• 제목/요약/키워드: zero forcing

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스마트 반지름 제어를 사용한 효율적인 구복호 알고리즘 (A Computationally Efficient Sphere Decoding Algorithm with Smart Radius Control)

  • 한희구;오성근
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.93-96
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    • 2005
  • We propose a computationally efficient sphere decoding (SD) algorithm with smart radius control (SRC). As a baseline algorithm for SD, we consider the modified Schnorr-Euchner (SE) algorithm [1] (hereafter, called as the MSE algorithm). In principle, the radius after zero-forcing decision feedback equalization (ZF-DFE) estimation can be reduced further if we select a new lattice vector closer to the received signal vector than the lattice vector corresponding to the ZF-DFE estimate does. In our case, we obtain such a better lattice vector by performing a sequence of alternating one-dimensional searches, starting from the ZF-DFE estimate. We then develop a novel SRC algorithm that adopts adaptively the additional radius reduction process according to the estimated signal-to-noise-power ratio (SNR) after ZF-DFE estimation. In addition, we analyze the effect of detection ordering on the complexity for SD. Column-norm ordering of the channel matrix and optimal ordering [1] are considered here. From our analyses, we see that SRC can reduce greatly the complexity for SD and the degree of complexity reduction gets significant as the SNR decreases, irrespective of detection ordering schemes used.

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OFDM 심벌 타이밍 옵셋에 의한 Uncoded-BER 측정 결과 (Measurement Results of Uncoded-BER with respect to OFDM Symbol Timing Offset)

  • 이재호;라상중;최동준;허남호
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2014년도 하계학술대회
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    • pp.243-245
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    • 2014
  • 본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템에서 OFDM 심벌 타이밍 옵셋에 따른 4096QAM 의 uncoded-BER(Bit Error Rate) 및 성상도를 측정하였다. uncoded-BER 은 수신기의 FEC(Forward Error Correction) 복호기 이전에서 측정된 BER 을 의미한다. 측정을 위해, OFDM 을 사용하는 DVB-C2(Digital Video Broadcasting for Cable Systems 2) 송수신기를 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 이용하여 구현하였으며, OFDM 심벌의 CP(Cyclic Prefix)를 이용하여 OFDM 심벌 동기를 수행하였다. 일반적으로, OFDM 심벌 동기는 OFDM 심벌에서 CP 가 반복된다는 특성을 이용한 상관기를 사용한다. 또한, ISI(Inter Symbol Interference) 및 ICI(Inter Channel Interference)를 최소화하기 위해, 채널의 최대 지연시간을 고려하여 CP 내에서 OFDM 심벌 동기가 획득된다. 이럴 경우 수신기에서는 각 부반송파에 할당된 QAM 심벌들의 위상 회전이 발생하지만, 등화기에서 이러한 위상 회전이 보상된다. 부반송파에 할당된 파일롯 심벌들을 이용하여 채널 추정 및 보상을 하는 등화기에서, 파일롯 심볼들도 OFDM 심벌 타이밍 옵셋에 의해 위상회전이 발생하기 때문에 채널 추정 값에 영향을 미친다. 따라서, 본 논문에서는 4096QAM 과 ZF-LE(Zero Forcing Linear Equalizer)를 사용한 경우, OFDM 심벌 타이밍 옵셋에 따른 uncoded-BER 및 성상도의 측정 결과를 제시하였다.

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다중 안테나 시스템에서 부분 증분 리던던시 방식 Hybrid ARQ를 위한 결합 기법 (A Combining Scheme for Partial Incremental Redundancy based Hybrid Automatic Repeat Request in MIMO Systems)

  • 박상준
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권11호
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    • pp.19-23
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    • 2010
  • 본 논문에서는 MIMO 시스템에서 부분 증분 리던던시 방식 Hybrid ARQ를 위한 결합 기법을 제안한다. 제안 결합 기법은 부분 증분 리던던시 방식 Hybrid ARQ에서 반복 전송되는 정보 심볼들을 위한 심볼 레벨 결합 기법이다. 본 논문에서는 제안 결합 기법이 반복 전송되는 정보 심볼들뿐 아니라 매 전송마다 새로이 전송되는 패리티 심볼들의 검출 성능 또한 향상시킴을 보인다. 모의실험 결과를 통해 제안된 결합 기법이 특히 Zero Forcing 검출 사용 시에 기존의 비트 레벨 결합 기법보다 부분 증분 리던던시 방식 Hybrid ARQ의 성능을 크게 향상시킴을 확인하였다.

