• 제목/요약/키워드: Maximum-Likelihood detector(ML)

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Maximum Likelihood Receivers for DAPSK Signaling

  • Xiao Lei;Dong Xiaodai;Tjhung Tjeng T.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제8권2호
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    • pp.205-211
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    • 2006
  • This paper considers the maximum likelihood (ML) detection of 16-ary differential amplitude and phase shift keying (DAPSK) in Rayleigh fading channels. Based on the conditional likelihood function, two new receiver structures, namely ML symbol-by-symbol receiver and ML sequence receiver, are proposed. For the symbol-by-symbol detection, the conventional DAPSK detector is shown to be sub-optimum due to the complete separation in the phase and amplitude detection, but it results in very close performance to the ML detector provided that its circular amplitude decision thresholds are optimized. For the sequence detection, a simple Viterbi algorithm with only two states are adopted to provide an SNR gain around 1 dB on the amplitude bit detection compared with the conventional detector.

고밀도 수직자기기록에서 잡음 예측 최대 유사도 시스템에 대한 검출기 구현 (Implementation of Noise Predictive Maximum Likelihood Detector in High Density Perpendicular Magnetic Recording)

  • 김성환;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권3C호
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    • pp.336-342
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    • 2003
  • 잡음 예측 최대 유사도(noise predictive maximum likelihood, NPML) 검출기는 잡음 예측/백색화 과정을 비터비 검출기의 가지 메트릭 계산 과정에 삽입하여 데이터 검출의 신뢰성을 높이게 된다. 따라서 기존의 PRML검출기에 잡음 예측기를 포함시킴으로써 그것의 실제 성능이 향상되고 복잡도가 줄어드는 이점이 있다. 본 논문에서는 선형 채널 하에서 랜덤 시퀸스를 적용하였다. 수직 자기 기록 밀도 Kp=2.5에서 잡음 예측 PR-등화 신호에 의한 NP(121)ML과 NP(1221)ML 검출 시스템을 모의 실험을 통해 성능을 분석한 후 VHDL로 구현하여 검증하였다.

감쇄 환경에서 여러 입력 여러 출력 시스템에 알맞은 혼합 검파 방식 (A Hybrid Detection Technique for Multiple Input Multiple Output Systems in Fading Environment)

  • 오종호;안태훈;송익호;박주호;박소령
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권9C호
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    • pp.897-904
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    • 2006
  • 여러 입력 여러 출력 시스템은 주파수 효율이 높으며, 가장 비슷함 검파기를 쓸 때 성능이 가장 뛰어나다. 가장 비슷함 검파기는 송신 안테나와 별자리의 신호수가 많아지면 지수적으로 복잡해지므로, 성능은 가장 비슷함 검파기보다 떨어지지만 복잡하기는 덜한 영 만들기 검파기가 제안된 바 있다. 이 논문에서는 가장 비슷함 검파기보다 덜 복잡하고 영 만들기 검파기보다 성능이 나은 새로운 검파 기법을 제안한다. 제안한 기법은 신호대잡음비가 높을 때 더욱 효과적임을, 곧, 가장 비슷함 검파기보다 덜 복잡하고 성능은 거의 같음을, 보인다.

고밀도 수직자기기록을 위한 저복잡도 잡음 예측 최대 유사도 검출 방법 (Low Complexity Noise Predictive Maximum Likelihood Detection Method for High Density Perpendicular Magnetic Recording:)

  • 김성환;이주현;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권6A호
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    • pp.562-567
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    • 2002
  • 잡음 예측 최대 유사도(noise predictive maximum likelihood, NPML) 검출기는 잡음 예측/백색화 과정을 비터비 검출기의 가지 메트릭 계산 과정에 삽입하여 데이터 검출의 신뢰성을 높이게 된다. 따라서 기존의 PRML 검출기에 잡음 예측기를 포함시킴으로써 그것의 실제 성능이 향상되고 복잡도가 줄어드는 이점이 있다. 본 논문에서는 선형 채널과 비선형 채널 하에서 랜덤 시퀀스와 런-길이 제한 (1,7) 시퀀스를 적용하여, 고밀도 수직 자기 기록 (1.7$\leq$K$_{p}$$\leq$3.0)에서 잡음 예측 PR-등화 신호에 의한 NP(1221)ML 검출 시스템이 보다 높은 타수의 PR(12321)ML 시스템보다 복잡도가 낮으면서 우월한 성능을 나타냄을 모의 실험을 통해 분석, 검증하였다.

고차 변조 방식을 사용하는 MIMO 시스템을 위한 낮은 복잡도를 갖는 연판정 알고리즘 (Soft-Decision Algorithm with Low Complexity for MIMO Systems Using High-Order Modulations)

  • 이재윤;김경택
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권6호
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    • pp.981-989
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    • 2015
  • 최적 ML(Maximum Likelihood) 기법 및 sphere decoding(SD), QRM-MLD(QR decomposition with M-algorithm Maximum Likelihood Detection) 기반의 준 최적 검출 기법을 적용한 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템에서의 LLR(Log Likelihood Ratio) 계산은 변조 차수 및 송/수신 안테나의 수가 증가할수록 그 복잡도가 지수적으로 증가하여 구현 및 성능 면에서 큰 문제점을 야기한다. 본 논문에서는 고차 변조 방식 기반의 $N_T{\times}N_R$ MIMO시스템 수신기의 QRM-MLD 기반 MIMO 검출기에서 연판정 시 아주 낮은 복잡도로 1dB 이내의 ML 검출 기법에 대한 오류 성능 접근도를 갖는 LLR 계산 방법을 제시하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 여러 M 값에 대한 MIMO 시스템의 BER(Bit Error Rate) 결과를 도출하고 분석하여 제시된 방법의 유효성을 검증한다.

