OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)이 적용된 MIMO(Multiple-input Multiple-output) 기술은 추가적인 주파수 자원의 할당 없이 채널 용량을 증가시키기 위한 방법으로 주목 받고 있으나, MIMO-OFDM 수신단에서 다른 안테나로부터 동시에 전송된 독립적인 데이터 스트림을 분리할 수 있는 낮은 복잡도의 검출 알고리즘을 개발해야 하는 문제점이 있다. 이 논문에서 제안하는 ULBC QRD-M (Upper-Lower Bounded-Complexity QRD-M) 알고리즘은 최대 복잡도 즉, 복잡도의 상한(upper bound)을 기존의 QRD-M 알고리즘과 동일한 값으로 고정시킴으로써 SD(Sphere Decoding) 알고리즘에서 순시적으로 매우 높은 복잡도를 가지는 문제를 해결하는 동시에, 불필요한 Hypothesis를 제거하여 필요한 계산양을 현저하게 낮출 수 있는 장점이 있다. 분석과 모의실험 결과를 통하여 제안된 알고리즘이 기존의 QRD-M 알고리즘에 비하여 단지 26%의 계산양 만으로도 동일한 BER 성능을 가질 수 있음을 보인다.
우리는 레일리 페이딩 채널에서 다중 전송 안테나를 사용한 전송 방식을 택한 Alamouti 방식의 전송쌍 에러 확률(Pairwise error probability)을 사용해서 시스템의 성능을 분석해 보았다. 데이터는 시공간 블록 코딩을 사용해서 전송 안테나에 n 개의 배열로 전송되어졌다. 각각의 수신안테나의 수신 신호는 채널의 상태에 따라 변형된 n개의 송신 신호들의 선형결합으로 수신된다. 최대 가능도 복호 알고리즘(Maximum likelihood decoding algorithm)은 신호를 다시 재결합하는 간단한 방법을 사용하였다. 이러한 방식은 시공간 블록코드의 직교적인 성질을 이용한 것이고, 수신기에서의 수신신호가 선형결합이라는 것을 바탕으로 한 것이다. 모의실험을 통해서 시공간 블록 코딩을 사용하고, 다중 안테나를 사용한 시스템에서 우리가 분석한 결과를 확인했다.
Distinct from the Markov random field or pseudo 2D HMM models for image analysis, this paper proposes a new model of 2D hidden Markov mesh chain(HMMM) model which subsumes the definitions of and the assumptions underlying the conventional HMM. The proposed model is a new theoretical realization of 2D HMM with the causality of top-down and left-right progression and the complete lattice constraint. These two conditions enable an efficient mesh decoding for model estimation and a recursive maximum likelihood estimation of model parameters. Those algorithms are developed in theoretical perspective and, in particular, the training algorithm, it is proved, attains the optimal set of parameters.
In this paper, we propose a discriminative training algorithm for the stochastic segment model (SSM) in continuous speech recognition. As the SSM is usually trained by maximum likelihood estimation (MLE), a discriminative training algorithm is required to improve the recognition performance. Since the SSM does not assume the conditional independence of observation sequence as is done in hidden Markov models (HMMs), the search space for decoding an unknown input utterance is increased considerably. To reduce the computational complexity and starch space amount in an iterative training algorithm for discriminative SSMs, a hybrid architecture of SSMs and HMMs is programming using HMMs. Given the segment boundaries, the parameters of the SSM are discriminatively trained by the minimum error classification criterion based on a generalized probabilistic descent (GPD) method. With the discriminative training of the SSM, the word error rate is reduced by 17% compared with the MLE-trained SSM in speaker-independent continuous speech recognition.
Viterbi 디코더는 위성 과 이동 통신에서 많이 사용되고 있는 오류 정정 부호화 방법인 길쌈 부호기에 대한 디코더로서 사용되고 있으며 디코딩 알고리즘으로 최대 유사 디코딩 방법을 사용하고 있다. 본 논문에서는 길쌈부호화기에 대한 구속장 K=7 이며, 3-비트 연성 판정 및 역추적 길이 ${\Gamma}=96$ 인 Viterbi 디코더를 VHDL을 이용하여 설계하였다. 또한 survivor memory 내에 4비트 선행 역추적 알고리즘을 적용함으로써 설계된 디코더의 하드웨어 사이즈를 감소 시켰다.
