• 한국통신학회논문지
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• 제34권4C호
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• pp.460-468
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• 2009

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)이 적용된 MIMO(Multiple-input Multiple-output) 기술은 추가적인 주파수 자원의 할당 없이 채널 용량을 증가시키기 위한 방법으로 주목 받고 있으나, MIMO-OFDM 수신단에서 다른 안테나로부터 동시에 전송된 독립적인 데이터 스트림을 분리할 수 있는 낮은 복잡도의 검출 알고리즘을 개발해야 하는 문제점이 있다. 이 논문에서 제안하는 ULBC QRD-M (Upper-Lower Bounded-Complexity QRD-M) 알고리즘은 최대 복잡도 즉, 복잡도의 상한(upper bound)을 기존의 QRD-M 알고리즘과 동일한 값으로 고정시킴으로써 SD(Sphere Decoding) 알고리즘에서 순시적으로 매우 높은 복잡도를 가지는 문제를 해결하는 동시에, 불필요한 Hypothesis를 제거하여 필요한 계산양을 현저하게 낮출 수 있는 장점이 있다. 분석과 모의실험 결과를 통하여 제안된 알고리즘이 기존의 QRD-M 알고리즘에 비하여 단지 26%의 계산양 만으로도 동일한 BER 성능을 가질 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권6C호
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• pp.487-497
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• 2008

본 논문에서는 MIMO(Multiple-input Multiple-output) 시스템에서 실시간으로 변하고 있는 채널의 상태를 추정하여 각 layer에서 survivor path들의 개수인, M을 효율적으로 조절하는 적응형 QRD-M 기법을 제안한다. 채널 상태와 상관없이 고정된 M을 사용하는 기존의 QRD-M 기법은 MLD(maximum-likelihood detection)의 성능에 근접하기 위해 correct path를 놓치지 않기 위한 큰 값의 M을 사용하여야 하므로, 큰 계산양이 요구된다. 이를 보완하기 위해 채널 행렬의 성분을 이용하여 채널 상태를 추정하여, M을 적절히 조절하는 기법이 제안되었으나 매 프레임에서 변하고 있는 채널 이득 성분만을 이용할 뿐 매 순간 바뀌고 있는 수신 잡음에 대한 정보를 이용하지 못하는 단점을 가진다. 본 논문에서는 잡음 전력 값을 측정하지 않고서도 채널 이득뿐 아니라 순간적인 수신 잡음에 대한 정보 가지 모두 반영한 채널 indicator를 이용하여 M을 더욱더 효율적으로 조절하는 QRD-M 기법을 제안한다. 채널환경이 좋은 경우에는 그렇지 못한 경우에 비해, 가장 작은 path metric 값이 다른 path의 metric 값들에 비해 확연히 작다는 사실을 이용하여, 가장 작은 값을 가지는 두 path medic의 비(ratio)를 채널상태를 추정하는 indicator로 이용하였다. 제안된 기법은 M을 적절하게 조절하므로 MLD에 근접하는 최적의 성능을 가지면서, 기존의 QRD-M 기법에 비해 계산양은 확연히 감소 시킨다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권6A호
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• pp.614-623
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• 2008

본 논문에서는 MIMO 시스템을 위한 적응형 검색범위 기반 복잡도 감소 QRD-M 기법을 제안한다. 기존의 QRD-M 기법은 각 단계에서 survivor path들을 현 단계의 모든 가능한 성상도 심벌들로 확장하여 그 중 가장 작은 path metric을 가지는 M개를 선택한다. 그러나, 채널 상황에 따라 모든 심벌이 아닌 임시적으로 추정된 심벌의 이웃하는 포인트들로 그 검색 범위를 적절하게 줄인다 하더라도, 성능저하가 없음을 파악하였다. 이러한 특성을 이용하여, 본 논문에서는 작은 계산양으로도 MLD의 성능에 근접하는 새로운 기법을 제안한다. 채널의 신뢰도를 나타내는 지표 (indicator)로써, SNR값을 측정한 필요없는 단계들 간의 채널 이득의 비를 이용한다. 실험 결과에서는 제안된 기법이 Maximum Likelihood Detection (MLD)의 성능에 근접하면서, 계산양은 기존의 QRD-M 기법에 비해 확연하게 작다는 것을 보인다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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• pp.221-222
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• 2013

