Peningkatan unjukkerja algoritma adaptif XE-NLMF dengan penggunaan parameter daya gayut waktu

SETIAJI, F. Dalu, Prof. Adhi Susanto, M.Sc.,Ph.D

2006 | Tesis | S2 Teknik Elektro

Studi yang ekstensif tentang tapis adaptif telah menghasilkan penerapan yang luas dalam berbagai bidang rekayasa. Algoritma LMS, yang menggunakan rerata galat kuadrat (MSE) sebagai fungsi nilai, menjadi sangat populer karena kesederhanaannya. Sayangnya algoritma berbasis MSE hanya optimal pada lingkungan Gaussian . Algoritma tapis adaptif XE-NLMF, yang mempergunakan fungsi nilai berupa rerata galat pangkat empat, dapat mengungguli LMS khususnya jika terdapat derau sub-Gaussian. Ukuran langkah pada XE-NLMF dinormalisir oleh campuran daya galat dan daya sinyal yang dikendalikan oleh sepasang parameter daya konstan, λx dan λe=1-λx. Penelitian menunjukkan, nilai daya galat pada awal adaptasi lebih tinggi dibandingkan saat konvergens. Berdasarkan hal tersebut, tesis ini memodifikasi XENLMF menjadi algoritma yang disebut TV-NLMF, yang mempergunakan dua nilai λx, yaitu λx1 ≈ 0 pada awal adaptasi dan λx1 ≈ 1 sebelum atau menjelang konvergens tercapai. Hasil simulasi menunjukkan bahwa TV-NLMF mampu mengungguli XENLMF secara nyata terutama bila nilai SNR relatif rendah.

Interest in adaptive system, has led to a widespread use of adaptive techniques in many engineering fields. Least Mean Square (LMS) algorithm which is based on Mean Square Error (MSE) cost function became very popular due to its simplicity. Unfortunately, the MSE based algorithm is optimal under Gaussian environment only. An adaptive algorithm based on the mean fourth cost function called XENLMF (Normalized Least Mean Fourth) outperforms MSE based algorithm in the sub-Gaussian noise. The step size of XE-NLMF algorithm is normalized with respect to the mixture of signal power and error power controlled by two fixed power parameters (λx, λe=1-λx) . Studies showed that error power at the beginning of adaptation was higher than when convergence was reached. Hence this thesis proposes a modification of XE-NLMF named TV-NLMF (Time Varying-NLMF) which uses two power parameters, namely λx1 ≈ 0 at the beginning of adaptation and λx2 ≈ 1 before or near the convergence condition. Switching between them is determined by a value chosen from error magnitude smoothed by first order low pass filter. Simulation showed that TV-NLMF outperformed XE-NLMF especially when the SNR value was relatively low.

Kata Kunci : Algoritma Adaptif, XE, NLF, Daya Gayut Waktu, time varying power parameters.