• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권5호
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• pp.1316-1332
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• 2012

Formation flying is an important technology that enables high cost-effective organization of outer space aircrafts. The ad-hoc wireless network based on direct-sequence ultra-wideband (DS-UWB) techniques is seen as an effective means of establishing wireless communication links between aircrafts. In this paper, based on the theory of matched filter and error bits correction, a hybrid detection algorithm is proposed for realizing multiuser detection (MUD) when the DS-UWB technique is used in the ad-hoc wireless network. The matched filter is used to generate a candidate code set which may contain several error bits. The error bits are then recognized and corrected by an novel error-bit corrector, which consists of two steps: code mapping and clustering. In the former step, based on the modified optimum MUD decision function, a novel mapping function is presented that maps the output candidate codes into a feature space for differentiating the right and wrong codes. In the latter step, the codes are clustered into the right and wrong sets by using the K-means clustering approach. Additionally, in order to prevent some right codes being wrongly classified, a sign judgment method is proposed that reduces the bit error rate (BER) of the system. Compared with the traditional detection approaches, e.g., matched filter, minimum mean square error (MMSE) and decorrelation receiver (DEC), the proposed algorithm can considerably improve the BER performance of the system because of its high probability of recognizing wrong codes. Simulation results show that the proposed algorithm can almost achieve the BER performance of the optimum MUD (OMD). Furthermore, compared with OMD, the proposed algorithm has lower computational complexity, and its BER performance is less sensitive to the number of users.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1-7
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• 2013

다양한 간섭환경에서 MIMO 기반 가시광 무선 통신 시스템의 성능 분석을 위해서 LED 패널을 고정하고, PD를 가진 단말기를 움직여 모의실험을 수행하으며 MIMO 기술을 기반으로 하여 외부광에 의한 간섭이 통신 채널 품질 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 채널에서의 전송시간 지연에 의한 왜곡은 등화기를 사용하여 보상해 주어야 하며, 특히 데이터 전송 속도가 고속이 될수록 등화기의 사용이 절대적으로 필요하게 된다. 따라서 본 논문에서는 VLC 시스템의 변조방식에 따라 채널 등화를 이용한 BER성능을 분석하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권7호
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• pp.3010-3025
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• 2016

Lattice reduction (LR) has been used widely in conventional multiple-input multiple-output (MIMO) systems to enhance the performance. However, LR is hard to be applied to the relay systems which are important but more complicated in the wireless communication theory. This paper introduces a new viewpoint for utilizing LR in multiuser MIMO relay systems. The vector precoding (VP) is designed along with zero force (ZF) criterion and minimum mean square error (MMSE) criterion and enhanced by LR algorithm. This implementable precoder design combines nonlinear processing at the base station (BS) and linear processing at the relay. This precoder is capable of avoiding multiuser interference (MUI) at the mobile stations (MSs) and achieving excellent performance. Moreover, it is shown that the amount of feedback information is much less than that of the singular value decomposition (SVD) design. Simulation results show that the proposed scheme using the complex version of the Lenstra--Lenstra--Lovász (LLL) algorithm significantly improves system performance.

• 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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.1028-1036
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• 2008

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 직교 불균형 문제는 송수신기의 front-end에서 발생하며, 성상도에 영향을 주게 되어 BER(Bit Error Rate)을 증가시킨다. 또한, 위상 잡음은 송수신시 국부 발진기에서 발생되는 잡음으로 각 부반송파의 직교성을 깨뜨림으로써 시스템 성능을 크게 저하시킨다. 기존 방식인 PNS(Phase Noise Suppression) 알고리즘은 이러한 위상 잡음을 효과적으로 제거하는 방법이지만 직교 불균형 이동시에 적용되면 오히려 성능이 감소된다. 본 논문에서는 OFDM 시스템의 수신기에서 하향 변환 시 발생하는 직교 불균형과 위상 잡음의 영향을 분석하고, 수신기 FFT(Fast Fourier Transform) 후단에서 파일럿 심볼을 사용하여 CPE를 먼저 제거하고 직교 불균형과 위상 잡음의 성분을 검출하여 등화기의 판정 기준으로 사용하여 보상하는 방법을 제시하였다. 또, 다른 기존 방식들은 FFT 후단에서 추정하고 피드백 시키거나 프리엠블과 같은 시퀀스를 사용하는 방식이지만, 본 논문에서는 FFT 후단에서 MMSE 등화기만을 사용하여 제거하므로 기존의 방법보다 복잡도가 줄어든다. 기존의 위상 잡음 제거 방식에 ICI(Inter Carrier Interference) 제거 기능을 추가하고 직교 불균형 성분을 추출하여 MMSE(Minimum Mean Square Error) 과정 중에 적응 forgetting factor를 적용하면 성능 개선과 직교 불균형 성분의 영향이 줄어들며 성능이 개선됨을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.2197-2204
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• 2009

