In this paper, an online SNR estimator is derived for turbo coded multicode DS/SS systems in Nakagami fading channels. The multicode DS/SS approach is one of promising solutions to obtain higher-rate data transmission in DS/SS technologies. Turbo coding has paid much attention because of the significant improvements on error rate performances in various communication systems including multicode DS/SS systems. However, in the turbo decoding, channel state information, especially signal-to-noise ratio (SNR) at the correlator outputs, is desired in order to obtain such improvements. We evaluate the accuracy of the derived SNR estimation. It is shown that the bit error rate performance using our SNR estimation is close to the performance with perfect knowledge of channel state information.
Accurate and efficient estimation of the number of sources is critical for providing the parameter of targets in problems of array signal processing and blind source separation among other such problems. When conventional estimators work in unfavorable scenarios, e.g., at low signal-to-noise ratio (SNR), with a small number of snapshots, or for sources with a different strength, it is challenging to maintain good performance. In this paper, the detection limit of the minimum description length (MDL) estimator and the signal strength required for reliable detection are first discussed. Though a comparison, we analyze the reason that performances of classical estimators deteriorate completely in unfavorable scenarios. After discussing the limiting distribution of eigenvalues of the sample covariance matrix, we propose a new approach for estimating the number of sources which is based on a sequential hypothesis test. The new estimator performs better in unfavorable scenarios and is consistent in the traditional asymptotic sense. Finally, numerical evaluations indicate that the proposed estimator performs well when compared with other traditional estimators at low SNR and in the finite sample size case, especially when weak signals are superimposed on the strong signals.
본 논문에서는 잡음 환경에서 단일 마이크로폰의 음성 향상에 대한 새로운 기법을 제시했다. 일반적으로 널리 알려진 스펙트럼 차감법에 근거한 음성 향상 기술은 신호 대 잡음비에 따른 스펙트럼 이득으로 표현된다. 대표적인 Ephraim과 Malah의 decision-directed (DD) 추정치는 잡음 구간에서 효율적으로 뮤지컬 잡음을 제거하지만 음성 구간에서는 이전 프레임의 음성 스펙트럼 성분에 더 큰 비중을 두기 때문에 a priori SNR의 프레임 지연이 발생한다. 따라서 DD에 의해 추정된 a priori SNR이 적용된 잡음 제거 이득은 현재 프레임보다 이전 프레임에 영향을 받으므로 음성 전이 구간에서 잡음 제거 성능을 저하시킨다. 본 논문은 DD의 가중치 파라미터에 Sigmoid Type의 함수를 적용하여 계산적으로는 간단하지만 효과적인 음성 향상 알고리즘을 제안한다. 제안된 접근 방식은 DD의 주요 파라미터인 a priori SNR 지연의 문제점을 해결하면서 뮤지컬 잡음 제거에 우수한 DD의 이점은 유지한다. 제안된 알고리즘의 성능은 다양한 잡음 환경에서 ITU-T P.862 Perceptual Evaluation of Speech Quality (PESQ) 와 Mean Opinion Score (MOS). 그리고 음성 스펙트로그램 (Spectrogram)에 의해 평가했고 기존의 DD의 고정된 가중치 파라미터를 사용했을 때 보다 향상된 결과를 나타내었다.
본 논문에서 증폭 후 전달 전송 기법을 사용하는 중계망의 채널 추정을 하는데 있어서 일어나는 문제점을 해결할 수 있는 방법으로 학습 계열(training sequence)을 이용하는 방법을 제안하였다. 현재의 고속 페이딩 채널 환경에서 기존 파일럿의 추정이 적절하지 않아 송신국(source)과 중계국(relay) 사이의 채널과 중계국(relay)과 수신국(destination) 사이의 채널을 결합하여 추정할 경우 많은 문제점이 초래되기에$^{[1{\sim}2]}$ 전송한 신호의 주파수 영역을 선택하여 얻은 정규(Gaussian) 분포에 대하여 최대 우도 함수의 평균을 내어 채널 추정량(estimator)을 유도해 낼 수 있는, 즉, 파일럿 대신에 하나의 OFDM 신호를 사용하여 모든 채널 충격 응답(CIR)을 추정할 수 있는 새로운 방법을 살펴보았다. 컴퓨터 모의실험으로 높은 SNR 영역에서 제안한 채널 추정기(estimator)의 성능이 [1]과 비교하여 약 1dB 정도 높음을 확인할 수 있었다.
기회적 빔포밍(OBF)은 채널이 거의 변하지 않는 환경에서도 기지국에서 랜덤 빔을 발생시켜서 인위적으로 다중 사용자 다이버시티 이득을 얻는 기법이며, 궤환 정보량도 순시 SNR 정보만을 필요로 한다. 이러한 이점에도 불구하고 수신단에서의 채널 추정 오류는 부정확한 순시 SNR의 원인이 된다. 특히 추정된 SNR에 의해 선택된 AMC 레벨이 실제 채널 용량보다 큰 전송율을 요구할 때는 패킷의 손실이 불가피 하다. 본 논문에서는 채널 추정 성능을 고려하여 계산한 보수적 인자를 이용해 추정된 SNR을 인위적으로 감소시킴으로써 성능 저하를 방지하는 보수적 링크 적응 방식을 제안한다. 제안된 보수적 인자는 실제 채널 SNR과 감소된 추정 SNR의 차이의 최대값의 분산을 최소화 하도록 계산된다. 이를 위해 실제 채널 SNR과 추정된 SNR의 차이의 통계량을 수학적으로 분석하였다. 실제 LS 추정기를 적용한 컴퓨터 시뮬레이션 결과 채널 추정 오류가 있는 상황에서 제안된 방식이 추정 오류로 저하된 평균 수율 성능을 두 배 이상 향상시키고, 비례적 공정 스케줄러의 공평성 성능을 손상시키지 않음도 확인하였다.
