• 제목/요약/키워드: differential codebook

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M-PSK 성운을 이용한 새로운 이중계층 차분 동 이득 전송 기술 (A Novel Dual-Layer Differential Equal Gain Transmission Technique Using M-PSK Constellations)

  • 김영주;서창원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.627-635
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    • 2015
  • LTE-Advanced(LTE-A), IEEE802.11ac, 그리고 다중송수신 안테나를 사용하는 레이더 시스템에서 사용할 수 있는 이중계층 차분 동이득 코드북 설계 방법을 제안하고, 성능을 분석한다. 코드북의 코드워드 인자로 M진 위상 편이를 사용하여 단말기에서는 저비용의 전력 증폭기를 사용할 수 있도록 하고, 특히 고출력의 송신 전력을 사용하는 레이더 시스템에서 동이득 전송의 기본 요구사항을 만족시킨다. 차분 코드북은 무선 채널의 시간 상관 특성에 의해 선부호화 행렬 내 양자화된 채널 정보도 천천히 변화하도록 코드북을 설계한다. 이는 시간 상관 특성에 따른 채널 공간 내 일부분 만을 양자화하여 피드백하기 때문에 기존과 동일한 크기의 코드북을 구성해도 가상적으로 보다 정확한 채널정보를 양자화할 수 있어 채널 용량이 증가하는 효과를 갖는다. 제안하는 이중계층 코드북은 LTE 코드북 설계 요구조건을 유지하며, 동이득 전송이 필수인 레이더 시스템에 적용될 뿐만 아니라, 기존의 8진 동이득 코드북보다 향상된 성능을 보인다.

차등 선부호화 기법을 적용한 MU-MIMO 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of MU-MIMO employing differential Precoding)

  • 곡청;박노윤;이신;김영주
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권10호
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    • pp.1-6
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    • 2011
  • 본 논문에서는 제한된 피드백 정보를 사용하는 MU-MIMO 하향링크 시스템에 준-대각선 및 구관 행렬, 그리고 동 이득 전송 기법을 이용한 차등 선부호화 기법을 적용하여 sum-rate 및 bit error rate 성능을 분석한다. 시뮬레이션과 성능분석을 통해 기존의 LTE 코드북보다 sum-rate 성능은 최소 0.6bps/Hz, BER 성능은 최소 4dB 개선됨을 보인다.

보행자 채널의 폐루프 MISO 시스템에서 적응형 단일계층 차분 코드북 설계 (A Single-layer Differential Codebook Design Over Pedestrian Closed-loop MISO System)

  • 김영주
    • 방송공학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.613-622
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    • 2019
  • 코드북을 이용하는 폐루프 MISO 시스템에서 시간 상관성을 이용한 차분 코드북 설계 방법을 제안한다. 단일계층 코드북의 코드워드 인자들은 위상 성운의 집합 중에서 선택된다. 기존의 코드워드 선택 식에서는 코드워드들을 구면의 캡들이라 가정하고 서로의 각도를 사인 법칙을 이용하여 구하였으나, 본 논문에서는 피타고라스 법칙을 이용하는 새로운 방법을 이용하여 계산식을 간소화 시키는 식을 제안한다. 그리고 선택되는 코드워드간의 상관 계수 즉, 위상차의 변화를 추적하여 2 개의 코드북 중에 최적의 코드북을 적응적으로 선택하는 방법을 제안한다. Monte-Carlo 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안하는 코드북의 성능을 검증한다.

회전로크 구조의 차분 선부호화 기법의 성능 분석 (Performance Analysis of Rotation-lock Differential Precoding Scheme)

  • 김영주
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권4호
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    • pp.9-16
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    • 2013
  • LTE (long term evolution) 및 LTE-A (LTE-Advanced) 시스템에서는 폐회로 기반의 다중 안테나 기술이 적용되었으며, 최대 비 전송 방식 (maximum ratio transmission, MRT) 보다 성능은 감소되지만, 동 이득 (equal gain) 특성을 유지할 수 있는 동 이득 전송 (equal gain transmission, EGT) 코드북을 채택하고 있다. 본 논문에서는 LTE 및 LTE-A 시스템에서 사용되는 코드북보다 성능을 향상시킬 수 있는 차분 코드북을 제안한다. 특히 동 이득 특성을 그대로 유지하면서 LTE 시스템의 코드북 요구조건을 모두 만족시키는 코드북을 제안한다. 코드북을 구성하는 코드워드들의 인자들 (elements)이 8-PSK(phase-shift keying) 성운 (constellation) 만을 사용하므로, 선부호화 및 복호 시 계산량이 낮아지는 LTE 코드북의 장점을 그대로 유지할 수 있다. 동 이득 성질은 특히 상향 링크에서 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)에 상당한 영향을 미치므로 매우 중요하다. 본 논문에서는 각 송신 안테나에 동 이득을 유지하는 성질을 이용한 새로운 차분 코드북을 제안하고, 동작원리를 회전 로크 구조로 설명한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 성능 분석에서, 동일한 피드백 비트 수를 갖는 같은 크기의 코드북에서 제안하는 차분 코드북은 기존 LTE 코드북보다 최소 0.9dB 성능 향상을 보인다.

