• Title/Summary/Keyword: maximum likelihood (ML) sequence detection

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Maximum Likelihood Receivers for DAPSK Signaling

  • Xiao Lei;Dong Xiaodai;Tjhung Tjeng T.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제8권2호
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    • pp.205-211
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    • 2006
  • This paper considers the maximum likelihood (ML) detection of 16-ary differential amplitude and phase shift keying (DAPSK) in Rayleigh fading channels. Based on the conditional likelihood function, two new receiver structures, namely ML symbol-by-symbol receiver and ML sequence receiver, are proposed. For the symbol-by-symbol detection, the conventional DAPSK detector is shown to be sub-optimum due to the complete separation in the phase and amplitude detection, but it results in very close performance to the ML detector provided that its circular amplitude decision thresholds are optimized. For the sequence detection, a simple Viterbi algorithm with only two states are adopted to provide an SNR gain around 1 dB on the amplitude bit detection compared with the conventional detector.

고밀도 수직자기기록을 위한 저복잡도 잡음 예측 최대 유사도 검출 방법 (Low Complexity Noise Predictive Maximum Likelihood Detection Method for High Density Perpendicular Magnetic Recording:)

  • 김성환;이주현;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권6A호
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    • pp.562-567
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    • 2002
  • 잡음 예측 최대 유사도(noise predictive maximum likelihood, NPML) 검출기는 잡음 예측/백색화 과정을 비터비 검출기의 가지 메트릭 계산 과정에 삽입하여 데이터 검출의 신뢰성을 높이게 된다. 따라서 기존의 PRML 검출기에 잡음 예측기를 포함시킴으로써 그것의 실제 성능이 향상되고 복잡도가 줄어드는 이점이 있다. 본 논문에서는 선형 채널과 비선형 채널 하에서 랜덤 시퀀스와 런-길이 제한 (1,7) 시퀀스를 적용하여, 고밀도 수직 자기 기록 (1.7$\leq$K$_{p}$$\leq$3.0)에서 잡음 예측 PR-등화 신호에 의한 NP(1221)ML 검출 시스템이 보다 높은 타수의 PR(12321)ML 시스템보다 복잡도가 낮으면서 우월한 성능을 나타냄을 모의 실험을 통해 분석, 검증하였다.

고밀도 DVD시스템을 위한 저 복잡도 검출 기법 (Low-Complexity Detection Techniques for High-Density DVD Systems)

  • 조한규;우중재;주만식;강창언;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권10A호
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    • pp.1000-1010
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    • 2002
  • Partial response maximum likelihood (PRML)과 fixed-delay tree search with decision feedback (FDTS/DF)은 기록 재생 시스템에서 준최적 성능을 보이는 정보열 검출 기법 (sequence detection)으로 알려져 있다. 그러나, 정보열 검출 기법 고유의 metric 연산은 심각한 하드웨어 복잡도를 유발한다. 본 논문은 정보열 검출 기법의 복잡도 문제를 극복하기 위한 대안을 제시한다. 제안된 저 복잡도 기법들은 검출 과정에서 덧셈 및 곱셈의 수를 최소화하여 고속 프로세스 및 저 복잡도 하드웨어 구현에 적합하다. 결정 궤환 드화 깁버 (decision feedback equalization; DFE)을 결합하여 ${\tau}$=2 FDTS/DF와 동일한 성능을 보이며, 기록 밀도 S>5.6에서 PR(1111)ML의 성능을 능가함이 모의 실험을 통해 보여진다.

이진 PAM DS UWB 통신에서 MIMO 검출 기법 (MIMO Detection Algorithms in Binary PAM DS UWB Communication)

  • 강윤정;김길남;김상준
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.447-450
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    • 2009
  • 본 논문에서는 2PAM(binary pulse-antipodal modulation) DS(direct-sequence) UWB(ultra-wideband) 시스템을 V-BLAST(vertical bell lab layered space-time) 구조를 사용하는 MIMO(multiple input multiple output) 시스템에 적용하여 실내 무선 채널 환경에서 고속 데이터 전송률을 달성하고자 한다. 이러한 2PAM DS UWB MIMO 시스템의 BER 성능과 송수신 안테나의 차원과의 관계가 논의된다. 또한, UWB-MIMO 시스템의 수신기에서는 ZF(zero-forcing), ZF-OSIC(ordered successive interference cancellation), MMSE(minimum-mean-square-error), MMSE-OSIC, ML(maximum likelihood)과 같은 다양한 MIMO(multiple input multiple output)와 같은 다양한 MIMO 검출기법이 비교, 분석된다.

