• 제목/요약/키워드: Iterative Equalization

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Novel Turbo Receiver for MU-MIMO SC-FDMA System

  • Wang, Hung-Sheng;Ueng, Fang-Biau;Chang, Yu-Kuan
    • ETRI Journal
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    • 제40권3호
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    • pp.309-317
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    • 2018
  • Single carrier-frequency-division multiple access (SC-FDMA) has been adopted as the uplink transmission standard in fourth-generation cellular networks to facilitate power efficiency transmission in mobile stations. Because multiuser multiple-input multiple-output (MU-MIMO) is a promising technology employed to fully exploit the channel capacity in mobile radio networks, this study investigates the uplink transmission of MU-MIMO SC-FDMA systems with orthogonal space-frequency block codes (SFBCs). It is preferable to minimize the length of the cyclic prefix (CP). In this study, the chained turbo equalization technique with chained turbo estimation is employed in the designed receiver. Chained turbo estimation employs a short training sequence to improve the spectrum efficiency without compromising the estimation accuracy. In this paper, we propose a novel and spectrally efficient iterative joint-channel estimation, multiuser detection, and turbo equalization for an MU-MIMO SC-FDMA system without CP-insertion and with short TR. Some simulation examples are presented for the uplink scenario to demonstrate the effectiveness of the proposed scheme.

Blind channel equalization using fourth-order cumulants and a neural network

  • Han, Soo-whan
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제5권1호
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    • pp.13-20
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    • 2005
  • This paper addresses a new blind channel equalization method using fourth-order cumulants of channel inputs and a three-layer neural network equalizer. The proposed algorithm is robust with respect to the existence of heavy Gaussian noise in a channel and does not require the minimum-phase characteristic of the channel. The transmitted signals at the receiver are over-sampled to ensure the channel described by a full-column rank matrix. It changes a single-input/single-output (SISO) finite-impulse response (FIR) channel to a single-input/multi-output (SIMO) channel. Based on the properties of the fourth-order cumulants of the over-sampled channel inputs, the iterative algorithm is derived to estimate the deconvolution matrix which makes the overall transfer matrix transparent, i.e., it can be reduced to the identity matrix by simple recordering and scaling. By using this estimated deconvolution matrix, which is the inverse of the over-sampled unknown channel, a three-layer neural network equalizer is implemented at the receiver. In simulation studies, the stochastic version of the proposed algorithm is tested with three-ray multi-path channels for on-line operation, and its performance is compared with a method based on conventional second-order statistics. Relatively good results, withe fast convergence speed, are achieved, even when the transmitted symbols are significantly corrupted with Gaussian noise.

수직자기기록 채널에서 터보등화기 구조를 이용한 순환 구조적 길쌈 부호의 성능 (Performance of the Recursive Systematic Convolutional Code with Turbo-Equalization Method for PMR Channel)

  • 박동혁;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권1C호
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    • pp.15-20
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    • 2009
  • 수직자기기록 채널에서의 검출 기법으로는 잡음 예측 최대 유사도 검출 (NPML, Noise-Predictive Maximum Likelihood Detection) 기법을 사용한다. 하지만, 더 높은 기록 밀도의 요구로 더 이상 잡음 예측 최대 유사도 검출 기법을 이용하여 검출이 어려워지게 되었다. 따라서 높은 기록밀도에서도 성능 이득을 얻을 수 있는 부호화 기법들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 복잡도가 비교적 적은 순환 구조적 길쌈 부호를 부호기로 사용하였으며 성능 이득을 얻기 위하여 터보등화기 구조를 이용하였다. 또한, 다양한 기록 밀도에서 터보등화기 구조를 이용한 순환 구조적 길쌈 부호가 어떠한 성능을 보여주는지 비교하였다. 잡음환경은 80%의 지터 잡음과 20%의 백색 가우시안 잡음으로 실험하였다.