MIMO 시스템에서 M-PSK 성운을 이용한 새로운 차분 동 이득 전송 기술 (A Novel Differential Equal Gain Transmission Technique using M-PSK Constellations in MIMO System)

  • 김영주;서창원;박노윤
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권1호
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    • pp.24-31
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    • 2015
  • 코드워드의 인자로 M진 위상 편이 방식(M-ary phase shift keying, M-PSK)를 사용하는 차분 코드북은 Long term Evolution (LTE), LTE-Advanced (LTE-A) 그리고 WiMax 시스템 등에 제안된다. 인접하는 무선 채널의 시간 상관 특성에 의해 연속된 선부호화 행렬 내 양자화된 채널 정보는 천천히 변화된다. 이는 전체 무선 채널 공간을 양자화 하지 않고, 시간 상관 특성에 따른 채널 공간 내 일부분만을 양자화하여 피드백하기 때문에 기존과 동일한 크기의 코드북을 구성해도 가상적으로 보다 정확한 채널정보를 양자화할 수 있어 채널 용량이 증가하는 효과를 갖는다. 제안하는 코드북은 constant modulus, complexity reduction, 그리고 nested property와 같은 LTE release-8 코드북 특성을 갖는다. 또한 동 이즉 전송 특성을 갖기 때문에 상대적으로 저렴한 비선형 증폭기를 사용할 수 있어 가격의 제한을 받는 단말기 설계에도 이점을 갖는다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안하는 차분 동 이득 전송 기술은 동일한 피드백 비트 수를 갖는 기존의 LTE-8 코드북보다 향상된 성능을 보인다.

8-PSK 성운을 이용하는 이중계층 차분 선부호화 기법의 성능 분석 (Performance Analysis of Dual-Layer Differential Precoding Technique Using 8-PSK Constellation)

  • 박노윤;김영주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권5호
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    • pp.401-408
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    • 2013
  • LTE 및 LTE-A 시스템에서 8-PSK 성운을 알파벳으로 가지는 이중계층 차분 코드북을 제안한다. 인접하는 무선 채널의 시간 상관으로 선부호화 행렬은 천천히 변화하므로, 무선 채널 공간의 전체를 양자화 하지 않고, 시간 상관에 따른 채널 공간의 일부분의 차분 성분만을 양자화하여 피드백을 한다면, 기존과 동일한 크기의 코드북으로도 가상적으로는 코드북이 매우 커지는 효과를 얻을 수 있어 채널 용량이 증가한다. 특히 제안하는 코드북은 LTE release-8의 코드북 설계조건인 8-PSK 성운을 사용하는 동 이득 특성 및 이중 계층 코드북이 단일 계층 코드북을 포함하는 특성을 가지는 새로운 차분 코드북이다. 코드북 내 코드워드들의 인자들이 8-PSK 성운만을 사용하므로, 선부호화 및 복호 시에 계산량이 낮아지는 LTE 코드북의 장점을 그대로 유지할 수 있다. 또한 동 이득 성질은 상대적으로 저렴한 비선형 증폭기를 사용할 수 있는 장점이 있어 가격의 제한을 받는 단말기 설계에는 필수적인 요소이다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 이중계층 선부호화 기법의 성능 분석에서, 동일한 피드백 비트 수를 갖는 같은 크기의 코드북에서 제안하는 차분 코드북은 정상상태에서 기존 LTE 코드북보다 최소 1.2dB 성능 향상을 보인다.

M-PSK 성운을 이용한 적응형 차분 동 이득 전송 기술 (An Adaptive Differential Equal Gain Transmission Technique using M-PSK Constellations)

  • 김영주;서창원
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권3호
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    • pp.21-28
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    • 2016
  • 시간 상관 채널에 대한 차분 코드북의 적응형 기법을 제안한다. 제안하는 코드북의 코드워드 인자들은 M의 값이 8, 16 또는 32인 M-PSK 성운의 여러 집합 중에서 선택된다. 본 논문에서는 먼저 코드북의 최적의 구면 캡 반경을 어떻게 추적하는지 수학적으로 분석하고 적응형 기법의 구현 방법에 대해 설명한다. 본 논문의 차분 코드북들은 무선 채널 시간 상관 계수에 의해 적응적으로 선택되므로 항상 채널 상태에 따르는 최적의 코드북을 이용하여 송수신을 한다. Monte-Carlo 시뮬레이션은 제안하는 코드북의 성능이 같은 양의 피드백 정보를 가진 M-PSK 성운을 이용하는 비적응형 코드북보다 항상 우수함을 보인다.

