• 제목/요약/키워드: low-complexity signal processing

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저 전송률 동화상 압축에서 후처리 방법 및 후처리 방법의 주관적 객관적 평가 (Post-filtering in Low Bit Rate Moving Picture Coding, and Subjective and Objective Evaluation of Post-filtering)

  • 이영렬;김윤수;박현욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권8B호
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    • pp.1518-1531
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    • 1999
  • MPEG 및 H.263과 같은 동화상 압축 방식에 의하여 고 압축된 영상이 복원되었을 때 블록화 현상, 코너 이상치 (coner outliers), 링잉 잡음이 발생한다. 블록화 현상은 8x8 블록의 코너 (corner) 점에서 발생하는 잡음이며, 링잉 잡음은 영상의 에지 주변에서 발생하는 잡음이다. 그 이유는 MPEG 및 H.263이 8x8 화소 블록의 DCT 계수를 양자화 (quantization)하기 때문이다. 본 논문에서는 MPEG-4 및 H.263의 복원된 영상에서 발생하는 블록화 현상, 코니 이상치, 링잉 잡음을 줄이기 위해 기존의 저자들에 의하여 제안된 방법에 대한 주관적, 객관적 평가를 수행한다. 이 신호 적응형 후처리 방법은 압축된 데이터로부터 추출한 8x8 DCT 계수의 분포 정보와 움직임 벡터 정보를 이용하여 적응적으로 양자화 효과를 (quantization effect) 줄인다. 블록화 현상은 1차원 수평 및 수직 저대역 필터에 (low pass filter) 의하여 줄게 되고, 링잉 잡음은 2차원 신호 적응 필터 (signal-adaptive filter)에 의하여 줄게 된다. 신호 적응형 후처리 방법과 MPEG-4 VM (verification model)의 후처리 방법에 대한 MSSM (Modified Single Stimulus Method)을 이용한 주관적 \ulcorner질평가, 객관적 화질평가 (PSNR), 계산량 복잡도 (complexity)에 관한 비교연구가 컴퓨터 실험에 의하여 수행된다. 컴퓨터 실험을 위하여 MPEG-4에서 입력으로 사용하는 시험용 비데오 시퀀스를 이용하였다. 주관적인 화질 평가에서 두 방법은 비슷한 결과를 보였다. 반면 객관적 평가와 계산량 복잡도 분석 측면에 있어서, 신호 적응형 후처리 방법이 MPEG-4 VM의 후처리 방법보다 우수한 성능을 보였다.

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Joint Detection Method for Non-orthogonal Multiple Access System Based on Linear Precoding and Serial Interference Cancellation

  • Li, Jianpo;Wang, Qiwei
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제17권5호
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    • pp.933-946
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    • 2021
  • In the non-orthogonal multiple access (NOMA) system, multiple user signals on the single carrier are superimposed in a non-orthogonal manner, which results in the interference between non-orthogonal users and noise interference in the channel. To solve this problem, an improved algorithm combining regularized zero-forcing (RZF) precoding with minimum mean square error-serial interference cancellation (MMSE-SIC) detection is proposed. The algorithm uses RZF precoding combined with successive over-relaxation (SOR) method at the base station to preprocess the source signal, which can balance the effects of non-orthogonal inter-user interference and noise interference, and generate a precoded signal suitable for transmission in the channel. At the receiver, the MMSE-SIC detection algorithm is used to further eliminate the interference in the signal for the received superimposed signal, and reduce the calculation complexity through the QR decomposition of the matrix. The simulation results show that the proposed joint detection algorithm has good applicability to eliminate the interference of non-orthogonal users, and it has low complexity and fast convergence speed. Compared with other traditional method, the improved method has lower error rate under different signal-to-interference and noise ratio (SINR).

New Multiplier for a Double-Base Number System Linked to a Flash ADC

  • Nguyen, Minh-Son;Kim, In-Soo;Choi, Kyu-Sun;Lim, Jae-Hyun;Choi, Won-Ho;Kim, Jong-Soo
    • ETRI Journal
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    • 제34권2호
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    • pp.256-259
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    • 2012
  • The double-base number system has been used in digital signal processing systems for over a decade because of its fast inner product operation and low hardware complexity. This letter proposes an innovative multiplier architecture using hybrid operands. The multiplier can easily be linked to flash analog-to-digital converters or digital systems through a double-base number encoder (DBNE) for realtime signal processing. The design of the DBNE and the multiplier enable faster digital signal processing and require less hardware resources compared to the binary processing method.

