• 제목/요약/키워드: Low Complexity Algorithm

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MIMO시스템에서 저 복잡도 선형 ML검출 기법 (Low Complexity ML Detection Based on Linear Detectors in MIMO Systems)

  • ;강철규;오창헌
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.2405-2411
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    • 2009
  • V-BLAST의 신호 복원을 위한 기법으로는 MMSE, ZF, ML 등이 있으며, 이중 ML 기법이 최적의 성능을 나타낸다. 그러나 ML 기법은 송신안테나 수와 변조차수에 따라 연산복잡도가 지수적으로 증가하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 V-BLAST의 신호 복원을 위해 보다 낮은 복잡도를 갖는 저 복잡도 선형 ML검출 기법을 제안하고 이 시스템을 기존의 검출 기 법들과 BER과 연산량 측면에서 비교, 분석하였다. 분석결과 제안한 검출기법의 BER 성능은 ZF과 MMSE 검출기법보다 우수하였고 ML 검출기법과는 유사하였다. 그러나 연산량 측면에서는 제안한 시스템의 연산량이 ML 검출기법의 연산량보다 약 50%정도 적었다. 이 결과들을 통해 본 논문에서 제안한 저 복잡도 선형 ML 검출기법이 기존의 검출기법 보다 우수함을 알 수 있다.

블록 저밀도 패리티 검사 부호 설계를 위한 테너 그래프 기반의 저복잡도 순환 주기 탐색 알고리즘 (Tanner Graph Based Low Complexity Cycle Search Algorithm for Design of Block LDPC Codes)

  • 명세창;전기준;고병훈;이성로;김광순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권8호
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    • pp.637-642
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    • 2014
  • 본 논문은 블록 LDPC(low density parity check) 부호 설계를 위한 순환 천이 값(shift index)을 탐색하는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 여기에는 메시지-패싱(message-passing) 기반의 순환 주기(cycle) 탐색 알고리즘과 ACE(approximate cycle extrinsic message degree) 알고리즘이 결합되어 있다. LDPC 부호 성능에 영향을 미치는 요인들에 우선순위를 두어 효율적으로 순환 천이 값을 찾을 수 있도록 했다. 이 알고리즘을 통해 기존의 탐색 알고리즘 보다 훨씬 낮은 복잡도로 행렬 저장 공간을 절약하면서 좋은 성능의 패리티 검사 행렬(parity check matrix)을 만들 수 있다.

A Fast and Low-complexity Motion Estimation for HEVC

  • 김성오;박찬식;전형주;김재문
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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    • pp.173-175
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    • 2013
  • In this paper, we propose a fast and low-complexity Motion Estimation (ME) algorithm for High Efficiency Video Coding (HEVC). Motion estimation occupies 77~81% of the amount of computation in HEVC. After all, the main key of codec implementation is to find a fast and low-complexity motion estimation algorithm and architecture. The proposed algorithm uses only 1% of the amount of operations compared to full search algorithm while maintaining compression performance with slight loss of 0.6% (BDBR).

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듀얼첩간 위상차이를 이용한 저복잡도 FMCW 감시 레이더 알고리즘 (Low Complexity FMCW Surveillance Radar Algorithm Using Phase Difference of Dual Chirps)

  • 진영석;현유진;김상동;김봉석;이종훈
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.71-77
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    • 2017
  • This paper proposes a low complexity frequency modulated continuous wave (FMCW) surveillance radar algorithm. In the conventional surveillance radar systems, the two dimensional (2D) fast Fourier transform (FFT) method is usually employed in order to detect the distance and velocity of the targets. However, in a surveillance radar systems, it is more important to immediately detect the presence or absence of the targets, rather than accurately detecting the distance or speed information of the target. In the proposed algorithm, in order to immediately detect the presence or absence of targets, 1D FFT is performed on the first and M-th bit signals among a total of M beat signals and then a phase change between two FFT outputs is observed. The range of target is estimated only when the phase change occurs. By doing so, the proposed algorithm achieves a significantly lower complexity compared to the conventional surveillance scheme using 2D FFT. In addition, show in order to verify the performance of the proposed algorithm, the simulation and the experiment results are performed using 24GHz FMCW radar module.

