• 제목/요약/키워드: QR Decomposition

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Sign-Select Lookahead CORDIC based High-Speed QR Decomposition Architecture for MIMO Receiver Applications

  • Lee, Min-Woo;Park, Jong-Sun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제11권1호
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    • pp.6-14
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    • 2011
  • This paper presents a high-speed QR decomposition architecture for the multi-input-multi-output (MIMO) receiver based on Givens rotation. Under fast-varying channel, since the inverse matrix calculation has to be performed frequently in MIMO receiver, a high performance and low latency QR decomposition module is highly required. The proposed QR decomposition architecture is composed of Sign-Select Lookahead (SSL) coordinate rotation digital computer (CORDIC). In the SSL-CORDIC, the sign bits, which are computed ahead to select which direction to rotate, are used to select one of the last iteration results, therefore, the data dependencies on the previous iterations are efficiently removed. Our proposed QR decomposition module is implemented using TSMC 0.25 ${\mu}M$ CMOS process. Experimental results show that the proposed QR architecture achieves 34.83% speed-up over the Compact CORDIC based architecture for the 4 ${\times}$ 4 matrix decomposition.

GDFE를 위한 QR분해 프로세서 설계 (Design of QR Decomposition Processor for GDFE)

  • 조경주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.199-205
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    • 2011
  • 본 논문에서는 Givens 회전을 이용하여 GDFE(Generalized Decision Feedback Equalizer)에 사용되는 효율적인 QR분해 프로세서를 제안한다. Givens 회전은 위상추출와 sine/cosine 값 생성 및 각회전를 이용하여 수행할 수 있다. 효율적으로 Givens 회전 연산을 수행하기 위해 2단계 기법을 적용하여 위상추출기, sine/cosine 값 생성 및 각회전기를 설계하였으며, 회로들에 포함되는 곱셈기는 고정길이 modified-Booth 곱셈기를 적용하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 QR분해 프로세서가 GDFE에 적용 가능함을 보인다.

MIMO 수신기에 적용 가능한 고성능 기븐스 회전 기반의 QR 분해 하드웨어 구조 (High-Performance Givens Rotation-based QR Decomposition Architecture Applicable for MIMO Receiver)

  • 윤지환;이민우;박종선
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제49권3호
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    • pp.31-37
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    • 2012
  • 본 논문에서는 기븐스 회전 기반의 QR 분해를 고속으로 하기 위한 하드웨어 구조를 제안하였다. 제안된 접근 방식은 단위시간 당 처리량을 증대하기 위해 임의의 행렬을 직교행렬과 상삼각행렬의 곱으로 분해하는 과정 중 기븐스 회전을 위한 행렬의 기준 성분을 1개만 고정적으로 두지 않고 가능한 한 증가시킨다. 또한 기븐스 회전을 고속의 SSL-코딕(CORDIC)으로 구성하여 처리속도를 더욱 증대하였다. 제안 방법은 QR 분해의 성능을 기존의 TSA(triangular systolic array) 방식에 비해 비약적으로 향상되었을 뿐 아니라, 연산의 중간 결과를 저장하는 플립플롭의 개수를 경감하여 회로의 면적 또한 감소시키는 효과를 보여준다. 제안하는 QR 분해 하드웨어는 TSMC $0.25{\mu}m$ 공정을 사용하여 구현되었다. 실험 결과, $8{\times}8$ 행렬의 QR 분해에 대해 제안 구조는 TACR/TSA 기반 구조와 비교하여 75.24%의 성능 향상을 이룩할 수 있었다.

QR분해와 외란관측기를 이용한 시각구동 방법 (A Novel Visual Servoing Method Using QR Decomposition and Disturbance Observer)

  • 이준수;서일홍;유범재;오상록
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.462-470
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    • 2000
  • This paper proposes a visual servoing method based on QR decomposition and disturbance observer. The QR decomposition factors the image feature Jacobian into a unitary matrix and an upper triangular matrix. And it is shown that several performance indices such as measurement sensitivity of visual features, sensitivity of the control to noise and controllability can be improved for any general image feature Jacobian by QR decomposition and disturbance observer. To show the validity of the proposed approach, visual servoing with stereo vision is carried out for a Samsung FARAMAN 6-axis industrial robot manipulator.

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탄성 시스템에서의 효율적인 좌표분할법 선정에 관한 연구 (Selection of efficient coordinate partitioning methods in flexible multibody systems)

  • 김외조;유완석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권8호
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    • pp.1311-1321
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    • 1997
  • In multibody dynamics, differential and algebraic equations which can satisfy both equation of motion and kinematic constraint equation should be solved. To solve these equations, coordinate partitioning method and constraint stabilization method are commonly used. In the coordinate partitioning method, the coordinates are divided into independent and dependent and coordinates. The most typical coordinate partitioning method are LU decomposition, QR decomposition, and SVD (singular value decomposition). The objective of this research is to find an efficient coordinate partitioning method in the dynamic analysis of flexible multibody systems. Comparing two coordinate partitioning methods, i.e. LU and QR decomposition in the flexible multibody systems, a new hybrid coordinate partitioning method is suggested for the flexible multibody analysis.

