• 제목/요약/키워드: adaptive fading Kalman filter

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적응 페이딩 칼만 필터를 이용한 기준국 기반의 램프 형태 GNSS 기만신호 검출 알고리즘 (Station Based Detection Algorithm using an Adaptive Fading Kalman Filter for Ramp Type GNSS Spoofing)

  • 김선영;강창호;박찬국
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.283-289
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    • 2015
  • In this paper, a GNSS interference detection algorithm based on an adaptive fading Kalman filter is proposed to detect a spoofing signal which is one of the threatening GNSS intentional interferences. To detect and mitigate the spoofing signal, the fading factor of the filter is used as a detection parameter. For simulation, the effect of the spoofing signal is modeled by the ramp type bias error of the pseudorange to emulate a smart spoofer and the change of the fading factor value according to ramp type bias error is quantitatively analyzed. In addition, the detection threshold is established to detect the spoofing signal by analyzing the change of the error covariance and the effect of spoofing is mitigated by controlling the Kalman gain of the filter. To verify the performance analysis of the proposed algorithm, various simulations are implemented. Through the results of simulations, we confirmed that the proposed algorithm works well.

Kalman Filter Based Optimal Controllers in Free Space Optics Communication

  • Li, Zhaokun;Zhao, Xiaohui
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권3호
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    • pp.368-380
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    • 2016
  • There is no doubt that adaptive optics (AO) is the most promising method to compensate wavefront disturbance in free space optics communication (FSO). In order to improve the performance of the AO system described by discrete-time linear system model with time-delay and implicit phase turbulent model, new controllers based on a Kalman filter and its extensions are proposed. Based on the standard Kalman filter, we propose a fading memory filter to deal with the ruleless strong interference; sequential and U-D filters are applied to reduce implementation complexity for the embedded controllers. Theoretical analysis and the numerical simulations show that the proposed fading memory filter can upgrade the performance for AO systems in consideration of the unforeseen strong pulse interference, and the sequential and U-D filters perform well compared with a Kalman filter.

적응형 칼만 필터를 이용한 TDoA 기반 정밀 위치 추정 알고리즘 구현 (Realization of TDoA based Position Tracking Algorithm using Adaptive Fading Kalman Filter)

  • 성욱진;최승옥;유관호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1757-1758
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    • 2008
  • Extended Kalman Filter(EKF) is widely used in tracking position of nonlinear system. but there exists a divergence problem caused by approximation of nonlinear system's linearization. Adaptive fading Kalman filter (AFKF) is one of the effective methods which employs suboptimal fading factors to solve the divergence problem in an EKF In this paper we present an improved TDoA (time difference of arrival) based position tracking by using AFKF.

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An Adaptive Speed Estimation Method Based on a Strong Tracking Extended Kalman Filter with a Least-Square Algorithm for Induction Motors

  • Yin, Zhonggang;Li, Guoyin;Du, Chao;Sun, Xiangdong;Liu, Jing;Zhong, Yanru
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권1호
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    • pp.149-160
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    • 2017
  • To improve the performance of sensorless induction motor (IM) drives, an adaptive speed estimation method based on a strong tracking extended Kalman filter with a least-square algorithm (LS-STEKF) for induction motors is proposed in this paper. With this method, a fading factor is introduced into the covariance matrix of the predicted state, which forces the innovation sequence orthogonal to each other and tunes the gain matrix online. In addition, the estimation error is adjusted adaptively and the mutational state is tracked fast. Simultaneously, the fading factor can be continuously self-tuned with the least-square algorithm according to the innovation sequence. The application of the least-square algorithm guarantees that the information in the innovation sequence is extracted as much as possible and as quickly as possible. Therefore, the proposed method improves the model adaptability in terms of actual systems and environmental variations, and reduces the speed estimation error. The correctness and the effectiveness of the proposed method are verified by experimental results.

이동 통신 시스템에서 조정 계수를 이용한 적응 등화기에 관한 연구 (A Study On The Adaptive Equalizer Of Coefficient Adjustment In Mobile Communication Systems)

  • 전상규;김노환
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.53-64
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    • 1996
  • 이동 통신 시스템에서 DSP 기능을 수행하는 적응필터를 설계하기 위한 방법으로는 최소-제곱조정(Least-squares adjustment) 알고리즘. Fast-Kalman 알고리즘 그리고 적응 격자(adaptive lattice) 알고리즘이 있다. 최소-제곱 조정 알고리즘은 적응 등화의 신호처리를 위해 고속 수렴하고이동 통신 시스템의 다중 경로 페이딩 채널에서 발생되는 심볼간 간섭을 제거하는데 사용된다. 본 논문에서는 기존의 최소-제곱 조정 알고리즘의 계수를 몇 가지 새로운 데이타 순서에 대한 샘플링 된 신호 벡터의 대수학적인 특성을 적절히 조정하여 구하는 방법을 제시하였고 컴퓨터 시물레이션 결과 기존 알고리즘들보다 고속 수렴하고 반복 수행 속도가 개선됨을 확인하였다.