본 논문에서는 채널상태에 기반하여 QRD-M (QR-decomposition based M algorithm)및 QRPIC (parallel interference cancellation using QR-decomposition)을 이용한 검출 기법을 제안한다. 기존의 QRD-M 검출기법은 성능은 좋지만 복잡도가 높고, QRPIC 기법은 성능은 떨어지지만 복잡도가 낮다. 제안된 검출 기법은 채널상태에 따라 QRD-M 검출 기법을 사용할지 QRPIC 검출 기법을 사용할지 결정하게 되므로 기존의 QRD-M 검출 기법보다 성능은 조금 감소하지만 복잡도가 크게 낮아진다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.97-103
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• 2012

본 논문에서는 MIMO(Multi Input Multi Output) 시스템을 위한 적응형 검색범위 기반 복잡도 감소 QRD-M 기법을 제안한다. 기존의 fixed QRD-M 기법은 각 단계에서 survivor path들을 현 단계의 모든 가능한 성상도 심벌들로 확장하여 그 중 가장 작은 path metric을 가지는 M개를 선택한다. 성능의 저하를 최소화 하기 위해서는 큰 값의 M을 사용해야 하지만, 계산양 또한 증가하는 단점을 가진다. 이러한 단점을 보완하기 위해 측정된 평균 잡음 전력 값에 따라 survivor path의 개수나, 검색 범위를 적절히 조절하는 기법들이 제안되었다. 하지만 이 기법들에 채널 상태를 판별하기 위해 사용된 지표는 평균 잡음 전력 정보이므로 잡음 전력 값이 순간적으로 크게 변하는 경우 성능 저하를 가져올 수 있다. 제안된 기법에서는 수신 심벌 벡터와 QRD에 의해 임시적으로 추정된 심벌 벡터와의 Euclidean distance와 채널 행렬의 대각성분을 이용하여 순시적인 채널 정보를 추정하여 검색 범위를 적절히 조절하므로 기존의 기법의 단점을 보완한다. 실험 결과에서는 제안된 기법이 MLD(Maximum Likelihood Detection)의 성능에 근접하면서, 동일한 성능을 가지는 기존의 QRD-M 기법들에 비해 확연히 작은 복잡도를 가지는 것을 보인다.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.165-171
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• 2014

본 논문에서는 MIMO 검출기를 위한 저 복잡도 QR 분해 구조를 제시한다. 제안된 접근 방식에서는, QRD 하드웨어의 연산 복잡도를 감소시키기 위해 다양한 코딕 기반 QRD 알고리즘들이 효율적으로 조합된다. 다양한 QRD 알고리즘들에 대한 연산 복잡도 분석에 기초하여, QRD 과정의 매 단계마다 저 복잡도 접근 방식이 선택된다. 제안된 QRD 구조는 어떤 임의의 차원을 갖는 채널 매트릭스에도 적용 될 수 있고, 매트릭스 차원의 증가에 따라 연산 복잡도 감소도 늘어난다. 제안하는 QR 분해 하드웨어는 삼성 $0.13{\mu}m$ 공정을 사용하여 구현되었다. 실험결과, $4{\times}4$ 행렬의 QR 분해에 대한 제안 구조는 기존의 Householder 코딕 기반의 구조에 비해 47%의 QAR(QRD Rate/Gate count) 향상과 28%의 전력을 절감을 이뤄낼 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2C호
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• pp.229-237
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• 2010

