• 제목/요약/키워드: adaptive stepsize

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Adaptive Modulus와 Adaptive Stepsize를 이용한 Hybrid-DSE-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 분석 (A Performance Analysis of Hybrid-DSE-MMA Adaptive Equalization Algorithm based on Adaptive Modulus and Adaptive Stepsize)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.75-80
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    • 2021
  • 본 논문은 DSE-MMA (Dithered Sign Error-MMA) 적응 등화기에서 adaptive modulus와 adaptive stepsize를 이용하여 등화 성능을 개선할 수 있는 Hybrid-DSE-MMA에 관한 것이다. DSE-MMA는 탭 계수 갱신을 위한 오차 신호를 얻을 때 dither 신호를 부가한 후 이의 부호만을 이용하므로 SE-MMA의 외부 잡음에 대한 robustness 성능을 개선시키지만, 고정 modulus와 stepsize를 이용하므로 수렴 속도와 잔류 isi 성능이 저하되는 단점이 있다. 논문에서는 등화기 출력 신호의 전력에 비례하는 adaptive modulus와 adaptive stepsize를 DSE-MMA에 적용하므로서 저하되는 등화 성능을 개선할 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인한다. 개선된 등화 성능을 기존 DSE-MMA와 비교하기 위하여 수신측에서의 등화기 출력 신호인 복원된 신호 성상도, 잔류 isi, MD (Maximum Distortion), MSE 및 외부 잡음에 대한 알고리즘의 강인성을 알 수 있는 SER 성능을 사용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 Hybrid-DSE-MMA 알고리즘은 모든 잔류 isi와 MD, MSE 및 SER등의 모든 성능 지수에서 DSE-MMA 보다 개선 되지만 수렴 속도가 늦어짐을 알 수 있었다.

적응 모듈러스와 적응 스텝 크기를 적용한 Hybrid-SMMA 등화 알고리즘의 성능 평가 (Performance Evaluation of Hybrid-SMMA Equalization Algorithm based on Adaptive Modulus and Adaptive Stepsize)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.123-128
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    • 2017
  • 본 논문은 SMMA (Sliced Multi Modulus Algorithm) 등화 알고리즘에서 등화기의 출력 전력에 비례하는 adaptive modulus와 adaptive stepsize를 적용하므로서 등화 성능을 개선할 수 있는 Hybrid-SMMA 알고리즘에 관한 것이다. 기존 SMMA 알고리즘에서는 등화기의 탭 계수 갱신을 위한 오차 신호를 발생할 때 송신측 신호의 통계 특성치인 modulus를 고정적으로 사용하지만, 제안 Hybrid-SMMA에서는 등화기 출력 신호의 전력에 비례토록 modulus와 오차 신호의 비선형성을 이용하여 stepsize를 적응적으로 변화시킨다. 제안 알고리즘의 개선된 등화 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인하였으며, 시뮬레이션 결과 제안 방식이 기존 SMMA보다 모든 성능에서 우월함을 확인하였다.

Adaptive Modulus와 Adaptive Stepsize를 이용한 CR-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 개선 (A Performance Improvement of CR-MMA Adaptive Equalization Algorithm using Adaptive Modulus and Adaptive Stepsize)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.107-113
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    • 2019
  • 본 논문에서는 CR-MMA (Constellation Reduction-Multi Modulus Algorithm) 등화 알고리즘에 adaptive modulus와 adaptive stepsize를 적용하므로서 등화 성능을 개선할 수 있는 Hybrid-CRMMA 알고리즘을 제안한다. CR-MMA 알고리즘은 16-QAM과 같은 nonconstant modulus 신호를 constant modulus 신호로 reduction한 후, 송신 신호의 통계치인 고정 modulus를 이용하여 오차 신호를 발생하므로 기존 MMA의 적응 등화 성능을 개선시키기 위하여 등장하였다. 제안 방식인 Hybrid-CRMMA는 CR-MMA의 constellation reduction 개념에 등화기 출력 신호의 전력에 비례토록 adaptive modulus와 오차 신호의 비선형성을 이용하여 adaptive stepsize를 적용하였으며, 이의 개선된 등화 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인한다. 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 수렴 특성을 나타내는 잔류 isi, 최대 찌그러짐, MSE 및 알고리즘의 외부 잡음에 대한 강인성을 나타내는 SER을 사용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 제안 Hybrid-CRMMA가 기존 CR-MMA보다 모든 성능 지수에서 우월함을 확인하였다.

