Analysis of Quadratically Filtered Gradient Algorithm with Application to Channel Equalization

채널 등화기에 응용한 제2차 필터화 경사도 알고리즘의 해석

  • 김해정 (한양대학교 공과대학 전자공학과) ;
  • 이두수 (한양대학교 공과대학 전자공학과)
  • Published : 1994.01.01

Abstract

This paper analyzes the properties of such algorithm that corresponds to the nonlinear adaptive algorithm with additional update terns, parameterized by the scalar factors ${\alpha}1,\;and\;{\alpha}2$. The analysis of concergence leads to eigenvalues of the transition matrix for the mean filter coefficient vector. Regions in which the algorithm becomes stable are demonstrated. The time constant is derived and the computational complexity of the QFG algorithm is compared with those of the conventional LMS. sign, and LFG algorithm. The properties of convergence in the mean square error is derived and the neccessary condition for the CFG algorithm to be stable is attaned. In the computer simulation a channel equalization is utilized to demonstrate the performance feature of the QFG algorithm. The QFG algorithm has the more computational complexities but the faster convergence speed than LMS and LFG algorithm. Since the QFG algorithm has smoother convergence, it may be useful in case where error bursting is a problem.

본 논문에서는 스칼라 인수 ${\alpha}1,\;{\alpha}2$를 매개변수화하여 갱신항을 첨가한 비선형 적응 알고리즘의 특성을 분석한다. 수렴 특성의 해석에서 평균 필터계수 벡터에 대하여 전이행열의 고유치가 기술된다. 그 알고리즘이 안정하기 위한 범위도 증명된다. 본 알고리즘의 시정수도 유도되고, sign 알고리즘, 기존의 LSM 알고리즘, LFG 알고리즘의 계산량도 비교해 본다. 평균자승의 수렴특성을 해석하고 평균자승 순환식과 초과 평균자승 오차(excess mean square error) 표현식을 유도하고 본 알고리즘이 안정하기 위한 조건도 정한다. 컴퓨터 모의실험(simulation)에서 채널 등화기를 이용하여 QFG 알고리즘의 성능 특성을 보여준다. QFG 알고리즘이 부드러운(smooth) 수렴특성을 가지기 때문에 버스트 오차(error bursting)가 문제가 되는 경우에 유용하다.

Keywords