• 제목/요약/키워드: Hadamard matrix

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Semi-deterministic Sparse Matrix for Low Complexity Compressive Sampling

  • Quan, Lei;Xiao, Song;Xue, Xiao;Lu, Cunbo
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권5호
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    • pp.2468-2483
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    • 2017
  • The construction of completely random sensing matrices of Compressive Sensing requires a large number of random numbers while that of deterministic sensing operators often needs complex mathematical operations. Thus both of them have difficulty in acquiring large signals efficiently. This paper focuses on the enhancement of the practicability of the structurally random matrices and proposes a semi-deterministic sensing matrix called Partial Kronecker product of Identity and Hadamard (PKIH) matrix. The proposed matrix can be viewed as a sub matrix of a well-structured, sparse, and orthogonal matrix. Only the row index is selected at random and the positions of the entries of each row are determined by a deterministic sequence. Therefore, the PKIH significantly decreases the requirement of random numbers, which has a complex generating algorithm, in matrix construction and further reduces the complexity of sampling. Besides, in order to process large signals, the corresponding fast sampling algorithm is developed, which can be easily parallelized and realized in hardware. Simulation results illustrate that the proposed sensing matrix maintains almost the same performance but with at least 50% less random numbers comparing with the popular sampling matrices. Meanwhile, it saved roughly 15%-35% processing time in comparison to that of the SRM matrices.

블록순환 행렬에 의한 이중나선 DNA 구조 (II) (A Double Helix DNA Structure Based on Block Circulant Matrix (II))

  • 박주용;김정수;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.229-233
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    • 2016
  • 본 논문에서는 4개의 유전자 핵염기 C, U(T), A, G를 행렬로 표시하고, $4{\times}4$ RNA(ribose nucleic acid)에서 $8{\times}8$ DNA(deoxyribose nucleic acid)로의 행렬 구조에 대해 서술한다. BCHJM (block circulant Hadamard-Jacket matrix)에 의해 DNA 이중나선 구조(double helix)를 해석한다. 직교 BCHJM은 비대칭 쌍 상보성(complementary)을 보이고 있다. 블록순환(block circulant) RNA 쌍 손상(damage) 신뢰성(reliability)은 기존 이중나선 보다 우수함을 보이고 있다. k=4, N=1인 경우 블록 순환 상보 쌍 신뢰도는 93.75%이고, k=4, N=4인 경우 신뢰도는 98.44%로 기존 이중나선의 경우 보다 4.69% 개선된다.

Fast Hybrid Transform: DCT-II/DFT/HWT

  • 쉬단핑;신태철;단위;이문호
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.782-792
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    • 2011
  • In this paper, we address a new fast DCT-II/DFT/HWT hybrid transform architecture for digital video and fusion mobile handsets based on Jacket-like sparse matrix decomposition. This fast hybrid architecture is consist of source coding standard as MPEG-4, JPEG 2000 and digital filtering discrete Fourier transform, and has two operations: one is block-wise inverse Jacket matrix (BIJM) for DCT-II, and the other is element-wise inverse Jacket matrix (EIJM) for DFT/HWT. They have similar recursive computational fashion, which mean all of them can be decomposed to Kronecker products of an identity Hadamard matrix and a successively lower order sparse matrix. Based on this trait, we can develop a single chip of fast hybrid algorithm architecture for intelligent mobile handsets.

재킷 패턴 기반의 F-LDPC 부호 (An F-LDPC Codes Based on Jacket Pattern)

  • 이광재;강승선
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.317-325
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    • 2012
  • 본 논문에서 우리는 LDPC 부호의 부호화 문제를 고려한다. 특히 재킷 패턴과 순환 치환 행렬을 사용함으로써 리차드슨의 하삼각 행렬과 유사한 간단한 LDPC 부호를 제안한다. 이 부호화 기법은 다양한 부호율을 갖도록 확장할 수 있다. 또한 단순한 행렬 처리에 근거하여 다양한 부호율을 갖는 복잡도가 낮고 간단한 부호기를 설계할 수 있다.

순환 치환 행렬을 이용한 ALT LDPC 부호의 설계 (A Design of ALT LDPC Codes Using Circulant Permutation Matrices)

  • 이광재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.117-124
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    • 2012
  • 본 논문에서는 cycle-4를 쉽게 피하고 가변 부호율과 길이로 접근할 수 있게 하는 순환 치환 행렬(CPM; circulant permutation matrix)을 토대로 한 간단한 패리티 검사 행렬의 구성 방법을 제안한다. 결과적으로 부행렬 연산은 여러 CPM들의 곱셈으로 처리될 수 있으며 LDPC 부호화 계산은 매우 간단하게 수행된다. 또한 LDPC 부호의 고속 부호화 문제를 고려한다. 제안한 설계는 정규, 비정규 LDPC 부호 둘 다를 위한 간단한 행렬 연산에 근거한 고속 부호화를 가능하게 한다.