MIMO 검출기에 적용 가능한 저 복잡도 복합 QR 분해 구조 (A Low-complexity Mixed QR Decomposition Architecture for MIMO Detector)

  • 신동엽;김철우;박종선
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.165-171
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    • 2014
  • 본 논문에서는 MIMO 검출기를 위한 저 복잡도 QR 분해 구조를 제시한다. 제안된 접근 방식에서는, QRD 하드웨어의 연산 복잡도를 감소시키기 위해 다양한 코딕 기반 QRD 알고리즘들이 효율적으로 조합된다. 다양한 QRD 알고리즘들에 대한 연산 복잡도 분석에 기초하여, QRD 과정의 매 단계마다 저 복잡도 접근 방식이 선택된다. 제안된 QRD 구조는 어떤 임의의 차원을 갖는 채널 매트릭스에도 적용 될 수 있고, 매트릭스 차원의 증가에 따라 연산 복잡도 감소도 늘어난다. 제안하는 QR 분해 하드웨어는 삼성 $0.13{\mu}m$ 공정을 사용하여 구현되었다. 실험결과, $4{\times}4$ 행렬의 QR 분해에 대한 제안 구조는 기존의 Householder 코딕 기반의 구조에 비해 47%의 QAR(QRD Rate/Gate count) 향상과 28%의 전력을 절감을 이뤄낼 수 있었다.

인터넷기반 정보 검색을 위한 LSI 활용 - QR 분해를 이용한 LSI 향상 (LSI-Updating Application for Internet-based Information Retrieval - LSI Improvement Using QR Decomposition)

  • 박유진;송만석
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(3)
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    • pp.47-50
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    • 2001
  • This paper took advantage of SVD (Singular value Decomposition) techniques of LSI(Latent Semantic Indexing) to grasp easily terminology distribution. Existent LSI did to static database, propose that apply to dynamic database in this paper. But, if dynamic applies LSI to database, updating problem happens. Existent updating way is Recomputing method, Folding-in method, SVD-updating method. Proposed QR decomposition method to show performance improvement than existent three methods in this paper.

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A Hybrid Coordinate Partitioning Method in Mechanical Systems Containing Singular Configurations

  • Yoo, Wan-Suk;Lee, Soon-Young;Kim, Oe-Jo
    • 한국철도학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.174-180
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    • 2002
  • In multibody dynamics, DAE(Differential Algebraic Equations) that combine differential equations of motion and kinematic constraint equations should be solved. To solve these equations, either coordinate partitioning method or constraint stabilization method is commonly used. The most typical coordinate partitioning methods are LU decomposition, QR decomposition, and SVD(singular value decomposition). The objective of this research is to suggest a hybrid coordinate partitioning method in the dynamic analysis of multibody systems containing singular configurations. Two coordinate partitioning methods, i.e. LU decomposition and QR decomposition for constrained multibody systems, are combined for a new hybrid coordinate partitioning method. The proposed hybrid method reduces the simulation time while keeping accuracy of the solution.

MIMO 시스템을 위한 QR 분해 기반 순차적 신뢰 전파 검출 기법 (QR Decomposition Based Sequential Belief Propagation Detection Scheme for MIMO Systems)

  • 박상준;최수용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권9호
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    • pp.1725-1727
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    • 2015
  • 본 논문은 MIMO 시스템을 위한 QR 분해 기반의 순차적 신뢰 전파 검출 기법을 제안한다. 제안 기법은 매 반복 과정마다 가장 작은 차수를 가지는 관측 노드의 메시지부터 순차적인 갱신 과정을 진행하여 수렴 속도 향상을 도모한다. 모의실험을 통해 제안 기법이 기존 기법들 대비 향상된 오류 성능을 달성함과 동시에 수렴 속도를 크게 개선함을 확인하였다.

QR 분해와 채널 분해법을 이용한 비선형 격자 알고리듬 (Nonlinear Lattice Algorithms using QRD and Channel Decomposition)

  • 안봉만;백흥기
    • 전자공학회논문지B
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    • 제32B권10호
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    • pp.1326-1337
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    • 1995
  • In this paper, we transformed the bilinear filter into an equivalent linear multichannel filter and derived QR decomposition based recursive least squares algorithms for bilinear lattice filters. We also defined order update relation of the forward and the backward input vectors by using the channel decomposition. The forward and the backward data matrices were defined by using the forward and the backward input vectors and orthogonalized with the QR decomposition. we can obtain the lattice equations of the bilinear filters by using the channel decomposition. we can be derived the lattice equations of the bilinear filters using this decomposition process which are the same as the lattice equations derived by Baik, we can use the coefficient transformation algorithm proposed by Baik. We derived the equation error and the output error algorithm of the QRD based RLS bilinear lattice algorithm. Also, we evaluated the performance of the proposed algorithms through the system identification of the bilinear system.

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