Echo cancellation using a variable step-size NLMS algorithm.

(2000) Echo cancellation using a variable step-size NLMS algorithm. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
10401.pdf

Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

في هذا البحث تم عرض طريقة لإلغاء الصدى باستخدام خوارزمية موفقة لمربعات المتوسطات الصغرى المطبعة متغيرة حجم الخطوة (VSS-NLMS) . العديد من الخوارزميات المعروضة سابقاً لم تنل كثيراً من الاهتمام في التطبيق الفعلي بسبب ما تحتويه من تعقيد . على أن خوازرمية NLMS نالت حظاً وافراً من الاهتمام بسبب ما تمنحه من اتزان بين الأداء ودرجة التعقيد . ملغيات الصدى العادية ثابتة حجم الخطوة غالباً ما تنطوي على موازنة بين الخطأ والتقارب . خوازمية NLMS متغيرة حجم الخطوة المعروضة في هذا البحث تعطي أداء محسناً بالتخلص من مثل هذه الموازنة . تغير حجم الخطوة يمكن الخوارزمية من التقارب بصورة أسرع وفي ذات الوقت ينتج عنها خطأ استقراري أقل مقارنة بخوارزمية الخطوة ثابتة الحجم . تم عرض اشتقاق وتحليل خوارزمية (VSS-NlMS) ، ونتائج المحاكاة التي تدعم النتائج النظرية . أوضحت النتائج أن خوارزمية (VSS-LMS) تفوق خوارزمية NLMS أداء في كل من التقارب والخطأ في حالة أخذ حجم الخطوة قيماً ابتدائية صغيرة . غير أنه حينما يأخذ حجم الخطوة قيماً ابتدائية كبيرة فإن خوارزمية (VSS-NLMS) تظل تتقارب إلى خطأ استقراري أقل من خوارزمية NLMS ، ولكن بسرعة التقارب ذاتها .

English Abstract

In this work, an echo cancellation scheme using a variable step-size Normalized Least Mean-Square (VSS-NLMS) adaptive algorithm is proposed. Many algorithms proposed in the literature for this application were not given much attention in real-time applications due to their heavy complexities. The NLMS algorithm however, is given much attention because it has a good balance between performance and complexity. Conventional echo cancellers using a fixed step-size algorithm, usually results in a trade-off between residual error and speed of convergence. The variable step-size NLMS algorithm presented in this work gives an improved performance, eliminating such trade-off. The step-size variation makes it possible for the algorithm to converge faster and at the same time, yielding a lower steady-state error compared to the one obtained by the fixed step-size case. Derivations and analysis of the VSS-NLMS algorithm are presented and simulation results confirm the theoretical findings. The results indicate that the VSS-NLMS algorithm outperforms the traditional NLMS algorithm both in terms of convergence and steady-state error in case of low values of the step-size initializations. However, when high values of the step-size initializations are used, the VSS-NLMS algorithm still converge to a lower steady-state error than the traditional NLMS algorithm, but with same speed of convergence.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Electrical
Department: College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor: Zerguine, Azzedine
Committee Members: Halawani, Talal O. and Hassan, Essam El-Din and Bettayeb, Mammar and Al-Semari, Saud A.
Depositing User: Mr. Admin Admin
Date Deposited: 22 Jun 2008 14:04
Last Modified: 01 Nov 2019 14:00
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/10401