• 제목/요약/키워드: QRD

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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.

공간 다중화 MIMO-OFDM 시스템을 위한 복잡도 감소 QRD-M 알고리즘 (Reduced Complexity QRD-M Algorithm for Spatial Multiplexing MIMO-OFDM Systems)

  • 모하이센마나르;안홍선;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권4C호
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    • pp.460-468
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    • 2009
  • 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.

Extended QRD-RLS 등화기의 성능 분석 (Performance Analysis of Extended QRD-RLS Equalizer)

  • 장진규;장영범
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권8호
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    • pp.27-35
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    • 2011
  • 이 논문에서는 Extended QRD-RLS 등화기의 성능을 분석한다. Extended QRD-RLS 등화기는 시스톨릭 어레이(Systolic Array) 구조를 사용하여 구현되므로 이 구조의 등화기에 여러 가지 길이의 송신 신호를 보내어 등화기 성능을 분석하였다. 분석 방법은 채널의 주파수 응답과 등화기의 주파수 응답을 곱하여 전체 시스템의 주파수 응답에 대한 편평도를 관찰하는 방식을 사용하였다. 송신 신호의 길이를 8, 16, 32, 64개로 변화시키며 4 탭 등화기의 편평도를 관찰하였으며, 5 탭 등화기에 대하여도 같은 실험을 반복하였다. 각각의 탭 수에 대하여 공통으로 16개의 송신 신호 길이일 때에 편평도가 현저히 향상됨을 관찰할 수 있었다.

적응형 검색 범위 기반 복잡도 감소 QRD-M MIMO 검출 기법 (Low Complexity QRD-M MIMO Detection Algorithm Based on Adaptive Search Area)

  • 김봉석;최권휴
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권6A호
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    • pp.614-623
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    • 2008
  • 본 논문에서는 MIMO 시스템을 위한 적응형 검색범위 기반 복잡도 감소 QRD-M 기법을 제안한다. 기존의 QRD-M 기법은 각 단계에서 survivor path들을 현 단계의 모든 가능한 성상도 심벌들로 확장하여 그 중 가장 작은 path metric을 가지는 M개를 선택한다. 그러나, 채널 상황에 따라 모든 심벌이 아닌 임시적으로 추정된 심벌의 이웃하는 포인트들로 그 검색 범위를 적절하게 줄인다 하더라도, 성능저하가 없음을 파악하였다. 이러한 특성을 이용하여, 본 논문에서는 작은 계산양으로도 MLD의 성능에 근접하는 새로운 기법을 제안한다. 채널의 신뢰도를 나타내는 지표 (indicator)로써, SNR값을 측정한 필요없는 단계들 간의 채널 이득의 비를 이용한다. 실험 결과에서는 제안된 기법이 Maximum Likelihood Detection (MLD)의 성능에 근접하면서, 계산양은 기존의 QRD-M 기법에 비해 확연하게 작다는 것을 보인다.

Path Metric 비교 기반 적응형 QRD-M MIMO 검출 기법 (Path Metric Comparison-based Adaptive QRD-M Algorithm for MUHO Systems)

