research centers


Search results: Found 9

Listing 1 - 9 of 9
Sort by

Article
1-D Systolic Arrays Design of LMS Adaptive (FIR) Digital Filtering
مصفوفة من المعالجات المتوازية ذات البعد الواحد(1-D) لترشيح الإشارات الرقميةبطريقة ألـ(FIR) باستخدام خوارزمية ألـ LMS

Loading...
Loading...
Abstract

This paper extends the 1-D systolic array approach with a method of systematic linear design of systolic algorithms. Past methods for mapping the Least-Mean-Square (LMS) Adaptive Finite-Impulse-Response (FIR) filter onto parallel and pipelined architectures either introduce delays in the coefficients updates or have excessive hardware requirements. In this article, we describe an efficient 1-D systolic array for the LMS adaptive FIR filter that produces the same output and error signals as produced by the standard LMS adaptive filter architecture with single assignment form of processor functions.
The proposed systolic architectures that are designed operate on a block-by-block basis and makes use of the flexibility in the design, which takes the inner product step (convolution sum) of the tap weight vector and the tap input vector in the design consideration. It enables us to extract more than one algorithm for the same problem. The input and output data flow sequentially and continuously into and out of the systolic arrays at the system clock rates, during each clock period, processing element of the same type operates in parallel. The most computationally demanding among them performs only two consecutive multiplications and two additions/subtractions per clock period, thereby allowing a very high throughput and very fast block signal processing to be achieved at the expense of a delay of L samples between the input and output and 100% utilization, L being the block size.

هذه المقالة تقيّم هيكلية المصفوفات المتوازية ذات البعد (1-D) مع طريقة تصميم الخوارزميات الخطية المتوازية. أن الطرق المستخدمة لتحويل المرشح ذو النوع (FIR) وباستخدام تقنية مربع أدنى معدل إلى هيكلية متوازية وتركيب يشبه بعمله طريقة الملء والتفريغ الأنبوبي, ترافقها أما تأخيرات زمنية في تجديد قيم المعاملات للمرشح أو تحتاج إلى متطلبات مادية (دوائر خارجية) إضافية.في هذا التصميم, حددنا مصفوفة من المعالجات المتوازية ذات البعد الواحد (1-D) للمرشح الملائم (LMS) والذي يملك خواص إشارات الإخراج والخطأ مشابه لتلك المتولدة في حالة التصميم الاعتيادي للمرشح القياسي الملائم (LMS) وذلك باستخدام صيغة منفردة من معادلات المرشح. أن معمارية المصفوفة المفروضة تعمل على أساس دخول البيانات مجموعة بعد مجموعة بالاستفادة من خواص مرونة التصميم, والذي بدوره يعتمد على خطوة الالتفاف الرياضي (CONVOLUTION SUM) بين متجه الإدخالات ومتجه المعاملات للمر شح, والتي مكنتنا من استخراج أكثر من خوارزمية واحدة لنفس المسألة.أن الانسياب المتسلسل والمستمر للإدخال والإخراج من والى خارج المنظومة تعتمد على معدل نبضات المنظومة, خلال كل فترة زمنية فأن العناصر المعالجة لنفس النوع تعمل بشكل متوازي. أن الحسابات الرياضية تطلبت عمليتي ضرب متتابعتين وعمليتي جمع/طرح لكل نبضة زمنية وهذا ينتج معدل إخراج عالي جدا" ومنظومة معالجات سريعة جدا" مقابل تأخير زمني مقداره L من النماذج (Samples) بين الإدخال والإخراج وكذلك كفاءة 100% .


Article
Multidimensional Systolic Arrays of LMS AlgorithmAdaptive (FIR) Digital Filters
المصفوفات المتعددة الأبعاد من المعالجات المتوازية لخوارزمية أقل مربع المعدل للمرشح الرقمي المكيف ذات الاستجابة المحدودة الإخراج

Authors: Bakir A. R. Al-Hashemy باقر عبدالرسول الهاشمي --- Riyadh A.H. AL-Helali رياض علي عبد الحسين الهلالي
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2009 Volume: 5 Issue: 1 Pages: 83-93
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

A multidimensional systolic arrays realization of LMS algorithm by a method of mapping regular algorithm onto processor array, are designed. They are based on appropriately selected 1-D systolic array filter that depends on the inner product sum systolic implementation. Various arrays may be derived that exhibit a regular arrangement of the cells (processors) and local interconnection pattern, which are important for VLSI implementation. It reduces latency time and increases the throughput rate in comparison to classical 1-D systolic arrays. The 3-D multilayered array consists of 2-D layers, which are connected with each other only by edges. Such arrays for LMS-based adaptive (FIR) filter may be opposed the fundamental requirements of fast convergence rate in most adaptive filter applications.