지구규모의 탄소 순환 및 물질수지 연구 (Global Carbon Cycle and Budget Study)

  • 권오열
    • 한국환경과학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.429-440
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    • 1996
  • A global carbon cycle model (GCCM), that incorporates interaction among the terrestrial biosphere, ocean, and atmosphere, was developed to study the carbon cycling aid global carbon budget, especially due to anthropogenic $CO_2$ emission. The model that is based on C, 13C and 14C mass balance, was calibrated with the observed $CO_2$ concentration, $\delta$13C and $\Delta$14C in the atmosphere, Δ14C in the soil, and $\Delta$14C in the ocean. Also, GCCM was constrained by the literature values of oceanic carbon uptake and CO, emissions from deforestation. Inputs (forcing functions in the model) were the C, 13C and 14C as $CO_2$ emissions from fossil fuel use, and 14C injection into the stratosphere by bomb-tests. The simulated annual carbon budget of 1980s due to anthropoRenic $CO_2$ shows that the global sources were 5.43 Gt-C/yr from fossil fuel use and 0.91 Gt-C/yr from deforestation, and the sinks were 3.29 Gt-C/yr in the atmosphere, 0.90 Gt-C/yr in the terrestrial biosphere and 2.15 Gt-C/yr in the ocean. The terrestrial biosphere is currently at zero net exchange with the atmosphere, but carbon is lost cia organic carbon runoff to the ocean. The model could be utilized for a variety of studies in $CO_2$ policy and management, climate modeling, $CO_2$ impacts, and crop models.

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Performance of ZF Precoder in Downlink Massive MIMO with Non-Uniform User Distribution

  • Kong, Chuili;Zhong, Caijun;Zhang, Zhaoyang
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권5호
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    • pp.688-698
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    • 2016
  • In this paper, we investigate the achievable sum rate and energy efficiency of downlink massive multiple-input multiple-output antenna systems with zero-forcing precoding, by taking into account the randomness of user locations. Specifically, we propose two types of non-uniform user distributions, namely, center-intensive user distribution and edge-intensive user distribution. Based on these user distributions, we derive novel tight lower and upper bounds on the average sum rate. In addition, the impact of user distributions on the optimal number of users maximizing the sum rate is characterized. Moreover, by adopting a realistic power consumption model which accounts for the transmit power, circuit power and signal processing power, the energy efficiency of the system is studied. In particular, closed-form solutions for the key system parameters, such as the number of antennas and the optimal transmit signal-to-noise ratio maximizing the energy efficiency, are obtained. The findings of the paper suggest that user distribution has a significant impact on the system performance: for instance, the highest average sum rate is achieved with the center-intensive user distribution, while the lowest average sum rate is obtained with the edge-intensive user distribution. Also, more users can be served with the center-intensive user distribution.

Sum-Rate Analysis for 3D MIMO with ZF Receivers in Ricean/Lognormal Fading Channels

  • Tan, Fangqing;Gao, Hui;Su, Xin;Lv, Tiejun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권7호
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    • pp.2371-2388
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    • 2015
  • In this paper, we investigate the performance evaluation of three dimensional (3D) multiple-input multiple-output (MIMO) systems with an adjustable base station (BS) antenna tilt angle and zero-forcing (ZF) receivers in Ricean/Lognormal fading channels. In particular, we take the lognormal shadow fading, 3D antenna gain with antenna tilt angle and path-loss into account. First, we derive a closed-form lower bound on the sum rate, then we obtain the optimal BS antenna tilt angle based on the derived lower bound, and finally we present linear approximations for the sum rate in high and low-SNR regimes, respectively. Based on our analytical results, we gain valuable insights into the impact of key system parameters, such as the BS antenna tilt angle, the Ricean K-factor and the radius of cell, on the sum rate performance of 3D MIMO with ZF receivers.