  • 김봉석;김한나;최권휴
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권6C호
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    • pp.487-497
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    • 2008
  • 본 논문에서는 MIMO(Multiple-input Multiple-output) 시스템에서 실시간으로 변하고 있는 채널의 상태를 추정하여 각 layer에서 survivor path들의 개수인, M을 효율적으로 조절하는 적응형 QRD-M 기법을 제안한다. 채널 상태와 상관없이 고정된 M을 사용하는 기존의 QRD-M 기법은 MLD(maximum-likelihood detection)의 성능에 근접하기 위해 correct path를 놓치지 않기 위한 큰 값의 M을 사용하여야 하므로, 큰 계산양이 요구된다. 이를 보완하기 위해 채널 행렬의 성분을 이용하여 채널 상태를 추정하여, M을 적절히 조절하는 기법이 제안되었으나 매 프레임에서 변하고 있는 채널 이득 성분만을 이용할 뿐 매 순간 바뀌고 있는 수신 잡음에 대한 정보를 이용하지 못하는 단점을 가진다. 본 논문에서는 잡음 전력 값을 측정하지 않고서도 채널 이득뿐 아니라 순간적인 수신 잡음에 대한 정보 가지 모두 반영한 채널 indicator를 이용하여 M을 더욱더 효율적으로 조절하는 QRD-M 기법을 제안한다. 채널환경이 좋은 경우에는 그렇지 못한 경우에 비해, 가장 작은 path metric 값이 다른 path의 metric 값들에 비해 확연히 작다는 사실을 이용하여, 가장 작은 값을 가지는 두 path medic의 비(ratio)를 채널상태를 추정하는 indicator로 이용하였다. 제안된 기법은 M을 적절하게 조절하므로 MLD에 근접하는 최적의 성능을 가지면서, 기존의 QRD-M 기법에 비해 계산양은 확연히 감소 시킨다.

Quadratic Residue Diffusor Microwave를 이용한 목재의 내부 온도변화에 관한 연구 (Internal Wood Temperature Manipulation Using Quadratic Residue Diffusor Microwaves)

  • 김기호;김경민
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제32권1호
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    • pp.1-9
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    • 2014
  • 본 연구에서 사용한 QRD(Quadratic Residue Diffusor) 마이크로파는 일반적인 마이크로파와 달리 파장의 위상차를 변화시켜 균일한 살균을 유도할 수 있어 저전력으로 효과를 높일수 있는 새로운 기술로 알려져 있다. 따라서 친환경적이고 에너지 소비가 적은 QRD 마이크로파를 이용하여 목재를 소독 할 가능성에 대한 기초적인 연구를 수행하였으며 얻은 결과는 아래와 같다. 본 연구에 사용된 QRD microwave의 효율성은 E=5.75e0.32S ($R^2$=0.908)로 나타났으며 초기 수분 함수율은 일정하지 않았고 평균 수분함수율은 30.3%이었다. 자연건조 1주일 후의 수분 함수율은 22.6%로써 평균 약 8% 수분함량이 줄어들었다. 또한 마그네트론의 용량이 3 kW에서 9 kW까지 증가할수록 지수함수적인 관계로 온도 상승시간이 줄어드는 것을 알 수 있었다. 목재 강도 시험 결과에서는 QRD microwave 처리 전후로 휨강도, 압축강도, 할렬의 차이는 없었다. 따라서 QRD microwave 용량을 3, 5, 7, 9 kW로 제작하여 실험한 결과 9 kW가 가장 효율성이 높은 것을 알 수 있었다. 따라서 목재 내부의 선충이나 흰개미 등의 퇴치를 위해서 QRD microwave 용량을 일정부분까지 높여 공급할수록 에너지 효율성에서 유리한 것으로 나타났다.

QRD-M 및 QRPIC 을 이용한 효율적인 신호 검출 기법 (An Efficient Signal Detection Scheme using QRD-M and QRPIC)

  • 김재정;유영환;송형규
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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    • pp.221-222
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    • 2013
  • 본 논문에서는 채널상태에 기반하여 QRD-M (QR-decomposition based M algorithm)및 QRPIC (parallel interference cancellation using QR-decomposition)을 이용한 검출 기법을 제안한다. 기존의 QRD-M 검출기법은 성능은 좋지만 복잡도가 높고, QRPIC 기법은 성능은 떨어지지만 복잡도가 낮다. 제안된 검출 기법은 채널상태에 따라 QRD-M 검출 기법을 사용할지 QRPIC 검출 기법을 사용할지 결정하게 되므로 기존의 QRD-M 검출 기법보다 성능은 조금 감소하지만 복잡도가 크게 낮아진다.

