• 제목/요약/키워드: Low Complexity Algorithm

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클래스 불균형 문제에서 베이지안 알고리즘의 학습 행위 분석 (Learning Behavior Analysis of Bayesian Algorithm Under Class Imbalance Problems)

  • 황두성
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권6호
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    • pp.179-186
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    • 2008
  • 본 논문에서는 베이지안 알고리즘이 불균형 데이터의 학습 시 나타나는 현상을 분석하고 성능 평가 방법을 비교하였다. 사전 데이터 분포를 가정하고 불균형 데이터 비율과 분류 복잡도에 따라 발생된 분류 문제에 대해 베이지안 학습을 수행하였다. 실험 결과는 ROC(Receiver Operator Characteristic)와 PR(Precision-Recall) 평가 방법의 AUC(Area Under the Curve)를 계사하여 불균형 데이터 비율과 분류 복잡도에 따라 분석되었다. 비교 분석에서 불균형 비율은 기 수행된 연구 결과와 같이 베이지안 학습에 영향을 주었으며, 높은 분류 복잡도로부터 나타나는 데이터 중복은 학습 성능을 방해하는 요인으로 확인되었다. PR 평가의 AUC는 높은 분류 복잡도와 높은 불균형 데이터 비율에서 ROC 평가의 AUC보다 학습 성능의 차이가 크게 나타났다. 그러나 낮은 분류 복잡도와 낮은 불균형 데이터 비율의 문제에서 두 측정 방법의 학습 성능의 차이는 미비하거나 비슷하였다. 이러한 결과로부터 PR 평가의 AUC는 클래스 불균형 문제의 학습 모델의 설계와 오분류 비용을 고려한 최적의 학습기를 결정하는데 도움을 줄 수 있다.

공간 다중화 MIMO-OFDM 시스템을 위한 Hybrid 검출 기법 (Hybrid Detection Algorithm for Spatial Multiplexing MIMO-OFDM System)

  • 원태윤;김승환;이진용;김영록
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권6C호
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    • pp.539-546
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    • 2010
  • OFDM 기반의 차세대 이동통신 시스템에서는 제한된 주파수 대역폭에서 높은 전송률을 달성하기 위해 MIMO 기술을 채택 하였으며, MIMO 기법 중 하나인 공간 다중화 방식에서는 적은 연산량으로 좋은 성능을 갖는 신호의 검출 기법이 요구된다. 본 논문에서는 MIMO-OFDM 시스템에서 공간 다중화 신호를 검출하기 위해 연산량을 줄인 QRM-MLD 알고리즘을 제안하고 이를 이용한 하이브리드 기법을 제안한다. 제안된 하이브리드 기법은 MMSE와 QRM-MLD를 채널 상태에 따라 선택적으로 적용하는 기법으로서 무선통신 환경에 따라서 연산량과 검출 성능을 상충적으로 선택할 수 있는 이점이 있다. 3GPP LTE 시스템의 하향링크 환경에서 모의실험을 한 결과, 제안된 방식은 QRM-MLD에 비하여 0.1 dB 이하의 무시할 정도의 성능 열화를 가져오는 대신에 약 59%의 연산량 절감 효과가 있다.

새로운 저전력 및 저면적 리드-솔로몬 복호기 (New Low-Power and Small-Area Reed-Solomon Decoder)

  • 백재현;선우명훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권6호
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    • pp.96-103
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    • 2008
  • 본 논문에서는 새로운 저전력 및 저면적 리드-솔로몬 (Reed-Solomon) 복호기를 제안한다. 제안하는 리드-솔로몬 복호기는 새로운 단순화된 수정 유클리드 알고리즘을 사용하여 낮은 하드웨어 복잡도 및 저전력 리드-솔로몬 복호가 가능하다. 새로운 단순화된 수정 유클리드 알고리즘은 하드웨어 복잡도를 줄이기 위해서 새로운 초기 조건 및 다항식 연산 방식을 사용한다. 따라서 3t개의 기본 셀로 구성된 새로운 단순화된 수정 유클리드 구조는 기존 수정 유클리드 구조는 물론 베르캠프-메세이 구조들에 비해 가장 낮은 하드웨어 복잡도를 갖는다. $0.18{\mu}m$ 삼성 라이브러리를 사용하여 논리합성을 수행한 리드-솔로몬 복호기는 370MHz의 동작 주파수 및 2.9Gbps의 데이터 처리 속도를 갖는다. (255, 239, 8) 리드-솔로몬 코드 복호를 수행하는 단순화된 수정 유클리드 구조와 전체 리드-솔로몬 복호기의 게이트 수는 각각 20,166개와 40,136개이다. 따라서 구현한 리드-솔로몬 복호기는 기존 DCME 복호기에 비해 5%의 게이트 수 절감 효과를 갖는다.

