청력 손실을 보상하고 난청인이 다른 사람들과 대화할 수 있도록 디지털 보청기 알고리즘은 개발 되어 왔음에도 불구하고, 디지털 보청기 사용자들은 음성을 듣는데 어려움이 있다고 불만을 토로한다. 그 이유는 피드백이나 잔여 노이즈 등에 의해 디지털 보청기를 통한 음성의 질이 이해하기에 불충분하기 때문이다. 또 다른 이유로 포먼트들 사이에서 일어나는 마스킹 현상이 될 수 있다. 이 연구에서 정상 청각 피험자와 노인성 난청을 갖고 있는 난청인 피험자의 마스킹 특성을 측정하여 음성에서의 마스킹에 의한 음성 인지 저하를 확인하기 위한 실험을 하였다. 실험은 순음검사, 어음 청취 역치 검사, 낱말 분별력 검사, 수음 마스킹 검사, 어음 마스킹 검사의 5개 테스트로 이루어졌다. 어음 마스킹 검사에서 각각 어음 세트에 25개의 어음이 사용되었다. 각 어음의 왜곡을 객관적으로 평가하기 위해서 log likelihood ratio (LLR)를 도입하였다. 결과적으로 포먼트 향상의 양을 늘리면 늘릴수록 어음 인지는 낮아졌고, 각 어음 세트에서 각각의 향상된 어음은 통계적으로 비슷한 LLR을 갖지만 어음인지는 그렇지 않게 나타났다. 이것은 왜곡이 아닌 음향 마스킹이 어음 인지에 영향을 준다는 것을 의미한다. 실제로 피험자들 대부분이 맞추지 못한 음성을 주파수 분석한 결과 첫 번째와 두 번째 포먼트 사이의 레벨 차이가 약 35dB이며 이는 순음 마스킹 실험 결과(정상 청각 피험자:36.36dB, 난청인 피험자:32.86dB)와 비슷한 양상을 보였다. 실험 결과에서 볼 수 있듯이 음향 마스킹의 특성은 정상 청각인과 난청인 사이에서 다르게 나타난다. 그렇기 때문에 보청기 착용 전 마스킹 특성을 검사하고, 피팅 시에 적용해야 한다.
폭발적으로 증가하고 있는 모바일 데이터 트래픽을 수용하기 위하여 셀 간 간섭을 제어할 수 있는 향상된 수신기에 대한 연구가 필요하다. 이를 위해 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 에서는 인접 셀의 간섭 신호를 억제 및 제거하여 수신기의 SINR(Signal-to-Noise-plus-Interference Ratio)을 향상시켜 수신 성능을 올리는 NAICS(Network Assisted Interference Cancellation and Suppression)가 표준에서 논의되고 있다. 본 논문에서는 이웃셀로 부터 간섭의 영향을 줄이기 위하여 연판정 기반의 향상된 수신기를 제안한다. 제안한 수신기는 MMSE (Minimum Mean Square Error) 또는 IRC (Interference Rejection Combing) 수신기를 통해 간섭 신호의 불편 추정 (unbiased estimation) 값을 계산 하고 간섭 신호를 억제 및 제거한다. 간섭 신호는 LLR (Log-Likelihood Ratio)로 표현되는 소프트 정보를 통해 업데이트 한다. 시스템 레벨 시뮬레이션은 3GPP LTE-Advanced 하향링크 시스템의 20MHz 대역을 기반으로 이루어 졌으며, 시뮬레이션 결과 제안한 수신기를 통해 기존 수신기보다 SINR, 전송률 및 스펙트럼 효율 측면에서 성능 향상을 가져다주는 것을 확인하였다.
