• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1455-1461
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• 2012

고속 이동통신 시스템의 핵심 기술인 다중입력 다중출력(MIMO; Multi-Input Multi-Output) 직교주파수분할(OFDM ; Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술은 신뢰성 있는 데이터 수신을 위하여 낮은 추정 오차와 복잡도를 가지는 효과적인 채널추정 기법을 필요로 한다. 본 논문은 MIMO-OFDM 통신시스템에서 주로 사용되어 왔던 LS(Least Square)와 같은 기존의 채널추정 방식에 비해 낮은 채널추정 오차를 가지면서, MMSE(Minimum Mean Square Error) 기반의 채널추정 방식과는 유사한 추정 오차를 가지고 복잡도는 MMSE보다 월등히 낮은 채널추정 기법과 이를 위한 프리앰블(preamble) 파일럿 구조를 제안한다. 제안된 방식은 시간영역에서 LMS (Least Mean Square) 적응 알고리즘을 기반으로 채널을 추정하고, 추정된 채널벡터는 FFT(Fast Fourier Transform)를 거쳐 검파기로 보내진다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 MIMO-OFDM 채널추정 방식의 성능을 확인한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권4호
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• pp.1504-1526
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• 2018

For uplink multi-user massive MIMO systems, conventional minimum mean square error (MMSE) linear detection method achieves near-optimal performance when the number of antennas at base station is much larger than that of the single-antenna users. However, MMSE detection involves complicated matrix inversion, thus making it cumbersome to be implemented cost-effectively and rapidly. In this paper, we first summarize in detail the state-of-the-art simplified MMSE detection algorithms that circumvent the complicated matrix inversion and hence reduce the computation complexity from ${\mathcal{O}}(K^3)$ to ${\mathcal{O}}(K^2)$ or ${\mathcal{O}}(NK)$ with some certain performance sacrifice. Meanwhile, we divide the simplified algorithms into two categories, namely the matrix inversion approximation and the classical iterative linear equation solving methods, and make comparisons between them in terms of detection performance and computation complexity. In order to further optimize the detection performance of the existing detection algorithms, we propose more proper solutions to set the initial values and relaxation parameters, and present a new way of reconstructing the exact effective noise variance to accelerate the convergence speed. Analysis and simulation results verify that with the help of proper initial values and parameters, the simplified matrix inversion based detection algorithms can achieve detection performance quite close to that of the ideal matrix inversion based MMSE algorithm with only a small number of series expansions or iterations.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.9-16
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• 2012

셀 커버리지 확대 및 음영 지역 해소를 위하여 중계기를 활용하는 이동 통신 시스템이 널리 연구되고 있다. 본 논문에서는 음영 지역 성능 개선을 위하여 AF(amplify-and-forward) 방식 중계기를 활용하여 다중 경로가 확보된 네트워크에서의 SC-FDE(single carrier-frequency domain equalizer)를 위한 등화 기법을 제안한다. 3-슬롯 기반 다중 경로 상황에서 중계기를 통해 수신된 신호를 MRC (maximum ratio combining) 방식으로 합쳐 MMSE (minimum mean square error) 등화 기법을 적용하면 다이버시티 이득을 획득하여 SC-FDE 시스템의 수신 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 이를 위하여, AF 방식 중계기 기반의 다중 경로 네트워크에서 SC-FDE를 위한 MRC 계수 및 MMSE 등화 탭의 수식을 정확히 도출하여 제시하고, 실험 결과를 통해 성능 향상을 확인한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.1077-1083
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• 2015

본 논문에서는 다중 셀 상향링크 네트워크에서 합 용량을 크게 개선할 수 있는 에너지 효율적 기회적 간섭 정렬 기술을 소개한다. 각 사용자는 요구되는 신호 질을 만족하면서 타 셀 기지국에게 발생하는 간섭량을 최소화하는 측면에서 최적의 송신 벡터 설계 및 전력 제어를 수행한다. 주요 결과로써, 줄어든 간섭 레벨로 인하여 제안하는 기회적 간섭 정렬 기술은 전력 제어가 없는 기존 기회적 간섭 정렬보다 대부분의 신호 대 잡음 비 영역에서 더욱 높은 합 용량을 취득할 수 있음을 보인다. 뿐만 아니라, 제안하는 기회적 간섭 정렬 기술과 함께 수신 단에서 zero-forcing 검파 및 minimum mean square error (MMSE) 검파기를 사용할 경우 둘 사이 성능 비교를 수행하고, MMSE 검파 기반 기회적 간섭 정렬 기술이 우수한 성능을 취득할 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권6A호
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• pp.524-532
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• 2002

이 논문은, 램버트 W 함수가 라플라스 신호원에 대한 최적 (최소평균제곱오차) 양자기의 비반복적 설계에 이용될 수 있다는 사실을 보고한다. 구체적으로, 라플라스 신호원에 최적인 양자기의 비반복적 설계법을 고찰하며, 설계에 필수적인 비선형 방정식의 점화식의 풀이가 램버트 W 함수를 사용한 닫힌 식으로 표현된다는 것을 발견하였고, 또 이 논문에서는 이 설계법이 지수함수 형태나 라플라스 확률밀도함수 형태를 갖는 신호원에만 적용된다는 것을 증명하였다. 이 논문의 기여점은, 양자기의 설계가 비반복적이며, 원하는 만큼의 정확도로 설계되기 때문에 설계에 필요한 계산 회수가 감소되고, 양자점과 경계값을 구하는데 있어 높은 정확도를 갖는다는 점이다. 또한, 수치결과를 통하여 최적 양자 왜곡이 팬터-다잇 상수에 단조 증기적으로 수렴하는 과정을 관찰하였으며, 최적 양자기의 최외곽 경계값인 중요변수의 근사식을 유도하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제44권4호통권316호
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• pp.117-122
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• 2007

