• 제목/요약/키워드: SNR estimator

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SNR 기반 가중 KL 거리를 활용한 화자 변화 검증에 관한 연구 (The Study on Speaker Change Verification Using SNR based weighted KL distance)

  • 조준범;이지은;이경록
    • 융합정보논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.159-166
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    • 2017
  • 본 논문에서는 방송 뉴스에서 화자 변화 검증 성능 향상을 위해서 입력소음음성 향상과 SNR(Signal to Noise Ratio)기반 가중 함수 $w_m$를 적용한 KL 거리 $D_s$를 실험하였다. GMM-UBM(Gaussian Mixture Model-Universal Background Model) 기반 KL(Kullback Leibler) 거리 D를 이용한 화자 변화 검증 시스템(실험 0)을 기본 시스템으로 한다. 실험 1은 실험 0의 입력소음음성 향상을 위해 MMSE Log-STSA(Minimum Mean Square Error Log-Spectral Amplitude Estimator)를 적용하였다. 실험 2는 실험 1의 기존 KL거리 D 대신에 $D_s$를 적용하였다. 실험 데이터베이스는 다양한 소음을 반영하기 위해 스포츠 뉴스와 실외 인터뷰를 중심으로 구축하였다. 실험은 화자 변화 정보의 누락을 막기 위해 MDR(Missed Detection Rate) 0%를 기준으로 하였다. 실험 0은 FAR(False Alarm Rate) 71.5%의 성능을 보였다. 실험 1은 FAR 67.3%로 실험0에 비해 4.2% 향상되었고, 실험 2는 FAR 60.7%로 10.8% 향상되었다.

비정상 잡음환경에서 음질향상을 위한 적응 임계 치 알고리즘 (Adaptive Threshold for Speech Enhancement in Nonstationary Noisy Environments)

  • 이수정;김순협
    • 한국음향학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.386-393
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    • 2008
  • 본 논문에서는 비정상 잡음환경에서 음질향상을 위한 새로운 방법을 제안한다. 정상 잡음환경에서 음질향상을 위한 잡음제거 방법으로 주파수 차감법이 잘 알려져 있다. 그러나 실제 잡음환경은 대 부분 비정상적인 특성을 나타낸다. 제안한 방법은 다양한 잡음 과 비정상 환경에서 잘 동작 할 수 있도록 적응 임계 치를 위한 자동제어 파라미터를 사용한다. 특히, 자동제어 파라미터는 a posteriori SNR을 이용한 선형함수를 적용하여 잡음레벨의 증감에 따라 적응 임계 치를 제어한다. 제안한 알고리즘은 음질향상을 위해 Hangover (HO)을 이용한 주파수 차감법과 결합한다. 알고리즘의 성능은 다양한 잡음환경에서 ITU-T P.835 signal distortion (SIG)와 segment signal to-noise ratio (SNR)로 평가하여 (HO)을 이용한 음성검출과 minimum statistics (MS) 방법에 비해 우수한 결과를 나타냈다

주파수 선택적 채널에서의 TR, DTR과 PRM UWB 통신 시스템 성능분석 (Performance analysis of TR, DTR and PRM UWB systems in frequency selective channel)

  • 우선걸;최호선;양훈기
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.45-54
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    • 2006
  • 주파수 선택적 채널에서의 신호왜곡은 수신기에서의 채널추정을 어렵게 하여 펄스 타입의 UWB 시스템의 경우 동기 회로의 구현이 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 구현상 난점인 채널추정과 동기회로 설계를 간단히 기준 펄스를 함께 전송함으로써 해결하는 TR(Transmitted Reference), DTR(Differential TR) UWB을 분석하고 FSK 변조방법을 이용한 새로운 형태의 PRM(Pulse Repetition Modulation) UWB 방식을 제안한다. 기준 펄스를 이용한 통신의 수신기 구조인 Auto-correlation(AcR) 수신기가 잡음이 섞인 기준펄스를 이용하는 경우 성능저하 정도를 확률적으로 분석한다. 또한 SNR에 영향을 미치는 AcR 적분기의 적분구간에 대한 분석을 시뮬레이션을 통하여 분석한다.

