• Title/Summary/Keyword: estimation algorithm

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압축 센싱 기법을 자기상관 필터뱅크 방식에 적용한 광대역 프로펠러 소음 추정 기법 연구 (Study on Hidden Period Estimation in Propeller Noise by Applying Compressed Sensing to Auto-Correlation and Filter-Bank Structure)

  • 임준석;편용국;홍우영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권12호
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    • pp.2476-2484
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    • 2015
  • 배의 방사 소음을 이용하여 배를 탐지하는 데는 협대역 톤을 추정하는 방법과 광대역 신호에 내포된 주기성 신호를 추정하는 방법이 있다. 그 중에서 광대역 신호에 내포된 주기성 신호를 추정하는 방법을 데몬 신호 처리법이라고 한다. 본 논문에서는 데몬 처리를 위해서 압출 센싱 기법을 자기 상관기 필터 뱅크에 적용한 기법을 제안한다. 그리고 합성된 신호와 실제 신호를 바탕으로 기존 방법들과 비교하여 기본 주파수 신호를 우수하게 추정할 뿐만 아니라 기존 방법에 비해서 짧은 신호 길이를 사용해도 우수한 성분 추정 성능을 할 수 있음을 보인다.

공간 영역 신호에서 다중 빔 형성을 이용한 목표물 추정 방법에 대한 연구 (A Study on Target Incident Signal Estimaion Technique of spatial Spectrum in Wireless Network System)

  • 이관형;송우영;이명호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.137-142
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    • 2013
  • 도래 방향 추정은 공간상에서 안테나에 수신된 원하는 신호의 입사 방향을 추정하는 것이다. 본 논문에서는 레이더에서 다중 빔 형성을 이용하여 신호 도래 방향을 추정하였다. 신호 도래 방향의 추정방법으로 본 논문에서는 빔 조향 제안 알고리즘과 공간 상관 행렬 가중치를 이용하였다. 모의실험을 통하여 본 연구에서 제안된 알고리즘 성능을 기존 알고리즘과 비교분석하였다. 목표물 도래방향 추정에서 본 연구에서 제안한 방법이 고유치 전개를 하지 않기 때문에 처리시간 단축에서 효과적이다. 본 연구에서 제안한 방법이 목표물 추정에서 기존 알고리즘보다 우수함을 나타내었다.

Fast-convergence trilinear decomposition algorithm for angle and range estimation in FDA-MIMO radar

  • Wang, Cheng;Zheng, Wang;Li, Jianfeng;Gong, Pan;Li, Zheng
    • ETRI Journal
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    • 제43권1호
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    • pp.120-132
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    • 2021
  • A frequency diverse array (FDA) multiple-input multiple-output (MIMO) radar employs a small frequency increment across transmit elements to produce an angle-range-dependent beampattern for target angle and range detection. The joint angle and range estimation problem is a trilinear model. The traditional trilinear alternating least square (TALS) algorithm involves high computational load due to excessive iterations. We propose a fast-convergence trilinear decomposition (FC-TD) algorithm to jointly estimate FDA-MIMO radar target angle and range. We first use a propagator method to obtain coarse angle and range estimates in the data domain. Next, the coarse estimates are used as initialized parameters instead of the traditional TALS algorithm random initialization to reduce iterations and accelerate convergence. Finally, fine angle and range estimates are derived and automatically paired. Compared to the traditional TALS algorithm, the proposed FC-TD algorithm has lower computational complexity with no estimation performance degradation. Moreover, Cramer-Rao bounds are presented and simulation results are provided to validate the proposed FC-TD algorithm effectiveness.

Development of an Algorithm for the Automatic Quantity Estimation of Wall Rebar

  • Kim, Do-Yeong;Suh, Sangwook;Kim, Sunkuk;Lwun Poe Khant
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.83-94
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    • 2023
  • In order to devise a rebar usage optimization algorithm, it is necessary to calculate the exact rebar length and revise the arrangement of rebars into special lengths. However, the process of rearranging numerous rebars and manually calculating their quantities is time-consuming and requires significant human resources. To address this challenge, it is necessary to develop an algorithm that can automatically estimate the length of rebars and calculate their quantities. This study aims to create an automatic estimation algorithm that improves work efficiency while ensuring accurate and reliable calculations of rebar quantities. The algorithm considers various factors such as concrete cover, hook length, development length, and lapping length, mandated by the building codes, to calculate the quantity of rebars for wall structures. The effectiveness of the proposed method is validated by comparing the rebar quantities generated by the algorithm with manually calculated quantities, resulting in a difference rate of 1.14% for the hook case and 1.37% for the U-bar case. The implementation of this method enables fast and precise estimation of rebar quantities, adhering to relevant regulatory codes.

Robust Ultrasound Multigate Blood Volume Flow Estimation

  • Zhang, Yi;Li, Jinkai;Liu, Xin;Liu, Dong Chyuan
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제15권4호
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    • pp.820-832
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    • 2019
  • Estimation of accurate blood volume flow in ultrasound Doppler blood flow spectrograms is extremely important for clinical diagnostic purposes. Blood volume flow measurements require the assessment of both the velocity distribution and the cross-sectional area of the vessel. Unfortunately, the existing volume flow estimation algorithms by ultrasound lack the velocity space distribution information in cross-sections of a vessel and have the problems of low accuracy and poor stability. In this paper, a new robust ultrasound volume flow estimation method based on multigate (RMG) is proposed and the multigate technology provides detail information on the local velocity distribution. In this method, an accurate double iterative flow velocity estimation algorithm (DIV) is used to estimate the mean velocity and it has been tested on in vivo data from carotid. The results from experiments indicate a mean standard deviation of less than 6% in flow velocities when estimated for a range of SNR levels. The RMG method is validated in a custom-designed experimental setup, Doppler phantom and imitation blood flow control system. In vitro experimental results show that the mean error of the RMG algorithm is 4.81%. Low errors in blood volume flow estimation make the prospect of using the RMG algorithm for real-time blood volume flow estimation possible.