본 논문에서는 maximum a posteriori probability (MAP) 검출기와 minimum-mean-square-error (MMSE) 필터와 같은 선형 검출기의 hybrid 형태를 갖는, 다중안테나 시스템을 위한 iterative 수신기를 고려한다. MAP검출기의 우수한 성능과 선형 검출기의 낮은 복잡도를 얻기 위해 두 검출기를 한 프레임 내에서 동시에 사용하는 수신기 구조를 제안한다. Outer 코더의 extrinsic 정보인 코드 비트에 대한 a priori probability를 이용하여 검출기를 결정할 수 있는 임계치를 계산하고, 복조 심볼 단위로 결정된 검출기를 적용하여 코드 비트의 검출단에서의 extrinsic 정보를 계산한다. 모의실험 결과를 통해서, 제안된 수신기가 MMSE 수신기보다 우수한 성능을 가지며, MAP 수신기보다 낮은 복잡도를 가짐을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권10호
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• pp.47-53
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• 2012

시간 반전 (time-reversal, TR) 전처리 기법은 유효 채널의 전력을 특정 시간으로 집중시키는 역할을 하며, 이를 통해 단일 탭 수신기의 수신 성능을 향상시킬 수 있다. 선형 블록 전처리 형태를 가지는 주파수 영역 동일 이득 결합 (frequency-domain equal-gain-combining, FD-EGC) TR 기법은 기존의 TR 기법에 비해 temporal focusing 성능이 뛰어나다. 또한, FD-EGC는 분산 안테나 시스템 (distributed antenna systems, DAS)에서 minimum mean square error 수신기의 수신 성능을 향상시킨다. 본 논문에서는 이러한 FD-EGC의 수신 성능 분석에 그치지 않고, capacity 성능을 분석하는 것에 중점을 두었다. 우선, DAS에서 FD-EGC의 capacity를 유도하였으며, 안테나 수에 따라 capacity가 증가함을 보였다. 이어 정보 이론적 보안 측면에서 secrecy rate를 유도하였으며, 이를 통해 FD-EGC가 다른 사용자에게 보안을 유지하면서도 목표 사용자에게는 많은 양의 정보를 전송할 수 있음을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권9C호
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• pp.778-785
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• 2010

본 논문에서는 IR-UWB 시스템에서의 채널추정 및 다중경로 지연시간 분석을 통한 고 정밀 거리추정 기법을 제안하고자 한다. IR-UWB 무선 신호를 송수신 할 때 정밀한 거리 추정을 위하여 무선채널을 경유한 신호의 전파 도달 시간을 측정하는 Time of Arrival 추정 기법에 의한 고 정밀 거리추정 방식을 수행 하였다. 제안된 기법에서는 Minimum Mean Square Error 또는 Zero Forcing 등의 채널추정 기법과 지연시간 추정 기법인 Matrix Pencil (MP) 기법을 합하여 송수신기 간의 존재하는 다중경로 중에 IR-UWB 펄스보다 더 좁은 간격으로 중첩 수신된 다중경로를 분석하여 수 cm이내의 정밀한 거리를 추정할 수 있음을 보였다. 또한, 제안된 기법을 적용한 시스템의 거리 추정 성능을 IEEE 802.15.4a 채널 모델 별로 비교 분석하였으며, MP parameter 값의 변화에 따른 거리 추정 성능과 연산량 변화를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 분석 하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.363-370
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• 2017

본 논문에서는 향상된 최소값 제어 재귀 평균 (improved minima controlled recursive averaging, IMCRA) 알고리즘과 로그 최소값 평균 제곱 오차 (log minimum mean square error, logMMSE)를 기반으로 한 저연산 음성 향상 알고리즘을 제안한다. IMCRA 알고리즘은 버퍼를 이용하여 일정 구간에서 입력 신호 전력의 최소값을 추적하고 최소값과 입력 신호의 비율을 통해 음성 존재를 확인한다. 이러한 과정에서 많은 연산이 필요하며 연산량을 줄이기 위해서 음성 존재 확률을 기반으로한 주파수 밴드별 시변 스무딩으로 최소값을 추적한다. 제안된 알고리즘은 0dB, 5dB, 10dB 그리고 15dB 신호 대 잡음비에서 평균 2.778%, 3.481%, 2.980% 그리고 2.162% 음성 품질이 향상되었으며, 평균 9.570% 연산량이 감소한 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5C호
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• pp.317-325
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• 2011

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 2-D MMSE (2-Dimensional Minimum Mean Square Error) 채널 추정 기법은 주파수/시간 선택적 특성을 가지는 채널에서 우수한 성능을 나타내는 것으로 알려져 있다. 하지만 2-D MMSE 채널 추정 방식은 주파수 축 뿐만 아니라 시간 축 까지 고려하기 때문에 행렬 크기가 커지고, 이로 인해 복잡도가 크게 증가한다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 l-D MMSE 채널 추정 구조를 기반으로 가중치 합을 이용하여 기존의 2-D MMSE 채널 추정 방식보다 낮은 복잡도를 갖는 방식을 제안한다. 뿐만 아니라 2-D MMSE 채널 추정을 적용하기 위해 필요한 파라미터인 RMS 지연 확산과 도플러 주파수를 추정하는 기법을 고려한다. 성능 검증 결과 제안하는 방식은 기존의 2-D MMSE 방식에 비해서 복잡도를 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 2-D MMSE 채널 추정 방법과 유사한 성능을 나타내는 것을 확인하였다.