OFDMA 시스템을 위한 저 복잡도 부반송파 할당기법 (Low Complexity Subcarrier Allocation Scheme for OFDMA Systems)

  • 우중재;왕한호
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.99-105
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    • 2012
  • 본 논문은 직교주파수 분할 다중접속 시스템 (Orthogonal Frequency-division Multiple Access: OFDMA)에서 계산 효율적인 동적 부반송파 할당 (Dynamic subcarrier allocation :DSA) 기법을 제안하였다. 제안된 DSA 기법은 계산량을 크게 줄일 수 있을 뿐 아니라 전체 Channel quality information (CQI)를 전송하는 Amplitude Craving Greedy (ACG) 기법에 비해 CQI 정보량도 줄일 수 있다. 하지만 제안된 기법의 성능은 ACG 기법과 거의 유사하게 나타난다. 또한, 신호 대 잡음비에 기반한 대역폭 할당기법 (Bandwidth assignment based on the signal-to-noise ratio: BABS) 개선한 대역폭 할당기법을 제안하였다. 개선된 BABS 기법은 제안된 DSA 기법과 결합되어 기존 기법에 비해 더욱 높은 아웃티지 성능 이득을 나타낸다.

이동 물체 탐지를 위한 자기센서 응용 신호처리 기법 (Light-weight Signal Processing Method for Detection of Moving Object based on Magnetometer Applications)

  • 김기태;곽철현;홍상기;박상준;김건욱
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권6호
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    • pp.153-162
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    • 2009
  • 본 논문에서는 이동 금속 물체 탐지 목적의 무선 센서네트워크 응용 시스템에 이용 가능한 저연산, 저전력 소모를 목적으로 하는 간결한 신호처리 알고리즘을 제안한다. 일반적 센서노드에 주로 사용되는 자기센서의 물리적 특성을 분석하고 Exponential Average method(EA)를 사용하여 시간 영역에서 실시간으로 센서 신호를 처리한다. EA를 사용하여 잡음, 시간, 온도에 따른 자기장 변화, 외부 간섭에 강인하면서 임베디드 프로세서에 적합한 적은 메모리소모와 연산량을 가진다. 또한 통계적 분석을 통해 제안하는 알고리즘의 최적화된 파라미터 값을 도출하고 적용하였다. 보편적으로 사용되는 자기 센서 모델의 시뮬레이션 결과 5%의 오경보 확률에서 90%이상의 이동 물체를 탐지할 수 있었다. 그리고 직접 제작한 센서 노드의 모델링 및 이를 이용한 시뮬레이션과 외부 실험의 결과 60~70% 이상의 탐지 확률을 확인하였다.

M-채널 서브밴드 QMF 필터뱅크를 이용한 웨이브릿변환기반 적응 음향반향제거기 (An Adaptive AEC Based on the Wavelet Transform Using M-channel Subband QMF Filter Banks)

  • 안주원;권기룡;문광석;김문수
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.347-355
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    • 2000
  • 본 논문에서는 M-채널 서브밴드 QMF 필터 뱅크를 이용한 웨이브릿 변환기반 적응 음향반향제거기를 제안한다. 제안한 적응 음향반향제거기는 웨이브릿변환 필터뱅크의 적은 계산량, 서브밴드 처리 및 웨이브릿 서브밴드 필터의 직교성에 의해 정상상태 성능을 향상시키고, 실시간 처리가 가능하도록 구현한다. 각 서브밴드에서 적응필터의 계수적응을 위한 알고리듬으로는 실시간 반향제거와 하드웨어 구현시 비용감소를 위하여 계산량이 적고 구현이 간단한 LMS 적응 알고리듬을 사용한다. 제안한 적응 음향반향제거기의 성능평가를 위한 실험으로서 백색 가우시안 잡음 및 주변잡음을 포함한 실제의 음성신호를 입력신호로 반향제거 기에 인가하여 반향성능을 평가하였다. 실험 결과로서 제안한 음향반향제거기는 웨이브릿 완전복원 필터뱅크에 의해 수렴후 점근적 에러가 적고, 적은 계산량을 요구하며 안정한 수렴성능을 나타내었다.

