• 제목/요약/키워드: Signal to noise ratio estimation

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Biased SNR Estimation using Pilot and Data Symbols in BPSK and QPSK Systems

  • Park, Chee-Hyun;Hong, Kwang-Seok;Nam, Sang-Won;Chang, Joon-Hyuk
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제16권6호
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    • pp.583-591
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    • 2014
  • In wireless communications, knowledge of the signal-to-noise ratio is required in diverse communication applications. In this paper, we derive the variance of the maximum likelihood estimator in the data-aided and non-data-aided schemes for determining the optimal shrinkage factor. The shrinkage factor is usually the constant that is multiplied by the unbiased estimate and it increases the bias slightly while considerably decreasing the variance so that the overall mean squared error decreases. The closed-form biased estimators for binary-phase-shift-keying and quadrature phase-shift-keying systems are then obtained. Simulation results show that the mean squared error of the proposed method is lower than that of the maximum likelihood method for low and moderate signal-to-noise ratio conditions.

잡음에 강한 음성 인식에서 SNR 기준 함수를 사용한 가우시안 함수 변형 및 결정에 관한 연구 (A Study on Variation and Determination of Gaussian function Using SNR Criteria Function for Robust Speech Recognition)

  • 전선도;강철호
    • 한국음향학회지
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    • 제18권7호
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    • pp.112-117
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    • 1999
  • 잡음에 강한 음성인식시스템을 위하여 주파수 차감법을 사용할 경우 음성 신호마저 차감하여 신호를 더욱 부식시키는 경우가 존재한다. 본 연구에서는 이러한 경우를 위해서 프레임 마다 추정 잡음과 차감 신호의 SNR(Signal to Noise Ratio) 함수로부터 반연속 HMM(Hidden Markov Model)의 가우시안 함수를 변형 및 결정하는 방법을 제안한다. 이 방법의 타당성을 위해 프레임마다 추정 잡음의 오류 정도가 추정 잡음의 크기와 관계함을 신호 파형 형태로써 보였으며, 이러한 이유에서 SNR을 기준으로 가우시안 함수를 변형 및 결정하게 된다. 실험에서 80㎞/h 이상의 속도로 달리는 차량 내에서 배경 잡음과 음성이 혼합되었을 때의 음성 인식율을 평가하였다. 그 결과 주파수 차감한 경우와 차감하지 않은 경우에 비해 본 논문에서 제안한 SNR에 의한 가우시안 결정 방법이 더욱 향상된 인식율을 보였다.

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SDR Based Modulation Performance of RF Signal under Different Communication Channel

  • Shabana Habib
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제24권3호
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    • pp.182-188
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    • 2024
  • Hardware components are an integral part of Hardware Define Radio (HDR) for seamless operations and optimal performance. On the other hand, Software Define Radio (SDR) is a program that does not rely on any hardware components for its performance. Both of the latter radio programmers utilize modulation functions to make their core components from signal processing viewpoint. The following paper concentrates on SDR based modulation and their performance under different modulations. The bit error rate (BER) of modulations such as PSK, QAM, and PSAM were used as indicators to test channel quality estimation in planar Rayleigh fading. Though it is not commonly used for channel fading, the method of the adder determines the regionally segmented channel fading. Thus, the estimation error of the channel change substantially reduces the performance of the signal, hence, proving to be an effective option. Moreover, this paper also elaborates that BER is calculated as a function of the sample size (signal length) with an average of 20 decibels. Consequently, the size of the results for different modulation schemes has been explored. The analytical results through derivations have been verified through computer simulation. The results focused on parameters of amplitude estimation error for 1dB reduction in the average signal-to-noise ratio, while the combined amplitude deviation estimation error results are obtained for a 3.5 dB reduction

대역제한 백색잡음 재밍환경에서 GPS L1 C/A 신호를 위한 유효 반송파 대 잡음 전력비 추정치의 CRLB (Cramer-Rao Lower Bound of Effective Carrier-to-noise Power Ratio Estimation for a GPS L1 C/A Signal under Band-limited White Noise Jamming Environments)