위성통신을 위한 터보 등화기를 사용하는 8PSK-TCM 시스템 설계와 성능 평가 (Design and Performance Evaluation of 8PSK-TCM System Using Turbo Equalizer for Satellite Communication)

  • 안창영;유상범;이상규;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권11호
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    • pp.837-842
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    • 2017
  • 본 논문에서는 최근 CCSDS(Consultative Committe for Space Data Systems)에서 X밴드(X-Band) 대역 위성통신을 위해 권고되고 있는 4D(Dimension)-8PSK(Phase Shift Keying)-TCM(Trellis Coded Modulation) 시스템과 터보등화기를 결합하기 위한 기초 연구로 8PSK-TCM 시스템과 터보등화기를 결합한 시스템을 설계하고, 성능 평가를 수행하였다. 세부적으로 AWGN, Proakis B 채널, Proakis C 채널에서, 8PSK 및 8PSK-TCM 시스템의 BER 성능을 평가 및 분석하였다. 시뮬레이션 결과로, 8PSK 시스템에 비해 8PSK-TCM 시스템의 BER 성능이 우수하며, 8PSK-TCM 시스템에 터보등화기를 결합한 시스템은 ISI 채널 환경에서 반복등화를 통해 BER 성능을 더욱 개선시킬 수 있음을 확인할 수 있다. 본 논문에서 설계한 터보등화기를 결합한 8PSK-TCM 시스템은 5회의 반복등화를 통해 Proakis B에서 $10^{-3}$의 BER 성능을 만족시키기 위해 5.9 dB의 SNR이 요구되며, Proakis C 채널에서는 $10^{-2}$의 BER 성능을 만족시키기 위해 9.1 dB의 SNR이 요구됨을 확인할 수 있다.

Face Detection by Eye Detection with Progressive Thresholding

  • Jung, Ji-Moon;Kim, Tae-Chul;Wie, Eun-Young;Nam, Ki-Gon
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.1689-1694
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    • 2005
  • Face detection plays an important role in face recognition, video surveillance, and human computer interface. In this paper, we present a face detection system using eye detection with progressive thresholding from a digital camera. The face candidate is detected by using skin color segmentation in the YCbCr color space. The face candidates are verified by detecting the eyes that is located by iterative thresholding and correlation coefficients. Preprocessing includes histogram equalization, log transformation, and gray-scale morphology for the emphasized eyes image. The distance of the eye candidate points generated by the progressive increasing threshold value is employed to extract the facial region. The process of the face detection is repeated by using the increasing threshold value. Experimental results show that more enhanced face detection in real time.

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Performance of Iterative Soft Decision Feedback Equalizers for Single-Carrier Transmission

  • Jeon, Taehyun;Yoon, Seokhyun;Kim, Kyungho
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권3호
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    • pp.1280-1285
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    • 2017
  • In this paper, we consider iterative soft-decision feedback equalizers (sDFE), a.k.a. turbo equalizers for single-carrier transmission. Turbo equalizer takes log-likelihood ratio (LLR) feedback from channel decoder and convert the LLR into symbol estimates and variances to be used for the LLR update at the sDFE. Specifically, we consider both time domain and frequency-domain sDFE and compare their performances. The results shows that frequency-domain sDFE performs better than time-domain one and also that considerable gain can be obtained especially when the channel has deep nulls.

터보 부호 기반의 터보 등화기 실험 성능 분석 (Experiment performance analysis of turbo code based turbo equalizer)

  • 박건웅;정지원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.1525-1530
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    • 2015
  • 본 논문에서는 성능을 향상시키기 위해 터보부호화기를 이용한 터보등화기법의 성능을 수중 실험의 데이터를 이용하여 분석 하였다. 다중 경로전달로 인해 왜곡된 데이터를 보상하기 위해 LMS-DFE 등화기와 터보 채널 부호기를 연접하여 서로간의 반복적인 연산을 통하여 성능을 개선하는 반복 기반의 터보 등화기 구조를 적용하였다. 문경시 경천호에서의 실제 수중 실험을 통하여 터보부호 기반의 터보등화기의 오류확률이 93%를 나타내었다.

