• ETRI Journal
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• 제38권1호
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• pp.100-111
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• 2016

This paper presents a low-complexity channel-adaptive reconfigurable $4{\times}4$ QR-decomposition and M-algorithm-based maximum likelihood detection (QRM-MLD) multiple-input and multiple-output (MIMO) detector. Two novel design approaches for low-power QRM-MLD hardware are proposed in this work. First, an approximate survivor metric (ASM) generation technique is presented to achieve considerable computational complexity reduction with minor BER degradation. A reconfigurable QRM-MLD MIMO detector (where the M-value represents the number of survival branches in a stage) for dynamically adapting to time-varying channels is also proposed in this work. The proposed reconfigurable QRM-MLD MIMO detector is implemented using a Samsung 65 nm CMOS process. The experimental results show that our ASM-based QRM-MLD MIMO detector shows a maximum throughput of 288 Mbps with a normalized power efficiency of 10.18 Mbps/mW in the case of $4{\times}4$ MIMO with 64-QAM. Under time-varying channel conditions, the proposed reconfigurable MIMO detector also achieves average power savings of up to 35% while maintaining a required BER performance.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.189-196
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• 2011

본 논문에서는 다중입출력 (MIMO : multiple-input multiple-output) 시스템에서 순차적 간섭 제거 기반 (SIC : successive interference cancellation) 신호 검출 기법의 성능을 분석한다. 고려되는 신호검출 기법들은 SIC 기법와 LR-SIC 기법이며, 이러한 신호 검출 기법들의 블록오류확률 (BLER; block error ratio) 성능을 나타내는 식을 유도 하고, 모의실험 결과를 통해 유도된 식과 성공적으로 일치함을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권12B호
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• pp.1752-1757
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• 2011

기존의 위상 배열 레이더는 인접한 안테나 단일 파형의 위상차를 이용하여 특정 방향으로 신호를 집중시키는 방식이다. 반면, MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 레이더는 다수 파형을 넓게 분포한 안테나를 통해 전송하는 방식이다. 이때, 다수의 파형과 넓게 분포한 안테나로부터 발생한 공간 다이버시티를 높은 SNR (Signal-Noise Ratio) 영역에서는 위상 배열 레이더보다 우수한 타켓 검출 성능을 보인다. 하지만, 낮은 SNR 영역에서는 신호를 집중시켜 어레이 이득을 얻는 위상 배열 레이더가 더 좋은 성능을 나타낸다. 본 논문에서는 MIMO 레이더에 위상 배열 안테나를 결합하여 다이버시티 이득과 어레이 이득을 모두 얻을 수 있는 지향성 MIMO 레이더의 검출 성능을 비교해 본다. 이와 더불어 실제 시스템에서 발생할 수 있는 지향각 오차에 대한 민감도가 성능에 미치는 영향을 분석허여, RF 장비의 수가 제한적이고 타켓 검출 성능이 제한적인 상황에서 각 레이더 성능을 비교하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권6A호
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• pp.577-586
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• 2011

현대 디지털 통신 시스템에서는 여러 가지 열화 조건을 극복하기 위하여 거의 모든 시스템에서 오류정정 부호를 사용하며, 최근에는 반복적인 복호 기법으로 우수한 복호 성능 도출이 가능한 터보부호나 저밀도 패리티 검사부호 등을 사용하는 시스템이 늘고 있는 추세이다. 특히 반복적인 복호 방법으로 성능을 향상 시키는 부호를 다중안테나 시스템에서 사용하기 위해서는 수신단에서 송선 신호를 검출할 때 연판정된 채널 이득값의 계산이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 반복 복호 기법을 사용하는 다중안테나 시스템에서 효과적으로 연판정 값을 검출하는 방법에 대해 살펴보고, 여러 가지 MIMO 검출 방법에 대하여 그 유도 과정을 제시한다. 또한, 유도된 연판정 검출 방법에 대한 시뮬레이션 결과를 제시하여, 제안된 방식이 적은 복잡도로 우수한 성능을 얻을 수 있음을 보인다.

• ETRI Journal
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• 제31권4호
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• pp.472-474
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• 2009

In this letter, an ordered successive interference cancellation (OSIC) scheme is applied for multiple-input multiple-output (MIMO) detection in ultra-wideband (UWB) communication systems. The error rate expression of an OSIC receiver on a log-normal multipath fading channel is theoretically derived in a closed form solution. Its bit error rate performance is analytically compared with that of a zero forcing receiver in the UWB MIMO detection scheme followed by RAKE combining.