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대역 분할 처리를 통한 데몬 처리 성능 향상 기법 (Multiband Enhancement for DEMON Processing Algorithms)

  • 정명준;황수복;이승우;김진석
    • 한국음향학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.138-146
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    • 2013
  • 수동 소나는 데몬 처리를 통해 수중 표적의 방사 소음으로부터 프로펠러 정보를 분석한다. 기존 데몬 처리 기법은 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio)를 높이기 위해 시간 영역에 대해 음향 신호를 분할하여 중첩 처리하는 방법을 사용하였다. 다시 말해 일정 시간동안 음향 신호를 수집 및 분할 처리 후 평균을 취해 잡음의 분산(variance)을 감소시켜 신호대 잡음비를 향상시켰다. 그러나 이러한 방법은 각 처리 구간의 음향 신호가 서로 독립적이지 않아 높은 성능 향상을 위해서는 많은 시간과 연산량이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 대역 분할 처리를 통한 데몬 처리 성능 향상 기법을 제안한다. 제안된 기법은 주파수 영역에서 음향 신호의 구간을 분할하여 데몬 처리를 수행하므로 기존 중첩 기법에 비해 짧은 시간안에 서로 독립적 음향 신호 수집이 가능하다. 따라서 기존 기법에 비해 적은 시간과 연산량으로 동일한 성능을 발휘할 수 있다. 제안된 기법은 수학적 분석 및 시뮬레이션을 통해 기존 기법에 비해 성능이 우수함을 검증하였다.

코히어런트 광통신에서 위상잡음 보상을 위한 저계산 복잡도 DSP 알고리즘 제안 및 분석 (Analysis of Low Computational Complexity DSP Algorithm for Phase Noise Compensation in Coherent Optical Communication Systems)

  • 박형준;정상민;한동윤;한상국
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권5호
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    • pp.413-417
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    • 2014
  • 코히어런트 초고속 광전송 링크에서는 성능을 열화시키는 잡음요소를 제거하는 것이 더욱 중요하게 대두되고 있다. 그 중 위상잡음과 주파수 오프셋은 위상문제를 일으키는 잡음으로, 신호 처리를 방해하는데 가장 주요한 요인이다. 본 논문에서는 디지털 신호처리 방법을 이용하여 위상잡음과 주파수 오프셋을 보상하는 방법을 제안하였으며 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다. 제안된 알고리즘은 기존의 보상 방법들보다 계산 복잡도를 낮추어, 신호 처리속도가 중요한 초고속 코히어런트 광전송 시스템에 있어서 수신기의 신호처리 부담을 완화하였다.

Low-complexity generalized residual prediction for SHVC

  • Kim, Kyeonghye;Jiwoo, Ryu;Donggyu, Sim
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제2권6호
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    • pp.345-349
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    • 2013
  • This paper proposes a simplified generalized residual prediction (GRP) that reduces the computational complexity of spatial scalability in scalable high efficiency video coding (SHVC). GRP is a coding tool to improve the inter prediction by adding a residual signal to the inter predictor. The residual signal was created by carrying out motion compensation (MC) of both the enhancement layer (EL) and up-sampled reference layer (RL) with the motion vector (MV) of the EL. In the MC process, interpolation of the EL and the up-sampled RL are required when the MV of the EL has sub-pel accuracy. Because the up-sampled RL has few high frequency components, interpolation of the up-sampled RL does not give significantly new information. Therefore, the proposed method reduces the computational complexity of the GRP by skipping the interpolation of the up-sampled RL. The experiment on SHVC software (SHM-2.0) showed that the proposed method reduces the decoding time by 10 % compared to conventional GRP. The BD-rate loss of the proposed method was as low as 1.0% on the top of SHM-2.0.

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m-비트 병렬 BCH 인코더의 새로운 설계 방법 (A new design method of m-bit parallel BCH encoder)

  • 이준;우중재
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.244-249
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    • 2010
  • 차세대 멀티 레벨 셀 플래시 메모리들을 위해 복잡도가 낮은 에러 정정 코드 구현에 대한 요구가 커지고 있다. 일반적으로 부 표현 (sub-expression) 들을 공유하는 것은 복잡도와 칩 면적을 줄이기 위한 효과적인 방법이다. 본 논문에서는 직렬 선형 귀환 쉬프트 레지스터 구조를 기반으로 부 표현들을 이용한 저 복잡도 m-비트 병렬 BCH 인코더 구현 방법을 제안한다. 또한, 부 표현들을 탐색하기 위한 일반화된 방법을 제시한다. 부 표현들은 패리티 생성을 위해 사용하는 행렬(생성 행렬, generator matrix)의 부 행렬 (sub-matrix)과 다른 변수들의 합과의 행렬 연산에 의해 표현된다. 부 표현들의 수는 개로 한정되며, 탐색된 부 표현들은 다른 병렬 BCH 인코더 구현을 위해 공유되어질 수 있다. 본 논문은 구현 과정에서 다수의 팬 아웃에 의해 발생하는 문제점(지연)의 해결이 아닌 복잡도(로직 사이즈) 감소에 그 목적이 있다.