다중 안테나를 사용하는 인지무선 시스템에서 가중치 precoder를 통한 간섭 제거 기법 (The Interference Nulling using Weighted Precoding in the MIMO Cognitive Radio System)

  • 이선영;손성환;장성진;김재명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권8A호
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    • pp.768-776
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    • 2010
  • 본 논문에서는 다중 안테나를 사용하는 인지무선 시스템과 허가된 사용자(주사용자)가 공존하는 환경을 고려한다. 여기에서 부사용자 송신기는 직교 시공간 부호(OSTBC)를 사용하고 수신기는 Maximum Likelihood(ML) 검출 방식을 사용한다. Flat 페이딩 채널에서 ML 검출기를 사용할 경우, 최적의 precoder는 고유 빔포밍 방법이다. 본 논문에서는 벡터의 유사성에 기반한 가중치를 적용하여 간섭을 최소화하는 선형 precoding 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 알고리즘이 기존의 ZF(Zero-forcing) 빔포밍보다 최소 2~8dB 우수한 간섭억압 능력을 보여 우수한 SER 성능과 최대 8bps/Hz의 Capacity 증가를 보이는 것으로 나타났다.

주파수 선택적 Rayleigh 페이딩 채널에서의 MIMO 검출 성능 연구 (Performance Analysis of MIMO Detection in Frequency Selective Rayleigh Fading Channels)

  • 안진영;김상준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.974-979
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    • 2009
  • 본 논문에서는 주파수 선택적 Rayleigh 페이딩 채널에서 MIMO 검출 기법의 성능이 이론적으로 분석된다. 제시되는 MIMO 검출 구조는 시공간 결합기와 ZF 검출기로 구성되며 이 구조는 $N_T$ 송신안테나, $N_R$ 수신안테나, 그리고 L 다중경로 성분을 활용하는 시스템으로 $LN_R-N_T+1$의 다양성을 얻을 수 있음을 보인다. 또한 주파수 선택적 Rayleigh 페이딩 채널에서의 BER 공식이 제공되고 시뮬레이션 결과와 비교 분석한다.

Novel Pilot-Assisted Channel Estimation Techniques for 3GPP LTE Downlink with Performance-Complexity Evaluation

  • 칭양;휘빙;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권7A호
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    • pp.623-631
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    • 2010
  • In this paper, various of pilot-assisted channel estimation techniques for 3GPP LTE downlink are tested under multipath Rayleigh fading channel. At first, the conventional channel estimation techniques are applied with linear zero-forcing (ZF) equalizer, such as one dimensional least square (1-D LS) linear interpolation, two dimensional (2-D) wiener filter, the time and frequency dimension separate wiener filter and maximum likelihood estimator (MLE). Considering the practical implementation, we proposed two channel estimation techniques by combining time-dimension wiener filter and MLE in two manners, which showed a good tradeoff between system performance and complexity when comparing with conventional techniques. The nonlinear decision feedback equalizer (DFE) which can show a better performance than linear ZF equalizer is also implemented for mitigating inter-carrier interference (ICI) in our system. The complexity of these algorithms are calculated in terms of the number of complex multiplications (CMs) and the performances are evaluated by showing the bit error rate (BER).

Rich-Scattering 페이딩 채널에서 RBF Network를 이용한 MIMO 수신기 (MIMO Receiver Using RBF Network Over Rich-Scattering fading channels)

  • 고균병;강창언;홍대식
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권8호
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    • pp.301-306
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    • 2003
  • 본 논문에서는 RBF Network를 이용한 새로운 수신기법을 MIMO 환경에서 제안한다. 그리고, 제안된 수신기의 성능을 Rich-scattering 페이딩 채널에서의 모의 실험을 통해 검증한다. 모의 실험 결과를 통해 제안된 수신기가 MLD와 유사한 성능을 나타내고, VBLAST-ZF와 VBLAST-MMSE보다 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다. 그리고, 다양한 송수신 안테나의 개수 및 변조 기법에 따른 RBF 개수가 성능에 미치는 영향을 조사하였으며, 제안된 수신기의 성능을 RBF 중심값의 초기화 율에 따라 확인하였다.