M-채널 서브밴드 QMF 필터뱅크를 이용한 웨이브릿변환기반 적응 음향반향제거기 (An Adaptive AEC Based on the Wavelet Transform Using M-channel Subband QMF Filter Banks)

  • 안주원;권기룡;문광석;김문수
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.347-355
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    • 2000
  • 본 논문에서는 M-채널 서브밴드 QMF 필터 뱅크를 이용한 웨이브릿 변환기반 적응 음향반향제거기를 제안한다. 제안한 적응 음향반향제거기는 웨이브릿변환 필터뱅크의 적은 계산량, 서브밴드 처리 및 웨이브릿 서브밴드 필터의 직교성에 의해 정상상태 성능을 향상시키고, 실시간 처리가 가능하도록 구현한다. 각 서브밴드에서 적응필터의 계수적응을 위한 알고리듬으로는 실시간 반향제거와 하드웨어 구현시 비용감소를 위하여 계산량이 적고 구현이 간단한 LMS 적응 알고리듬을 사용한다. 제안한 적응 음향반향제거기의 성능평가를 위한 실험으로서 백색 가우시안 잡음 및 주변잡음을 포함한 실제의 음성신호를 입력신호로 반향제거 기에 인가하여 반향성능을 평가하였다. 실험 결과로서 제안한 음향반향제거기는 웨이브릿 완전복원 필터뱅크에 의해 수렴후 점근적 에러가 적고, 적은 계산량을 요구하며 안정한 수렴성능을 나타내었다.

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Multicast Tree Generation using Meta Reinforcement Learning in SDN-based Smart Network Platforms

  • Chae, Jihun;Kim, Namgi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권9호
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    • pp.3138-3150
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    • 2021
  • Multimedia services on the Internet are continuously increasing. Accordingly, the demand for a technology for efficiently delivering multimedia traffic is also constantly increasing. The multicast technique, that delivers the same content to several destinations, is constantly being developed. This technique delivers a content from a source to all destinations through the multicast tree. The multicast tree with low cost increases the utilization of network resources. However, the finding of the optimal multicast tree that has the minimum link costs is very difficult and its calculation complexity is the same as the complexity of the Steiner tree calculation which is NP-complete. Therefore, we need an effective way to obtain a multicast tree with low cost and less calculation time on SDN-based smart network platforms. In this paper, we propose a new multicast tree generation algorithm which produces a multicast tree using an agent trained by model-based meta reinforcement learning. Experiments verified that the proposed algorithm generated multicast trees in less time compared with existing approximation algorithms. It produced multicast trees with low cost in a dynamic network environment compared with the previous DQN-based algorithm.

MLMS-SUM Method LMS 결합 알고리듬을 적용한 웨이브렛 패킷 적응잡음제거기 (Wavelet Packet Adaptive Noise Canceller with NLMS-SUM Method Combined Algorithm)

  • 정의정;홍재근
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.1183-1186
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    • 1998
  • Adaptive nois canceller can extract the noiseremoved spech in noisy speech signal by adapting the filter-coefficients to the background noise environment. A kind of LMS algorithm is one of the most popular adaptive algorithm for noise cancellation due to low complexity, good numerical property and the merit of easy implementation. However there is the matter of increasing misadjustment at voiced speech signal. Therefore the demanded speech signal may be extracted. In this paper, we propose a fast and noise robust wavelet packet adaptive noise canceller with NLMS-SUM method LMS combined algorithm. That is, we decompose the frequency of noisy speech signal at the base of the proposed analysis tree structure. NLMS algorithm in low frequency band can efficiently dliminate the effect of the low frequency noise and SUM method LMS algorithm at each high frequency band can remove the high frequency nosie. The proposed wavelet packet adaptive noise canceller is enhanced the more in SNR and according to Itakura-Satio(IS) distance, it is closer to the clean speech signal than any other previous adaptive noise canceller.