تتضمن المقالة تصميم منظومات بشكل مصفوفات من المعالجات (الخلايا الانقباضية في جسم الإنسان) لخوارزمية مربع أدنى معدل للمرشح الرقمي وذلك باستخدام طريقة بتمثيل (تحويل) الخوارزميات الرياضية المنضمة (المرتبة) إلى منظومة من المعالجات المتوازية.بلأعتماد على مصفوفة المعالجات الأحادية الأبعاد للمرشح الرقمي والذي بدوره يعتمد في عمله على مجموع حاصل ضرب مصفوفة الإخراج, تم أشتقاق مجموعة أنواع من المصفوفات والتي تشكل ترتيب منظم من المعالجات (الخلايا) وطريقة الارتباط الداخلي بين هذه الخلايا والتي تجعلها مهمة الاستخدام في دوائر التكامل القياسية الكبيرة جدا" (VLSI). إن الزمن المستغرق للحصول على قيمة واحدة قد أنخفض وكذلك معدل الإخراج قد ازداد مقارنة" بمصفوفات ذات الأبعاد الأحادية. إن المصفوفة الثلاثية الأبعاد والمتعددة الطبقات تتألف من طبقات ثنائية الأبعاد والتي ترتبط مع بعضها البعض عن طريق الحافات فقط, إن مثل هذه المصفوفات لخوارزمية مربع أدنى معدل للمرشح الرقمي يمكنها تلبية الاحتياجات في تسريع معدل الاقتراب للناتج النهائي في معظم تطبيقات المرشحات الرقية الملائمة.


Article
Removing 0.5 Hz Baseline Wander From ECG Signal Using Multistage Adaptive Filter

Author: H. H. Abbas
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2011 Volume: 29 Issue: 11 Pages: 2312-2328
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper deals with the implementation of software system to remove 0.5 Hz baseline wander noise from the ECG signal using multistage adaptive filter. At start, a single stage adaptive filter has been implemented and the performance of the implemented system has been checked for changing the values of noise levels, the convergence factor of the adaptive algorithm, and the length of the adaptive filter.From testing results it is clear that the performance of the implemented system changes by the above factors values.Then an adaptive filter with the best values for the above factors has been used as a prototype to build multistage filter.The resulted multistage adaptive filter has been tested to prove its capability to remove 0.5 Hz baseline wander noise as compared with single stage adaptive filter. From testing results, it is clear that multistage filter gives better results than single stage filter.


Article
Implementation Of A Recursive Data Of Adaptive Qrd-Rls Algorithm Using Hdl Coder
بناء صيغة معدلة لخوارزمية (تفكيك الرد السريع- بأقل تكرارية التربيعِ) باستخدام شفرة (HDL)

Authors: Musa Hadi Wali موسى هادي والي --- Mohammad Hussein Ali محمد حسين علي --- Ali Khalid Jassim علي خالد جاسم
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2013 Volume: 17 Issue: 5 Pages: 80-91
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

Matrix inversion is a common function found in many algorithms used in wireless communication systems. As Field Programmable Gate Array (FPGA) become an increasingly attractive platform for wireless communication, it is important to understand the tradeoffs in designing a matrix inversion core on an FPGA. In this paper, a configurable Field Programmable Gate Array (FPGA)-based hardware architecture for matrix inversion is presented (download without data input). The proposed architecture of this algorithm has been design using Matlab-Simulink 7.8(R2009a) to deal with parallel structure. The design has been converted to behavioral VHDL coding style, as will as a VHDL test bench using Simulink HDL Coder tool to realize hardware directly from Simulink design. The use of Squared Givens rotations and a folded systolic array makes this architecture very suitable for FPGA implementation. Input is a matrix of complex, floating point values. The matrix inversion design can achieve throughput of 0.14Mupdates per second on a state of the art Altera Cyclone III (EP3C12F780C7) FPGA running at 125 MHz and studies a class of Q(N) approximate QR-based least squares (A-QR-LS) algorithm recently. It is shown that the A-QR-LS algorithm is equivalent to a normalized LMS algorithm with time-varying step sizes and element-wise normalization of the input signal vector.

