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효율적인 행렬 곱 알고리즘 및 이를 활용한 고성능 임베디드 시스템 개발
김원섭(Wonsop Kim),전원보(Wonbo Jeon),공민식(Minsik Gong) 한국항공우주학회 2019 韓國航空宇宙學會誌 Vol.47 No.1
최근 항공우주 및 방위산업 분야에서 다양한 임베디드 시스템들의 소형화 및 저가화 개발이 많이 요구되고 있다. 본 논문에서는 고속 DSP를 이용하여 임베디드 시스템을 개발한다. 또한 비행 조종과 같은 고정밀 알고리즘의 연산시간을 줄이기 위해 행렬 곱을 위한 두 가지 알고리즘을 제안하고 구현한다. 개발한 임베디드 시스템을 이용하여 성능을 검증한 결과, 2×2 단위 계산방법을 이용한 기존 방법과 성능을 비교했을 때 첫 번째 제안방법은 행렬의 사이즈가 작을때 성능이 개선된다. 두 번째 제안방법은 2×2 단위 계산방법보다 전체적으로 성능이 우세하다. In the recent aerospace and defence industries, it is required to develop small and low cost embedded systems. Based on a high speed digital signal processor (DSP), this paper first presents the development of an embedded system. To reduce the computation time of the high precision algorithm such as flight control, we also propose two algorithms for matrix multiplication. Validation results show that, compared to the performance using the 2×2 unit method, the performance of the proposed method 1 is improved, when the size of matrices is small. The proposed method 2 generally outperforms the 2×2 unit method.
송신 상관된 레일리 채널에서 프리코더를 갖는 MIMO MMSE 수신기의 성능 분석
김원섭(Wonsop Kim) 한국통신학회 2013 韓國通信學會論文誌 Vol.38 No.7C
이 논문에서는 송신 상관된 레일리 페이딩 채널에서 프리코더를 갖는 다중 입출력 안테나 시스템이 고려된다. 특히 최소평균제곱오차 수신기를 적용한 다중 입출력 안테나 시스템을 대상으로 한다. 임의 행렬 이론에 기초하여, 신호 대 간섭 및 잡음비의 확률 밀도 함수를 유도하기 위한 정확하고 일반화된 식을 유도한다. 그리하여 적은 수의 송신 및 수신 안테나에 대하여 정확한 폐쇄형 신호 대 간섭 및 잡음비의 확률 밀도 함수 식을 제안한다. 또한, 신호 대 간섭 및 잡음비의 확률 밀도 함수 식에 기초하여 폐쇄형 심볼 오류율 근사식을 제안한다. 제안하는 심볼오류율 분석결과는 오류 확률을 정확하게 예측하거나, 시스템 디자인을 위한 유용한 툴로서 사용될 수 있을 것으로 예상된다. In this paper, the multiple-input multiple-output (MIMO) system with a precoder is considered in the transmit-correlated Rayleigh channels. We specifically target the MIMO system employing the minimum mean square error receivers. Based on random matrix theory, we first present a direct and generalized formulation for deriving a probability density function (PDF) of the signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR). Then, we derive the accurate closed-form SINR PDFs for a small number of transmit and receive antennas. Based on the SINR PDFs, tight closed-form approximations of the symbol error rate (SER) are derived. Our analysis suggests that the SER approximations can be used to accurately estimate the error probabilities or as a useful tool for the system design.