Wordlength Optimization of a Distributed Arithmetic Based 8×8 2D-IDCT Architecture by Fixed-point Error Analysis

Seehyun Kim,Wonyong Sung 대한전자공학회 1996 대한전자공학회 학술대회 Vol.1996 No.7

OFDM 수신기의 CORDIC 기반 주파수 동기를 위한 선형적인 위상 표현 방법

김시현(Seehyun Kim) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.47 No.3

CORDIC (COordinate Rotation DIgital Computer) 은 간단한 하드웨어로 벡터의 위상으로의 변환이나 회전 등의 위상 연산을 할 수 있으므로 OFDM 수신 시스템에서의 주파수 동기부를 설계할 때 효과적으로 사용될 수 있다. 그러나 CORDIC 알고리듬에서 위상을 표현하는 방향 시퀀스 (direction sequence, DS) 가 선형적이지 않기 때문에 사용상의 많은 제약이 존재한다. 본 논문에서는 근사적 선형성을 지닌 LBDS (linearized binary direction sequence) 표현 방법을 제안하고, LBDS의 최대 위상오차에 대해 분석한다. 또한 DS로부터 LBDS로 변환하는 하드웨어와 그 역변환 하드웨어의 구조를 제안한다. LBDS를 채택하면 위상 추정, 주파수 오차 루프 필터링, 위상 보정 역회전 등 주파수 동기의 전 과정에 CORDIC과 일반적인 산술 연산기를 사용할 수 있다. T-DMB 복조기에 사용될 수 있는 22비트 LBDS에 대한 예도 기술된다. Since CORDIC (COordinate Rotation DIgital Computer) is able to carry out the phase operation, such as vector to phase conversion or rotation of vectors, with adders and shifters, it is well suited for the design of the frequency synchronization unit in OFDM receivers. It is not easy, however, to fully utilize the CORDIC in the OFDM demodulator because of the non-linear characteristics of the direction sequence (DS), which is the representation of the phase in CORDIC. In this paper a new representation method is proposed to linearize the direction sequence approximately. The maximum phase error of the linearized binary direction sequence (LBDS) is also discussed. For the purpose of designing the hardware, the architectures for the binary DS (BDS) to LBDS converter and the LBDS to BDS inverse converter are illustrated. Adopting LBDS, the overall frequency synchronization hardware for OFDM receivers can be implemented fully utilizing CORDIC and general arithmetic operators, such as adders and multipliers, for the phase estimation, loop filtering of the frequency offset, derotation for the frequency offset correction. An example of the design of 22 bit LBDS for the T-DMB demodulator is also presented.

OFDM 복조기 개발을 위한 고속 FFT 설계

김시현 水原大學校 2020 論文集 Vol.34 No.-

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has been widely adopted in state of the art high speed wideband applications, such as 5G wireless communication, WiFi, and DVB-T. To facilitate the wide spread of the products employing the OFDM technology it is essential to develop a low power hard-wired demodulator which requires low power high throughput FFT engine. Efficient resource scheduling is proposed to reduce the hardware cost of the FFT block. The overall fixed-point performance is confirmed to meet the required BER criteria through computer simulation.

OFDM 복조기의 개발을 위한 Front End 부 설계

김시현 水原大學校 2015 論文集 Vol.29 No.-

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has been accepted for a variety of wireless applications, such as digital TV, mobile communication, and wireless communication. The hard-wired OFDM demodulator is crucial for the low cost and low power solution. In this paper, the front end block of the hard-wired demodulator is developed. Since the design utilizes the cyclic prefix of the OFDM symbol, the correlation coefficient is a very strong indicator of the fractional frequency offset. From the simulation based experiment, the designed front end shows stable and robust intial frequency synchronization performance in the white gaussian and multipath fading channel.

다중 반송파 시스템의 복조기를 위한 재표본화기

김시현 水原大學校 2013 論文集 Vol.27 No.-

DVB-T2 is a next generation DTV transmission standard, which supports various channel bandwidths. Since the symbol rate changes according to the bandwidth, the received signal needs to be sampled at a different frequency. The sampling frequency should be also adjusted depending on the sampling frequency offset due to the frequency error in the local oscillator. The sampling frequency can be locked into the symbol frequency by resampling the sampled data by ADC running at a fixed frequency. In this paper a resampler architecture for DVB-T2 is proposed. And the simulation results reveal the spectral characteristics of each subcarriers used in DVB-T2 system.

반복 탐색 알고리듬을 이용한 CSD 계수 FIR 필터 설계

김시현 水原大學校 2014 論文集 Vol.28 No.-

An iterative search based CSD coefficient design algorithm for FIR filters is proposed in this paper. The design problem can be categorized into a mixed linear program, which can be solved by iterative search algorithms, such as the branch and bound method. In branch operations many sub problems are generated and thus it leads to very long execution time. In the proposed method a preliminary solution is utilized to reduce the number of sub problems to speed up the execution time. Design examples show that the proposed method can enhance the convergence time effectively.

