• 제목/요약/키워드: Maximum likelihood detection (MLD)

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MIMO시스템에서 Semidefinite Relaxation을 이용한 잡음 분산 행렬 기반의 Lattice-Reduction-Aided 검출기 (Lattice-Reduction-Aided Detection based Extended Noise Variance Matrix using Semidefinite Relaxation in MIMO Systems)

  • 이동진;박수빈;변윤식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권11C호
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    • pp.932-939
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    • 2008
  • 공간 다중화 방식의 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템에서 MLD(Maximum-Likelihood Detector)는 최적의 성능을 보이지만, 그 복잡성이 상당히 큰 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 여러 가지 기법들이 제안되었으며, Lattice-reduction(LR) 검출기 또한 MIMO 시스템의 성능을 개선하기 위해 제안되었다. 본 논문에서는 확장된 잡음분산 행렬을 이용해 rounding operation 과정에서 발생하는 양자화 오류를 이용해 송신 신호 벡터에 근접한 candidate symbol set을 찾고, 여기서 Semidefinite Relaxation을 이용해 최대 우도 symbol을 검출한다. 그러나 그 복잡도는 MLD의 복잡도 보다 현저히 작고, LR 검출기의 복잡도에 근접한다.

ML검출 기반 공간다중화 MIMO 시스템의 UEP 프리코더 선정기술 (UEP Precoder Selection Technique for ML Detected SM MIMO Systems)

  • 박재영;김재권
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권4호
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    • pp.747-749
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    • 2017
  • 본 논문에서는 maximum-likelihood (ML) 신호검출을 사용하는 공간다중화 multiple-input multiple-output (MIMO) 시스템을 위한 새로운 unequal error protection (UEP) 프리코더 선정기술을 제안한다. 기존 프리코더 선정기술들은 UEP를 고려하지 않고 설계되었으나, 제안된 기술은 다중안테나 UEP를 고려한다. 모의실험을 통해 제안된 기술의 적용에 따른 향상된 다중안테나 UEP 성능을 확인한다.

4x4 MIMO 알고리즘 구현 및 결과에 대한 검증 방법 (Verification method for 4x4 MIMO algorithm implementation and results)

  • 최준수;허창우
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.1157-1162
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    • 2015
  • 본 논문에서는 OFDM 기반의 4x4 MIMO 알고리즘을 설계 및 구현을 하였으며, 구현된 결과를 검증하기 위한 방법을 제시한다. 알고리즘은 MRVD와 QRM-MLD을 적용했다. Matlab과 Simulink를 이용하여 채널 추정 및 MIMO 알고리즘을 Floating-point와 Fixed-point 모델로 설계하였다. 그 다음 Modelsim을 이용하여 VHDL로 구현한다. 구현된 알고리즘의 성능 검증을 위해 설계한 Simulink 모델과 Modelsim 시뮬레이션, ISE ChipScope, 그리고 오실로스 코프로 측정한 결과를 비교하는 방법을 사용하였다. 이 방법은 시스템이 완성되지 않은 상태에서 구현된 알고리즘을 검증하는 방법이다. 검증 결과 ChipScope의 결과와 오실로스코프의 결과가 동일함을 확인하였고, 백홀 시스템에 적용이 가능함을 확인하였다.

DVB-S3 시스템의 64-APSK 방식에 대한 연판정 비트 검출 기법 (A Soft Demapping Method for 64-APSK in the DVB-S3 System)

  • 이국문;장매향;김수영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.23-27
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    • 2014
  • 본 논문에서는 DVB-S3 시스템에 정의되어 있는 64-APSK 변조 방식에 대한 연판정 비트 검출 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방식은 심볼을 구성하고 있는 각 비트에 대하여 경판정 경계(hard decision threshold; HDT) 선을 이용한 방법으로써, 수신단에서 검출된 심볼과 HDT 선과의 거리를 연판정 값으로 계산하는 것이다. HDT가 간단하게 결정될 경우 복잡도는 기존의 지수적 복잡도를 요구하는 최우(maximum likelihood; ML) 검출 기법에 비하여 매우 급격히 감소될 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 본 논문에서는 먼저 64-APSK에 대한 각 구성 비트별 HDT 선을 유도하고, 이를 이용하여 연판정 비트 값을 계산할 수 있는 방법을 제안한다. 연판정 입출력을 필요로 하는 터보부호를 이용하여 ML 기법과 성능을 비교한 결과, 본 논문에서 제시한 방법은 ML 기법보다 적은 복잡도를 가지고 거의 유사한 성능을 도출할 수 있음을 보였다.