We design a new rate-3/2 full-diversity orthogonal space-time block code (STBC) for QPSK and 2 transmit antennas (TX) and 4 transmit antennas (TX) by enlarging the signalling set from the set of quaternions used in the Alamouti[I] and extendedcode and using additional members of the set of orthogonal matrices or Quasi-orthogonal matrices and higher than rate-5/4. Selective power scaling of information symbols is used to guarantee full-diversity while maximizing the coding gain (CG) and minimizing the transmitted signal peak-to-minimum power ratio (PMPR). The optimum power scaling factor is derived analytically and shown to outpetform schemes based only on constellation rotation while still enjoying a low-complexity maximum likelihood (ML) decoding algorithm.
격자 감소 (lattice reduction) 알고리즘은 주어진 기저 벡터를 직교에 가까운 기저 벡터로 바꾸어 준다. 그중 대표적인 알고리즘으로 LLL (Lenstra, Lenstra & Lovasz) 알고리즘이 있다. 격자 감소 알고리즘을 이용하여 다중 안테나 입출력 (MIMO) 통신시스템의 선형 수신기(linear detector)의 성능을 향상 시킬 수 있다. 스피어 복호 알고리즘 (sphere decoding algorithm)은 MIMO 통신 시스템에서 사용되는 복호기중 최대 우도 복호기 (Maximum Likelihood Detector)와 비슷한 BER(bit error rate)성능을 가지고 복잡도를 줄일 수 있어서 많이 연구되어 왔다. 이때 스피어의 반지름의 설정이나 트리 검색 구조 방식 등은 복잡도에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 LLL 알고리즘에 기반하여 스피어의 반지름 설정 및 트리 검색 노드 수를 제한하는 방식으로 스피어 복호 알고리즘의 복잡도를 기존 알고리즘에 비해 크게 낮추면서도 비트 오류률 (BER) 성능 열화를 최소한으로 한 알고리즘을 제안하고 전산 실험을 통해 검증한다.
This paper proposes a novel decision feedback differential phase detection (DF-DPD) for M-ary DPSK. A conventional differential phase detection method for M-ary Differential Phase Shift Keying (DPSK) can simplify the receiver architecture. However, it possesses a poorer bit error rate (BER) performance than coherent detection because of the prior noisy phase sample. Multiple-symbol differential detection methods, such as maximum likelihood differential phase detection, Viterbi-DPD, and DF-DPD using L-1 previous detected symbols, have attempted to improve BER performance. As the detection length, L, increases, the BER performance of the DF-DPD improves but the complexity of the architecture increases dramatically. This paper proposes a simplified DF-DPD architecture replacing the conventional delay and additional architecture with an accumulator. The proposed architecture also improves BER performance by minimizing the current differential phase noise through the accumulation of previous differential phase noise samples. The simulation results show that the BER performance of the proposed architecture approaches that of a coherent detection with differential decoding.
In multimedia communication systems, efficient transmission system design should incorporate the use of matching unequal error protection (UEP), since source coders exhibit unequal bit error sensitivity. In this paper, we present UEP schemes which exploit differences in bit error protection levels in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems over frequency selective fading channels. We introduce an UEP scheme which improves the link performance with multiple transmit and receive antennas. Especially, we propose a new receiver structure based on two stage Maximum Likelihood detection (MLD) schemes which can approach the performance of a full search MLD receiver with much reduced computational complexity. In the performance analysis, we derive a generalized pairwise error probability expression for the proposed UEP schemes. Simulation results show that the proposed schemes achieve a significant performance gain over the conventional equal error protection (EEP) scheme.
We present two techniques based on lookup tables to reduce complexity of the well-known Schnorr-Euchner (SE) sphere decoder (SD) without introducing performance degradation. By the aid of lookup tables, the computational loads caused by the SE enumeration and decision feedback are reduced at the cost of higher storage capacity. Simulation results are provided to verify performance and complexity of the proposed decoders.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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