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An Approach to Eliminate Ambiguity of Blind ML Detection for Orthogonal Space-Time Block Codes

  • Pham, Van-Su;Le, Minh-Tuan;Mai, Linh;Kabir, S. M. Humayun;Yoon, Gi-Wan
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.83-86
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    • 2007
  • In the blind Maximum-likelihood (ML) detection for Orthogonal Space-Time Block Codes (OSTBC), the problem of ambiguity in determining the symbols has been a great concern. A solution to this problem is to apply semi-blind ML detection, i.e., the blind ML decoding with pilot symbols or training sequence. In order to increase the performance, the number of pilot symbols or length of training sequence should be increased. Unfortunately, this leads to a significant decrease in system spectral efficiency. This work presents an approach to resolve the aforementioned issue by introducing a new method for constructing transmitted information symbol. Thus, by transmitting information symbols drawn from different modulation constellation, the ambiguity can be easily eliminated in blind detection. Also, computer simulations are implemented to verify the performance of the proposed approach.

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Novel Approach for Eliminating BER Irreducible Floor in the Enhanced Blind Cyclic Detection for Space-Time Coding

  • Pham, Van-Su;Le, Minh-Tuan;Mai, Linh;Kabir, S.M.Humayun;Yoon, Gi-Wan
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제6권2호
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    • pp.150-153
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    • 2008
  • In the blind Maximum-likelihood (ML) detection for Orthogonal Space-Time Block Codes (OSTBC), the problem of ambiguity in determining the symbols has been a great concern. A possible solution to this problem is to apply semi-blind ML detection, i.e. the blind ML decoding with pilot symbols or training sequence. In order to increase the performance, the number of pilot symbols or length of training sequence should be increased. Unfortunately, this leads to a significantly decrease in system spectral efficiency. This work presents an approach to resolve the aforementioned issue by introducing a new method for constructing transmitted information symbols, in which transmitting information symbols drawn form different modulation constellations. Therefore, the ambiguity can be easily eliminated. In addition, computer simulation is implemented to verify the performance of the proposed approach.

Asymptotic Performance of ML Sequence Estimator Using an Array of Antennas for Coded Synchronous Multiuser DS-CDMA Systems

  • Kim, Sang G.;Byung K. Yi;Raymond Pickholtz
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제1권3호
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    • pp.182-188
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    • 1999
  • The optimal joint maximum-likelihood sequence estima-for using an array of antennas is derived for synchronous direct sequence-code division multiple access (DS-CDMA) system. Each user employs a rate 1/n convolutional code for channel coding for the additive white Gaussian noise (AWGN) channel. The array re-ceiver structure is composed of beamformers in the users' direc-tions followed by a bank of matched filters. The decoder is imple-mented using a Viterbi algorithm whose states depend on the num-ber of users and the constraint length of the convolutional code. The asymptotic array multiuser coding gain(AAMCG)is defined to encompass the asymptotic multiuser coding gain and the spatial information on users' locations in the system. We derive the upper and lower bounds of the AAMCG. As an example, the upper and lower bounds of AAMCG are obtained for the two user case where each user employes the maximum free distance convolutional code with rate 1/2. The enar-far resistance property is also investigated considering the number of antenna elements and user separations in the space.

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Two-stage ML-based Group Detection for Direct-sequence CDMA Systems

  • Buzzi, Stefano;Lops, Marco
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권1호
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    • pp.33-42
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    • 2003
  • In this paper a two-stage maximum-likelihood (ML) detection structure for group detection in DS/CDMA systems is presented. The first stage of the receiver is a linear filter, aimed at suppressing the effect of the unwanted (i.e., out-of-grout) users' signals, while the second stage is a non-linear block, implementing a ML detection rule on the set of desired users signals. As to the linear stage, we consider both the decorrelating and the minimum mean square error approaches. Interestingly, the proposed detection structure turns out to be a generalization of Varanasi's group detector, to which it reduces when the system is synchronous, the signatures are linerly independent and the first stage of the receiver is a decorrelator. The issue of blind adaptive receiver implementation is also considered, and implementations of the proposed receiver based on the LMS algorithm, the RLS algorithm and subspace-tracking algorithms are presented. These adaptive receivers do not rely on any knowledge on the out-of group users' signals, and are thus particularly suited for rejection of out-of-cell interference in the base station. Simulation results confirm that the proposed structure achieves very satisfactory performance in comparison with previously derived receivers, as well as that the proposed blind adaptive algorithms achieve satisfactory performance.

