• 제목/요약/키워드: variable adaptive step length

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가변블록을 이용한 가변 스텝사이즈 LMS 알고리듬의 스텝사이즈 갱신 (Step-size Updating in Variable Step-size LMS Algorithms using Variable Blocks)

  • 최훈;김대성;배현덕
    • 전기전자학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.111-118
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    • 2002
  • 본 논문은 가변 스텝사이즈 LMS (Least Mean Square) 알고리듬의 스텝사이즈 결정시 추가되는 계산량을 줄이기 위해 가변 블록을 사용하는 방법을 제안한다. 이 방법에서는 블록 길이를 스텝사이즈의 변화에 반비례하도록 하여 기존의 가변 스텝사이즈 알고리듬의 수렴속도와 정상상태 오차에 대해 성능의 저하 없이 계산량을 줄이고자 한다. 그리고 평균이 영인 백색 가우시안 입력신호 환경하에서 LMS 기반 적응 알고리듬의 초기 스텝사이즈를 최적으로 구하는 방법을 제안한다. 제안한 방법의 우수성을 입증하기 위한 컴퓨터 모의 실험을 통해 기존의 가변 스텝사이즈 알고리듬과 수렴속도, 계산량 면에서 성능을 평가한다.

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Large deflections of spatial variable-arc-length elastica under terminal forces

  • Phungpaingam, Boonchai;Athisakul, Chainarong;Chucheepsakul, Somchai
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제32권4호
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    • pp.501-516
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    • 2009
  • This paper aims to study the large deflections of variable-arc-length elastica subjected to the terminal forces (e.g., axial force and torque). Based on Kirchhoff's rod theory and with help of Euler parameters, the set of nonlinear governing differential equations which free from the effect of singularity are established together with boundary conditions. The system of nonlinear differential equations is solved by using the shooting method with high accuracy integrator, seventh-eighth order Runge-Kutta with adaptive step-size scheme. The error norm of end conditions is minimized within the prescribed tolerance ($10^{-5}$). The behavior of VAL elastica is studied by two processes. One is obtained by applying slackening first. After that keeping the slackening as a constant and then the twist angle is varied in subsequent order. The other process is performed by reversing the sequence of loading in the first process. The results are interpreted by observing the load-deflection diagram and the stability properties are predicted via fold rule. From the results, there are many interesting aspects such as snap-through phenomenon, secondary bifurcation point, loop formation, equilibrium configurations and effect of variable-arc-length to behavior of elastica.

피드백을 결합한 CPG 기반의 적응적인 휴머노이드 로봇 보행 (CPG-based Adaptive Walking for Humanoid Robots Combining Feedback)

  • 이재민;서기성
    • 전기학회논문지
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    • 제63권5호
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    • pp.683-689
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    • 2014
  • The paper introduces dynamic generation technique of foot trajectories for humanoid robots using CPG(Central Pattern Generator) and proposes adaptive walking method for slope terrains combining a feedback network. The proposed CPG based technique generates the trajectory of foot in the Cartesian coordinates system and it can change the step length adaptively according to the feedback information. To cope with variable slope terrains, the sensory feedback network in the CPG are designed using the geometry relationship between foot position and body center position such that humanoid robot can maintain its stability. To demonstrate the effectiveness of the proposed approach, the experiments on humanoid robot Nao are executed in the Webot simulation. The performance and motion features of the CPG based approach are compared and analyzed focusing on the adaptability in slope terrains.

HD급 영상을 효율적으로 복호하기 위한 CAVLC 복호화기 VLSI 설계 (Efficient CAVLC Decoder VLSI Design for HD Images)

  • 오명석;이원재;김재석
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권4호통권316호
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    • pp.51-59
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    • 2007
  • 본 논문에서는 H.264/AVC 엔트로피 부호화기의 베이스라인(Baseline)과 익스텐디드(Extended) 프로파일에서 사용되는 내용 기반 가변 길이 부호화(CAVLC: Context-based Adaptive Variable Length Coding)의 하드웨어 기반 복호화기 구조를 제안한다. 기존에 제안되었던 CAVLC 복호화기 하드웨어 구조는 5단계의 블록으로 설계되어 있고, 각 블록들이 유효비트를 얻기 위해서는 컨트롤러블록과 Accumulator블록을 거쳐 구해진다. 이때 레지듀얼 계수가 많을수록 이 과정을 여러 번 반복하게 되기 때문에 복호화 효율이 떨어진다. 본 논문에서는 이러한 유효비트를 구하는 과정을 줄이기 위해 2가지 방법을 제안한다. 한 가지 방법은 5단계로 이루어져 있던 블록을 4단계의 블록으로 줄이는 것이고 다른 한 가지 방법은 컨트롤러에 의한 덧셈 연산단계를 생략함으로써 블록별 유효비트를 효율적으로 구하는 것이다. 제안된 방법을 적용한 구조에 실험한 결과 하드웨어의 크기는 비슷하면서 하나의 매크로블록을 처리하는데 요구되는 평균 사이클 수가 기존의 방식보다 약 26% 줄었고 0.18um 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과 14.2K 게이트를 가졌다.

