• 제목/요약/키워드: Sphere decoding

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MIMO 시스템을 위한 Sphere Decoding 알고리즘 (Sphere Decoding Algorithm for MIMO System)

  • 안진영;박희준;김상준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.115-116
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중입력 다중출력(Multiple Input Multiple Output: MIMO) 시스템에서 Maximum Likelihood (ML) 수신기와 같은 성능을 가지지만 복잡도가 낮은 Sphere Decoding (SD) 알고리즘에 대해 분석하고, 그 성능을 평가한다. 각각의 송신 안테나에서 채널로 전송되는 독립적인 신호는 QPSK 방식을 사용하여 변조되며, 채널은 산란이 활발하게 일어나는 레일리(Rayleigh) 평탄 페이딩 채널로 가정한다. 수신기에서 수신된 신호는 Fincke & Pohst SD 알고리즘에 의해 간 송신 안테나로부터의 독립적인 신호로 검파되며 그 성능이 ML수신기의 성능과 비교되었다. 추가적으로 복잡도를 줄이기 위해 개선된 형태인 Viterbo & Boutros SD 알고리즘을 이용하여 검파된 신호의 BER 성능과 부동 소수점 연산량 (Floating Point Operations: FLOPS)이 각각 비교 분석되었다.

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격자 제한 리스트 스피어 디코딩 (Limited Constellation List Sphere Decoding)

  • 전명운;이정우
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2010년도 하계학술대회
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    • pp.1-3
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    • 2010
  • 스피어 복호 알고리즘 (sphere decoding algorithm)은 다중 입출력 (MIMO) 통신 시스템에서 사용되는 복호기중 최대 우도 복호기 (Maximum Likelihood Detector)와 비슷한 BER(bit error rate)성능을 가지고 복잡도를 줄일수 있어서 최근 많이 연구되어 왔다. 이때 공간 다중화와 채널 부호의 연접시스템에서 연판정 정보(Soft output information) 를 스피어 복호 알고리즘을 통해 생성하기 위한 방법으로 리스트 스피어 복호 알고리즘 (List Sphere Decoding)이 알려져있다. 기존 리스트 스피어 디코딩 알고리즘은 리스트를 반지름을 업데이트 하지 않으므로 탐색시 복잡도가 매우 높다는것이 문제가 되므로, 차원별로 최적해의 가능성이 높은 격자 주변으로 검색을 제한하여 복잡도를 줄이는 알고리즘을 제안하고 성능과 복잡도를 실험한다.

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MIMO 검파를 위한 MMSE 기반의 향상된 SE SD 알고리듬 (Improved SE SD Algorithm based on MMSE for MIMO Detection)

  • 조혜민;박순철;한동석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권3A호
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    • pp.231-237
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    • 2010
  • MIMO(Multi-input Multi-output) 시스템은 안테나 개수에 비례하여 높은 데이터 전송량을 제공하지만 복호 과정에서 매우 높은 연산량을 필요로 한다. 높은 연산량을 극복하고 보다 정확한 신호추정을 위해 제안된 것이 SD(Sphere Decoding) 알고리듬이다. 본 논문에서는 기존의 SE SD 알고리듬에 MMSE(Minimum Mean Square Error)와 Euclid 거리 기준을 적용하여 연산량은 증가시키지 않으면서 검파 성능을 향상시키는 MIMO 검파 알고 리듬을 제안한다.

선형 감소 K-Best LSD 알고리즘 (Linearly Decreasing K-Best List Sphere Decoding Algorithm)

  • 홍석철;이정우
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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    • pp.373-376
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    • 2012
  • Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) 시스템의 복잡도를 감소시키는 방식은 실생활에서 MIMO 시스템을 활용하는 데에 있어 중요한 부분이다. 널리 사용되는 Maximum Likelihood (ML) 복호기의 경우 낮은 에러오율 (BER) 을 보여주지만 복잡도가 높다. 실생활에 활용하기 위하여 ML 복호기의 복잡도를 감소시킬 필요가 있고 이에 Sphere Decoding Algorithm (SDA) 이 제안되었다. 이를 발전시킨 List Sphere Decoding(LSD) 은 여러 종류가 있다. 그 중에 넓이 우선 탐색 방식인 K-Best LSD 알고리즘은 각 레이어에서 리스트의 크기가 복잡도와 밀접한 연관이 있다. 본 논문에서는 기존의 K-Best LSD 알고리즘에 기반하여 초기 반지름 설정 및 선형적으로 리스트 크기를 감소시키는 방식으로 K-Best LSD 알고리즘의 복잡도를 기존 알고리즘에 비해 크게 낮추면서도 비트 오율 성능 열화가 적은 알고리즘을 제안하고 전산 실험을 통해 이를 검증한다.

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A Study on Complexity Reduction for Space-Time Block Codes Decoder in MIMO OFDM systems

  • Pham, Van-Su;Le, Minh-Tuan;Mai, Linh;Yoon, Gi-Wan
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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    • pp.117-121
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    • 2005
  • In this work, we first present our study on the decoding schemes for space-time block code as well as our comments on their complexity. Then, we propose a new modified complex sphere decoding scheme, which has lower computational load than that of conventional complex sphere decoders. In the proposed scheme, the boundary for searching is defined by the intersection of an approximate polygon of searching circle and disk of lattice constellation. Therefore, the proposed scheme can reduce the searching boundary and it can avoid missing searching points as well. The performance of the proposed scheme, which is verified by computer simulations, consolidates our scheme.