  • 유승수;염동진;지규인;김선용
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.890-894
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    • 2014
  • In this paper, we derive the CRLB (Cramer-Rao Lower Bound) of effective carrier-to-noise power ratio ($C/N_0$) estimation for a GPS (Global Positioning System) L1 C/A (Coarse/Acquisition) signal under band-limited white noise jamming environments. The quality of a received GPS signal is commonly described in terms of its $C/N_0$, implying that the noise is white and thus can be described by scalar noise density. However, if some intentional interference is received to a victim GPS receiver, then the $C/N_0$ is no longer the efficacious performance indicator. The correct and straightforward measurement to analyze the receiving situation is the effective $C/N_0$. In this paper, we consider a band-limited white noise jamming whose bandwidth is 2MHz and is the same as one of the first null-to-null bandwidth of the GPS L1 C/A signal.

T-DMB 시스템을 위한 E-OCR에서의 채널추정 (Channel Estimation in E-OCR for T-DMB System)

  • 박성익;임형수;김흥묵;오왕록
    • 방송공학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.565-573
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    • 2008
  • 본 논문에서는 T-DMB (Terrestrial-Digital Multimedia Broadcasting) 시스템을 위한 E-OCR (Equalization On-Channel Repeater)에서의 채널추정 성능향상을 위한 잡음감소 기법을 제안한다. 일반적으로 E-OCR에서의 채널추정은 파일럿 신호 추출과 채널계수 추정에 의해 수행된다. 채널추정의 성능은 수신 SNR (Signal to Noise Ratio)과 연관되어 추정된 채널계수에 남아있는 잡음성분에 의해 결정되기 때문에, 잔존하는 잡음성분을 감소시키는 것은 매우 중요하다. 이러한 잡음성분을 감소시키기 위해, 주파수 영역에서의 M -point 가중이동평균(weighted moving average)을 기반으로 한 잡음제거 기법을 제안한다. 전산 실험에 의하면, 제안된 방법은 등화 후 SER (Symbol Error Rate) 측면에서 기존의 방법에 비해 2-3 dB의 성능 향상을 보인다.

신호 대 잡음비 추정 방법을 이용한 다중 주파수 밴드 잡음 억제 시스템 (Multi frequency band noise suppression system using signal-to-noise ratio estimation)

  • 오인규;이인성
    • 한국음향학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.102-109
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    • 2016
  • 본 논문은 밀접한 간격의 두 개의 마이크 배열 환경에서 SNR(Signal-to-Noise Ratio) 추정을 통한 잡음 억제 방법을 제안한다. 기존의 방법은 전 밴드에서 간섭 함수 기반의 SNR 추정을 통해 이득 함수를 얻는 잡음 억제 방법을 사용한다. 그러나 이 방법은 잡음으로 인한 손상이 모든 특징 벡터 성분에 영향을 미쳐 성능을 저하시키는 문제점을 가지고 있다. 따라서 주파수 영역의 신호를 N개의 다중 주파수 밴드로 구분하고 각 밴드별로 간섭 함수 기반의 SNR 추정을 통한 이득 함수를 얻는 잡음 억제 방법을 제안한다. 제안하는 방법의 성능평가는 ITU-T(International Telecommunications Union Telecommunication)에서 제공되는 객관적인 품질 평가 방법인 PESQ(Perceptual Evaluation of Speech Quality)로 비교하여 나타내었다.

새로운 음성/비음성 분류함수에 기반한 스펙트럼 차감법에 의한 차량잡음제거 (Car Noise Cancellation by Using Spectral Subtraction Method Based on a New Speech/nonspeech Classification Function)

  • 박영식;이준재;이응주;하영호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.994-1003
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    • 1994
  • 본 논문에서는 차량 잡음 환경하에서 하나의 마이크로폰 구조를 사용하여 스펙트럼 차감법을 이용한 잡음 제거 방법을 제안하였다. 변화하는 잡음에 의하여 손상된 음성신호에서 잡음의 성분을 제거하기 위하여 여러 상황에서의 차량 잡음을 분석하고 특성을 알아보았다. 음성/비음성의 분류와 잡음의 스펙트럼을 추정하기 위하여 잡음 분석을 바탕으로 음성/비음성 분류함수를 제안하였다. 이 분류함수에 의하여 적은 계산량으로 간단하게 정확한 음성/비음성의 분류가 가능하다. 또한 정확한 잡음의 스펙트럼 추정이 가능하다. 제안된 음성/비음성 분류함수에 의한 잡음의 스펙트럼 추정으로 인하여 왜곡이 거의 없는 깨끗한 음성신호를 추출할 수 있었다.