가변 블록 길이 부호어의 연속 복호를 위한 가변형 Reed-Solomon 복호기 (A Versatile Reed-Solomon Decoder for Continuous Decoding of Variable Block-Length Codewords)

  • 송문규;공민한
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권3호
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    • pp.187-187
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    • 2004
  • 이 논문에서는 임의의 블록 길이 n과 메시지 길이 k를 갖는 Reed-Solomon (RS) 부호를 연속적으로 복호하도록 프로그램 될 수 있는 가변형 RS 복호기의 효율적인 구조를 제안한다. 이 복호기는 단축형 RS 부호의 복호를 위해 영을 삽입할 필요가 없도록 하며, 변수 n과 k, 결과적으로 에러정정 능력 t의 값들을 매 부호어 블록마다 변화시킬 수 있다. 복호기는 수정 유클리드 알고리즘(modified Euclid's algorithm; MEA)을 기반으로 한 3단계 파이프라인 처리를 수행한다. 각 단계는 분리된 클럭에 의해 구동될 수 있으므로 단계 2 그리고/또는 단계 3에 고속 클럭을 사용함으로써 단지 2단계의 파이프라인 처리로 동작시킬 수 있다. 또한 입출력에서 서로다른 클럭을 사용하는 경우에도 사용할 수 있다. 각 단계는 가변 블록 길이를 갖는 RS 부호를 복호하기에 적합한 구조를 갖도록 설계되었다. 변화하는 t 값을 위해 MEA의 새로운 구조가 설계된다. MEA 블록에서 천이 레지스터들의 동작 길이는 하나 감소되었으며, t의 서로 다른 값에 따라서 변화될 수 있다. 간단한 회로로써 동작 속도를 유지하기 위해 MEA 블록은 재귀적 기법과 고속 클럭킹 기법을 사용한다. 이 복호기는 버스트 모드 뿐 아니라 연속 모드로 수신된 부호어를 복호할 수 있으며, 과 가변성으로 인해 다양한 분야에서 사용될 수 있다. GF($2^8$) 상에서 최대 10의 에러정정 능력을 갖는 가변형 RS 복호기를 VHDL로 설계하였으며, FPGA 칩에 성공적으로 합성하였다.

가변 블록 길이 부호어의 연속 복호를 위한 가변형 Reed-Solomon 복호기 (A Versatile Reed-Solomon Decoder for Continuous Decoding of Variable Block-Length Codewords)

  • 송문규;공민한
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권3호
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    • pp.29-38
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    • 2004
  • 이 논문에서는 임의의 블록 길이 n과 메시지 길이 k를 갖는 Reed-Solomon (RS) 부호를 연속적으로 복호하도록 프로그램 될 수 있는 가변형 RS 복호기의 효율적인 구조를 제안한다. 이 복호기는 단축형 RS 부호의 복호를 위해 영을 삽입할 필요가 없도록 하며, 변수 n과 k, 결과적으로 에러정정 능력 t의 값들을 매 부호어 블록마다 변화시킬 수 있다. 복호기는 수정 유클리드 알고리즘(modified Euclid's algorithm; MEA)을 기반으로 한 3단계 파이프라인 처리를 수행한다. 각 단계는 분리된 클럭에 의해 구동될 수 있으므로 단계 2 그리고/또는 단계 3에 고속 클럭을 사용함으로써 단지 2단계의 파이프라인 처리로 동작시킬 수 있다. 또한 입출력에서 서로다른 클럭을 사용하는 경우에도 사용할 수 있다. 각 단계는 가변 블록 길이를 갖는 RS 부호를 복호하기에 적합한 구조를 갖도록 설계되었다. 변화하는 t 값을 위해 MEA의 새로운 구조가 설계된다. MEA 블록에서 천이 레지스터들의 동작 길이는 하나 감소되었으며, t의 서로 다른 값에 따라서 변화될 수 있다. 간단한 회로로써 동작 속도를 유지하기 위해 MEA 블록은 재귀적 기법과 고속 클럭킹 기법을 사용한다. 이 복호기는 버스트 모드 뿐 아니라 연속 모드로 수신된 부호어를 복호할 수 있으며, 과 가변성으로 인해 다양한 분야에서 사용될 수 있다. GF(2$^{8}$ ) 상에서 최대 10의 에러정정 능력을 갖는 가변형 RS 복호기를 VHDL로 설계하였으며, FPGA 칩에 성공적으로 합성하였다.