Weibull clutter 에 대한 최대사후확률 일정오경보수신기 (Maximum a posteriori CFAR for weibull clutter)

  • 유경탁;서진헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.146-148
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    • 1995
  • A CFAR algorithm for weibull clutter is discussed. The Maximum a posteriori(MAP) estimator for two parameters(skewness and scale) of the weibull clutter is proposed, assuming the probability density function of skewness parameter is known. And proposed MAP estimator is compared with the Maximum likelihood(ML) estimator. Using this MAP estimator, we can design CFAR detector which is shown to have smaller CFAR loss than ML CFAR detector by the statistical simulation method.

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PPM 변조방식의 IR-UWB 시스템에서 데이터 결정방식을 이용한 타이밍 추적기 (Data Decision Aided Timing Tracker in IR-UWB System using PPM)

  • 고석준
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권1호
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    • pp.98-105
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    • 2007
  • 본 논문에서는 Maximum Likelihood(ML) 알고리즘을 변형한 Suboptimal ML 타이밍 검출기를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 Suboptimal ML방식은 참조신호 생성과정이 Early-Late gate 또는 ML 방식에 비해 간단하면서도 타이밍 검출기의 이득은 거의 동일한 값을 얻을 수 있다. 또한, 타이밍 추적기는 데이터 판별을 이용하기 때문에 적은 타이밍 오차 범위만이 추적 가능하다. 즉, 펄스폭이 0.7ns인 4차 가우시안 모노사이클을 사용하였을 경우, 추적 가능한 타이밍 오차는 ${\pm}0.06ns$이다. 따라서 탐색기는 높은 정확도를 갖는 획득성능을 갖고 있어야 한다. 성능 분석은 잡음뿐만아니라 송신기와 수신기의 펄스 생성과정에서 사용되는 오실레이터 지터를 고려한다. 컴퓨터 모의 실험 결과는 타이밍 검출기의 평균과 분산 및 타이밍 추적기의 추적 성능을 보여준다. 그리고 이동성에 의해 타이밍 오차가 점차적으로 증가하는 경우를 가정하여 추적성능을 제시한다. 본 논문은 타이밍 추적기의 성능을 제시하기 위해 하나의 복조기인 단인 상관기만을 고려한다.

충격성 잡음의 이동 평균 모형에서 약신호 검파 (Weak Signal Detection in a Moving Average Model of Impulsive Noise)

  • 김인종;이주미;최상원;박소령;송익호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권6C호
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    • pp.523-531
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    • 2005
  • 덧셈꼴 일차 이동 평균 잡음이 충격성일 때, 가장 비슷함 검파기와 준최적 가장 비슷함 검파기의 결정영역을 얻는다. 가장 비슷함 검파기와 준최적 가장 비슷함 검파기를 쌍극 신호 시스템에 적용하여 비트 오류율 성능을 견준다. 준최적 가장 비슷함 검파기는 가장 비슷함 검파기보다 덜 복잡하고 얼개도 간단하지만 성능은 거의 같다는 것을 보인다. 한편, 잡음 충격성이 심해질수록 일차 이동 평균 잡음에 알맞게 설계한 검파기와 독립이고 분포가 같은 잡음에 알맞게 설계한 검파기의 성능 차이가 커진다는 것도 보인다.

Low-Complexity and Low-Power MIMO Symbol Detector for Mobile Devices with Two TX/RX Antennas

  • Jang, Soohyun;Lee, Seongjoo;Jung, Yunho
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권2호
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    • pp.255-266
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    • 2015
  • In this paper, a low-complexity and low-power soft output multiple input multiple output (MIMO) symbol detector is proposed for mobile devices with two transmit and two receive antennas. The proposed symbol detector can support both the spatial multiplexing mode and spatial diversity mode in single hardware and shows the optimal maximum likelihood (ML) performance. By applying a multi-stage pipeline structure and using a complex multiplier based on the polar-coordinate, the complexity of the proposed architecture is dramatically decreased. Also, by applying a clock-gating scheme to the internal modules for MIMO modes, the power consumption is also reduced. The proposed symbol detector was designed using a hardware description language (HDL) and implemented using a 65nm CMOS standard cell library. With the proposed architecture, the proposed MIMO detector takes up an area of approximately $0.31mm^2$ with 183K equivalent gates and achieves a 150Mbps throughput. Also, the power estimation results show that the proposed MIMO detector can reduce the power consumption by a maximum of 85% for the various test cases.

Zero forcing based sphere decoder for generalized spatial modulation systems

  • Jafarpoor, Sara;Fouladian, Majid;Neinavaie, Mohammad
    • ETRI Journal
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    • 제41권2호
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    • pp.145-159
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    • 2019
  • To reduce the number of radio frequency (RF) chains in multiple input multiple output (MIMO) systems, generalized spatial modulation (GSM) techniques have been proposed in the literature. In this paper, we propose a zero-forcing (ZF)-based detector, which performs an initial pruning of the search tree that will be considered as the initial condition in a sphere decoding (SD) algorithm. The proposed method significantly reduces the computational complexity of GSM systems while achieving a near maximum likelihood (ML) performance. We analyze the performance of the proposed method and provide an analytic performance difference between the proposed method and the ML detector. Simulation results show that the performance of the proposed method is very close to that of the ML detector, while achieving a significant computational complexity reduction in comparison with the conventional SD method, in terms of the number of visited nodes. We also present some simulations to assess the accuracy of our theoretical results.