비선형 적응 여파기 설계를 위한 최소평균자승에러의 알고리듬 수학적 표현

Abstract

본 논문에서는 최소평균자승에러 (MMSE)을 이용한 비선형 적응 여파기 (non-linear filter with ISI canceller) 시스템 설계를 위한 알고리듬을 수학적으로 표현하고자한다. 또한 무선통신 전송상에서 발생하는 신호 다중경로지연 확산 현상을 고려하여 다중 안테나 시스템(dual diversity antenna)을 적용하였다. 일반적으로 채널 모델을 가우시안으로 설정하여 시스을 설계한다. 그러나 무선통신 시스템은 자연환경 또는 지역적인 작은 변화에 의해 신호의 세기가 다양하게 변조되기 때문에 일정한 패턴의 잡음 모델설정으로 한 시스템 설계는 다소 무리가 따를 것으로 본다. 본 논문에서는 좀더 현실적인 상황을 고려하여 일정한 패턴을 지니지 않는 모델(nongaussian)을 설정하여 시스템 구현에 필요한 알고리듬을 수학적으로 표현하였다. 이는 어떠한 환경에서도 적용이 가능할 것이며 다양한 분야에 응용이 될 것으로 본다. 본 논문의 내용을 간략하게 정리해보면, 비가우시안 잡음 모델이므로 수신된 표본 (observables)의 분포가 유한한 집합(mean, variance)으로 정의 될 수 없기 때문에, 대신 r-차의 표본 공간을 quantiles에 바탕을 둔 벡터 양자화 (vector quantization)를 이용하여 유한개의 같은 확률을 갖는 독립적인 영역으로 나눈다. 여기에서 이용될 알고리듬은 Robbins Monro Stochastic Approximation (RMSA)이며 이 알고리듬에 의해 추정된 quantiles와 조건부의 부분 평균치(conditional partition moments)을 이용하여 감쇄함수 (regression function)을 구분 근사화(piecewise approximation)로 변형하고 이를 바탕으로 하여 시스템의 계수를 구한다. 성능 실험을 위하여 Monte-Carlo 시뮬레이션 방법을 이용하였다.

In this paper, we show how to derive non-linear minimum mean square error (MMSE) algorithm (including ISI canceller) numerically for designing an adaptive filter combined with postdetection diversity reception. Due to intersymbol interference (ISI) produced by multipath channel delay spread and irregular additive noise in mobile communication, we assume nongaussian noise as a channel model in this paper. Bacause of nongaussian noise, it is very difficult to obtain the functional form of the underlying distributions associated with the observables. Instead of trying to find a finite set of parameters, we use the sample space which is equiprobably partitioned into finite number of independent regions based on vector quantization (VQ) and quantiles which is estimated by Robbins Monro Stochastic Approximation (RMSA). We use the 6?? Chebychev filter to generate ISI components for computer simulation. Monte-Carlo simulation was used to show the performance of system suggested here.

In this paper, we show how to derive non-linear minimum mean square error (MMSE) algorithm (including ISI canceller) numerically for designing an adaptive filter combined with postdetection diversity reception. Due to intersymbol interference (ISI) produced by multipath channel delay spread and irregular additive noise in mobile communication, we assume nongaussian noise as a channel model in this paper. Bacause of nongaussian noise, it is very difficult to obtain the functional form of the underlying distributions associated with the observables. Instead of trying to find a finite set of parameters, we use the sample space which is equiprobably partitioned into finite number of independent regions based on vector quantization (VQ) and quantiles which is estimated by Robbins Monro Stochastic Approximation (RMSA). We use the 6?? Chebychev filter to generate ISI components for computer simulation. Monte-Carlo simulation was used to show the performance of system suggested here.