في كثير من الخوارزميات التي تستخدم في نظم الاتصالات اللاسلكية تحتاج إلى استخدام عكس مصفوفة ذات إبعاد كبيرة وخاصة عند استخدام تعامد التردد المتعدد في التقسيم العمودي (OFDM) التي تستخدم الموجات الكهرومغناطيسية ذات النطاق العريض, وكذلك في استخدام متعدد الإدخال ومتعدد الإخراج((MIMO. لكي يتم تنفيذ هذه الاستخدامات في مصفوفة البوابات المبرمجة موقعيا (FPGA) التي تحتاج إلى عكس مصفوفة ذات إبعاد كبيرة, فقد تم تصميم مصفوفة ذات إبعاد ( 8×8 ) وعكسها باستخدام ((Squared Given rotations والتي تكون مناسبة في التنفيذ لمصفوفة البوابات المبرمجة موقعيا, وقد تم تنفيذ هذه المصفوفة باستخدام (Mat lab - Simulink ) ومن ثم تحويلها إلى ( VHDL Coding) وتنفيذها باستخدام ((Alter a Cyclone III (EP3C12F780C7 )) وبمعدل التغير 0.14 للثانية الواحدة والتردد125 MHz.وكذلك تم تحليل ودراسة وتطوير خوارزمية (Approximate QR-based Least Squares A-QR-LS) من خلال استخدام ((LMSالتي تقلل من الوقت وكذلك سرعة معالجة أشارات الإدخال.


Article
Comparison of the RLS and LMS Algorithms to Remove Power Line Interference Noise from ECG Signal
المقارنه بين خوارزمية (اقل معدل تربيع) و خوارزمية (تكرار اقل تربيع)لازالة ضوضاء قدرة الخط ألتداخلي من اشارة تخطيط القلب

Author: Noor K. Muhsin نور كمال محسن
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2010 Volume: 6 Issue: 2 Pages: 51-61
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Biomedical signal such as ECG is extremely important in the diagnosis of patients and is commonly recorded with a noise. Many different kinds of noise exist in biomedical environment such as Power Line Interference Noise (PLIN). Adaptive filtering is selected to contend with these defects, the adaptive filters can adjust the filter coefficient with the given filter order. The objectives of this paper are: first an application of the Least Mean Square (LMS) algorithm, Second is an application of the Recursive Least Square (RLS) algorithm to remove the PLIN. The LMS and RLS algorithms of the adaptive filter were proposed to adapt the filter order and the filter coefficients simultaneously, the performance of existing LMS algorithm of the adaptive filters cause completely removing of the PLIN comparing with the RLS algorithm that reducing the noise level only.

الاشارات الطبيه مثل اشارة تخطيط القلب مهمه جدا في تشخيص المرضى و عادة تسجل معها ضوضاء. هناك الكثير من انواع الضوضاء التي تسجل في البيئه الطبيه مثل ضوضاء قدرة الخط ألتداخلي. المرشحات المتكيفه اختيرت للتغلب على هذه العيوب، المرشحات المتكيفه بامكانها تغيير معاملات المرشح مع اعطاء رتبة المرشح. المهمه الاولى في هذا البحث هو تطبيق خوارزمية (اقل معدل تربيع)، المهمه الثانيه في هذا البحث هو تطبيق خوارزمية (تكرار اقل تربيع) لازالة ضوضاء قدرة الخط ألتداخلي. خوارزمية (اقل معدل تربيع) و خوارزمية (تكرار اقل تربيع) للمرشحات المتكيفه اختيرت لتهىء رتبة المرشح و عوامله بشكل متزامن. اداء خوارزمية (اقل معدل تربيع) تؤدي الى ازالة ضوضاء قدرة الخط ألتداخلي نهائيا مقارنة بخوارزمية (تكرار اقل تربيع) التي تؤدي الى تقليل مستواه فقط.