다중 안테나 시스템을 위한 낮은 복잡도의 송/수신안테나 선택 알고리즘 (Low-complexity Joint Transmit/Receive Antenna Selection Algorithm for Multi-Antenna Systems)

  • 손준호;강충구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권10A호
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    • pp.943-951
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    • 2006
  • MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템에서 성능 향상을 위해 안테나의 수를 증가시킬 수 있으나 RF체인의 증가와 하드웨어의 복잡도에 의해 제한될 수 있다. 이때, RF 체인의 수를 고정시키고 그보다 많은 수의 안테나를 채용한 후, 승)수신 양단에서 채널 상태에 따라 동적으로 안테나를 선택함으로써 이와 같은 문제를 완화할 수 있다. 본 논문에서는 전체 $M_R{\times}M_T$채널 이득 행렬에서 가장 큰 채널 이득을 갖는 송신 안테나와 수신안테나를 교차적으로 선택하여 Frobenius norm을 최대화하는 $M_R{\times}M_T$ 채널 행렬을 결정함으로써 송/수신 양단에서 안테나 선택을 동시에 수행하는 송/수신안테나 선택 알고리즘(joint Tx/Rx antenna selection algorithm)을 제안하며, exhaustive search를 통한 최적 방식과 비교할 때 현저하게 계산량을 줄일 수 있어 구현의 복잡도가 매우 낮은 것이 특징이다. $8{\times}8$ 안테나에서 $4{\times}4$ 안테나를 선택하는 경우 성능면에 있어서는 기존의 최적 방식인 exhaustive search 방식에 비해 $0.5{\sim}2dB$가량의 성능 열화가 있으나, 계산량에서는 약 1/10,000 단위로 복잡도를 감소시킬 수 있음을 예시한다.

DTV PVR에서 HD급 데이터의 실시간 지능형 검색을 위한 알고리즘 및 구현 (Algorithm and Implementation for Real-Time Intelligent Browsing of HD Bitstream in DTV PVR)

  • 정수운;장경훈;이동호
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제40권6호
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    • pp.118-126
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    • 2003
  • 본 논문은 DTV PVR에 입력되는 HD급 방송 데이터에 대하여 영상의 특성에 따라 지능적으로 검색을 할 수 있는 저 복잡도의 알고리즘과 이의 실시간 구현에 관한 결과를 제시한다. MPEG-2 비디오 데이터에 대해 이를 복호하여 샷을 검출하고 이를 통해 신과 에피소드로 클러스터링하는 효율적인 알고리즘과 각 신의 복잡도를 계산하여 이를 기준으로 비선형적으로 검색하는 알고리즘을 제안한다. 또한 모의실험을 통해 제안하는 알고리즘 성능의 적절성을 검증하였다. 그리고 이의 실시간 구현을 위해 전체 알고리즘을 구현하는 데 있어서 대부분의 연산량을 차지하는 디코더와 기본 정보를 추출하는 부를 하드웨어적으로 구현하고, 이를 이용하여 실제 검색을 위한 핵심적이고 확장이 요구되는 알고리즘을 소프트웨어로 구현하는 혼합 구조를 제시하고 실제 이를 구현하였다.

Low-Complexity MIMO Detection Algorithm with Adaptive Interference Mitigation in DL MU-MIMO Systems with Quantization Error