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2.45GHz LR-WPAN 수신기를 위한 Coherent 기반의 Symbol Detector (A Coherent-based Symbol Detector for 2.45GHz LR-WPAN Receiver)

  • 한정수;도주현;박타준;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권2A호
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    • pp.176-186
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    • 2006
  • 본 논문에서는 2.45GHz 대역 IEEE 802.15.4 LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network; ZigBee) 시스템의 수신기를 위한 개선된 방식의 symbol detector 알고리즘을 제안한다. 저가 구현을 지향하는 LR-WPAN 시스템의 특성상 규격에서 권고하는 frequency tolerance는 $\pm$80ppm(196KHz, 송수신 각각 $\pm$40ppm)으로서 이러한 큰 주파수 옵셋 환경에서도 안정된 동작이 가능한 symbol detector 알고리즘이 요구된다. 일반적으로 LR-WPAN의 수신 모뎀을 위해 주파수 옵셋에 강인한 noncoherent 기반의 symbol detector 사용되나 noncoherent 방식은 I/Q 제곱 과정에서의 제곱 손실에 의해 성능 열화 및 구현의 복잡도 증가를 유발하게 된다. 따라서 본 논문에서는 단일 preamble 심볼을 이용한 주파수 옵셋 추정기를 통해 주파수 옵셋을 보상해주는 coherent 방식의 symbol detector를 제안한다. 제안된 방식은 noncoherent 방식의 제곱 손실을 제거하여 성능을 향상시킴과 동시에 복잡도를 감소시켜 초소형, 저전력, 저가를 지향하는 LR-WPAN 수신기에 보다 적합하도록 설계되었으며, 다양한 채널 환경에서의 성능 평가를 통하여 제안된 알고리즘이 differential detection 기반의 noncoherent 방식보다 1dB의 향상된 성능을 보임을 입증하였다

Distributed Estimation Using Non-regular Quantized Data

  • Kim, Yoon Hak
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제15권1호
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    • pp.7-13
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    • 2017
  • We consider a distributed estimation where many nodes remotely placed at known locations collect the measurements of the parameter of interest, quantize these measurements, and transmit the quantized data to a fusion node; this fusion node performs the parameter estimation. Noting that quantizers at nodes should operate in a non-regular framework where multiple codewords or quantization partitions can be mapped from a single measurement to improve the system performance, we propose a low-weight estimation algorithm that finds the most feasible combination of codewords. This combination is found by computing the weighted sum of the possible combinations whose weights are obtained by counting their occurrence in a learning process. Otherwise, tremendous complexity will be inevitable due to multiple codewords or partitions interpreted from non-regular quantized data. We conduct extensive experiments to demonstrate that the proposed algorithm provides a statistically significant performance gain with low complexity as compared to typical estimation techniques.

Hardware Implementation of the 3GPP KASUMI crypto algorithm

  • Kim, Ho-Won;Park, Yong-Je;Kim, Moo-Seop;Ryu, Hui-Su
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.317-320
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    • 2002
  • In this paper, we will present the design and implementation of the KASUMI crypto algorithm and confidentiality algorithm (f8) to an hardware chip for 3GPP system. The f8 algorithm is based on the KASUMI which is a block cipher that produces a 64-bit output from a 64-bit input under the control of a 128-bit key. Various architectures (low hardware complexity version and high performance version) of the KASUMI are made with a Xilinx FPGA and the characteristics such as hardware complexity and thor performance are analyzed.

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A Low-Complexity Antenna Selection Algorithm for Quadrature Spatial Modulation Systems

  • Kim, Sangchoon
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제9권1호
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    • pp.72-80
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    • 2017
  • In this work, an efficient transmit antenna selection approach for the quadrature spatial modulation (QSM) systems is proposed. The conventional Euclidean distance antenna selection (EDAS)-based schemes in QSM have too high computational complexity for practical use. The proposed antenna selection algorithm is based on approximation of the EDAS decision metric employed for QSM. The elimination of imaginary parts in the decision metric enables decoupling of the approximated decision metric, which enormously reduces the complexity. The proposed method is also evaluated via simulations in terms of symbol error rate (SER) performance and compared with the conventional EDAS methods in QSM systems.