한국 연근해 환경에서 터보 등화기를 이용한 수중음향통신 시스템 성능 분석 (Performance Analysis of Underwater Acoustic Communication Systems with Turbo Equalization in Korean Littoral Sea)

  • 박태두;한정우;정지원;김기만;이상국;천승용;손권
    • 한국음향학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.124-130
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    • 2013
  • 수중음향통신 시스템의 성능은 신호의 다중경로 전달 과정에 의해 발생하는 지연 확산 현상 때문에 인접심벌 간 간섭(ISI)에 영향을 받는다. 인접 심벌 간 간섭을 제거하기 위해 등화기가 사용되어진다. 본 논문에서는 한국 연근해에서 수집된 실측 데이터를 이용하여 채널 부호화 기법과 등화기가 결합하여 동작하는 터보 등화기를 갖는 수중음향통신 시스템의 성능을 검증하였다. 그 결과 터보 등화기를 이용하여 반복 복호를 하였을 때는, 1회 반복 시 BER(Bit Error Rate) $10^{-4}$을 기준으로 반복이 없는 등화기를 사용하였을 때 보다 1.5 dB 성능이 향상되었다. 또한 반복이 2~3회인 경우 약 3.5 dB 성능이 향상되었으나, 3회 이상 반복하였을 때는 더 이상 성능이 향상되지 않았다.

수중통신에서 고 전송률을 위한 효율적인 복호 방법 (An Efficient Decoding Method for High Throughput in Underwater Communication)

  • 백창욱;정지원;천승용;김우식
    • 한국음향학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.295-302
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    • 2015
  • 수중에서의 음향 통신의 성능은 신호의 다중 경로 전달과정에 의해 발생하는 지역 확산 현상으로 인하여 인접 심볼간 간섭의 영향을 받는다. 따라서, 인접 심볼 간 간섭을 제거하기 위하여 수중 통신에 적합한 등화기 기술, 채널 부호화 기술이 필요하다. 또한, 수중에서는 시변 채널의 영향으로 인해 긴 사이즈의 데이터 전송 중 채널의 변화에 따라 수신 신호의 높은 오류율을 야기 시킨다. 본 논문에서는 다중 경로 환경에서 원활한 통신과 함께 수신 신호의 성능을 향상시키기 위하여 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)에서 우수한 성능을 보이는 부호화 기법인 BCJR(Bahl, Cocke, Jelinek, Raviv) 기반 컨볼루션 부호와 다중 경로로 인해 왜곡된 데이터를 보상하기 위한 기법인 결정 궤환 등화기가 결합된 터보 등화기를 기반으로 제한된 대역폭 내에서 전송률을 향상시킬 수 있는 큰 사이즈의 데이터를 효율적으로 복호 하는 방법에 대해 경북 문경시 경천호에서의 실제 수중 실험을 통하여 성능을 분석하였다.

수중통신에서 최적의 BCJR 등화 기법 (Optimizing of BCJR Equalization with BCJR Decoder in the Underwater Communication)

  • 김태훈;정지원;박태두;이동원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.2094-2100
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    • 2014
  • 수중에서의 음향 통신의 성능은 신호의 다중경로 전달과정에 의해 발생하는 지역 확산 현상으로 인하여 인접 심볼간 간섭의 영향을 받는다. 따라서 인접 심볼간 간섭을 제거하기 위하여 수중 통신에 적합한 등화기 기술, 채널 부호화 기술이 필요하다. 본 논문에서는 다중 경로 환경에서 원활한 통신과 함께 수신 신호의 성능을 향상시키기 위한 낮은 SNR에서 우수한 성능을 보이는 BCJR 복호기와 다중 경로로 인해 왜곡된 데이터를 보상하기 위한 기법인 결정 궤환 등화기가 결합된 반복기반 BCJR등화기 구조를 제안하고, 경북 문경 경천호에서의 실제 수중 실험을 통하여 제안한 구조의 성능이 반복횟수의 증가에 따라 향상됨을 알 수 있다.