In this paper an adaptive channel estimator is proposed and investigated which improves the receiving performance for the DVB-T system. A conventional estimator for the system consists of a two-dimensional Wiener filter which is implemented as a cascade of one-dimensional filters, and the filter is operating with the filter coefficients set which is selected from the four different sets according to the channel environment. Our proposed estimator uses the filter coefficients which is interpolated by the two closest coefficients sets. The proposed scheme shows an improvement of 5 to 10dB in SNR compared to the conventional scheme.
채널 추정 오차가 존재하는 상황에서 MIMO 시스템의 채널 용량을 수식적으로 분석한다. 수식적인 분석에 의해, 채널 용량은 평균 신호 대 잡음비 (SNR) 와 함께 채널 추정 오차 (MSE)에 영향을 받음을 알 수 있다. 또한 본 논문에서는 평균 SNR 과 채널 용량의 손실량이 제한되어 있을 경우, 허용가능한 채널 추정 오차를 구함으로써 주어진 시스템에 적합한 채널 추정기법을 선택하는 기준을 제시한다. 실험 결과로부터 1 bps/Hz 채널용량의 손실에 대해 허용 가능한 채널 추정 오차는 20dB와 40dB의 평균 신호 대 잡음비에서 각각 10/sup -2/와 10/sup -4/임을 확인 할 수 있다.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제6권6호
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pp.818-827
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2008
In this paper, we propose a new noise estimation and reduction algorithm for stationary and nonstationary noisy environments. This approach uses an algorithm that classifies the speech and noise signal contributions in time-frequency bins. It relies on the ratio of the normalized standard deviation of the noisy power spectrum in time-frequency bins to its average. If the ratio is greater than an adaptive estimator, speech is considered to be present. The propose method uses an auto control parameter for an adaptive estimator to work well in highly nonstationary noisy environments. The auto control parameter is controlled by a linear function using a posteriori signal to noise ratio(SNR) according to the increase or the decrease of the noise level. The estimated clean speech power spectrum is obtained by a modified gain function and the updated noisy power spectrum of the time-frequency bin. This new algorithm has the advantages of much more simplicity and light computational load for estimating the stationary and nonstationary noise environments. The proposed algorithm is superior to conventional methods. To evaluate the algorithm's performance, we test it using the NOIZEUS database, and use the segment signal-to-noise ratio(SNR) and ITU-T P.835 as evaluation criteria.
본 논문에서는 고속 TDMA (Time Division Multiple Access) 위성 통신 시스템에 적합한 위상 동기 방식을 제시하고, 추적 성능을 평가하였다. 낮은 SNR에서 작동하고 초기 포착 특성이 우수한 방식을 사용해야 하는 위성통신 시스템에 있어 채널 코딩은 필수적이다. 따라서 코딩에 적합한 위상 동기 방식이 필요하다. 그러나 기존의 DD (Decision Directed)나 NDA (Non-Data-Aided) 방식은 낮은 SNR에서 cyclic slipping 과 Hangup 현상에 민감하기 때문에 코딩 이득을 제대로 얻을 수 없다. 이러한 현상을 보완하기 위해 TD (Tentative Decision) 방식과 PSP (Per Survivor Processing) 방식이 제안되었다. PSP 방식은 TD 방식에 비해 성능이 뛰어나기는 하지만 복잡도가 크다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 채널 상태에 따라 적응적으로 PSP 방식과 TD 방식을 결합하여, 복잡도 문제를 해결하고 PSP 방식의 성능에 근접하는 ARSE (Adaptive Reduced State Estimator) 방식을 제안하였다.
Detecting and correcting defects on LCD glasses early in the manufacturing process becomes important for panel makers to reduce the manufacturing costs and to improve productivity. Many attempts have been made and were successfully applied to detect and identify simple defects such as scratches, dents, and foreign objects on glasses. However, it is still difficult to robustly detect low-contrast defect region, called Mura or blemish area on glasses. Typically, these defect areas are roughly defined as relatively large, several millimeters of diameter, and relatively dark and/or bright region of low Signal-to-Noise Ratio (SNR) against background of low-frequency signal. The aim of this article is to present a robust algorithm to segment these blemish defects. Early 90's, a highly robust estimator, known as the Model-Fitting (MF) estimator was developed by X. Zhuang et. al. and have been successfully used in many computer vision application. Compared to the conventional Least-Square (LS) estimator the MF estimator can successfully estimate model parameters from a dataset of contaminated Gaussian mixture. Such a noise model is defined as a regular white Gaussian noise model with probability $1-\varepsilon$ plus an outlier process with probability $varepsilon$. In the sense of robust estimation, the blemish defect in images can be considered as being a group of outliers in the process of estimating image background model parameters. The algorithm developed in this paper uses a modified MF estimator to robustly estimate the background model and as a by-product to segment the blemish defects, the outliers.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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