최근 다양한 모바일 서비스의 증가로 데이터 트래픽이 기하급수로 늘어나고 있고 트래픽 폭증문제를 해결하기 위해 다양한 기술들이 제안되고 있다. 특히 두 노드가 하나의 중계 노드를 통해 동시에 데이터를 주고받는 양방향 중계기술은 통신 시스템의 주파수 효율을 효과적으로 높일 수 있는 방식으로 주목받고 있다. 본 논문에서는 양방향 중계환경에서 물리계층 네트워크 코딩기술(Physical-layer Network Coding, PNC)과 Spatial Modulation (SM) 기술을 결합한 SM-PNC의 성능을 분석하였다. 제안하는 SM-PNC 기술에서는 Log-Likelihood Ratio ( LLR) 복호 방식을 적용하였고 통신시스템의 일반적인 안테나 구성을 고려해 Separate decoding과 Direct decoding 방식으로 나누어서 성능분석을 진행하였다. 일반적인 중계채널 환경에서의 성능분석을 통하여 SM-PNC방식이 기존의 PNC 기법보다 향상 된 비트오차율 성능($E_b/N_o$)을 보이는 것을 확인할 수 있었고 특히 SNR이 높은 환경과 중계노드의 안테나수가 많을 경우 SM-PNC의 성능이 더 향상되는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 음성검출의 성능을 향상시킬 목적으로 정합 필터를 이용한 음성향상 전처리 과정을 통하여 SNR을 개선한 후, 이를 LLR(Log Likelihood Ratio) 검사에 의한 최적 결정방법을 적용하여 확률적인 모델을 기준으로 하는 향상된 음성검출 방법을 제안한다. 또한 기존의 음성검출 방법들에서는 제시되지 않았던 문턱값 갱신 알고리즘을 제안하며, 이 방법을 통해서 기존의 방법들에서 성능이 좋지 않았던 낮은 SNR 환경에서도 음성검출을 할 수 있게 되었다. 마지막으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 이미 상용화되어 널리 이용중인 G.729B(ITU-TG.729 Annex B)의 음성검출 결과와 비교를 통해서 제안한 음성검출 방법의 성능의 우수성을 검증하며, 실제적인 환경에도 적용이 가능함을 보인다.
Coordinated multi-point transmission (CoMP) techniques are being touted as enabling technologies for interference mitigation in next generation heterogeneous wireless networks (HetNets). In this paper, we present a comparative performance study of uplink (UL) CoMP algorithms for the 3GPP LTE HetNets. Focusing on a distributed and functionally-split architecture, we consider six distinct UL-CoMP algorithms: 1. Joint reception in the frequency-domain (JRFD) 2. Two-stage equalization (TSEQ) 3. Log-likelihood ratio exchange (LLR-E) 4. Symmetric TSEQ (S-TSEQ) 5. Transport block selection diversity (TBSD) 6. Coordinated scheduling with adaptive interference mitigation (CS-AIM) where JRFD, TSEQ, S-TSEQ, TBSD and CS-AIM are our main contributions in this paper, and quantify their relative performances via the post-processing signal-to-interference-plus-noise ratio distributions.We also compare the CoMP-specific front-haul rate requirements for all the schemes considered in this paper. Our results indicate that, with a linear minimum mean-square error receiver, the JRFD and TSEQ have identical performances, whereas S-TSEQ relaxes the front-haul latency requirements while approaching the performance of TSEQ. Furthermore, in a HetNet environment, we find that CS-AIM provides an attractive alternative to TBSD and LLR-E with a significantly reduced CoMP-specific front-haul rate requirement.
본 논문에서는 QAM 변조의 계층적 변조 특성을 이용하여 Iterative MIMO 수신기에서 LLR(log likelihood ratio)값을 구하기 위한 낮은 복잡도를 가지는 후보 리스트 발생 기법을 소개한다. QAM 변조는 에러에 강인한 HP(high priority) 심볼과 상대적으로 에러에 약한 LP(low priority) 심볼로 분해할 수 있다. 본 논문에서는 HP 심볼에 대해서는 간단한 ZF 수신기의 output 값과 인접 HP 심볼들을 이용하여 먼저 안테나별로 HP 심볼 리스트를 발생하고, 각 HP 심볼 리스트에 대해서 ML(maximum likelihood)의 검파 성능을 가지는 sphere decoder를 사용하여 LP 심볼 리스트를 발생하여 후보 심볼 리스트를 발생하였다. 두 번째 iteration 이후부터는 채널 디코더에서 피드백되는 apriori 값을 이용하여 후보 심볼 리스트를 발생하였다. 실험의 비교군은 MIMO 채널 용량에 근사적으로 접근하는 list sphere decoder(LSD)를 사용하였다. 전산 실험 결과, 제안하는 후보 리스트 발생 기법은 LSD에 비해서 첫 번째 iteration에서는 BER성능이 다소 떨어지나, iteration 이 진행될수록 LSD에 근접하는 성능을 보였으며, 후보 리스트의 발생 시간도 LSD에 비해서 월등히 우수한 성능을 가짐을 볼 수 있었다. 또한 LLR 계산 시 탐색해야 할 후보 리스트의 개수 역시 LSD에 비해서 적은 값을 가지므로, LLR 계산 시 필요한 연산의 복잡도가 낮음을 확인할 수 있었다.