Article
Performance Improvements of Adaptive Fir Equalizer Using Modified Version of VSSLMS Algorithm

Author: Thamer M.J. Al-anbaky
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2007 Volume: 13 Issue: 4 Pages: 1889-1900
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper possible improvements in the performance of adaptive Linear Equalizer (LE) and Decision Feed Back Equalizer (DFE) are reported. A modified Least Mean Square (LMS) algorithm incorporating a recursively adjusted adaptation step size based on rough estimate of the performance surface gradient square is proposed. The first proposed algorithm was called Adjusted Step Size LMS (ASSLMS) which used single adjusted step size for all weight coefficients. The second proposed algorithm was called Distributed Step Size LMS algorithm (DSSLMS). This algorithm (i.e. DSSLMS) will distribute the resultant variable step size in an exponential form among all weights of the adaptive filter such that each weight coefficient has its own step size. These proposed algorithms through computer simulation results shows favorable performance than traditional LMS algorithm and another Variable Step Size LMS (called VSSLMS) algorithm in terms of fast convergence time, less miss-adjustment in steady state, and good tracking ability.


Article
Moidiefied Version of Adjusted Step Size LMS Algorithm (MASSLMS) for Adaptive Linear FIR Equalizer
نسخة معدلة من خوارزمية اقل معدل للتربيع ذات معامل الخطوة المتغيرة زمنيا لمنظومة المكافىء الخطية

Author: Thamer M. Jamel
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2009 Volume: 15 Issue: 3 Pages: 3907 -3918
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper a Modified version of Adjusted Step Size Least Mean Square algorithm (MASSLMS) is proposed which overcome and avoid one of the drawback of the standard LMS and our previous proposed algorithm Adjusted Step Size Least Mean Square algorithm (ASSLMS). This drawback is the requirement of a statistical knowledge of the input signal prior to the starting training of the algorithm which is necessary to determine the fixed value of the maximum step size (i.e. the upper bound value) in the initialization stage of the ASSLMS algorithm. In this proposed algorithm an appropriate time varying value of the maximum step size was calculated based on inversely proportional of the instantaneous energy of the input signal vector. Then this time varying upper bound value of the step size is used to guarantee the stability of adjusted step size of the algorithm which is a recursively adjusted based on rough estimate of the performance surface gradient square . The proposed algorithm does not need trial and error for choosing the value of the maximum step size (µMAX) compared with ASSLMS and standard LMS algorithms. The proposed algorithm shows through computer simulation results faster and low level of miss-adjustment in the steady state compared with LMS and ASSLMS for three different types of channel in adaptive linear equalizer system.

هذا البحث يركز على اقتراح نسخة معدلة من خوارزمية اقل معدل للتربيع ذات معامل الخطوة المتغيرة زمنيا لمنظومة المكافىء الخطية وسميت الخوارزمية المقترحة الجديدة باسم (MASSLMS ) وهي نسخة مطورة من اصل الخوارزمية التي سبق ان تم اقتراحها مسبقا من قبل الباحث نفسه وسميت في حينها باسم (ASSLMS ) . والهدف الاساسي من هذه الخوارزمية الجديدة هو حل مشكلة اختيار اعظم قيمة لمعامل الخطوة المتغيرة زمنيا (µMAX) حيث كان سابقا يتم اختيار قيمة ثابتة لها وعن طريق التجربة والخطاء . أما الان في هذه الخوارزمية المقترحة الجديدة فانه يتم تغيريها زمنيا وحسابها لكل عينة عن طريق حساب معكوس القدرة الكهربائية للاشارة الداخلة للمرشخ المتكيف . وبعد ذلك يتم استخدام هذه القيمة المتغيرة زمنيا للــ(µMAX) في تنفيذ بقية الخطوات اللازمة للخوارزمية . تعتبر عملية حساب الــ ( µMAX ) بهذه الطريقة مناسبة ومفضلة لانها ستتمكن من تعقب اي تغيير قد يحصل بالاشارة الداخلة مقارنة بالطريقة السابقة . اثبتت الخوارزمية المقترحة الجديدة من خلال برنامج المحكاة كفاءة بالاداء وخصوصا السرعة في التعلم افضل من خوارزمية اقل معدل للتربيع التقليدية المسماة بــ (LMS) وكذلك الخوارزمية المساة بــ (ASSLMS) لمنظومة المكافىء الخطية وباستخدام ثلاثة انواع مختلفة من قنوات الاتصال .