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소음 주파수 추정 기법을 이용한 능동소음제어 알고리즘 (Active noise control algorithm based on noise frequency estimation)

  • 김선민;박영진
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.321-324
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    • 1997
  • In this paper, Active Noise Control(ANC) algorithm is proposed based on the estimated frequency estimator of the reference signal. The conventional feedforward ANC algorithms should measure the reference and use it to calculate the gradient of the squared error and filter coefficients. For ANC systems applied to aircrafts and passenger ships, engines from which reference signal is usually measured is so far from seats where main part of controller is placed that the scheme might be difficult to implement or very costly. Feedback ANC algorithm which doesn't need to measure the reference uses the error signal to update the filter and is sensitive to unexpected transient noise like a sneeze, clapping of hands and so on The proposed algorithm estimates frequencies of the desired signal in real time using adaptive notch filter. New frequency estimation algorithm is proposed with the improved convergence rate, threshold SNR and computational simplicity. Reference is not measured but created with the estimated frequencies. It has strong similarity to the conventional feedback control because reference is made from error signal. Enhanced error signal is used to update the controller for better performance under the measurement noise and impact noise. The proposed ANC algorithm is compared with the conventional feedback control.

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통계적 오차보상 기법을 이용한 센서 네트워크에서의 RDOA 측정치 기반의 표적측위 (Stochastic Error Compensation Method for RDOA Based Target Localization in Sensor Network)

  • 최가형;나원상;박진배;윤태성
    • 전기학회논문지
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    • 제59권10호
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    • pp.1874-1881
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    • 2010
  • A recursive linear stochastic error compensation algorithm is newly proposed for target localization in sensor network which provides range difference of arrival(RDOA) measurements. Target localization with RDOA is a well-known nonlinear estimation problem. Since it can not solve with a closed-form solution, the numerical methods sensitive to initial guess are often used before. As an alternative solution, a pseudo-linear estimation scheme has been used but the auto-correlation of measurement noise still causes unacceptable estimation errors under low SNR conditions. To overcome these problems, a stochastic error compensation method is applied for the target localization problem under the assumption that a priori stochastic information of RDOA measurement noise is available. Apart from the existing methods, the proposed linear target localization scheme can recursively compute the target position estimate which converges to true position in probability. In addition, it is remarked that the suggested algorithm has a structural reconciliation with the existing one such as linear correction least squares(LCLS) estimator. Through the computer simulations, it is demonstrated that the proposed method shows better performance than the LCLS method and guarantees fast and reliable convergence characteristic compared to the nonlinear method.

적응형 위성 전송 시스템을 위한 신호 대 잡음비 추정 회로 구현 (Hardware Design of SNR Estimator for Adaptive Satellite Transmission System)

  • 이재웅;김수성;박은우;임채용;여성문;김수영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권2A호
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    • pp.148-158
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    • 2008
  • 본 논문에서는 M-ary 변조 방식을 사용하는 적응형 전송 시스템에서 효율적으로 사용할 수 있는 신호 대 잡음비 추정 알고리즘 및 하드웨어 구현 결과를 소개한다. 본 논문에서는 제안된 방식을 차세대 위성방송 규격인 DVB-S2 시스템에서 효과적으로 동작할 수 있도록 설계된 결과를 소개하며, 본 논문에서 제안된 방식은 향후 적응형 전송 방식을 사용하는 다른 디지털 통신 시스템에서도 용이하게 적용이 가능하다. 제안된 알고리즘은 수신신호의 분포에 대한 이론적 배경을 바탕으로 설계된 룩업테이블을 이용하여, 하드웨어 구현시 두 개의 비교기와 카운터를 이용하여 신호 대 잡음비 추정이 가능하다. 따라서, 제안된 알고리즘에 의해 고안된 하드웨어는 복잡도가 현저히 낮으면서도 높은 정확도를 가진다. 본 논문에서 살펴본 시뮬레이션 결과에 따르면 제안된 추정기는 DVB-S2 시스템에서 규정된 신호대 잡음비 추정 범위 내에서 약 1 dB의 추정오류를 만족하기 위하여 수 백 개의 샘플만을 필요로 한다.

OFDM 시스템에서의 이동성 추정기를 이용한 채널 추정 기법의 성능 분석 (A Performance Analysis of the Channel Estimation Method using a Mobility Estimator in OFDM Transmission System)

  • 강유성;김정인;김대진
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1998년도 학술대회
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    • pp.161-164
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    • 1998
  • 본 논문은 이동성 추정기를 이용하여 수신체의 이동성 정도 또는 채널의 변화 정도를 추정해 냄으로써 채널 추정에 사용하는 OFDM 심볼의 개수를 결정하여 최적의 채널 추정을 수행하는 알고리즘을 제안하고, 성능 분석을 보여준다. OFDM 시스템의 채널 보상에 다수의 심볼을 사용하면 고정된 수신체에서 우수한 성능을 나타내지만 시간 변화적인 다중 경로환경에서는 오히려 출력 SNR 성능을 저하시킨다. 제안된 이동성 추정기를 이용한 채널 추정 알고리즘은 고정 수신체 및 고속의 이동체 뿐만 아니라 복잡하고 변화 무쌍한 다중 경로 페이딩 채널 환경에 강인한 특성을 나타낸다는 것을 전산 모의 실험을 통하여 확인하였다.

