• 제목/요약/키워드: Jacket Matrices

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

  • 이성국;박주용;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.203-211
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    • 2016
  • 유전자 코드는 바이오 정보 처리에 키 포인트로 인체의 유기적인 조직체이다. 현대 과학에서는 유전자 코드 분자구조의 신비스러운 특성을 체계적으로 설명하고 이해하는데 연구가 집중되고 있다. 본 논문에서는 유전자 시스템을 대칭적으로 해석하는데 중점을 두었고, Jacket 행렬로 무잡음 RNA 유전자 코드를 가장 단순하게 해석했다. 이유는 Jacket 행렬과 RNA는 그 역행렬이 Element (Block)-wise Inverse로 그 역(Inverse)도 자신이란 점과 대칭적 성질, 그리고 Kronecker곱을 갖기 때문이다. 제안된 방법이 유전자 RNA 코돈(Codon : 괘(卦))의 견지에서 Jacket 행렬의 분해를 통해 간단하고 명료함을 보인다.

코사이클 Hadamard 행렬을 이용한 키 동의 알고리즘 (Key Agreement Algorithms Based on Co-cyclic Hadamard Matrices)

  • 최창희;김정수;이문호
    • 정보보호학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.163-167
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    • 2009
  • 본 논문에서는 코사이클 재킷 행렬 기반 키 동의 알고리즘의 문제점을 제시하고, 이를 해결할 수 있는 방안으로 코사이클 Hadamard 행렬 기반 키 동의 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 기존 방식보다 성능 또한 우수하며, 코사이클 Hadamard 행렬의 생성은 매우 간단하다. 또한 키 동의 과정에 소요되는 시간은 키 동의 과정에서 사용하는 행렬의 크기와 키의 길이에 비례하므로 지수 연산이 필요한 다른 알고리즘에 비하여 계산 속도가 빨라 특히 계산 성능이 낮은 단말 사이의 통신에 유용할 것이다.

5G 스마트폰의 샤논과 신호처리의 푸리에의 표본화에서 만남 (Connection between Fourier of Signal Processing and Shannon of 5G SmartPhone)

  • 김정수;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.69-78
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    • 2017
  • 5G 스마트폰의 샤논과 신호처리의 푸리에가 표본화정리(최고 주파수의 2배분1 즉, $\frac{1}{2f_n}=T$)에서 만난다. 본 논문에서는 초기 샤논 정리가 Point-to-Point에서 샤논 용량을 구했지만 5G는 Multi point MIMO로 기술이 발전했음을 Relay 채널에서 보인다. 푸리에 변환은 고정매개변수로 신호처리를 했는데, 멀티미디어 시대에 2N-1 다변수인 푸리에-Jacket 변환을 제안해서 성능을 분석했다. 이 연구에서 저자는 시간 계산 측면에서 프리 코딩 / 디코딩 복잡성을 줄이기위한 Jacket 기반의 빠른 방법을 제안함으로써 신호 처리의 복잡성 문제를 해결한다. 재킷 변환은 신호 처리 및 코딩 이론에서 응용 프로그램을 찾는 것으로 나타냈다. 재킷 변환은 속성 $AA^{\dot{+}}=nl_n$이 있는 필드 F에 대해 $n{\times}n$ 행렬 $A=(a_{jk})$로 정의되며, 여기서 $A^{\dot{+}}$는 A의 원소 역행렬의 전치 행렬, 즉 $A^{\dot{+}}=(a^{-1}_{kj})$이며, 이는 변환을 일반화하고 중심 가중 변환, 특히 재킷 변환 특성을 이용하여, 저자는 전송 기반의 중계 기반 DF 협동 무선 네트워크에서 분산 다중 입력 다중 출력 채널의 프리 코딩 및 디코딩에 적용하여 새로운 고유치 분해 (EVD : eigenvalue decomposition) 방법을 제안한다. 단일 심볼 디코딩 가능한 시공간 블록 코드를 사용한다. 본 논문은은 제안 된 Jacket 기반 EVD 방법이 기존의 EVD 방법에 비해 계산 시간이 현저히 단축되었다. 계산 시간 단축과 관련된 성능은 수학적 분석 및 수치결과를 통해 정량적으로 평가했다.

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.

벡터화 기술을 이용한 대규모 MIMO 시스템의 간단한 Toeplitz 채널 행렬 분해 (A Simple Toeplitz Channel Matrix Decomposition with Vectorization Technique for Large scaled MIMO System)

  • 박주용;모하마드 아부 하니프;김정수;송상섭;이문호
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권9호
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    • pp.21-29
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    • 2014
  • 오늘날 수많은 사용자와 제한된 메모리 공간 때문에 빅 데이터(big data)를 위한 메모리 공간 문제가 중요한 이슈로 부상하고 있다. 대규모 MIMO 시스템에서 Toeplitz 채널은 전력효율 문제뿐아니라 성능 개선에 커다란 역할을 할 수 있다. 본 논문에서는 행렬 벡터화(vectorization)에 기반한 Toeplitz 채널 분해를 제안하고, 이때 대규모 MIMO 시스템을 위한 채널에 Toeplitz 행렬을 사용하며, 또 Toeplitz Jackrt행렬이 푸리에 고속 변환(FFT)처럼 Cooley-Tukey sparse 행렬로 분해됨을 보인다.