  • Park, Jangyong;Kim, Minjoon;Kim, Hyunsub;Jung, Yunho;Kim, Jaeseok
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권2호
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    • pp.210-217
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    • 2016
  • In this paper, we propose a low complexity multiple-input multiple-output (MIMO) detection algorithm with adaptive interference mitigation in downlink multiuser MIMO (DL MU-MIMO) systems with quantization error of the channel state information (CSI) feedback. In DL MU-MIMO systems using the imperfect precoding matrix caused by quantization error of the CSI feedback, the station receives the desired signal as well as the residual interference signal. Therefore, a complexMIMO detection algorithm with interference mitigation is required for mitigating the residual interference. To reduce the computational complexity, we propose a MIMO detection algorithm with adaptive interference mitigation. The proposed algorithm adaptively mitigates the residual interference by using the maximum likelihood detection (MLD) error criterion (MEC). We derive a theoretical MEC by using the MLD error condition and a practical MEC by approximating the theoretical MEC. In conclusion, the proposed algorithm adaptively performs interference mitigation when satisfying the practical MEC. Simulation results show that the proposed algorithm reduces the computational complexity and has the same performance, compared to the generalized sphere decoder, which always performs interference mitigation.

Low-Complexity Triple-Error-Correcting Parallel BCH Decoder

  • Yeon, Jaewoong;Yang, Seung-Jun;Kim, Cheolho;Lee, Hanho
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제13권5호
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    • pp.465-472
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    • 2013
  • This paper presents a low-complexity triple-error-correcting parallel Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH) decoder architecture and its efficient design techniques. A novel modified step-by-step (m-SBS) decoding algorithm, which significantly reduces computational complexity, is proposed for the parallel BCH decoder. In addition, a determinant calculator and a error locator are proposed to reduce hardware complexity. Specifically, a sharing syndrome factor calculator and a self-error detection scheme are proposed. The multi-channel multi-parallel BCH decoder using the proposed m-SBS algorithm and design techniques have considerably less hardware complexity and latency than those using a conventional algorithms. For a 16-channel 4-parallel (1020, 990) BCH decoder over GF($2^{12}$), the proposed design can lead to a reduction in complexity of at least 23 % compared to conventional architecttures.

Computational Complexity Analysis of Cascade AOA Estimation Algorithm Based on FMCCA Antenna

  • Kim, Tae-yun;Hwang, Suk-seung
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제11권2호
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    • pp.91-98
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    • 2022
  • In the next generation wireless communication system, the beamforming technique based on a massive antenna is one of core technologies for transmitting and receiving huge amounts of data, efficiently and accurately. For highly performed and highly reliable beamforming, it is required to accurately estimate the Angle of Arrival (AOA) for the desired signal incident to an antenna. Employing the massive antenna with a large number of elements, although the accuracy of the AOA estimation is enhanced, its computational complexity is dramatically increased so much that real-time communication is difficult. In order to improve this problem, AOA estimation algorithms based on the massive antenna with the low computational complexity have been actively studied. In this paper, we compute and analyze the computational complexity of the cascade AOA estimation algorithm based on the Flexible Massive Concentric Circular Array (FMCCA). In addition, its computational complexity is compared to conventional AOA estimation techniques such as the Multiple Signal Classification (MUSIC) algorithm with the high resolution and the Only Beamspace MUSIC (OBM) algorithm.

초고화질 영상처리를 위한 HEVC 표준에 적합한 고속 및 저복잡도 움직임 예측기에 대한 연구 (A Fast and Low-complexity Motion Estimation for UHD HEVC)

  • 김성오;박찬식;전형주;김재문
    • 방송공학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.808-815
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    • 2013
  • 본 논문은 초고화질 영상처리를 위한 HEVC 표준에 적합한 고속 및 저복잡도 움직임 예측기 알고리즘을 제안하였다. 움직임 예측기는 HEVC 내의 연산양의 77~81%를 차지하고 있다. 결국 비디오 코덱 구현의 핵심은 이러한 움직임 예측기의 고속 및 저복잡도 알고리즘을 찾는 것이다. 본 논문에서는 기존의 움직임 예측기 알고리즘을 분석하였고 일반적인 움직임 탐색 점을 줄이는 방식이 아닌 움직임 벡터 예측과 선택적으로 움직임 탐색 점 개수를 조정하는 등의 HEVC 표준에 적합한 3가지 방식을 제안하였다. 이 제안된 알고리즘은 full search 알고리즘에 비교하여 0.36%의 연산양만을 사용하면서도 그 성능 열화는 1.1%에 불과하였다.