셀룰러 네트워크에서 기지국의 과부하를 줄이고 주파수 부족 현상을 완화시킬 수 있는 D2D(Device-to-Device) 통신에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 셀룰러 네트워크의 상향링크 주파수 자원을 공유함으로써 상호간의 간섭은 증가하게 된다. 본 논문에서는 셀룰러와 D2D 사이의 간섭을 줄이기 위하여 연판정 기반의 향상된 수신기를 제안한다. 제안한 수신기는 MMSE (Minimum Mean Square Error) 또는 IRC (Interference Rejection Combing) 수신기를 통해 간섭 신호의 불편 추정 (unbiased estimation) 값을 계산 하고 간섭 신호를 억제 및 제거한다. 간섭 신호는 LLR (Log-Likelihood Ratio)로 표현되는 소프트 정보를 통해 업데이트 한다. 시스템 레벨 시뮬레이션은 3GPP LTE-A 시스템의 20MHz 대역을 기반으로 이루어 졌으며, 시뮬레이션 결과 제안한 수신기를 통해 기존 수신기보다 SINR, 전송률 및 스펙트럼 효율 측면에서 성능 향상을 가져다주는 것을 확인하였다.
본 논문은 기존 블록 터보 부호의 SISO(Soft-input Soft-output) 기반 반복 복호 알고리즘의 일반화 및 활용에 대한 연구를 다루고 있다. R. M. Pyndiah는 AWGN 채널(Additive White Gaussian Noise Channel)에서 2차원 Linear Block Code(선형 블록 부호, LBC) 결합으로 구성된 Product 부호의 SISO 반복 복호 방식을 제안했으며, 이를 블록 터보 부호라 하였다. 블록 터보 부호의 SISO 복호방식은 SIHO(Soft-input Hard-output) 복호 방식인 Chase 알고리즘의 부호 판정을 기반으로 연판정 정보를 생성 후 전달하여 반복적인 복호를 수행한다. 블록 터보 부호는 AWGN 채널에서 높은 Code-rate(부호율)의 Product 부호에 대해 적은 SISO 복호 반복만으로도 샤논 한계에 근접하는 우수한 성능을 보여준다. 본 논문에서는 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조와 AWGN 채널 전송을 가정한 기존 블록 터보 부호 복호 알고리즘을 채널 출력의 LLR(Log-likelihood Ratio)에 기반한 알고리즘으로 일반화하고, LDPC(Low-density Parity Check) 부호와 블록 터보 부호의 직렬 결합 구조에서 일반화된 알고리즘 활용 예를 제시한다.
The reduced frequency selectivity is a typical phenomenon of sensorineural hearing loss. In this paper, we compared two modeling methods for reduced frequency selectivity of hearing impaired people. The two models of reduced frequency selectivity were made using LPC(linear prediction coding) algorithm and bandwidth control algorithm based on ERB(equivalent rectangular bandwidth) of auditory filter, respectively. To compare the effectiveness of two models, we compared the result of PESQ (perceptual evaluation of speech quality) and LLR(log likelihood ratio) using 36 Korean words of two syllables. To verify the effect on noise condition, we mixed white and babble noise with 0dB and -3dB SNR to speech words. As the result, it is confirmed that the PESQ score of bandwidth control algorithm is higher than the score of LPC algorithm, on the other hands, and the LLR score of LPC algorithm is lower than the score of bandwidth control algorithm. It means that both non-linearity and widen auditory filter characteristics caused by reduced frequency selectivity could be more reflected in bandwidth control algorithm than in LPC algorithm.
We present an improved V-BLAST receiver that cancels co-channel interference (CCI), based on reliability normalization over frequency-selective channels, in log-likelihood ratio (LLR) sense. The performance has been evaluated in the exponential decay channel model with various normalized ms delay spread and different filter taps. It is also compared with the ordered successive interference cancellation-decision feedback equalizer (OSIC-DFE). Simulation results show that the performance of the proposed receiver with (2,1) is close to OSIC-DFE with (6,3) at normalized ms delay spread 0.5 symbol periods.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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