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Schroeder 확산기를 이용한 전자파 잔향실내의 필드 균일도 향상 및 최적화에 관한 연구 (Optimization and Improvements of Field Uniformity in a Reverberation Chamber with Schroeder Diffusers)

  • 김정훈;이중근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.372-378
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    • 2007
  • 본 논문에서는 Schroeder 방식의 QRD(Quadratic Residue Diffuser)를 사용하여 전자파 잔향실 내부의 필드 균일도를 향상시키고, 전자파 잔향실 내벽 전체 면적 대비 QRD가 차지하는 면적비를 변화시키면서 필드 균일도를 향상시키는 최적의 면적비에 대하여 연구하였다. $1{\sim}3\;GHz$의 주파수 대역에서 QRD를 설계하였고, 전자파 잔향실의 전계 특성 및 필드 균일도 향상을 조사하기 위해 FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 방법의 수치 해석이 이루어졌다. 2 GHz에서 QRD 크기가 잔향실 한쪽 내벽의 약 $30{\sim}60\;%$일 경우 표준 편차가 가장 작았으며, 20 % 이하, 70 % 이상에서는 점차로 필드 균일도가 나빠짐을 알 수 있었다. 특히 QRD의 면적이 30 %일 때와 적용되지 않은 경우를 비교한 결과, 전자의 경우 표준 편차가 후자의 경우에 비하여 1.53 dB가 향상되는 것을 확인하였다.

MIMO 시스템을 위한 적응형 검색범위 기반 저복잡도 QRD-M 검출기법 (Low Complexity QRD-M Detection Algorithm Based on Adaptive Search Area for MIMO Systems)

  • 김봉석;최권휴
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.97-103
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    • 2012
  • 본 논문에서는 MIMO(Multi Input Multi Output) 시스템을 위한 적응형 검색범위 기반 복잡도 감소 QRD-M 기법을 제안한다. 기존의 fixed QRD-M 기법은 각 단계에서 survivor path들을 현 단계의 모든 가능한 성상도 심벌들로 확장하여 그 중 가장 작은 path metric을 가지는 M개를 선택한다. 성능의 저하를 최소화 하기 위해서는 큰 값의 M을 사용해야 하지만, 계산양 또한 증가하는 단점을 가진다. 이러한 단점을 보완하기 위해 측정된 평균 잡음 전력 값에 따라 survivor path의 개수나, 검색 범위를 적절히 조절하는 기법들이 제안되었다. 하지만 이 기법들에 채널 상태를 판별하기 위해 사용된 지표는 평균 잡음 전력 정보이므로 잡음 전력 값이 순간적으로 크게 변하는 경우 성능 저하를 가져올 수 있다. 제안된 기법에서는 수신 심벌 벡터와 QRD에 의해 임시적으로 추정된 심벌 벡터와의 Euclidean distance와 채널 행렬의 대각성분을 이용하여 순시적인 채널 정보를 추정하여 검색 범위를 적절히 조절하므로 기존의 기법의 단점을 보완한다. 실험 결과에서는 제안된 기법이 MLD(Maximum Likelihood Detection)의 성능에 근접하면서, 동일한 성능을 가지는 기존의 QRD-M 기법들에 비해 확연히 작은 복잡도를 가지는 것을 보인다.

경사진 QRD를 이용한 전자파 잔향실 내 전자기장 균일도 향상을 위한 연구 (An Improvement of the Field Uniformity inside the Reverberation Chamber with Inclined QRD Set)

  • 이병준;김혜광;이중근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.577-583
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    • 2007
  • Schroeder 방식의 QRD(quadratic Residue Diffuser) 구조에서 더욱 진화한 경사진 QRD를 사용하여 전자파 잔향실(reverberation chamber) 내의 전자기장 균일도를 향상시켰다. FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 수치 해석방식을 이용하여 $2{\sim}3GHz$ 대역에서의 전자파 잔향실 내의 전자기장의 분포를 해석하였다. QRD 경사 각도의 조절과 경사 방향을 전환하여 전자파 잔향실 내부의 시험 공간에서의 E_x,\;E_y,\;E_z$ 샘플의 표준편차 및 공차가 각각 0.3 dB, 2.5 dB 향상되고 전체적으로 전자기장 분포의 균일성이 확보되었다.