영상 잡음 제거를 위한 반복적 저 계수 근사

김시현,Kim, Seehyun 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회논문지 Vol.25 No.10

영상 신호에는 비지역적 유사성이 존재하므로 임의의 조각 영상 즉, 패치(patch)에 대해 유사한 패치들을 모아 구성한 패치행렬은 낮은 계수값(rank)을 갖는 특성이 있다. 백색 잡음이 섞인 영상으로 구성된 패치행렬은 원 영상에 비해 높은 계수값을 갖게 된다. 이 행렬에 대해 저 계수의 근사 행렬을 구하면 영상 속의 잡음을 제거할 수 있다. 본 논문에서는 기준 패치의 유사 패치들을 이용한 패치행렬 구성 방법과 패치행렬에 대한 저 계수 행렬 근사 방법 및 이를 이용한 영상 복원 방법으로 구성된 영상 잡음 제거 방식을 제안한다. 또한 모의실험을 통해 제안된 방식의 잡음 제거 성능을 최신 4가지 방법들과 비교하여 그 우수성을 보인다. Nonlocal similarity of natural images leads to the fact that a patch matrix whose columns are similar patches of the reference patch has a low rank. Images corrupted by additive white Gaussian noises (AWGN) make their patch matrices to have a higher rank. The noise in the image can be reduced by obtaining low rank approximation of the patch matrices. In this paper, an image denoising algorithm is proposed, which first constructs the patch matrices by combining the similar patches of each reference patch, which is a part of the noisy image. For each patch matrix, the proposed algorithm calculates its low rank approximate, and then recovers the original image by aggregating the low rank estimates. The simulation results using widely accepted test images show that the proposed denoising algorithm outperforms four recent methods.

비지역적 유사성 및 3차원 필터링 기반 영상 잡음제거

김시현,Kim, Seehyun 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.10

영상 신호 처리 분야 중 잡음제거(denoising)는 가산 잡음이 포함된 영상의 복원을 다룬다. 자연 영상은 지역적 유사성 뿐 만 아니라 비지역적 유사성도 높다는 점은 널리 알려져 있다. 즉, 입력 영상의 특성을 결정짓는 에지나 텍스쳐 패턴이 떨어져 있는 영역에서도 반복적으로 나타난다. 본 논문에서는 비지역적 유사도가 높은 영상 블록을 검출하여 과충분한 신호 집합을 만들고 이를 3차원 변환을 통해 희소(sparse)하게 표현한 후 영상에 포함된 잡음 성분을 제거하는 잡음제거 알고리듬을 제안한다. 여러 영상에 대해 잡음제거 결과로부터 제안된 알고리듬이 부드러운 영역과 에지 영역을 잘 살려 원 영상을 복원할 수 있음을 알 수 있고, 또한 최근 보고된 여러 잡음제거 알고리듬들과의 복원 성능 비교를 통해 상대적으로 우수한 성능을 보임을 확인하였다. Denoising which is one of major research topics in the image processing deals with recovering the noisy images. Natural images are well known not only for their local but also nonlocal similarity. Patterns of unique edges and texture which are crucial for understanding the image are repeated over the nonlocal region. In this paper, a nonlocal similarity based denoising algorithm is proposed. First for every blocks of the noisy image, nonlocal similar blocks are gathered to construct a overcomplete data set which are inherently sparse in the transform domain due to the characteristics of the images. Then, the sparse transform coefficients are filtered to suppress the non-sparse additive noise. Finally, the image is recovered by aggregating the overcomplete estimates of each pixel. Performance experiments with several images show that the proposed algorithm outperforms the conventional methods in removing the additive Gaussian noise effectively while preserving the image details.

Knock out the candidate genes associated with fatty acid composition in rice

Muhyun Kim,Minyoung Song,Dohye Kweon,Yumi Ko,Seehyun Park,Ah-Rim Lee,Soon-Wook Kwon,Soon-Wook Kwon,Hyunjin Park,Joohyun Lee 한국육종학회 2023 한국육종학회 공동학술발표집 Vol.2023 No.-

희소 신호의 복원을 위한 확률적 배제 기반의 직교 정합 추구 알고리듬

김시현,Kim, Seehyun 한국전기전자학회 2013 전기전자학회논문지 Vol.17 No.3

본 논문에서는 희소한 신호의 압축센싱를 위해 확률적 배제에 기반한 직교정합추구 (PEOMP) 신호 복원 알고리듬을 제안하였다. CoSaMP, gOMP, BAOMP 등의 알고리듬들은 매 반복 단계에서 새로운 atom들을 support set에 추가할 뿐만 아니라 부적절하다고 판단되어지는 atom들은 삭제하기 때문에 우수한 신호 복원 성능을 보인다. 그러나 반복 과정 중에 support set의 구성이 국소 최저점에서 벗어나지 못하여 신호 복원에 실패하는 경우가 발생하는 단점을 가지고 있다. 제안된 알고리듬은 매 반복 단계에서 확률적으로 임의의 atom을 배제하여 support set이 국소 최저점에 빠져 있는 경우 그곳에서 탈출하는데 도움을 준다. 모의실험을 통해 PEOMP가 기존의 OMP 기반의 알고리듬들과 $l_1$ 최적화 방법보다 신호 복원 능력 관점에서 우수한 성능을 보임을 확인하였다. In this paper, the probabilistic exclusion based orthogonal matching pursuit (PEOMP) algorithm for the sparse signal reconstruction is proposed. Some of recent greedy algorithms such as CoSaMP, gOMP, BAOMP improved the reconstruction performance by deleting unsuitable atoms at each iteration. They still often fail to converge to the solution because the support set could not escape from a local minimum. PEOMP helps to escape by excluding a random atom in the support set according to a well-chosen probability function. Experimental results show that PEOMP outperforms several OMP based algorithms and the $l_1$ optimization method in terms of exact reconstruction probability.