• 제목/요약/키워드: Detection Ordering

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Efficiency Improvement of the Fixed-Complexity Sphere Decoder

  • Mohaisen, Manar;Chang, Kyung-Hi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제5권3호
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    • pp.494-507
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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.

Efficiency Improvement of the Fixed-complexity Sphere Decoder

  • Mohaisen, Manar;Chang, Kyung-Hi
    • 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.

An Efficient Soft-Output MIMO Detection Method Based on a Multiple-Channel-Ordering Technique

  • Im, Tae-Ho;Park, In-Soo;Yoo, Hyun-Jong;Yu, Sung-Wook;Cho, Yong-Soo
    • ETRI Journal
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    • 제33권5호
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    • pp.661-669
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    • 2011
  • In this paper, we propose an efficient soft-output signal detection method for spatially multiplexed multiple-input multiple-output (MIMO) systems. The proposed method is based on the ordered successive interference cancellation (OSIC) algorithm, but it significantly improves the performance of the original OSIC algorithm by solving the error propagation problem. The proposed method combines this enhanced OSIC algorithm with a multiple-channel-ordering technique in a very efficient way. As a result, the log likelihood ratio values can be computed by using a very small set of candidate symbol vectors. The proposed method has been synthesized with a 0.13-${\mu}m$ CMOS technology for a $4{\times}4$ 16-QAM MIMO system. The simulation and implementation results show that the proposed detector provides a very good solution in terms of performance and hardware complexity.

A Comparative Study of List Sphere Decoders for MIMO Systems

  • Pham, Van-Su;Yoon, Giwan
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.143-146
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    • 2009
  • In this paper, we investigated the list sphere decoders (LSD) for multiple-input multiple-output (MIMO) systems. We showed that the ordering procedures play an important role in LSD in order to achieve the low complexity without degrading the bit-error-rate (BER) performance. Then, we proposed a novel ordering algorithm for the LSD which uses a look-up table and simply comparative operations. Comparative results in terms of BER performance and computational complexity are provided through computer simulations.

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Ordinal Measure of DCT Coefficients for Image Correspondence and Its Application to Copy Detection

  • Changick Kim
    • 방송공학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.168-180
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    • 2002
  • This paper proposes a novel method to detect unauthorized copies of digital images. This copy detection scheme can be used as either an alternative approach or a complementary approach to watermarking. A test image is reduced to 8$\times$8 sub-image by intensity averaging, and the AC coefficients of its discrete cosine transform (DCT) are used to compute distance from those generated from the query image, of which a user wants to find copies. Copies may be Processed to avoid copy detection or enhance image quality. We show ordinal measure of DCT coefficients, which is based on relative ordering of AC magnitude values and using distance metrics between two rank permutations, are robust to various modifications of the original image. The optimal threshold selection scheme using the maximum a posteriori (MAP) criterion is also addressed.

Reference를 갖는 ICA를 이용한 자동적 P300 검출 (Automatic P300 Detection using ICA with Reference)

  • Park, Heeyoul;Park, Seungjin
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (B)
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    • pp.193-195
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    • 2003
  • The analysis of EEG data is an important task in the domain of Brain Computer Interface (BCI). In general, this task is extremely difficult because EEG data is very noisy and contains many artifacts and consists of mixtures of several brain waves. The P300 component of the evoked potential is a relatively evident signal which has a large positive wave that occurs around 300 msec after a task-relevant stimulus. Thus automatic detection of P300 is useful in BCI. To this end, in this paper we employ a method of reference-based independent component analysis (ICA) which overcomes the ordering ambiguity in the conventional ICA. We show here. that ICA incorporating with prior knowledge is useful in the task of automatic P300 detection.

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다중 채널 순서화 기술 기반 효율적인 Soft-Output MIMO 신호검출 기법과 VLSI 구현 (An Efficient Soft-Output MIMO Signal Detection Method Based on Multiple Channel Ordering Technique and Its VLSI Implementation)

  • 임태호;유성욱;김재권;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권12C호
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    • pp.1044-1051
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    • 2010
  • 본 논문에서는 공간다중화 multiple input multiple output (MIMO) 시스템을 위한 효율적인 soft-output 신호검출 기법을 제안한다. 제안된 기법은 ordered successive interference cancellation (OSIC) 알고리즘을 기반으로 하지만, 오류 전파 문제를 크게 줄임으로써 기존 OSIC 알고리즘에 비해 큰 성능 향상을 보인다. 제안된 기법은 다중 순서화 기술을 이용한 enhanced OSIC (ESIC) 알고리즘을 결합한 기법으로 신뢰도 높은 log likelihood ratio(LLR) 값을 매우 적은 후보 심볼 벡터를 이용하여 생성할 수 있다. 본 논문에서는 $4{\times}4$ 16-QAM MIMO 시스템을 위한 OSIC, K-Best 가법과 제안된 신호검출 기법을 $0.13{\mu}m$ CMOS 기술 환경에서 구현하였으며, 모의 시험과 구현 결과를 통해 제안된 신호검출 기법이 성능과 하드웨어 구현 측면에서 매우 효율적임을 확인하였다.