QE-MMA 적응 등화 알고리즘에서 양자화기 비트수와 Stepsize에 의한 성능 평가 (A Performance Evaluation of QE-MMA Adaptive Equalization Algorithm based on Quantizer-bit Number and Stepsize)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.55-60
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    • 2021
  • 본 논문은 시분산 채널에서 발생되는 비선형 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 줄일 수 있는 QE-MMA 적응 등화알고리즘에서 양자화 비트수와 stepsize에 의한 성능 평가에 관한 것이다. QE-MMA는 송신 신호 고차 통계치와 오차신호 부호만을 이용하는 SE-MMA에서 오차 신호의 크기를 power-of-two 연산을 적용하여 탭 계수 갱신 시 필요한 승산과 가산을 천이와 가산만으로 대체하여 H/W 응용을 용이하도록 제안되었다. 그러나 QE-MMA에서 오차의 부호를 얻기 위한 오차 신호의 발생 시 stepsize와 양자화기 비트수에 의해 적응 등화 성능이 상이하게 되며, 이를 시뮬레이션으로 확인하였다. 시뮬레이션 결과 QE-MMA 적응 알고리즘의 성능에서 정상 상태에 도달하기 위한 수렴 속도는 stepsize에 의해 결정되며 정상 상태 이후의 잔여량은 양자화 비트수에 의해 결정됨을 확인하였다.

Varying Stepsize를 이용한 QE-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 개선 (A Performance Improvement of QE-MMA Adaptive Equalization Algorithm based on Varying Stepsize)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.101-106
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    • 2020
  • 본 논문은 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 줄일 수 있는 QE-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 개선을 위하여 varying stepsize를 적용한 VS-QE-MMA (Varying Stepsize-Quantized Error-MMA)에 관한 것이다. 송신 신호의 고차 통계치와 오차 신호의 부호만을 이용하는 SE-MMA에서 오차 신호의 크기를 power-of-two 연산을 적용하여 탭 계수 갱신시 필요한 승산과 감산을 천이와 감산만으로 대체하여 H/W 응용을 용이하도록 QE-MMA가 등장하였다. QE-MMA는 이와 같이 연산량의 단순화에 의한 적응 등화 성능이 열화되므로 이를 개선하기 위하여 제안 방식인 VS-QE-MMA에서는 적응을 위한 고정 stepsize를 오차 신호의 비선형 변환에 의한 varying stepsize를 적용하였다. 동일한 채널과 신호대 잡음비에서 제안 방식이 기존 QE-MMA보다 개선된 성능을 얻을 수 있음을 시뮬레이션으로 확인하였다. 시뮬레이션 결과 VS-QE-MMA가 QE-MMA보다 모든 성능 지수에서 우월하였으며, 신호대 잡음비가 10dB 이상일 때 varying stepsize의 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

QAM 신호에서 Distance Adjusted Approach를 이용한 VSCA와 VSDA 적응 등화 알고리즘의 성능 비교 (A Performance Comparison of VSCA and VSDA Adaptive Equalization Algorithm using Distance Adjusted Approach in QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.139-145
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    • 2015
  • 본 논문은 16-QAM 신호 전송시 시분산 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 줄이기 위해 사용되는 적응 등화알고리즘인 VSCA (Variable stepsize Square Contour Algorithm)와 VSDA (Variable stepsize Square contour Decision directed Algorithm)의 성능 비교에 관한 것이다. SCA 에서는 송신 신호의 2차 통계치인 Constellation Dependent Constant를 이용하여 수신 신호의 진폭과 위상을 보상하지만, 이들 VSCA와 VSDA에서는 constellation matching을 위한 distance adjusted approach 개념을 이용한 step size를 변화시켜 적응 등화 성능을 더욱 개선시킨 것이다. 논문에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 VSCA와 VSDA의 성능을 비교하였으며, 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi양, 최대 찌그러짐 및 MSE를 사용하였다. 이들 알고리즘의 성능 비교 결과 모든 비교지수에서 VSCA 알고리즘이 VSDA보다 우월함을 확인하였다.