적응형 검색 범위 기반 복잡도 감소 QRD-M MIMO 검출 기법 (Low Complexity QRD-M MIMO Detection Algorithm Based on Adaptive Search Area)

  • 김봉석;최권휴
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권6A호
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    • pp.614-623
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    • 2008
  • 본 논문에서는 MIMO 시스템을 위한 적응형 검색범위 기반 복잡도 감소 QRD-M 기법을 제안한다. 기존의 QRD-M 기법은 각 단계에서 survivor path들을 현 단계의 모든 가능한 성상도 심벌들로 확장하여 그 중 가장 작은 path metric을 가지는 M개를 선택한다. 그러나, 채널 상황에 따라 모든 심벌이 아닌 임시적으로 추정된 심벌의 이웃하는 포인트들로 그 검색 범위를 적절하게 줄인다 하더라도, 성능저하가 없음을 파악하였다. 이러한 특성을 이용하여, 본 논문에서는 작은 계산양으로도 MLD의 성능에 근접하는 새로운 기법을 제안한다. 채널의 신뢰도를 나타내는 지표 (indicator)로써, SNR값을 측정한 필요없는 단계들 간의 채널 이득의 비를 이용한다. 실험 결과에서는 제안된 기법이 Maximum Likelihood Detection (MLD)의 성능에 근접하면서, 계산양은 기존의 QRD-M 기법에 비해 확연하게 작다는 것을 보인다.

Design of Unequal Error Protection for MIMO-OFDM Systems with Hierarchical Signal Constellations

  • Noh, Yu-Jin;Lee, Heun-Chul;Lee, Won-Jun;Lee, In-Kyu
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제9권2호
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    • pp.167-176
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    • 2007
  • In multimedia communication systems, efficient transmission system design should incorporate the use of matching unequal error protection (UEP), since source coders exhibit unequal bit error sensitivity. In this paper, we present UEP schemes which exploit differences in bit error protection levels in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems over frequency selective fading channels. We introduce an UEP scheme which improves the link performance with multiple transmit and receive antennas. Especially, we propose a new receiver structure based on two stage Maximum Likelihood detection (MLD) schemes which can approach the performance of a full search MLD receiver with much reduced computational complexity. In the performance analysis, we derive a generalized pairwise error probability expression for the proposed UEP schemes. Simulation results show that the proposed schemes achieve a significant performance gain over the conventional equal error protection (EEP) scheme.

Rich-Scattering 페이딩 채널에서 RBF Network를 이용한 MIMO 수신기 (MIMO Receiver Using RBF Network Over Rich-Scattering fading channels)

  • 고균병;강창언;홍대식
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권8호
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    • pp.301-306
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    • 2003
  • 본 논문에서는 RBF Network를 이용한 새로운 수신기법을 MIMO 환경에서 제안한다. 그리고, 제안된 수신기의 성능을 Rich-scattering 페이딩 채널에서의 모의 실험을 통해 검증한다. 모의 실험 결과를 통해 제안된 수신기가 MLD와 유사한 성능을 나타내고, VBLAST-ZF와 VBLAST-MMSE보다 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다. 그리고, 다양한 송수신 안테나의 개수 및 변조 기법에 따른 RBF 개수가 성능에 미치는 영향을 조사하였으며, 제안된 수신기의 성능을 RBF 중심값의 초기화 율에 따라 확인하였다.