Article
COMBINED ADJUSTED STEP SIZE LMS ALGORITHM AND ACTIVE TAP DETECTION TECHNIQUE FOR ADAPTIVE NOISE CANCELLATION
دمج خوارزمية اقل معدل للتربيع ذات معامل الخطوة المتغير زمنيا مع تقنية كشف الاوزان الفعالة لمنظومة الغاء الضوضاء المتكيفة

Author: Thamer M. Jamel
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2010 Volume: 16 Issue: 1 Pages: 4557-4568
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper ,a new idea to combine Adjusted Step Size Least Mean Square (ASSLMS) algorithm with standard LMS active tap detection technique is presented .Then the combined method is used for estimating unknown time-invariant (stationary) and time varying (non- stationary) Finite Impulse Response (FIR) channel for adaptive noise cancellation (ANC) application. The focus of this paper is to improve the convergence rate and low level of the error in the steady state for the popular LMS adaptive filter. The simulation results have shown improvement on the convergence rate using the combined technique over both the ASSLMS algorithm and standard LMS active tap detection technique if they are used alone.

يقدم هذا البحث فكرة جديدة لدمج خوارزمية اقل معدل للتربيع ذات معامل الخطوة المتغير زمنيا مع تقنية كشف الاوزان الفعالة التي تكون قيمتها لاتساوي صفر . تم تطبيق هذه الفكرة على منظومة الغاء الضوضاء المتكيفة ولقناة غير متغيرة مع الزمن وكذلك تم تطبيقها مع قناة اخرى تكون متغيرة زمنيا" . من خلال برامج المحاكاة باستخدام الحاسوب تم الحصول على نتائج مشجعة وجيدة مقارنة مع تلك المستخلصة فيما لو تم استخدام الطرق انفة الذكر لوحدها . التحسن في الاداء كان من خلال الحصول على سرعة عالية في اداء الغاء الضوضاء والحصول على اقل مستوى لاشارة الخطاء في حالة استقرار (اوالمرحلة النهائية ) عمل المنظومة .


Article
A Study in the Effect of Step-Size of LMS Algorithm in Sparse Channel Estimation
دراسة تاثير حجم خطوة خوارزمية معدل التربيع الاقل في تحسين اداء القناة

Authors: Ahmed. A. Sadik أحمد علي صادق --- Ghaidaa. K. Salih غيداء كائن صالح --- Ahlam. R. Khazaal احلام رشيد غزال
Journal: Al-Ma'mon College Journal مجلة كلية المامون ISSN: 19924453 Year: 2012 Issue: 20 Pages: 301-312
Publisher: AlMamon University College كلية المامون الجامعة

Loading...
Loading...
Abstract

LMS algorithm for the estimation of a channel which impulse response is characterized by a large number of inactive tap coefficients is used as a base to this paper due to its relatively low computational complexity, good stability properties, and relatively good robustness against implementation errors.Detection, including tap decoupling technique is incorporated with LMS algorithm under colored input conditions to improve and increase the performance of LMS algorithm for channel estimation .This technique allows discrimination between active and inactive taps of the unknown channel and reverses the effect of the colored input signal. The main focuses of this paper is on studying the effect of the step-size (μ) of LMS algorithm, and the tap decoupling technique under colored input conditions.

تم استخدام الخوارزمية ((LMS لتخمين الوسط الناقل الذي يمتلك نبضة استجابة (impulse (response توصف بوساطة عدد كبيرمن المواقع غير الفعالة (inactive taps) كأساس لهذه المقالة وذلك بالنظرالى سهولة التطبيق العملي لها وهي ذات استقرارية عالية ، ثابتة الخصائص ضد التغييرات الخاطئة .أدمجت تقنية اسلوب التحري المتضمنة (tap decoupling) مع الخوارزمية (LMS) لتحسين وزيادة أنجاز الخوارزمية لتخمين الوسط الناقل . هذه التقنية تسمح بالتمييز بين المواقع الفعالة وغير الفعالة للوسط الناقل غير المعروف وعكس تأثير اﻹشارة الملونة.دراسة تأثير ((step-size parameter للخوارزمية (LMS) هو ما ركزت عليه هذه المقالة بصورة رئيسة.

Listing 1 - 9 of 9
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (9)


Language

English (5)

Arabic and English (4)


Year
From To Submit

2013 (1)

2012 (1)

2011 (1)

2010 (3)

2009 (2)

More...