Yariv   Ephraim

Professor

Department   of   Electrical   and  
Computer   Engineering  
MSN   1G5  
George   Mason   University  
4400   University   Drive  
Fairfax,   VA   22030-4444  

Email:   yephraim@gmu.edu


Office   Hours   Spring   2021:

Nguyen   Engineering   Building,   Room   3229 – (Online only via Blackboard in Spring 2021)

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Biographical   Sketch

Yariv Ephraim received the B.Sc. Cum Laude, the M.Sc. and the D.Sc. degrees in Electrical Engineering in 1977, 1979 and 1984, respectively, all from the Technion-Israel Institute of Technology, Haifa, Israel.  During 1984-1985 he was a Rothschild Post-Doctoral Fellow at the Information Systems Laboratory, Stanford University, Palo Alto, CA.  During 1979-1981 he was a researcher at RAFAEL, Haifa, Israel. During 1985-1993 he was a Member of Technical Staff at the Information Principles Research Laboratory, AT&T Bell Labs, Murray Hill, NJ.  In 1991 he joined George Mason University, Fairfax, VA, where he currently is Professor of Electrical and Computer Engineering.  He is a co-recipient of the 1999-2000  EURASIP Best Paper Award;  a co-recipient of the 2020 IEEE Signal Processing Society Sustained Impact Paper Award; and a co-recipient of the IEEE ICC-2021 Best Paper Award. He was elected Fellow of the IEEE in 1994.   From 2006 to 2009 he was Associate Editor of the IEEE Transactions on Audio, Speech and Language Processing.  He currently serves on the Editorial Board of Foundations and Trends in Signal Processing.  Yariv Ephraim's primary research interests are in Statistical Signal Processing.  His recent research work has focused on signal and parameter estimation of partially observable bivariate Markov processes in discrete and continuous time.  His earlier research has focused on the development of parametric and non-parametric minimum mean squared error speech enhancement systems.


Course   Syllabi

Spring   2021:

ECE   460   Communication   and   Information   Theory

ECE   528   Introduction   to   Random   Processes   in   ECE  

 

Other   Courses   I   teach:

ECE   463   Introduction   to   Random   Processes   in   ECE 

ECE   630   Statistical   Communication   Theory  

ECE   728   Random   Processes   in   Electrical   and   Computer   Engineering

ECE   734   Detection   and   Estimation   Theory     

ECE   735   Data   Compression  

ECE   751   Information   Theory  

ECE   752   Spectral   Estimation  


Selected   Talks

·         My   presentation   on   Hidden   Markov   Processes   at   the   XXXVIme   Journes   de   Statistique,   Montpellier,   France,   26   May   2004.


Selected   Publications   (Copyright   Notice)   Google   Citations

 

·         N.   Etemadi   Rad,   Y.   Ephraim,   and   B.L.   Mark,   Delay   network   tomography   using   a   partially   observable   bivariate   Markov   chain,   IEEE/ACM   Trans.   on   Networking, July   2017 (online   at   IEEE   Xplore).             

·         Y.   Sun, B.   L.   Mark and   Y.   Ephraim,  Collaborative   Spectrum   Sensing   via   Online   Estimation   of   Hidden   Bivariate   Markov   Models,   IEEE   Trans.   on   Wireless   Communications, pp.   5430-5439, April   2016.                  

·         Y.   Sun,   B.   L.   Mark,   and   Y.   Ephraim,   Online   parameter   estimation   for   temporal   spectrum   sensing,   IEEE   Trans.   on   Wireless   Communications, vol.   14,   no.   8,   pp.   4105-4114,   Aug.   2015.                          

·         Y.   Ephraim   and   B.   L.   Mark,   Causal   recursive   parameter   estimation   for   discrete-time   hidden   bivariate   Markov   chains,   IEEE   Trans.   on   Signal   Processing, vol.   63,   pp.   2108-2117,   April   2015.  

·         B.   L.   Mark,   and   Y.   Ephraim,   Explicit   causal   recursive   estimators   for   continuous-time   bivariate   Markov   chains,   IEEE   Trans.   on   Signal   Processing, vol.   62,   pp.   2709-2718,   May   2014.        

·         T.   Nguyen,   B.   L.   Mark,   and   Y.   Ephraim,   Spectrum   sensing   using   a   hidden   bivariate   Markov   model,   IEEE   Trans.   on   Wireless   Communications, vol.   12,   pp.   4582-4591,   Sept.   2013.  

·         Y.   Ephraim   and   B.   L.   Mark,   Bivariate   Markov   processes   and   their   estimation,   Foundations   and   Trends   in   Signal   Processing,   vol.   6,   no.   1,   pp.   1-95,   2013.  

·         Y.   Ephraim   and   B.   L.   Mark,   Consistency   of   maximum   likelihood   parameter   estimation   for   bivariate   Markov   chains,   Stochastic   Models,   2013,   29,   89-111.  

