using Optimized High-Frequency Emphasis Filter)

  • 신충호;정채영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.1681-1685
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    • 2014
  • 의료영상의 화질이 진단의 정확성에 중요한 요소이다. 그러므로 의료영상의 화질을 향상시킬 수 있는 방법들이 연구되어져 왔다. 그 중에서 주파수 도메인 필터가 영상의 화질을 향상시킬 수 있는 강력한 도구이다. 본 논문에서는 X선 의료영상에 기존의 고주파통과 필터에 최적값을 적용해서 에지영역을 개선하였고, 결과영상에 기존의 고주파 강조 필터에 최적값을 사용하여 에지영역 및 평탄영역의 대비를 향상시켰다. 마지막으로, 최소평균제곱오차필터를 사용해서 결과영상에 잡음을 최소화했다. 결과적으로, 제안된 방법이 기존 필터들에 비해서 영상의 대비와 에지부분들을 향상시켰으며, 더불어 잡음제거의 효과를 보였다.