본 논문에서는 다중입력 다중출력 (Multiple Input Multiple Output: MIMO) 시스템에서 Maximum Likelihood (ML) 수신기와 같은 성능을 가지지만 복잡도가 낮은 Sphere Decoding (SD) 알고리즘에 대해 분석하고 그 성능을 평가한다. 각각의 송신 안테나에서 채널로 전송되는 독립적인 신호는 QPSK 와 16QAM 방식을 사용하여 변조되며, 채널은 산란이 활발하게 일어나는 레일리 (Rayleigh) 평탄 페이딩 채널로 가정한다. 수신기에서 수신된 신호는 Fincke & Pohst SD 알고리즘에 의해 각 송신 안테나로부터의 독립적인 신호로 검파되며, 그 성능이 ZF (Zero Forcing), MMSE (Minimum Mean Square Error), SIC (Successive Interference Cancelation), 그리고 ML 수신기의 성능과 비교되었다. 추가적으로 복잡도를 줄이기 위해 개선된 형태인 Viterbo & Boutros SD 알고리즘을 이용하여 검파된 신호의 BER 성능과 부동 소수점 연산량(Floating Point Operations: FLOPS)이 각각 비교 분석되었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.98-103
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• 2014

본 논문에서 우리는 다수의 사용자가 존재하는 협력통신 환경에서 있어서 적용 가능한 새로운 간섭제거 기법을 제안하고 그 성능을 분석하였다. Source, Destination, Relay로 이루어진 협력통신시스템에서, 각 환경을 구성하는 ad-hoc 그룹은 인접한 그룹에서 전달된 다른 간섭 데이터로 인해 본래 데이터의 급격한 품질저하가 발생한다. 따라서 본 논문은 인접 ad-hoc 그룹간의 간섭효과를 줄이기 위해 제로 포싱과 최소 평균 자승 오차 해법을 이용해 간섭의 크기를 저하시킨다. 이후, 순차적 간섭 제거 기법을 접목해 최종 데이터를 산출해내는 간접제거 시스템을 제안하고 제안한 시스템에 대한 성능을 모의실험을 통해 나타내었다. 본 논문 결과를 이용하여 다양한 ad-hoc 그룹 환경에서 신호의 독립성을 보장받는 협력통신시스템의 구현을 기대한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권2호
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• pp.53-59
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• 2009

다중사용자 다중 송수신 안테나 시스템의 전송 효율을 높이기 위해 기지국은 여러 사용자에게 동시에 데이터를 전송해야 하고, 이러한 경우 사용자간 간섭이 발생하게 된다. 본 논문에서는 포스트-프로세싱 리키지를 각 사용자의 수신 결합 후 어떤 사용자의 신호에 의해 다른 사용자들에게 나타나는 간섭 전력의 합으로 정의한다. 또한 이것을 이용하여 새로운 성능계수인 신호 대 포스트-프로세싱 리키지 및 잡음비를 정의한다. 사용자간 간섭에 대처하기 위해 기존 기법들은 사용자간 간섭을 완전히 제거하는데 집중하는 반면, 본 논문에서는 각 사용자가 최소 평균 제곱 오차 결합 방법을 사용한다고 가정하고 신호 대 포스트-프로세싱 리키지 및 잡음비 최대화하는 방법을 제안한다. 제안된 기법은 안테나 수에 대한 조건을 필요로 하지 않는다는 장점이 있다. 모의 실험을 통하여 제안된 기법은 사용자간 간섭을 완벽히 제거하는 기법보다 채널 추정 오차가 있을 때 우수함을 보인다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.2555-2564
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• 2000

본 논문에서는 새로운 무관리형 화상분할 알고리즘이 제안된다. 제안된 알고리즘은 화상에 내재되어 있는 구조 정보를 모델링하기 위하여 마르코프 랜덤필드의 특성을 이용하고 있다. 텍스쳐 화상은 정상상태의 가우스 마르코프 랜덤필드가 2차원의 격자구조 위에 실현된 상태로 간주되었으며 2차의 비순차근방을 갖는 조건부 자기회귀함수를 이용하여 모델링 되었다. 화상의 경계면 감출을 위하여 마스크로 선택된 두 영역에 대한 가설검정이 수행된다. 이 방법은 선택된 두 영역이 같은 종류의 텍스쳐라고 가정을 한 후 조건부 자기회귀모델의 매개변수를 최소평균제곱오차 측면에서 추정한다. 가설이 거절되면 두 영역의 상이함을 측정한 그 값이 선택된 영역에 누적된다. 이와 겉은 방법을 통하여 잠재적인 경제지도가 얻어지며, 이것을 통하여 여러 종류의 텍스쳐 화상의 분할이 미세오류경계 없이 이루어지게 된다. 제안된 알고리즘의 성능은 인공화상 뿐만 아니라 실제의 자연화상을 이용한 실험을 통하여 입증되었으며 일체의 사전정보 없이도 만족할 만한 결과를 보여 주었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1631-1637
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• 2019

본 논문에서는 일반화 공간변조 시스템을 위한 저복잡도 강인 최대우도 수신기를 제안한다. 이 수신기는 기존의 채널 정보 오차에 강인한 최대우도 수신기의 계산량을 낮추기 위해 전송 안테나 조합 분할의 방법을 사용한다. 최소평균제곱오차 필터링 결과를 기반으로 전송 안테나 조합을 해일 가능성이 높은 영역과 낮은 영역으로 분할하고, 해일 가능성이 높은 영역에서 우선적으로 최대우도 탐색을 실시한다. 이렇게 구해진 해의 신뢰도를 판단하고, 그 결과에 따라 해일 가능성이 낮은 영역에서도 탐색을 실시할 지를 결정한다. 이와 같은 분할 탐색을 통해 기존 강인 최대우도 수신기의 성능을 유지하면서도 계산량을 크게 줄이도록 한다. 모의실험을 통해 제안 수신기가 기존 수신기의 성능을 유지하면서 계산량을 큰 폭으로 낮춘 이점을 확인하였다.