·         B.   L.   Mark   and   Y.   Ephraim,   An   EM   algorithm   for   continuous-time   bivariate   Markov   chains,   Computational   Statistics   and   Data   Analysis,   2013,   57,   504-517.  

·         Y.   Ephraim   and   B.   L.   Mark,   Explicit   forward   recursive   estimators   for   Markov   modulated   Markov   processes,   Stochastic   Models,   2012,   28:3,   359-387.  

·         Y.   Ephraim   and   B.   L.   Mark,   On   forward   recursive   estimation   for   bivariate   Markov   chains,   Information   Sciences   and   Systems,   CISS,   Mar.   2012.     

·         Y.   Ephraim   and   M.   Tinston,   Iterative   Schur   Complement   and   Multistage   Wiener   Filtering,   SIAM.   J.   Matrix   Anal.   &   Appl.   Vol.   31,   Issue   4,   pp.   2222-2238   (2010)  

·         Y.   Ephraim   and   W.   J.   J.   Roberts,   An   EM   Algorithm   for   Markov   modulated   Markov   Processes,   IEEE   Trans.   Sig.   Proc.,   vol.   57,   pp.   463-470,   Feb.   2009.  

·         W.   J.   J.   Roberts   and   Y.   Ephraim,   An   EM   Algorithm   for   Ion-Channel   Current   Estimation,   IEEE   Trans.   Sig.   Proc.,   vol.   56,   pp.   26-33,   Jan.   2008.  

·         W.   J.   J.   Roberts,   Y.   Ephraim,   and   E.   Dieguez,   On   Ryden’s   EM   Algorithm   for   Estimating   MMPP’s,   IEEE   Sig.   Proc.   Let.,   vol.   13,   pp.   373-376,   June   2006.  

·         Y.   Ephraim   and   I.   Cohen,   Recent   Advancements   in   Speech   Enhancement,   The   Electrical   Engineering   Handbook,   CRC   Press,   2006.  

·         Y.   Ephraim   and   W.   J.   J.   Roberts,   On   Second-Order   Statistics   of   Log-Periodogram   with   Correlated   Components,   IEEE   Sig.   Proc.   Let., vol.   12,   pp.   625-628,   Sep.   2005.  

·         Y.   Ephraim,   H.   Lev-Ari   and   W.   J.   J.   Roberts,   A   brief   survey   of   Speech   Enhancement,   The   Electronic   Handbook,   CRC   Press,   April   2005.  

·         W.   J.   J.   Roberts,   Y.   Ephraim,   and   H.   W.   Sabrin,   Speaker   classification   using   composite   hypothesis   testing   and   list   decoding,   IEEE   Trans.   Speech   and   Audio   Proc.,   vol.   13,   pp.   211-219,   Mar.   2005.  

·         Y.   Ephraim   and   W.   J.   J.   Roberts, Revisiting   Autoregressive   Hidden   Markov   Modeling   of   Speech   Signals,   IEEE   Sig.   Proc.   Let., vol.   12,      pp.   166-   169,   Feb.   2005.  

·         H.   Lev-Ari   and   Y.   Ephraim,   Extension   of   the   signal   subspace   speech   enhancement   approach   to   colored   noise,   IEEE   Sig.   Proc.   Let., vol.   10,   pp.   104-106,   April   2003.  

·         Y.   Ephraim   and   N.   Merhav,   Hidden   Markov   processes,   IEEE   Trans.   Inform.   Theory,   vol.   48,   pp.   1518-1569,   June   2002.  

·         Y.   Ephraim   and   W.   J.   J.   Roberts,   On   preprocessing   for   mismatched   classification   of   Gaussian   signals,   IEEE   Trans.   Inform.   Theory,   vol.   47,   pp.   1251 -1256,   March   2001.  

·         W.   J.   J.   Roberts   and   Y.   Ephraim,   Hidden   Markov   modeling   of   speech   using   Toeplitz   covariance   matrices,   Speech   Communication,   vol.   31,   pp.   1-14,   2000.  

·         K.   L.   Bell,   Y.   Ephraim,   and   H.   L.   Van   Trees,   A   Bayesian   approach   to   robust   adaptive   beamforming,   IEEE   Trans.   on   Signal   Processing, vol.   48,   pp.   386-398,   Feb.   2000.  

·         Y.   Ephraim   and   M.   Rahim,   On   second   order   statistics   and   linear   estimation   of   cepstral   coefficients,   IEEE   Trans.   on   Speech   and   Audio   Processing, vol.   7,   pp.   162-176,   March   1999.  

·         K.   Bell,   Y.   Steinberg,   Y.   Ephraim   and   H.   L.   Van   Trees,   Extended   Ziv-Zakai   lower   bound   for   vector   parameter   estimation,   IEEE   Trans.   Inform.   Theory,   vol.   43,   pp.   624-637,   March   1997.  