직교변환에 의한 Walsh 및 Golay 코드의 상호상관 제어방식과 수정된 코드를 사용한 비동기 CDMA 시스템의 비트오율 성능에 관한 연구 (A Study on Cross-correlation Control Schemes on Walsh and Golay Codes Based on the Orthogonal Transformation and BER Performance Evaluation of Asynchronous CDMA System Using the Modified Codes)

  • 이원창;김명진
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.304-312
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    • 2008
  • Walsh 코드나 Golay 코드와 같은 직교 코드는 동기가 맞지 않은 경우 상호상관 값이 커질 수 있으므로 CDMA 시스템의 역방향 링크와 같이 사용자간 동기가 맞지 않는 경우 직교성이 손상되어 사용자간 간섭이 발생하기 때문에 사용자 구별용으로 거의 사용되지 않는다. Wysocki는 기존의 Walsh-Hadamard 행렬에 직교변환 행렬을 곱함으로써 생성된 코드들이 직교성을 유지하면서 코드간 상호상관 값이 커지지 않도록 할 수 있음을 보였다. Soberly와 Wysocki는 Golay 코드에 대해서 유사한 상호상관 함수의 제어방식을 제안하였다. 이것은 적절한 직교변환을 사용하면 Walsh 코드나 Golay 코드의 상호상관 값을 감소시킬 수 있고, 따라서 CDMA 역방향 링크에서 사용자 구별용으로 사용될 수 있음을 의미한다. 본 논문에서는 비동기 CDMA 링크의 성능에 영향을 주는 코드간의 상호상관 관련 파라미터들을 알아보고, 직교변환에 의해 이들 파라미터들이 어떻게 변화되는지 분석하였다. Walsh 코드와 Golay 코드에 대한 직교변환 행렬을 설계함에 있어 수정된 Walsh 또는 Golay 코드의 직교성을 유지하면서 결과 코드의 비주기 상호상관 피크치의 최대값($ACC_{max}$) 또는 비주기 상호상관의 제곱평균($R_{cc}$)을 최소화하도록 하였다. 직교변환에 의해 생성된 코드집합을 사용한 CDMA 시스템에 대하여 사용자간 동기가 맞지 않은 경우에 대해 비트오율 성능을 시뮬레이션을 통해 분석하여 성능을 개선시킬 수 있음을 확인하였다.

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ON THE BOUNDS FOR THE SPECTRAL NORMS OF GEOMETRIC AND R-CIRCULANT MATRICES WITH BI-PERIODIC JACOBSTHAL NUMBERS

  • UYGUN, SUKRAN;AYTAR, HULYA
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제38권1_2호
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    • pp.99-112
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    • 2020
  • The study is about the bounds of the spectral norms of r-circulant and geometric circulant matrices with the sequences called biperiodic Jacobsthal numbers. Then we give bounds for the spectral norms of Kronecker and Hadamard products of these r-circulant matrices and geometric circulant matrices. The eigenvalues and determinant of r-circulant matrices with the bi-periodic Jacobsthal numbers are obtained.

High-speed Hardware Design for the Twofish Encryption Algorithm

  • Youn Choong-Mo;Lee Beom-Geun
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제3권4호
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    • pp.201-204
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    • 2005
  • Twofish is a 128-bit block cipher that accepts a variable-length key up to 256 bits. The cipher is a 16­round Feistel network with a bijective F function made up of four key-dependent 8-by-8-bit S-boxes, a fixed 4­by-4 maximum distance separable matrix over Galois Field$(GF (2^8)$, a pseudo-Hadamard transform, bitwise rotations, and a carefully designed key schedule. In this paper, the Twofish is modeled in VHDL and simulated. Hardware implementation gives much better performance than software-based approaches.

INEQUALITIES INVOLVING KHATRI-RAO PRODUCTS OF HERMITIAN MATRICES

  • Yang, Zhong-Peng;Zhang, Xian;Cao, Chong-Guang
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제9권1호
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    • pp.125-133
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    • 2002
  • Recently, Several inequalities Khatri-Rao Products of two four partitioned blocks positive definite real symmetry matrices are established by Liu in[Lin. Alg. Appl. 289(1999): 267-277]. We extend these results in two ways. First, the results are extended to two any partitioned blocks Hermitian matrices. Second, necessary and sufficient conditions under which these inequalities become equalities are presented.

Hadamard 변환을 이용한 고속 2차원 DCT에 관한 연구 (A Study on Fast 2-D DCT Using Hadamard Transform)

  • 전중남;최원호;최성남;박규태
    • 한국통신학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.221-231
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    • 1990
  • 본 논문에서는 예측오차의 분포와 비트할당표를 이용하여 계산량을 줄이는 방법으로 직접 2차원 WHT를 계산한 다음 상수행렬을 곱함으로써 2차원 DCT 를 계산하는 방법을 제안하였다. 이 2차원 고속 DCT 알고리즘은 곱셈이 마지막 단계에 집중되어 있으며, 따라서 변환계수 중에서 양자화 과정에서 제외되는 변환계수의 수에 비례하여 계산량을 줄일 수 있는 특징이 있다. 계산량 비교를 위하여, 예측오차에 대한 비교할당표에 할당된 DCT계수만을 구하고자 할 때의 계산량을 산출한 결과, 제안한 방식은 변환부호화에 할당된 화소당 평균 비트율이 0.6비트 이하일 때, 기존의 알고리즘 중에서 가장 계산량이 적은 고속 DCT 알고리즘 보다 계산량이 적게 되어, 변환부호화의 계산량 감축에 기여할 수 있음을 확인하였다.

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