고속 시변 채널 OFDM을 위한 저복잡도 양방향 탐색 순차적 간섭 제거 (Low Complexity Bilateral Search Successive Interference Cancellation for OFDM in Fast Time-Varying Channels)

  • 임동민
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권1호
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    • pp.9-14
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    • 2013
  • 본 논문에서는 고속 시변 채널 OFDM을 위한 저복잡도 양방향 탐색 순차적 간섭 제거(Successive Interference Cancellation: SIC) 방식을 제안한다. SIC에서는 오류 전파에 의한 성능 저하 가능성으로 인하여 심볼 블록 내에서의 심볼 검출 순서가 전체적인 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 조건 심볼오류확률(Conditional Symbol Error Probability: CSEP)을 기준으로 최초로 검출되는 심볼을 결정하고, 그 다음 검출될 심볼은 기검출된 심볼군의 경계에서 양방향으로 탐색하여 CSEP를 갱신한 후 결정하는 방식을 이용한다. 컴퓨터 모의실험 결과 제안된 방식은 기존 방식과 비교하여 높은 SNR 영역에서 거의 동일한 계산량으로 보다 우수한 성능을 나타낸다. 제안된 방식은 비트에러율 = $10^{-5}$에서 성능 상한치인 정합필터 한계(Matched Filter Bound: MFB)에 2dB 이내로 접근하는 성능을 가진다.

H.264/AVC로 압축된 비디오로부터 시그너쳐 추출방법 (Signature Extraction Method from H.264 Compressed Video)

  • 김성민;권용광;원치선
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권3호
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    • pp.10-17
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    • 2009
  • 본 논문은 H.264/AVC 비디오 압축영역에서 비디오 복제 방지기법의 일종인 CBCD(Content Based Copy Detection)에 사용 될 수 있는 비디오 시그너쳐 (Video Signature) 추출 방법을 제안한다. 기존의 비디오 시그너쳐 추출방법은 모두 비디오 공간영 역에서 수행되기 때문에 압축된 비디오 스트립으로부터 시그너쳐를 추출하기 위해서는 비디오를 모두 복호해야 하는 단점을 가지고 있었다. 하지만 제안하는 방법에서는 비디오 압축영역에서 섬네일(Thumbnail)을 빠르게 구성하고 구성된 섬네일을 이용하여 비디오 시그너쳐를 추출하여 이와 같은 단점을 극복하였다. 밝기 순서 정보를 추출하는 실험결과로부터 제안하는 방법은 기존의 방법보다 80.98%의 정확도를 유지하면서 약 2.8배 빠르게 시그너쳐를 추출할 수 있었다.

클라이언트-서버 환경에서 동적 갱신을 이용한 탐지기반의 캐쉬 일관성 알고리즘 (A Detection-based Cache Consistency Algorithm using Dynamic Update in Client-Server Environments)

  • 김치연;정종면
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권7호
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    • pp.1561-1568
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    • 2005
  • 클라이언트-서버 환경에서 클라이언트는 캐쉬에 데이터를 저장함으로씨 서버와 접촉하지 않고도 응용을 수행할 수 있다. 클라이언트에서 수행되는 응용의 정확성을 보장하기 위해서는 캐쉬의 일관성 유지가 필요하고, 이를 위해 탐지 기반의 방법과 회피 기반의 방법이 사용되어져 왔다. 이 논문에서는 서버에 비하여 자원이 빈약한 클라이언트의 부담을 덜어줄 수 있는 탐지 기반의 새로운 캐쉬 일관성 유지 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 타임스탬프를 이용하여 트랜잭션의 동시성을 제어하며, 캐쉬를 갱신할 때 갱신된 데이터의 삭제와 덮어쓰기를 동적으로 수행함으로써 캐쉬를 효율적으로 관리한다. 또한 1-사본 직렬성을 이용하여 제안하는 방법의 정확성을 증명하였다.