·         K.   Bell,   Y.   Ephraim   and   H.   L.   Van   Trees,   Explicit   Ziv-Zakai   lower   bounds   for   bearing   estimation,   IEEE   Trans.   Signal   Processing,   vol.   44,   pp.   2810-2824,   Nov.   1996.  

·         Y.   Ephraim,   N.   Merhav,   and   H.   L.   Van   Trees,   Min-norm   interpretations   and   consistency   of   MUSIC,   MODE   and   ML,   IEEE   Trans.   Signal   Processing,   vol.   43,   pp.   2937-2942,   Dec.   1995.  

·         Y.   Ephraim   and   H.   L.   Van   Trees,   A   signal   subspace   approach   for   speech   enhancement,   IEEE   Trans.   Speech   and   Audio   Processing,   vol.   3,   pp.   251-266,   July   1995.  

·         Y.   Ephraim,   Statistical   model   based   speech   enhancement   systems,   IEEE   Proc.,   vol.   80,   pp.   1526-1555,   Oct.   1992.        

·         Y.   Ephraim   and   N.   Merhav,   Lower   and   upper   bounds   on   the   minimum   mean   square   error   in   composite   source   signal   estimation,   IEEE   Trans.   Inform.   Theory,   vol.   IT-38,   pp.1709-1724,   Nov.   1992.  

·         Y.   Ephraim,   Gain   adapted   hidden   Markov   models   for   recognition   of   clean   and   noisy   speech,   IEEE   Trans.   Signal   Processing,   vol.   SP-40,   pp.   1303-1316,   June   1992.  

·         Y.   Ephraim,   A   Bayesian   estimation   approach   for   speech   enhancement   using   hidden   Markov   models,   IEEE   Trans.   Signal   Processing,   vol.   SP-40,      pp.   725-735,   April   1992.  

·         Y.   Ephraim,   State   dependent   dynamical   system   model   for   speech   signals,   1992   Conference   on   Information   Sciences   and   Systems,   pp.   595-600,   Princeton,   Mar.   1992.  

·         N.   Merhav   and   Y.   Ephraim,   A   Bayesian   classification   approach   with   application   to   speech   recognition,   IEEE   Trans.   Signal   Processing,   vol.   SP-39,   pp.   2157-2166,   Oct.   1991.  

·         N.   Merhav   and   Y.   Ephraim,   Hidden   Markov   modeling   using   a   dominant   state   sequence   with   application   to   speech   recognition,   Computer,   Speech,   and   Language,   vol.   5,   no.   4,   pp.   327-339,   Oct.   1991.  

·         Ljolje,   Y.   Ephraim,   and   L.   R.   Rabiner,   Estimation   of   hidden   Markov   model   parameters   by   minimizing   empirical   error   rate,   IEEE   Int.   Conf.   on   Acoust.,   Speech,   Signal   Processing,   pp.   709-712,   Albuquerque,   Apr.   1990.  

·         Y.   Ephraim   and   L.   R.   Rabiner,   On   the   relations   between   modeling   approaches   for   speech   recognition,   IEEE   Trans.   Inform.   Theory,   vol.   IT-36,   pp.   372-380,   Mar.   1990.        

·         Y.   Ephraim,   D.   Malah,   and   B.-H.   Juang,   On   the   application   of   hidden   Markov   models   for   enhancing   noisy   speech,   IEEE   Trans.   Acoust.   Speech,   Signal   Processing,   vol.   ASSP-37,   pp.   1846-1856,   Dec.   1989.  

·         Y.   Ephraim,   A.   Dembo,   and   L.   R.   Rabiner,   A   minimum   discrimination   information   approach   for   hidden   Markov   modeling,   IEEE   Trans.   Inform.   Theory,   vol.   IT-35,   pp.   1001-1013,   Sept.   1989.        

·         Y.   Ephraim,   H.   Lev-Ari,   and   R.   M.   Gray,   Asymptotic   minimum   discrimination   information   measure   for   asymptotically   weakly   stationary   processes,   IEEE   Trans.   Inform.   Theory,   vol.   IT-34,   pp.   1033-1040,   Sept.   1988.        

·         Y.   Ephraim   and   R.   M.   Gray,   A   unified   approach   for   encoding   clean   and   noisy   sources   by   means   of   waveform   and   autoregressive   model   vector   quantization,   IEEE   Trans.   Inform.   Theory,   vol.   IT-34,   pp.   826-834,   July   1988.  

·         Y.   Ephraim   and   D.   Malah,   Speech   enhancement   using   a   minimum   mean   square   error   log-spectral   amplitude   estimator,   IEEE   Trans.   on   Acoust., Speech, Signal   Processing,   vol.   ASSP-33,   pp.   443-445,   Apr.   1985.        

·         Y.   Ephraim   and   D.   Malah,   Speech   enhancement   using   a   minimum   mean   square   error   short-time   spectral   amplitude   estimator,   IEEE   Trans.   on   Acoust., Speech, Signal   Processing, vol.   ASSP-32,   pp.   1109-1121,   Dec.   1984.