A CONSTRUCTION METHOD OF MULTIPLE CONTROL SYSTEMS USING PARTIAL KNOWLEDGE UPON SYSTEM DYNAMICS

  • Yoshisara, Ikuo;Indaba, Masaaki;Aoyama, Tomoo;Yasunaga, Moritoshi
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1999년도 제14차 학술회의논문집
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    • pp.73-78
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    • 1999
  • This paper presents an effective construction method of adaptive multiple control systems utilizing some knowledge upon the plants. The adaptive multiple control system operates plants un-der widely changing environmental conditions. The adaptive multiple control system is composed of a family of candidate controllers together with a supervisor. The system does not require any identification schemes of environmental conditions. Monitoring outputs of the plant, the supervisor switches from one candidate controller to another, The basic ideas of adaptation are as follows: (1)each candidate controller is prepared for each environmental condition in advance; (2)the supervise. applies a sequence of speculative controls to the plant with candidate controllers just after the start of control or just after the detection of a change in the environmental condition. Each candidate controller can keep the system stable during one-step period of the speculative control and the most appropriate candidate controller for the environmental condition to which the system is exposed can be selected before the last trial of speculative control step comes to an end. We proposed a construction method of adaptive multiple control system without any knowledge of plant dynamics and applied the method to a cart-pole balancing problem and a vehicle anti skid braking system. In real applications, as we can often easily obtain a piece of knowledge upon plant dynamics beforehand, we intend to extend the method such that multiple control systems can be efficiently designed using the knowledge. We apply the new idea to the cart-pole balancing problem with variable length of the pole. The simulation experiments lead us to the conclusion that the new attempt can reduce the manpower to design the candidate controllers for adaptive multiple control systems.

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Simultaneous optimal damper placement using oil, hysteretic and inertial mass dampers

  • Murakami, Yu;Noshi, Katsuya;Fujita, Kohei;Tsuji, Masaaki;Takewaki, Izuru
    • Earthquakes and Structures
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    • 제5권3호
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    • pp.261-276
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    • 2013
  • Oil, hysteretic and inertial mass dampers are representatives of passive dampers used for smart enhancement of seismic performance of building structures. Since oil dampers have a nonlinear relief mechanism and hysteretic dampers possess nonlinear restoring-force characteristics, several difficulties arise in the evaluation of buildings including such dampers. The purpose of this paper is to propose a practical method for simultaneous optimal use of such dampers. The optimum design problem is formulated so as to minimize the maximum interstory drift under design earthquakes in terms of a set of damper quantities subject to an equality constraint on the total cost of dampers. The proposed method to solve the optimum design problem is a successive procedure which consists of two steps. The first step is a sensitivity analysis by using nonlinear time-history response analyses, and the second step is a modification of the set of damper quantities based upon the sensitivity analysis. Numerical examples are conducted to demonstrate the effectiveness and validity of the proposed design method.

Joint Compensation of Transmitter and Receiver IQ Imbalance in OFDM Systems Based on Selective Coefficient Updating

  • Rasi, Jafar;Tazehkand, Behzad Mozaffari;Niya, Javad Musevi
    • ETRI Journal
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    • 제37권1호
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    • pp.43-53
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    • 2015
  • In this paper, a selective coefficient updating (SCU) approach at each branch of the per-tone equalization (PTEQ) structure has been applied for insufficient cyclic prefix (CP) length. Because of the high number of adaptive filters and their complex adaption process in the PTEQ structure, SCU has been proposed. Using this method leads to a reduction in the computational complexity, while the performance remains almost unchanged. Moreover, the use of set-membership filtering with variable step size is proposed for a sufficient CP case to increase convergence speed and decrease the average number of calculations. Simulation results show that despite the aforementioned algorithms having similar performance in comparison with conventional algorithms, they are able to reduce the number of calculations necessary. In addition, compensation of both the channel effect and the transmitter/receiver in-phase/quadrature-phase imbalances are achievable by these algorithms.

2단 적응 등화기의 직렬 연결에 의한 MMA 알고리즘의 수렴 속도 개선 (Convergence Speed Improvement in MMA Algorithm by Serial Connection of Two Stage Adaptive Equalizer)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.99-105
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    • 2015
  • 본 논문에서는 nonconstant modulus 신호를 대상으로 채널의 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 보상하기 위한 MMA (Multiple Modulus Algorithm) 적응 등화기를 가변 적응 스텝 크기를 적용하지 않고 2단의 직렬 연결 형태로 구현하여 수렴 속도를 개선할 수 있는 mMMA (modified MMA)에 대하여 다룬다. 적응 등화기는 유한 차수의 탭 지연선에 의한 단일 디지털 필터로 구현되므로, 논문에서는 이를 2단의 직렬 연결 필터로 구현한 후 각 단에서는 MMA와 동일한 알고리즘으로 오차 신호를 얻은 후 필터 계수를 갱신하게 된다. 따라서 첫단에는 빠른 수렴 속도를 결정하며, 두 번째단에서는 첫단의 출력에 포함되어 있는 잔류 isi양을 최소화시키도록 탭 계수를 갱신한다. 이때 1단 시스템과 2단 시스템은 동일한 차수의 필터가 되도록 조정하면서 적응 등화 성능을 비교하였으며, 성능 비교를 위한 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 수렴 특성을 나타내는 잔류 isi, 최대 찌그러짐과 MSE, 채널의 신호대 잡음비에 따른 SER을 사용하였다. 시뮬레이션 결과 2단의 FIR 구조를 갖는 mMMA가 1단의 기존 MMA보다 등화 잡음에 의한 성상도를 제외한 모든 성능 지수에서 우월하며, 수렴 속도는 1.5~1.8배 정도 개선됨을 확인하였다.