• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권3호
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• pp.293-299
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• 2016

Recently, as IoT (Internet of Things) becomes more important, low cost implementation of sensor nodes also becomes critical issues for two well-known standards, IEEE 802.15.4 and IEEE 802.15.6 which stands for WPAN (Wireless Personal Area Network) and WBAN (Wireless Body Area Network), respectively. This paper presents the area-optimized AES-CCM (Advanced Encryption Standard - Counter with CBC-MAC) hardware security engine which can support both IEEE 802.15.4 and IEEE 802.15.6 standards. First, for the low cost design, we propose the 8-bit AES encryption core with the S-box that consists of fully combinational logic based on composite field arithmetic. We also exploit the toggle method to reduce the complexity of design further by reusing the AES core for performing two operation mode of AES-CCM. The implementation results show that the total gate count of proposed AES-CCM security engine can be reduced by up to 42.5% compared to the conventional design.

• ETRI Journal
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• 제36권4호
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• pp.591-598
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• 2014

This paper proposes a new min-sum algorithm for low-density parity-check decoding. In this paper, we first define the negative and positive effects of the received signal-to-noise ratio (SNR) in the min-sum decoding algorithm. To improve the performance of error correction by considering the negative and positive effects of the received SNR, the proposed algorithm applies adaptive scaling factors not only to extrinsic information but also to a received log-likelihood ratio. We also propose a combined variable and check node architecture to realize the proposed algorithm with low complexity. The simulation results show that the proposed algorithm achieves up to 0.4 dB coding gain with low complexity compared to existing min-sum-based algorithms.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.439-445
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• 2016

In this paper, we consider subcarrier-index modulation (SIM) for precoded orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) with a few activated subcarriers per user and its generalization to multi-carrier multiple access systems. The resulting multiple access is called sparse index multiple access (SIMA). SIMA can be considered as a combination of multi-carrier code division multiple access (MC-CDMA) and SIM. Thus, SIMA is able to exploit a path diversity gain by (random) spreading over multiple carriers as MC-CDMA. To detect multiple users' signals, a low-complexity detection method is proposed by exploiting the notion of compressive sensing (CS). The derived low-complexity detection method is based on the orthogonal matching pursuit (OMP) algorithm, which is one of greedy algorithms used to estimate sparse signals in CS. From simulation results, we can observe that SIMA can perform better than MC-CDMA when the ratio of the number of users to the number of multi-carrier is low.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권1호
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• pp.129-136
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• 2018

An accurate state-of-charge (SOC) estimation ensures the reliable and efficient operation of a lithium-ion battery management system. On the basis of a combined electrochemical model, this study adopts the forgetting factor least squares algorithm to identify battery parameters and eliminate the influence of test conditions. Then, it implements online SOC estimation with high accuracy and low run time by utilizing the low computational complexity of the unscented Kalman filter (UKF) and the rapid convergence of a particle filter (PF). The PF algorithm is adopted to decrease convergence time when the initial error is large; otherwise, the UKF algorithm is used to approximate the actual SOC with low computational complexity. The effect of the number of sampling particles in the PF is also evaluated. Finally, experimental results are used to verify the superiority of the combined method over other individual algorithms.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.1037-1042
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• 2018

최근 인간의 뇌를 모방하여 정보를 학습하고 처리하는 뉴로모픽 기술에 대한 연구는 꾸준히 진행되고 있다. 뉴로모픽 시스템의 하드웨어 구현은 다수의 간단한 연산절차와 고도의 병렬처리 구조로 구성이 가능하여, 처리속도, 전력소비, 저 복잡도 구현 측면에서 상당한 이점을 가진다. 또한 저 전력, 소형 임베디드 시스템에 적용 가능한 뉴로모픽 기술에 대한 연구가 급증하고 있으며, 정확도 손실 없이 저 복잡도 구현을 위해서는 입력데이터의 차원축소 기술이 필수적이다. 본 논문은 멀티모달 센서 데이터를 처리하기 위해 멀티모달 센서 시스템, 다수의 뉴론 엔진, 뉴론 엔진 컨트롤러 등으로 구성된 경량 인공지능 엔진과 특징추출기를 설계 하였으며, 이를 위한 병렬 뉴론 엔진 구조를 제안하였다. 설계한 인공지능 엔진, 특징 추출기, Micro Controller Unit(MCU)를 연동하여 제안한 경량 인공지능 엔진의 성능 검증을 진행하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.539-548
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• 2013

움직임 추정은 비디오 영상 압축에 있어서 중요한 역할을 하지만 최적의 움직임 벡터를 추정하기 위해 많은 계산량을 요구한다. 다시점 비디오는 하나의 3차원 장면을 여러 시점에서 다수의 카메라로 촬영한 동영상으로 다시점 비디오 부호화를 위한 움직임 추정의 계산량은 카메라 수에 비례하여 증가한다. 본 논문에서는 다시점 비디오 부호화를 위한 움직임 추정의 계산량을 줄이면서 영상 화질을 유지하는 저 복잡도 움직임 추정 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 계층적인 탐색 기법으로 4-그리드 다이아몬드 탐색 패턴, 2-그리드 다이아몬드 탐색 패턴 그리고 TZ 2 point 탐색 패턴으로 구성되었다. 이들 탐색 패턴들은 움직임 벡터의 분포 특성을 이용하여 탐색 점들을 배치함으로써 적은 계산량으로 움직임 벡터를 추정할 수 있다. 제안한 기법의 성능을 JMVC의 고속 움직임 추정 기법인 TZ 탐색 기법의 성능과 비교하였을 경우, 영상 화질 면에서 약 0.01~0.24(dB) 화질 저하를 보였지만 움직임 추정의 계산량을 약 42%~80% 줄임으로서 약 1.8~4.5배 속도 향상을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5C호
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• pp.317-325
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• 2011