잡음에 강인한 반향 제거기 연구 (Echo Canceller with Improved Performance in Noisy Environments)

  • 이세원;박호종
    • 한국음향학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.261-268
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    • 2003
  • ES (Exponentially-weighted stepsize) 알고리즘을 이용한 기존의 음향반향 제거기는 동작구조가 간단하고 NLMS (Normalized Least-Mean Square) 알고리즘에 비해 빠른 수렴 속도를 가지지만, 특정 음향학적 조건에서 결정된 공간 임펄스 응답의 평균에너지 감쇠율을 이용해 적응 필터의 탭을 갱신하므로 외부잡음에 약한 문제점을 가진다. 본 논문에서는 행렬형 계수조절 파라미터 생성기를 추가하여 외부 잡음에 강인한 새로운 구조의 음향 반향 제거기를 제안한다. 두 개의 이동 평균기를 이용해 잔여 에러량의 에너지 값을 추정하고 이로부터 계수조절 파라미터를 결정하며, 이를 음향 반향 제거기에 행렬형으로 적용하여 외부잡음에 대하여 빠른 수렴 속도를 가지게 한다. 다양한 외부 잡음 조건에 대하여 성능을 측정한 결과, 제안된 행렬형 계수조절 파라미터 생성기에 의하여 외부 잡음에 대한 음향 반향 제거기의 강인함이 향상되는 것을 확인하였다.

가변 스텝 Complex Sign-Sign LMS 적응 알고리즘을 사용한 WCDMA 간섭제거 중계기 (WCDMA Interference Cancellation Wireless Repeater Using Variable Stepsize Complex Sign-Sign LMS Algorithm)

  • 홍승모;김종훈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권9호
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    • pp.37-43
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    • 2010
  • 간섭제거 무선중계기는 미약한 기지국/단말의 RF신호를 곧바로 증폭해서 송출하여 기지국과 단말간의 연결범위를 확장하는 중계기로 송출된 신호의 일부가 주위환경에 의해 반사되어 입력되는 간섭신호를 제거하는 기능이 필수적이다. 본 논문에서는 궤환 신호 제거를 위한 채널 추정 알고리즘으로 Variable Stepsize Complex Signed-Signed(VSCSS) LMS 적응 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 곱셈/나눗셈 연산이 없이 구현할 수 있어 FPGA 구현시 소요되는 논리 자원(Resource)을 획기적으로 줄일 수 있다. 알고리즘의 성능을 CSS-LMS 알고리즘과 비교 분석하였으며 모의실험을 통해 얻어진 학습곡선(Learning Curve)으로부터 분석의 유효성을 검증하였다. 또한 페이딩 궤환 채널 환경에서 WCDMA 신호에 대한 모의실험으로 널리 사용되고 있는 NLMS 알고리즘과 수렴 속도 및 오차 측면에서 거의 같은 성능을 보임을 입증하였다.

A MEMORY EFFICIENT INCREMENTAL GRADIENT METHOD FOR REGULARIZED MINIMIZATION

  • Yun, Sangwoon
    • 대한수학회보
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    • 제53권2호
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    • pp.589-600
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    • 2016
  • In this paper, we propose a new incremental gradient method for solving a regularized minimization problem whose objective is the sum of m smooth functions and a (possibly nonsmooth) convex function. This method uses an adaptive stepsize. Recently proposed incremental gradient methods for a regularized minimization problem need O(mn) storage, where n is the number of variables. This is the drawback of them. But, the proposed new incremental gradient method requires only O(n) storage.

16-QAM 신호에 대한 VSDA 블라인드 등화 알고리즘의 성능 평가 (Performance Evaluation of VSDA Blind Equalization Algorithm for 16-QAM Signal)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.85-91
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    • 2014
  • 본 논문은 16-QAM 신호 전송시 시분산 채널에서 발생되는 진폭과 위상 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 경감시키기 위한 적응 등화 알고리즘인 VSDA (Variable stepsize Square contour Decision directed Algorithm)의 성능에 관한 것이다. 기존 SCA 에서는 송신 신호의 2차 통계치인 Constellation Dependent Constant를 이용하여 수신 신호의 진폭과 위상을 보상하지만, VSDA에서는 constellation matching을 위한 distance adjusted approach 개념과 decision directed 비용 함수를 부가하여 수렴 성능을 더욱 개선시킨 것이다. 논문에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 VSDA와 SCA의 등화 성능을 비교하였으며, 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi양, 최대 찌그러짐 및 MSE를 사용하였다. 성능의 비교 결과 수렴 속도에서는 VSDA 알고리즘이 SCA보다 훨씬 개선되었지만, 모든 성능 지수는 유사함을 알 수 있었다.