FMCCA 안테나 기반 캐스케이드 도래각 추정 알고리즘 (Cascade AOA Estimation Algorithm Based on FMCCA Antenna)

  • 김태윤;황석승
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.1081-1088
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    • 2021
  • 현대 무선통신 시스템은 대규모의 안테나 요소가 장착된 메시브 배열 안테나를 사용하여 다수의 사용자에게 원활한 통신 서비스를 지원하기 위해 빔형성 기술을 활용한다. 신뢰도 높은 빔형성 기술은 안테나로 입사되는 신호에 대한 도래각(Angle-of-Arrival : AOA) 정보가 필수적으로 요구되는데, 일반적으로 도래각 정보는 고분해 성능을 가지는 MUSIC(: Multiple Signal Classification)과 같은 도래각 추정 알고리즘을 통해 추정된다. MUSIC 알고리즘은 우수한 추정성능을 갖지만, 메시브 배열 안테나 사용 시 알고리즘의 급격한 복잡도 증가로 인해 실시간 도래각 추정이 어렵다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위해, 본 논문은 안테나 요소 ON/OFF 기능을 가지는 FMCCA(: Flexible Massive Concentric Circular Array) 안테나 기반의 캐스케이드 도래각 추정 알고리즘을 제안한다. 제안된 캐스케이드 AOA 추정 알고리즘은 전체 안테나 요소 중 일부 안테나 요소를 사용하는 CAPON 알고리즘과 전체 안테나 요소를 사용하는 Beamspace MUSIC 알고리즘으로 구성되며, 다양한 시나리오를 가정한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 알고리즘의 도래각 추정 성능을 검증한다.

이산 시간 선형 스위치드 시스템의 스위칭 신호 및 상태에 대한 강인한 추정 알고리즘 (Robust Estimation Algorithm for Switching Signal and State of Discrete-time Switched Linear Systems)

  • 이찬화;심형보
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권5호
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    • pp.214-221
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    • 2015
  • 본 논문에서는 측정 잡음에 의해서 출력 신호가 왜곡된 이산 시간 선형 스위치드 시스템의 스위칭 신호와 상태 변수를 관측하기 위한 강인한 추정 및 검출 기법을 제시한다. 첫째, 최소 거리 기준에 기초한 작동 모드 추정 알고리즘이 제안된다. 이 과정에서 모드의 추정값을 얻게 되고, 이를 이용하여 상태 변수 또한 관측할 수 있게 된다. 둘째, 주어진 스위치드 시스템의 작동 모드 변화 시점, 즉, 스위칭이 언제 발생하는지 검출하는 알고리즘이 고안된다. 시스템에 인가되는 측정 잡음이 유계라는 가정 하에, 제안된 추정 알고리즘은 주어진 스위치드 시스템의 작동 모드를 정확하게, 그리고 상태 변수를 근사적으로 추정하며, 검출 알고리즘은 실제 스위칭이 발생한 후, 미리 정해진 지연 시간이 지나가기 전에 스위칭 시간을 검출할 수 있다.

소나 표적의 특징정보추출을 위한 진화적 PSR 추정 알고리즘 (Evolutionary PSR Estimation Algorithm for Feature Extraction of Sonar Target)

  • 김현식
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.632-637
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    • 2008
  • 실제 시스템 적용에 있어서, 소나 표적의 특징정보추출을 위한 PSR(Propeller Shaft Rate) 추정 알고리즘은 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다. 즉, 주파수 스펙트럼 기반의 소나 표적 식별에 있어서 다중의 스펙트럼 선들로부터 기본 주파수와 그 고조파들로 구성된 하모닉군을 구별하는 깃은 필수적이면서도 어렵기 때문에 정확하고 효율적인 기본주파수 발견법을 요구한다. 나아가, 구조와 파라메터에 있어서 용이한 설계 절차를 요구한다 이 문제들을 해결하기 위해서 전문가 지식 및 진화 전략(ES : Evolution Strategy)을 이용하는 진화적인PSR 추정 알고리즘이 제안되었다. 제안된 알고리즘의 성능을 검증하기 위해서는 소나 표적의 PSR 추정이 수행되었다. 시뮬레이션 결과는 제안된 알고리즘이 실시간 시스템 적용에서 존재하는 문제점들을 효과적으로 해결할 수 있음을 보여준다.

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.

Time-Delay Estimation in the Multi-Path Channel based on Maximum Likelihood Criterion

  • Xie, Shengdong;Hu, Aiqun;Huang, Yi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권4호
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    • pp.1063-1075
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    • 2012
  • To locate an object accurately in the wireless sensor networks, the distance measure based on time-delay plays an important role. In this paper, we propose a maximum likelihood (ML) time-delay estimation algorithm in multi-path wireless propagation channel. We get the joint probability density function after sampling the frequency domain response of the multi-path channel, which could be obtained by the vector network analyzer. Based on the ML criterion, the time-delay values of different paths are estimated. Considering the ML function is non-linear with respect to the multi-path time-delays, we first obtain the coarse values of different paths using the subspace fitting algorithm, then take them as an initial point, and finally get the ML time-delay estimation values with the pattern searching optimization method. The simulation results show that although the ML estimation variance could not reach the Cramer-Rao lower bounds (CRLB), its performance is superior to that of subspace fitting algorithm, and could be seen as a fine algorithm.