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 2-D MMSE (2-Dimensional Minimum Mean Square Error) 채널 추정 기법은 주파수/시간 선택적 특성을 가지는 채널에서 우수한 성능을 나타내는 것으로 알려져 있다. 하지만 2-D MMSE 채널 추정 방식은 주파수 축 뿐만 아니라 시간 축 까지 고려하기 때문에 행렬 크기가 커지고, 이로 인해 복잡도가 크게 증가한다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 l-D MMSE 채널 추정 구조를 기반으로 가중치 합을 이용하여 기존의 2-D MMSE 채널 추정 방식보다 낮은 복잡도를 갖는 방식을 제안한다. 뿐만 아니라 2-D MMSE 채널 추정을 적용하기 위해 필요한 파라미터인 RMS 지연 확산과 도플러 주파수를 추정하는 기법을 고려한다. 성능 검증 결과 제안하는 방식은 기존의 2-D MMSE 방식에 비해서 복잡도를 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 2-D MMSE 채널 추정 방법과 유사한 성능을 나타내는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5C호
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• pp.548-554
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• 2009

직교 주파수 분할 다중화 (orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 시스템은 주파수 옵셋에 매우 민감하다. 따라서 주파수 옵셋 추정은 OFDM 시스템에서 매우 중요하다. 최근 Ren에 의해 제안된 주기도표 기반의 주파수 옵셋 추정 기법은 세 개의 단계로 구성되어 있으며, 정밀하게 주파수 옵셋을 추정할 수 있다. 하지만 두 번째 단계와 세 번째 단계에서의 주파수 옵셋 추정 가능 범위가 좁다는 단점이 있다. 이는 전체 신호의 대역폭파 비교하였을 때 추정 가능 범위가 좁으며, 첫 번째 단계에서의 시스템 복잡도를 증가시킨다. 따라서 본 논문에서는 OFDM 시스템에서 넓은 주파수 옵셋 추정 범위를 제공하며 낮은 복잡도를 지니는 새로운 기법을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안된 기법의 주파수 옵셋 추정 범위가 Ren의 기법보다 넓으며, 시스템 복잡도는 낮음을 알 수 있다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제12B권4호
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• pp.451-458
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• 2005

트랜스코딩은 한 가지 형태로 부호화된 멀티미디어 데이터를 서로 다른 재생 데이터율을 요구하는 이질적인 클라이언트에게 적응적으로 전달하기 위한 해결책이다 따라서, 트랜스코딩 기법은 입력 스트림을 복호시켜 클라이언트가 요구한 출력 스트림으로 부호화하는 것이 필요하다. 일반적으로, 계산량을 줄이기 위해서 제안된 트랜스코딩 기법들은 비디오 화질의 열화를 발생시키고 그와 반대의 경우는 많은 계산량을 초래한다. 이와 같은 계산량과 화질 사이의 문제를 해결하기 위해서 여러 가지 기법들이 연구되었다. 하지만, 대부분의 연구가 트랜스코더 내부에 한정되어 있었고, 서버 측과의 상호작용을 통한 성능 향상에 대한 연구는 적었다. 멀티미디어 데이터를 전력과 성능이 낮은 단말기 또는 낮은 대역폭의 네트워크에 속한 이질적인 클라이언트로 서비스할 때, 트랜스코더 자체의 해결 방안에 서버 측에의 특정 작업을 추가할 경우 트랜스코더에서 실제 처리해야 하는 프레임의 개수를 줄일 수 있고 이를 통해서 서비스 효율의 향상을 기대할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 효율적인 트랜스코더와 서버 측 기반의 알고리즘을 함께 고려하여 계산 처리 과정을 줄일 수 있는 프레임 제거 트랜스코더 시스템 구조를 제안한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권4호
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• pp.1042-1058
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• 2024

Terahertz (THz) communication is becoming a key technology for future 6G wireless networks because of its ultra-wide band. However, the implementation of THz communication systems confronts formidable challenges, notably beam splitting effects and high computational complexity associated with them. Our primary objective is to design a hybrid precoder that minimizes the Euclidean distance from the fully digital precoder. The analog precoding part adopts the delay-phase alternating minimization (DP-AltMin) algorithm, which divides the analog precoder into phase shifters and time delayers. This effectively addresses the beam splitting effects within THz communication by incorporating time delays. The traditional digital precoding solution, however, needs matrix inversion in THz massive multiple-input multiple-output (MIMO) communication systems, resulting in significant computational complexity and complicating the design of the analog precoder. To address this issue, we exploit the characteristics of THz massive MIMO communication systems and construct the digital precoder as a product of scale factors and semi-unitary matrices. We utilize Schatten norm and Hölder's inequality to create semi-unitary matrices after initializing the scale factors depending on the power allocation. Finally, the analog precoder and digital precoder are alternately optimized to obtain the ultimate hybrid precoding scheme. Extensive numerical simulations have demonstrated that our proposed algorithm outperforms existing methods in mitigating the beam splitting issue, improving system performance, and exhibiting lower complexity. Furthermore, our approach exhibits a more favorable alignment with practical application requirements, underlying its practicality and efficiency.