비동기 복조 DS/CDMA 역방향 링크에서 채널 추정 및 다중 사용자 검파를 이용한 성능 개선 (Performance Improvement for Nonchoherent DS/CDMA Reverse Links using Channel Estimation and Multiuser Detection)

  • 홍대기;윤석현;홍대식;강창언
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.755-764
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    • 2001
  • 본 논문에서는 M-ary 직교 변조를 사용하는 직접 확산 코드 분할 다중 접속 (DS/CDMA: Direct Sequence/Code Division Multiple Access) 시스템을 위한 최대 근사 (Maximum Lkelihood : ML) 결정 궤환 채널 추정(Decision Feedback Channel Estimation : DFCE) 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 결정 궤환 정보로서 RAKE 수신기의 최대 결합 출력을 사용한다. 제안된 시스템으로부터 추정된 채널 값을 이용하면 파일럿의 삽입없이 RAKE 수신기에서 동기 검파 (coherent demodulation)를 할 수 있고, 동시에 최대 비 결합(Maximum Ration Combining : MRC) 기법을 사용할 수 있다. 그러나 제안된 DFCE 다중 사용자 환경에서 다중 사용자 간섭 (Multiple Access Interference: MAI)으로 인해 심각한 성능의 저하가 발생한다. 이런 문제를 해결하기 위해 다단 병렬 간섭 제거기(Multistage Parallel Interference Cancellation : PIC)를 제안된 시스템과 결합해 본다. 제안된 DFCE에서 추정된 정확한 채널 값은 동기식 검파뿐 아니라 PIC에서 다중 사용자 간섭 신호의 재 생성(regeneration)을 위해서도 쓰인다. 이럴 경우 PIC와 EFCF간에 서로 도움을 주는 이중 효과를 얻게 된다. 실험결과에 의하면 제안된 시스템은 기존의 비동기 검파(noncoherent demodulation) 방식에 비해 다단 PIC를 쓰지 않는 동기 검파의 경우 IE-02의 E$_{b}$/N$_{0}$에서 수용 가능한 사용자 수가 5명에서 약 10으로 2배 증가함을 확인할 수 있었으며, 다단 PIC를 사용한 동기 검파의 경우 약 30명으로 6배 정도가 증가함을 확인할 수 있었다.

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페이딩 채널환경에서 OFDM 시스템에 대한 심볼 검출 및 채널 추정 기법 (Joint Symbol Detection and Channel Estimation Methods for an OFDM System in Fading Channels)

  • 조진웅;강철호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권3호
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    • pp.9-18
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    • 2001
  • 본 논문에서는 페이딩 채널 환경에서 OFDM 시스템의 채널추정과 심볼 검출이 결합된 방식들을 제안하였다. 제안된 방식들은 결정지향 채널 추정(DDCE) 방식에 근거하여 채널을 추정하며 비터비 알고리즘을 이용한 심볼 검출을 수행한다. 제안된 비터비 결정지향 추정 (VDDCE)방식은 시간상 변화하는 채널을 추척하고 ML 심볼 열을 검출 한다. VDDCE방식에 근거한 순환적 비터비 결정지향(RVDDCE) 방식에서는 복잡도를 줄이기 위해 검출될 심볼 열의 길이를 줄인다. 즉, 훈련 심볼의 간격동안에 채널 추정과 비터비 알고리즘이 일정 간격으로 반복적으로 수행되도록 한다. 또한,AWGN의 효과를 줄이기 위해 평균화 채널 추정(ACE) 방식을 VDDCE와 RVDDCE 방식에 적용하였다. 제안된 방식들은 컴퓨터 시뮬레이션으로 검증하였다.

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