• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권2호
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• pp.330-343
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• 2011

In this paper, we propose two schemes to reduce the complexity of fixed-complexity sphere decoder (FSD) algorithm in the ordering and tree-search stages, respectively, while achieving quasi-ML performance. In the ordering stage, we propose a QR-decomposition-based FSD signal ordering based on the zero-forcing criterion (FSD-ZF-SQRD) that requires only a few number of additional complex flops compared to the unsorted QRD. Also, the proposed ordering algorithm is extended using the minimum mean square error (MMSE) criterion to achieve better performance. In the tree-search stage, we introduce a threshold-based complexity reduction approach for the FSD depending on the reliability of the signal with the largest noise amplification. Numerical results show that in $8{\times}8$ MIMO system, the proposed FSD-ZF-SQRD and FSD-MMSE-SQRD only require 19.5% and 26.3% of the computational efforts required by Hassibi’s scheme, respectively. Moreover, a third threshold vector is outlined which can be used for high order modulation schemes. In $4{\times}4$ MIMO system using 16-QAM and 64-QAM, simulation results show that when the proposed threshold-based approach is employed, FSD requires only 62.86% and 53.67% of its full complexity, respectively.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.2525-2532
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• 2009

본 논문에서는 uncoded V-BLAST(Vertical Bell Laboratories Layered Space Time) 시스템에서 PSK 신호들을 joint-detection하기 위한 fast sphere decoder를 제안한다. 이른바 PSD라 불리는 제안된 디코더는 예비처리단계와 검색단계로 구성된다. PSD의 검색단계에서는 depth-first branch and bound 알고리즘을 통해 검출 후보가 되는 신호원들의 최상우선순위(best-first order)를 정하고 이 순위에 따라 신호를 검출하게 된다. 이 때 제안된 디코더는 최상우선순위(best-first order)를 정하는데 있어 계산복잡성을 줄이는 새로운 방법을 제안한다. 시뮬레이션 결과는 PSD에 의해 시스템의 복잡성은 줄이면서 시스템 성능은 ML과 동일하게 유지할 수 있음을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권6A호
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• pp.500-505
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• 2009

본 논문에서는 QAM 변조의 계층적 변조 특성을 이용하여 Iterative MIMO 수신기에서 LLR(log likelihood ratio)값을 구하기 위한 낮은 복잡도를 가지는 후보 리스트 발생 기법을 소개한다. QAM 변조는 에러에 강인한 HP(high priority) 심볼과 상대적으로 에러에 약한 LP(low priority) 심볼로 분해할 수 있다. 본 논문에서는 HP 심볼에 대해서는 간단한 ZF 수신기의 output 값과 인접 HP 심볼들을 이용하여 먼저 안테나별로 HP 심볼 리스트를 발생하고, 각 HP 심볼 리스트에 대해서 ML(maximum likelihood)의 검파 성능을 가지는 sphere decoder를 사용하여 LP 심볼 리스트를 발생하여 후보 심볼 리스트를 발생하였다. 두 번째 iteration 이후부터는 채널 디코더에서 피드백되는 apriori 값을 이용하여 후보 심볼 리스트를 발생하였다. 실험의 비교군은 MIMO 채널 용량에 근사적으로 접근하는 list sphere decoder(LSD)를 사용하였다. 전산 실험 결과, 제안하는 후보 리스트 발생 기법은 LSD에 비해서 첫 번째 iteration에서는 BER성능이 다소 떨어지나, iteration 이 진행될수록 LSD에 근접하는 성능을 보였으며, 후보 리스트의 발생 시간도 LSD에 비해서 월등히 우수한 성능을 가짐을 볼 수 있었다. 또한 LLR 계산 시 탐색해야 할 후보 리스트의 개수 역시 LSD에 비해서 적은 값을 가지므로, LLR 계산 시 필요한 연산의 복잡도가 낮음을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권1C호
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• pp.34-42
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• 2007

여러 입력 여러 출력 시스템에서 쓰는 복호 방식인 공 복호기는 깊이를 먼저 탐색하는 가장 비슷함 복호 방식이다. 이 논문에서는 너비를 먼저 탐색하는 방법을 바탕으로, 여러 입력 여러 출력 시스템에 알맞은 새로운 가장 비슷함 복호기를 제안한다. 제안한 복호기는 가장 비슷함 검파기와 비트 오류율이 같으며 공 복호기보다 계산량이 꽤 적다는 것을 모의실험으로 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.126-130
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• 2005

In this paper, a low-complexity maximum-likelihood (ML) decoder based on QR decomposition, called real-valued LCMLDec decoder or RVLCMLDec for short, is proposed for the Vertical Bell Labs Layered Space-Time (V-BLAST) architecture, a promising candidate for providing high data rates in future fixed wireless communication systems [1]. Computer simulations, in comparison with other detection techniques, show that the proposed decoder is capable of providingthe V-BLAST schemes with ML performance at low detection complexity.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제3권2호
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• pp.76-79
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• 2005

In this paper, a low-complexity maximum-likelihood (ML) decoder based on QR decomposition, called real-valued LCMLDec decoder or RVLCMLDec for short, is proposed for the Vertical Bell Labs Layered Space-Time (V-BLAST) architecture, a promising candidate for providing high data rates in future fixed wireless communication systems [1]. Computer simulations, in comparison with other detection techniques, show that the proposed decoder is capable of providing the V­BLAST schemes with ML performance at low detection complexity

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제4권2호
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• pp.79-83
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• 2006

We present two techniques based on lookup tables to reduce complexity of the well-known Schnorr-Euchner (SE) sphere decoder (SD) without introducing performance degradation. By the aid of lookup tables, the computational loads caused by the SE enumeration and decision feedback are reduced at the cost of higher storage capacity. Simulation results are provided to verify performance and complexity of the proposed decoders.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권10A호
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• pp.976-981
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• 2006

다중 안테나(MIMO) 시스템은 무선 통신에서 높은 전송용량을 제공하지만 사용하는 안테나의 숫자가 증가할수록 수신단의 복호 과정에서 높은 연산량이 요구된다. 높은 연산량은 고속 통신 시스템의 구현을 어렵게 만드는 요인이다. 본 논문에서는 MIMO 시스템의 복호 기법으로 널리 알려진 ZF(Zero-Forcing) 방법과 SD(Sphere decoding) 방법을 결합하는 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘을 통해 수신단의 복호 과정에서 필요한 연산량을 크게 줄이는 동시에 비트 에러 율(BER) 성능은 SD와 비슷한 결과를 얻을 수 있다

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.117-121
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• 2005

In this work, we first present our study on the decoding schemes for space-time block code as well as our comments on their complexity. Then, we propose a new modified complex sphere decoding scheme, which has lower computational load than that of conventional complex sphere decoders. In the proposed scheme, the boundary for searching is defined by the intersection of an approximate polygon of searching circle and disk of lattice constellation. Therefore, the proposed scheme can reduce the searching boundary and it can avoid missing searching points as well. The performance of the proposed scheme, which is verified by computer simulations, consolidates our scheme.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제3권2호
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• pp.72-75
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• 2005

In this work, we first present our study on the decoding schemes for space-time block code as well as our comments on their complexity. Then, we propose a new modified complex sphere decoding scheme, which has lower computational load than that of conventional complex sphere decoders. In the proposed scheme, the boundary for searching is aided with the intersection of approximate polygon of searching circle and disk of constellation. Therefore, the proposed scheme can reduce the searching boundary while can avoid missing searching points. The performance of the proposed scheme is verified by computer simulation that consolidates our scheme.