기존 SM MIMO 시스템을 위한 신호검출 기법인 OSIC 계열의 기법과 준최적 신호검출 기법인 QRD-M 기법을 협력적 공간다중화 기반 상향링크 다중사용자 시스템에 적용할 경우 사용자별 신호의 검출성능에 차이가 발생한다. 본 논문에서는 협력적 공간다중화 기반 상향링크 다중사용자 시스템을 위한 사용자간별 검출성능 차이가 발생하지 않으면서 최적 신호검출 기법과 유사한 성능을 보이는 신호검출 기법을 제안한다. 제안된 신호검출 기법의 연산복잡도는 QPSK 변조에서는 QRD-M과 유사하지만, 16-QAM, 64-QAM과 같이 높은 차수의 변조방식의 시스템에서는 QRD-M에 비해 매우 낮은 연산복잡도를 가진다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권8호
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• pp.121-127
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• 2008

본 논문은 원통형 확산기를 사용한 전자파 잔향실내의 전기장 분포에 관하여 다루었다. $1{\sim}3$ GHz 주파수 대역의 QRD(Quadratic Residue Diffuser)와 원통형 확산기(Cylindrical Diffuser)를 설계 후 각각의 전기장 분포 특성을 비교하였다. 전기장 분포 특성 및 전기장 균일도를 조사하기 위해 FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 수치 해석 방법을 사용하였으며, 2 GHz에서 수치해석 결과 원통형 확산기를 사용하였을 경우 기존의 QRD를 사용한 경우에 비하여 표준편차와 공차는 각각 0.11 dB, 0.43 dB 개선되었고, 전기장 세기는 QRD의 36.6 dBmV/m보다 높은 43.2 dBmV/m로 나타났으며, 편파 특성면에서도 QRD보다 개선되었음을 확인 할 수 있었다. 따라서 원통형 확산기를 사용한 전자파 잔향실이 소형 전자기기의 전자파 장해 및 복사 내성 측정을 위한 대용시험 시설로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권9호
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• pp.1722-1724
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• 2015

본 논문은 MIMO-OFDM 시스템에서 복잡도와 검출 성능의 관점에서 효율성을 위하여, QRD-M과 DFE 및 반복 검출을 통한 분할 검출 기법을 제안한다. 제안된 기법은 공간 스트림에 따라 다른 검출 방법을 사용하여 신호들을 검출한다. 제안된 기법에서 낮은 복잡도를 요구하는 공간 스트림에서는 높은 복잡도와 높은 검출 성능을 가지는 QRD-M을 사용하고 높은 복잡도를 요구하는 공간 스트림에서는 낮은 복잡도와 낮은 검출 성능을 가지는 DFE를 사용한다. 또한 DFE가 사용된 공간 스트림에 대해서는 신뢰성을 보장하기 위해 반복 검출을 수행한다. 시뮬레이션을 통하여, 제안된 기법은 비록 기존의 기법보다 증가된 복잡도를 가지지만, 검출 성능을 월등히 개선시키는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권8호
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• pp.40-48
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• 2015

본 논문에서는 다중 입력 다중 출력 시스템을 위한 전 처리 과정인 QR Decomposition (QRD) 과 Lattice Reduction (LR)에 대하여, 두 과정의 연산의 공유성을 바탕으로 이를 공동으로 처리하는 프로세서를 제안한다. 제안하는 전 처리 프로세서는 다중 사이클 아키텍처로 설계하여 하드웨어 복잡도를 낮추었고, 두 전 처리 과정을 채널 환경에 따라 선택적으로 수행한다. 제안하는 전 처리 프로세서는 $0.18-{\mu}m$ CMOS공정의 셀 라이브러리를 사용하여 139K의 논리 게이트로 구현되었고, 최대 117MHz의 동작주파수에서 $8{\times}8$ 행렬에 대한 QRD와 LR의 수행에 대하여 $5{\mu}s$의 latency를 갖는다.