• 전자공학회논문지
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• 제53권8호
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• pp.145-149
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• 2016

수중음파통신은 지상과는 다른 환경적 문제에 의해 고속 데이터 전송률을 얻기 위해서는 여러 가지 어려움이 있다. 고속 데이터 전송을 위해서 다중안테나 전송방식에 대해서 많은 연구가 진행되고 있다. V-BLAST 알고리즘은 무선통신에서 다중안테나 전송방식에 적용되고 검파방식이다. 본 논문에서는 수중음파채널에 대해서 여 MIMO 시스템의 VBLAST 검파 방식에 대해서 성능을 분석한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제9권4호
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• pp.385-390
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• 2011

In this paper, various ultra-wideband (UWB) spatial multiplxing (SM) multiple input multiple output (MIMO) receivers based on a prerake diversity combining scheme are discussed and their performance is analyzed. Several UWB MIMO detection approaches such as zero forcing (ZF), minimum mean square error (MMSE), ordered successive interference cancellation (OSIC), sorted QR decomposition (SQRD), and maximum likelihood (ML) are considered in order to cope with inter-channel interference. The UWB SM systems based on transmitter-side multipath preprocessing and receiver-side MIMO detection can either boost the transmission data rate or offer significant diversity gain and improved BER performance. The error performance and complexity of linear and nonlinear detection algorithms are comparatively studied on a lognormal multipath fading channel.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권11호
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• pp.5305-5321
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• 2016

In wireless communication, the multiple-input multiple-output (MIMO) system is a well-known approach to improve the reliability as well as the data rate. In MIMO systems, channel state information (CSI) is typically required at the receiver to detect transmitted signals; however, in practical systems, the CSI is imperfect and contains errors, which affect the overall system performance. In this paper, we propose a novel maximum likelihood (ML) scheme for MIMO systems that is robust to the CSI errors. We apply an optimization method to estimate an instantaneous covariance matrix of the CSI errors in order to improve the detection performance. Furthermore, we propose the employment of the list sphere decoding (LSD) scheme to reduce the computational complexity, which is capable of efficiently finding a reduced set of the candidate symbol vectors for the computation of the covariance matrix of the CSI errors. An iterative detection scheme is also proposed to further improve the detection performance.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권12C호
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• pp.1082-1087
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• 2008

MIMO 시스템에서 ML 검출 기법은 많은 다른 검출기들보다 우수한 성능을 보인다. 그러나 ML 검출기법은 NP-hard 문제로 인해 실제 시스템에서 사용하기 어려운 단점을 가지고 있다. 이것은 polynomial-time 안에 최적의 해 (optimal solution)를 찾을 수 없음을 의미한다. 본 논문에서는 ML problem을 적용한 SDR (Semi-Definite Relaxation)에 궤환기법을 통한 검출 알고리즘을 제안한다. 이는 SDR에 의해 구한 최적의 해를 spectral decomposition을 이용해 우세한 eigenvector를 찾아 송신 신호의 확률 분포를 구하고, 이를 수신 신호에 궤환 시킨다. 이는 또 다른 ML problem으로써 다시 SDR를 통해 최적의 해를 구하고 우세한 eigenvector에 해당하는 송신 신호 확률을 구한다. 이 확률은 ML problem에 해당하는 최적의 값으로 추정 송신 신호를 검출할 수 있다. 이러한 기법을 통해 최적 성능을 갖는 ML 검출 기법의 성능에 보다 더 가깝게 접근하였다.

• ETRI Journal
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• 제45권5호
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• pp.899-909
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• 2023

In mobile communication, the most exploratory technology of fifth generation is massive multiple input multiple output (MIMO). The minimum mean square error and zero forcing based linear detectors are used in multiuser detection for MIMO single-carrier frequency division multiple access (SCFDMA). When the received signal is detected and regularization sequence is joined in the equalization of spectral null amplification, these schemes experience an error performance and the signal detection assesses an inversion of a matrix computation that grows into complexity. Ordered successive interference cancelation (OSIC) detection is considered for MIMO SC-FDMA, which uses a posteriori information to eradicate these problems in a realistic environment. To cancel the interference, sorting is preferred based on signal-to-noise ratio and log-likelihood ratio. The distinctiveness of the methodology is to predict the symbol with the lowest error probability. The proposed work is compared with the existing methods, and simulation results prove that the defined algorithm outperforms conventional detection methods and accomplishes better performance with lower complication.