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음질향상을 위해 비선형 함수와 사전 음성부재확률을 이용한 최소통계법의 잡음전력편의 보상방법 (Noise-Biased Compensation of Minimum Statistics Method using a Nonlinear Function and A Priori Speech Absence Probability for Speech Enhancement)

  • 이수정;이강성;김순협
    • 한국음향학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.77-83
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    • 2009
  • 본 논문에서는 비정상 잡음환경에서 음질향상을 위한 비선형 함수와 사전 음성부재 확률을 이용한 최소 통계치(MS) 방법의 잡음전력편의 보상 방법을 제안한다. 비정상 잡음환경에서 잡음전력추정을 위해 최소 통계치 방법이 잘 알려져 있지만, 예측된 잡음전력 추정 값은 실제 잡음 전력 값보다 하향 편의 되는 특성을 나타낸다. 제안한 방법은 비선형 함수를 적용한 적응보상파라미터와 사전 음성부재 확률 값을 혼용하는 잡음전력편의 보상방법이다. 특히, 적응보상 파라미터는 사후 SNR을 이용한 비 선형함수를 적용하여 잡음수준의 증감에 따라 파라미터 값을 조절한다. 또한, 사전 음성부재확률 값이 1로 수렴할 경우, 적응보상파라미터 값은 각 주파수별로 최대치까지 증가하지만, 확률 값이 0에 가까워지면 반대의 특성을 나타낸다. 제안한 알고리즘의 잡음전력추정 및 음질향상의 성능평가를 위해 다양한 종류의 잡음과 비정상적인 극심한 잡음환경을 설정하여 실험하고, 음질향상을 위해 주파수 차감법과 결합하였다. 알고리즘의 성능은 다양한 잡음환경의 신호 대 잡음비 (SNR)와 Itakura-Saito 음질왜곡 평가법을 이용하여 기존 최소 통계치 (MS)방법에 비해 우수한 결과를 나타냈다.

시간영역 문턱값을 이용한 OFDM 시스템의 채널 추정 성능 향상 (Performance Improvement of Channel Estimation based on Time-domain Threshold for OFDM Systems)

  • 이유석;김형남
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권9C호
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    • pp.720-724
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    • 2008
  • OFDM 시스템에서의 채널 추정은 주로 주파수 영역에서 수신단에 알려진 파일럿 신호를 이용하여 이루어진다. 이러한 채널 추정은 크게 LS 기법과 MMSE 기법으로 나누어지는데 LS 기법은 MMSE 기법보다 복잡도가 낮아서 구현이 간단하다는 장점이 있지만 잡음의 효과를 고려하지 않기 때문에 MMSE 기법보다 추정 성능이 다소 떨어진다. 본 논문에서는 이러한 LS 기법의 단점을 극복하기 위하여 시간영역으로 변환된 채널 계수에 최적의 문턱값(Threshold)을 적용하여 잡음을 제거함으로써 채널 추정의 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다. 문턱값은 주파수영역에서 추정된 채널 계수의 웨이브렛 변환을 통하여 얻어진 표준편차에 의해 결정된다. 모의실험을 통해 제안된 방법이 기존 LS 기법보다 모든 SNR에서 채널 추정 성능이 우수함을 보인다.

Performance Analysis of the Robust Least Squares Target Localization Scheme using RDOA Measurements

  • Choi, Ka-Hyung;Ra, Won-Sang;Park, Jin-Bae;Yoon, Tae-Sung
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제7권4호
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    • pp.606-614
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    • 2012
  • A practical recursive linear robust estimation scheme is proposed for target localization in the sensor network which provides range difference of arrival (RDOA) measurements. In order to radically solve the known practical difficulties such as sensitivity for initial guess and heavy computational burden caused by intrinsic nonlinearity of the RDOA based target localization problem, an uncertain linear measurement model is newly derived. In the suggested problem setting, the target localization performance of the conventional linear estimation schemes might be severely degraded under the low SNR condition and be affected by the target position in the sensor network. This motivates us to devise a new sensor network localization algorithm within the framework of the recently developed robust least squares estimation theory. Provided that the statistical information regarding RDOA measurements are available, the estimate of the proposition method shows the convergence in probability to the true target position. Through the computer simulations, the omnidirectional target localization performance and consistency of the proposed algorithm are compared to those of the existing ones. It is shown that the proposed method is more reliable than the total least squares method and the linear correction least squares method.