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Complexity Reduction for Space-Time Block Codes Decoder in MIMO OFDM Systems

  • Pham Van-Su;Le Minh-Tuan;Mai Linh;Yoon Giwan
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제3권2호
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    • pp.72-75
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    • 2005
  • In this work, we first present our study on the decoding schemes for space-time block code as well as our comments on their complexity. Then, we propose a new modified complex sphere decoding scheme, which has lower computational load than that of conventional complex sphere decoders. In the proposed scheme, the boundary for searching is aided with the intersection of approximate polygon of searching circle and disk of constellation. Therefore, the proposed scheme can reduce the searching boundary while can avoid missing searching points. The performance of the proposed scheme is verified by computer simulation that consolidates our scheme.

여러 입력 여러 출력 시스템에 알맞도록 너비를 먼저 탐색하는 가장 비슷함 복호 방식 (A Maximum Likelihood Decoding Scheme Based on Breadth-First Searching for Multi-Input Multi-Output Systems)

  • 강현구;송익호;안태훈;김윤희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권1C호
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    • pp.34-42
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    • 2007
  • 여러 입력 여러 출력 시스템에서 쓰는 복호 방식인 공 복호기는 깊이를 먼저 탐색하는 가장 비슷함 복호 방식이다. 이 논문에서는 너비를 먼저 탐색하는 방법을 바탕으로, 여러 입력 여러 출력 시스템에 알맞은 새로운 가장 비슷함 복호기를 제안한다. 제안한 복호기는 가장 비슷함 검파기와 비트 오류율이 같으며 공 복호기보다 계산량이 꽤 적다는 것을 모의실험으로 보인다.

일반화 공간 변조 시스템에서 송신/수신 순서화를 적용한 효율적 구복호 수신기 (Tx/Rx-ordering-aided efficient sphere decoding for generalized spatial modulation systems)

  • 이형영;박영웅;김종민;문현우;이경천
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.523-529
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    • 2017
  • 본 논문은 송신에 이용되는 활성 송신 안테나와 송신 심볼을 이용해 정보를 전송하는 일반화 공간 변조 시스템에서 송신/수신 순서화를 결합하여 기존의 구복호 수신기보다 낮은 계산 복잡도를 갖는 수신 방식을 제안한다. 제안 수신기는 수신 순서화를 통해 수신 신호 연산을 최적의 순서로 수행하여 구 밖의 후보해에 대한 연산을 조기에 종료함으로써 계산량을 줄인다. 또한, 송신 순서화 방식을 적용하여 심볼과 활성 송신 안테나 탐색에서 해일 확률이 높은 후보 해부터 탐색을 수행하여 계산량을 낮추도록 한다. 모의실험을 통해 송신/수신 순서화를 적용한 제안 구복호 수신기가 기존 구복호 기법, 수신 순서화만 적용한 구복호 기법과 비교하여 동일한 비트오류율 성능을 유지하면서 더 낮은 계산 복잡도를 가짐을 확인하였다.

Adaptive OSIC-SD 시스템을 통한 SD 복호기 복잡도 개선 (Improvement of the Sphere Decoding Complexity through an Adaptive OSIC-SD System)

  • 셰를리 포루투갈;윤길상;서창우;황인태
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권3호
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    • pp.13-18
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    • 2011
  • SD(Sphere Decoding)는 페이딩 환경에서 ML(Maximum Likelihood)성능을 만족하지만 채널환경이 나빠질수록 매우 복잡도가 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 특징을 같은 기존 SD를 개선하고자 기존의 ML성능을 유지 시키면서 복잡도를 줄이기 위한 방안으로 부분적으로 OSIC(Ordered Successive Interference Cancellation)를 결합하는 시스템을 제안하다. 또한, SNR(신호 대 잡음비: Signal to Noise Ratio)에 따라서 복잡도 및 비트오류율(BER : Bit Error Rate)의 성능이 최적으로 동작하는 복호기를 적응적으로 사용 Adaptive OSIC-SD 알고리즘 제안한다. 모의실험 결과, 제안된 시스템의 비트오류율은 기존의 SD와 거의 비슷한 성능을 보이면서, 일정하고 더 낮은 복잡도를 보이는 것을 확인할 수 있었다.

다중 안테나 시스템에서 적응적 조기 종료를 이용한 낮은 복잡도 반복 검출 및 복호기 (Low Complexity Iterative Detection and Decoding using an Adaptive Early Termination Scheme in MIMO system)

  • 정현승;최경준;김경준;김광순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권8C호
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    • pp.522-528
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    • 2011
  • 다중 안테나를 이용한 통신 시스템에서 반복 검출 및 복호 수신기 (iterative detction and decoding)는 비트 오류율은 상당히 줄일 수 있으나, 각 비트마다 연판정 값을 계산하여야 하므로 높은 계산 복잡도를 요구한다. 본 논문에서는 적은 계산 복잡도로 연판정 값을 얻을 수 있는 수신기 구조를 제안한다. 반복 검출 및 복호 수신기는 대부 복호기로 구 복호기 (sphere decoder)를 사용하고 외부 복호기로 저 밀도 패리티 부호 (low density parity check) 복호기를 사용한다. 연판정 값을 얻기 위한 구 복호기의 복잡도를 줄이기 위하여 트리 탐색을 레이어 별로 레이어 심볼 탐색 (Layer symbol search, LSS)를 제안한다. 그리고 채널과 잡음 상황에 따라 달라지는 구 복호기의 동작 시간을 제한하기 위하여 반복 복호 횟수를 줄이는 적응적 조기 종료를 제안한다. 제안한 알고리즘은 기존의 알고리즘 대비 20dB에서 70% 정도 낮은 계산 복잡도를 갖으며 유사한 성능을 얻을 수 있다.