3G CDMA 시스템을 위한 확장 준직교 함수 (Extended Quasi Orthogonal Functions for 3G CDMA Systems)

  • 이광재;문명룡;;이문호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.697-708
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    • 2005
  • 3G CDMA 시스템의 순방향 링크는 사용자 수의 증가에 따른 제한을 받게 된다. 기존의 채널 구분을 위한 부호인 Walsh 부호는 많은 사용자에 대 한 충분한 크기를 갖지 못하므로, Walsh 부호와 최적의 상관 특성을 갖는 준직교 부호(QOF: Quasi Orthogonal Function)가 고려되고 있다. 본 논문에서는 3G CDMA 시스템에서 더 낮은 상관 값과 우수한 성능을 갖는 재킷 행렬 상에서의 준직교 수열 생성에 관해 고찰하였다. 또한 QOF CDMA 시스템의 검파기의 단순화 및 BER 성능 개선을 위한 새로운 검파 구조를 제시하였다. 마지막으로, QOF 마스크 함수를 위한 bent 수열의 간단한 반복 생성에 대해 고찰하였다.

8 안테나 인터리브 시스템을 위한 준직교 시공간 블록 부호 TBH의 부분 간섭 제거 그룹 복호 알고리즘 (8 Antenna Interleaved Quasi Orthogonal Space Time Block Code TBH with PIC Group Decoding)

  • 이문호;이미성;;박주용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권8호
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    • pp.7-14
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    • 2011
  • 본 논문에서는 선형 분산 시공간 블록 부호(STBC)의 부분간섭 제거(PIC) 그룹 복호와 인터리브 준직교 시공간 블록 부호인 TBH와 Jafakhani의 $8{\times}8$ 행렬을 위한 부분 간섭 제거 그룹 복호를 제안한다. 수신기에서 사용하여 최대 다이버시티를 달성할 수 있는 부분간섭제거 그룹 복호는 시공간 블록 부호(STBC)에 포함된 심벌을 몇몇의 그룹으로 나누고, 선형 부분 간섭 제거가 이루어진 후에 개별적으로 각 그룹에 대한 복호를 진행한다. 이는 단일 그룹에 포함된 모든 심벌을 한꺼번에 복호하는 최대 우도(ML) 복호와 제로포싱(ZF) 후에 독립적인 하나의 심벌을 갖는 각 그룹에 대해 개별적으로 복호를 하는 제로포싱(ZF) 복호의 중간형태로 볼 수 있다. 부분 간섭 그룹 복호는 그룹의 심벌의 수를 선택함으로써 복잡도와 성능 간의 타협점(tradeoff)을 조절할 수 있는 프레임워크(framework)를 제공한다. 본 논문에서 제안한 부분 간섭 제거 그룹 복호를 통하여 복잡도를 상당히 감소시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

8개 송신 안테나 UWB를 위한 협동 다이버시티 MIMO 시스템 (Cooperative Diversity MIMO System for m with 8 Transmit Antennas)

  • 이광재;;이문호;조삼구
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.709-719
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    • 2005
  • 본 논문에서는 고속 근거리 데이터 전송을 위해 새로운 협동 다이버시티를 얻기 위한 실내 환경에 적합한 UWB(Ultra Wideband) MIMO(Multiple Input and Multiple Output) 채널 시스템을 제안한다. 셀과 유사하게 4개 또는 8개의 안테나를 이용하는 협동 UWB 네트워킹에 의한 다중 안테나 시스템을 고찰하였다. 먼저, 4개의 안테나를 갖는 실내 UWB 네트워킹, 이어서 4개의 안테나를 갖는 실외 UWB 네트워킹, 그리고 마지막으로 8개의 안테나를 이용하여 실외에서 실내로 향하는 이동국을 포함하는 UWB 네트워킹의 3가지 상황에 대해서 고찰한다. 본 제안에서 는 좌표(coordinate) 인터리브 시공간 부호(space time codes)와 UWB 신호가 이용된다. 이론적 상한과 시뮬레이션은 제안 알고리즘에 의해 산란 전파환경 및 상관 채널에서 간단하게 다이버시티를 달성할 수 있음을 보여주고 있다.

고속 M-Gold-Hadamard 시퀀스 트랜스폼 (On Fast M-Gold Hadamard Sequence Transform)

  • 이미성;이문호;박주용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권7호
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    • pp.93-101
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    • 2010
  • 본 논문에서는 GF(2)에서의 두 생성다항식에 의해 생성된 M-sequence로 Gold-Sequence를 생성한 후, Permutation을 해줌으로써 Hadamard 행렬의 특성을 가지게 됨을 살펴보았다. M-sequence는 선형 귀환 천이 레지스터 부호 생성기(Linear feedback shift register code generator)에 의해 생성되었으며, 두 개의 M-sequence에 의해 생성된 Gold-sequence의 첫 열에 $8\times1$의 영행렬을 추가하고 Permutation을 시켜줌으로써 Hadamard 행렬의 주요 성질인 직교성(Orthogonal)과 한 행렬과 이 행렬의 Transpose시킨 행렬의 결과가 단위행렬이 되고, 역행렬은 element-wise Inverse가 되며, 고속 Jacket행렬의 성질을 만족한다. 또한 선형 귀환 축차 생성기를 통하여 생성된 M-sequence의 1행과 1열을 추가함으로써 위에서 언급한 Hadamard 행렬의 주요 성질을 만족하고 L-matrix 와 S-matrix 를 통하여 고속변환이 가능함을 보인다.