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웨이브렛 해석을 이용한 승용차의 충격 하쉬니스 개선 (A Study on Estimation of Coefficient Using Wavelet Transform and Its Application to the Evaluation of Harshness in Passenger Car)

  • 이상권
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1710-1715
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    • 2000
  • Estimation of damping ratio for vibration signals measured on the passenger car's seat is useful for the objective evaluation of impact harshness in car. The vibration signal is a transient signal represented by many coupled modes of suspension system. Wavelet transform automatically decouples these modes in the time-frequency domain. Damping ratios for decoupled modes are obtained by logarithmic treatment for the Wavelet transformed signal. The objective evaluation using Wavelet transform has been well corresponded with subjective evaluation done by skilled engineers.

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음성강화를 위한 시간 및 주파수 도메인의 분산정규화 기반 잡음예측 및 저감방법 (Nose Estimation and Suppression methods based on Normalized Variance in Time-Frequency for Speech Enhancement)

  • 이수정;김순협
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권1호
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    • pp.87-94
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    • 2009
  • 잡음예측 및 저감방법은 음성통신과 인식분야의 중요한 핵심기술이다. 본 논문에서는 다양한 잡음환경에 적용할 수 있는 새로운 잡음예측 및 저감 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 시간 및 주파수영역의 noisy power spectrum 의 분산과 그 값의 정규화 ratio를 기반으로 한다. 제안한 방법은 다양한 잡음환경에서 잘 동작 할 수 있도록 적응추적 임계값을 사용하며, 이 임계값은 음성왜곡과 잔여잡음 사이의 trade-off를 제어한다. 새로운 알고리즘의 성능은 다양한 잡음환경에서 ITU-T P.835(SIG) and segment (SNR) 의해 평가하여 기존의 방법에 비해 향상된 결과를 나타냈다.

연속음성신호의 SNR 추정기법에 관한 연구 (A Study on SNR Estimation of Continuous Speech Signal)

  • 송영환;박형우;배명진
    • 한국음향학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.383-391
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    • 2009
  • 음성 신호처리 환경에서 잡음이 섞인 신호를 개선할 목적으로 음성향상 기법이 많이 이용되고 있다. 잡음추정 알고리즘은 변화하는 환경에 빠르게 적응할 수 있어야 하며 음성신호의 영향을 줄이기 위해 음성신호가 존재하지 않는 구간에서만 잡음의 파워를 갱신한다. 이러한 방법은 음성구간검출이 선행되어야 한다. 그러나 잡음에 열화된 음성신호에 묵음구간이 존재하지 않을 경우, 위와 같이 음성검출을 통한 묵음구간에서의 잡음 추정 방법 및 SNR 추정 방법이 적용될 수 없다. 본 논문에서는 묵음구간이 존재하지 않는 연속음성신호에서 SNR을 추정하는 기법을 제안한다. 유성음의 안정구간에서는 단구간 내 피치의 변화가 매우 작아 피치주기에 따른 음성신호의 파형이 유사하게 나타난다. 따라서 잡음이 음성에 부가되었을 때 피치주기에 따른 인접파형의 유사도를 통해 SNR을 추정한다. 무성음에서는 잡음의 영향이 수신신호의 성도성분 추정에 영향을 미치기 때문에 잡음환경에서 추정된 성도성분과 수신신호 스펙트럼 간의 거리를 이용하여 SNR을 추정한다. 마지막으로, 음성신호의 에너지가 유성음에 대부분 분포하기 때문에, 부가성 잡음 환경에서 유성음의 에너지를 음성신호의 에너지로 근사화하여 SNR을 추정할 수 있다.