차분 선부호화 구조를 적용한 LTE-A 상향링크 시스템의 성능분석 (Preformance Analysis of LTE-A System Uplink with Differential Precoding Scheme)

  • 이신;박노윤;김영주
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권5호
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    • pp.37-43
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    • 2012
  • LTE 시스템에서는 폐회로 기반의 다중 안테나 기술이 적용되었으며, 차분 코드북을 비롯한 다양한 다중 안테나 기반의 선부호화 기술들이 향상된 LTE (LTE-Advanced) 시스템의 요구조건을 만족시키기 위해 제안되었다. 차분 코드북 설계와 관련하여 이전에 연구된 내용은 준 대각(quasi-diagonal) 단위 행렬 및 구면 캡(spherical cap)에 중점을 두었지만, 이는 동 이득 성질을 만족하지 못한다. 동 이득 성질은 특히 상향 링크에서 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)에 상당한 영향을 미치므로 매우 중요하다. 본 논문에서는 각 송신 안테나에 동 이득을 유지하는 성질을 이용한 새로운 차분 코드북을 상향 링크 기반 차분 선부호화 시스템에 적용하고, 이를 통해 비트 오류율(BER)과 첨두 전력 대 평균 전력비를 분석하였다. 특히, 송신기의 비선형 증폭기를 고려하여 다양한 차분 선부호화 기법들의 성능을 분석하였다. 모의 실험을 통해 선형 증폭기를 고려할 경우 기존에 제안된 차분 코드북이 우수한 성능을 보이지만, 비선형 증폭기를 고려할 경우에는 제안하는 차분 코드북의 우수함을 증명하였다.

Shape-based Image Retrieval using VQ based Local Differential Invariants

  • Kim , Hyun-Sool;Shin, Dae-Kyu;Chung , Tae-Yun;Park , Sang-Hui
    • KIEE International Transaction on Systems and Control
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    • 제12D권1호
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    • pp.7-11
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    • 2002
  • In this study, fur the shape-based image retrieval, a method using local differential invariants is proposed. This method calculates the differential invariant feature vector at every feature point extracted by Harris comer point detector. Then through vector quantization using LBG algorithm, all feature vectors are represented by a codebook index. All images are indexed by the histogram of codebook index, and by comparing the histograms the similarity between images is obtained. The proposed method is compared with the existing method by performing experiments for image database including various 1100 trademarks.

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부호책 제한을 가지는 표본 적응 프로덕트 양자기를 이용한 1차 마르코프 과정의 고 전송률 양자화 (High Bit-Rates Quantization of the First-Order Markov Process Based on a Codebook-Constrained Sample-Adaptive Product Quantizers)

  • 김동식
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제49권1호
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    • pp.19-30
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    • 2012
  • 디지털 신호의 양을 줄이기 위한 손실 소스 부호화에서 양자화는 필수적이다. 이때 보다 효율적인 양자화를 위해서는 벡터양자기(vector quantizer: VQ)를 사용하는데, 벡터의 차수 또는 전송률이 올라감에 따라 VQ의 부호화 복잡도는 기하급수적으로 증가한다. 이를 보완하기 위하여 여러 변형된 VQ가 제안되어 있다. 이러한 변형된 VQ의 일종으로 표본 적응 프로덕트 양자기(sample-adaptive product quantizer: SAPQ)가 있는데, 벡터의 차수를 줄여서 부호화 복잡도를 줄일 수 있는 프로덕트 VQ(product VQ: PQ)와 유사한 구조를 가지지만, 일반 PQ보다 더 좋은 성능을 가지면서 일반 VQ보다는 부호화 복잡도가 낮고 부호책을 위한 메모리의 크기도 작은 일종의 구조적 제한을 가지는 VQ이다. 이러한 SAPQ 중에서 부호책의 구조가 양자화 공간의 대각선에 대칭 형태를 가지는 단순한 형태의 1-SAPQ가 있는데, 이러한 1-SAPQ의 성능은 동일한 분포를 가지며 서로 독립인 입력에 좋은 성능을 보인다. 본 논문에서는 1-SAPQ를 1차 마르코프 과정에 대하여 설계하고 그 성능을 평가하였다. 효율적인 1-SAPQ의 설계를 위하여 초기 부호책 설계 알고리듬을 제안하였으며, 수치해석을 통하여 1-SAPQ는 비슷한 부호화 복잡도를 가지는 VQ보다 좋은 성능을 보임을 보였다. 또한 DPCM(differential pulse coded modulation) 기법에 Lloyd-Max 양자화를 사용한 경우의 성능에 근접함을 보였다.