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다중경로 페이딩 채널에서 W-CDMA 시스템을 위한 등화 알고리즘의 성능분석 (A Performance Analysis of Equalization Algorithm for W-CDMA Systems in Multipath Fading Channels)

  • 신명식;양해술
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.201-206
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    • 2009
  • The third generation mobile communications system requiring the reliable multimedia data transmission has provided with the reliable voice, data and video services over the variable propagation environment. However the broadband wireless multiple access technologies cause Inter Symbol Interference (ISI) or Multiple Access Interference (MAI) to degrade the performance of W-CDMA (Code Division Multiple Access) system. Constant Modulus Algorithm (CMA) which is frequently used as the adaptive blind equalizers to remove the interfering signal has ill-convergence phenomenon without proper initialization. In this paper, new blind equalization method based on conventional CMA is proposed to improve the channel efficiency, and through computer simulation this is tested over the time varying fading environment of mobile communication system. Consequently, new blind equalization method into concatenated Kalman filter with CMA is verified better than conventional CMA through adopting minimum mean square errors and eye-pattern obtained from algorithm are compared.

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이동통신 시스템의 Time Varying 채널 환경에서 채널 등화에 관한 연구 (A Study on Channel Equalization in Time Varying Channels for Mobile Communication System)

  • 박노진;김동옥
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.29-35
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    • 2006
  • 차세대 이동통신 시스템은 고속의 멀티미디어 데이터의 신뢰성있는 전송을 요구하고 다양한 전파환경에서 신뢰성 있는 음성, 데이터, 영상서비스 등의 다양한 서비스를 제공한다. 하지만 광대역 무선접속을 지원하는 다중접속기술은 CDMA(Direct Sequence Code Division Multiple Access) 시스템에서 시스템 성능을 저하시키는 심벌간 간섭(ISI) 혹은 다중접속간섭(MAI) 신호를 발생시킨다. 이러한 간섭 신호를 개선하기 위해 적응 블라인드 등화 방식을 사용하는데 적응 블라인드 등화 방식 중에서도 가장 많이 이용하는 Constant Modulus Algorithm(CMA)을 적절한 초기화 없이 사용하면 ill-convergence 현상이 나타난다. 본 논문에서는 채널의 효율을 높이기 위한 등화 방식으로 기존의 CMA 알고리듬을 이용한 새로운 블라인드 등화 방식을 제안하고, 이를 이동통신 시스템의 Time Varying Fading 채널환경에서 컴퓨터 모의실험 및 성능분석을 하였다. 따라서 Kalman 필터와 CMA를 결합한 새로운 등화기법은 자승 오차와 Eye-Pattern의 성능 비교를 통해 기존의 방법 보다 우수함을 확인할 수 있었다.

무선통신 시스템의 채널 환경에서 채널 등화에 관한 연구 (A Study on Channel Equalization in Channels for Wireless Communication System)

  • 김동옥
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.15-22
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    • 2007
  • 차세대 이동통신 시스템은 고속의 멀티미디어 데이터의 신뢰성있는 전송을 요구하고 다양한 전파환경에서 신뢰성 있는 음성, 데이터, 영상서비스 등의 다양한 서비스를 제공한다. 하지만 광대역 무선접속을 지원하는 다중접속기술은 CDMA(Direct Sequence Code Division Multiple Access) 시스템에서 시스템 성능을 저하시키는 심벌간 간섭(ISI) 혹은 다중접속간섭(MAI) 신호를 발생시킨다. 이러한 간섭 신호를 개선하기 위해 적응 블라인드 등화 방식을 사용하는데 적응 블라인드 등화 방식 중에서도 가장 많이 이용하는 Constant Modulus Algorithm(CMA)을 적절한 초기화 없이 사용하면 ill-convergence 현상이 나타난다. 본 논문에서는 채널의 효율을 높이기 위한 등화 방식으로 기존의 CMA 알고리듬을 이용한 새로운 블라인드 등화 방식을 제안하고, 이를 이동통신 시스템의 Time Varying Fading 채널환경에서 컴퓨터 모의실험 및 성능분석을 하였다. 따라서 Kalman 필터와 CMA를 결합한 새로운 등화 기법은 자승 오차와 Eye-Pattern의 성능 비교를 통해 기존의 방법 보다 우수함을 확인할 수 있었다.

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