높은 안테나 상관도를 갖는 다중입출력 공간 다중화 시스템을 위한 통계적 프리코딩 기법 (Statistical Precoder Design for Spatial Multiplexing Systems in Correlated MIMO Fading Channels)

  • 문성현;김진성;이인규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권3A호
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    • pp.223-231
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    • 2011
  • 다중입출력 공간 다중화 시스템은 송수신 안테나 간 상관도가 있는 채널에서 심각한 성능 열화를 겪는다. 본 논문에서는 ML (maximum likelihood) 수신기를 결합한 다중입출력 무선통신 환경을 위해, 송신단에서 채널상관 행렬 정보만을 활용한 새로운 통계적 프리코딩 기법을 소개한다. 우리는 다차원 심볼 성상의 최소 유클리디언 거리를 최대화하는 두 가지 간단한 형식의 (closed-form solution) 프리코더, 회전 변환 및 파워 로딩 기법을 제안한다. 또한, 제안한 기법을 선형 zero-forcing (ZF) 수신기에 확장 적용하여 성능을 향상시키는 방법을 고안한다. 실험 결과를 통해 제안하는 기법은 ML 수신기 및 ZF 수신기에서 기존의 기법에 비하여 각각 2dB 및 8dB의 비트 에러율 성능 이득을 제공함을 확인할 수 있다.

성상도 집합 그룹핑 기반의 적응형 병렬 및 반복적 QRDM 검출 알고리즘 (Adaptive Parallel and Iterative QRDM Detection Algorithms based on the Constellation Set Grouping)

  • 마나르모하이센;안홍선;장경희;구본태;백영석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권2A호
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    • pp.112-120
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    • 2010
  • 본 논문에서는 집합 그룹핑을 이용한 APQRDM (adaptive parallel QRDM) 알고리즘과 AIQRDM (adaptive iterative QRDM) 알고리즘을 제안한다. 제안된 검출 알고리즘은 집합 그룹핑을 이용하여 QRDM 알고리즘의 트리 검색 단계를 PDP (partial detection phases) 로 분할하여 수행한다. 기존 QRDM 알고리즘의 트리 검색 단계가 4개의 PDP로 나누어질 때, APQRDM 알고리즘은 기존 QRDM 알고리즘의 1/4 에 해당하는 검출 지연(latency) 을 가지며, AIQRDM 알고리즘은 기존 QRDM 알고리즘의 약 1/4에 해당하는 하드웨어 요구량을 가진다. 모의실험 결과는 $4{\times}4$ 시스템의 경우, APQRDM 알고리즘은 12dB의 Eb/N0에서 기존 QRDM 알고리즘의 약 43%에 해당하는 연산 복잡도를 가지며, AIQRDM 알고리즘은 0dB의 Eb/N0에서 기존 QRDM 알고리즘의 54%, AQRDM 알고리즘의 10%에 해당하는 연산 복잡도를 가짐을 보인다.

MIMO 시스템을 위한 적응형 검색범위 기반 저복잡도 QRD-M 검출기법 (Low Complexity QRD-M Detection Algorithm Based on Adaptive Search Area for MIMO Systems)

  • 김봉석;최권휴
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.97-103
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    • 2012
  • 본 논문에서는 MIMO(Multi Input Multi Output) 시스템을 위한 적응형 검색범위 기반 복잡도 감소 QRD-M 기법을 제안한다. 기존의 fixed QRD-M 기법은 각 단계에서 survivor path들을 현 단계의 모든 가능한 성상도 심벌들로 확장하여 그 중 가장 작은 path metric을 가지는 M개를 선택한다. 성능의 저하를 최소화 하기 위해서는 큰 값의 M을 사용해야 하지만, 계산양 또한 증가하는 단점을 가진다. 이러한 단점을 보완하기 위해 측정된 평균 잡음 전력 값에 따라 survivor path의 개수나, 검색 범위를 적절히 조절하는 기법들이 제안되었다. 하지만 이 기법들에 채널 상태를 판별하기 위해 사용된 지표는 평균 잡음 전력 정보이므로 잡음 전력 값이 순간적으로 크게 변하는 경우 성능 저하를 가져올 수 있다. 제안된 기법에서는 수신 심벌 벡터와 QRD에 의해 임시적으로 추정된 심벌 벡터와의 Euclidean distance와 채널 행렬의 대각성분을 이용하여 순시적인 채널 정보를 추정하여 검색 범위를 적절히 조절하므로 기존의 기법의 단점을 보완한다. 실험 결과에서는 제안된 기법이 MLD(Maximum Likelihood Detection)의 성능에 근접하면서, 동일한 성능을 가지는 기존의 QRD-M 기법들에 비해 확연히 작은 복잡도를 가지는 것을 보인다.