Max-Log-MAP을 이용한 Gray 부호화된 PAM 신호의 연판정 계산식

현광민,윤동원,Hyun, Kwang-Min,Yoon, Dong-Weon 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.2c

본 논문에서는 로그 최우비(log likelihood ratio, LLR)를 이용하여 Gray 부호화된 PAM신호를 위한 비트 연판정 계산식을 제안한다. 이 계산식은 Gray 매핑 특성을 이용하여 Max-Log-MAP 알고리듬에서 필요한 max0/min0 함수를 사용하지 않고 산술 연산만을 사용하기 때문에 구현이 간단하다. 제안된 식의 결과는 기존 Max-Log-MAP 알고리듬의 결과와 일치한다. 또한, 식에 사용되는 인자들은 송수신 시스템이 서로 공유하는 정보와 수신된 심벌 값만을 이용하여 계산한다. 따라서 본 논문에서 제안된 알고리듬은 일반적으로 많이 사용하는 이진 반복 복호기 등과 함께 실제 응용 설계에 적용이 가능하며, 특히 실제 설계에 적용되는 기존의 여러 가지 알고리듬에 비하여 구조가 유연하고 효율적이며 정확한 비트별 LLR을 제공하는 효율적인 방법 중의 하나이다. In this paper, we present a simple and general soft bit decision expression for a Gray coded PAM signal over additive white Gaussian noise(AWGN) channel with the log likelihood ratio(LLR). In order to reduce the complexity of the LLR calculation, we make the bitwise LLR expression simple by replacing the mathematical max functions of the conventional Max-Log-MAP expression with simple arithmetic functions associated with some deterministic parameters, such as a received value and distance between symbols on a signal space. Taking the implementation issues, like the area of silicon, the power consumption, the timing latency, and so on, into consideration, we submit that the proposed method is a promising alternative way to conventional methods for reconfigurable systems.

Bit Metric Generation of BRGC M-PSK Signals

현광민,임규태,Hyun, Kwang-Min,Lim, Kyu-Tae The Korean Institute of Communications and Informa 2009 韓國通信學會論文誌 Vol.34 No.12c

In this paper, we present a bitwise metric generating function for a binary reflected Gray coded (BRGC) M-PSK signal by means of coordinate rotation. Using the properties of the BRGC mapping, we minimize the number of coordinate rotations. The proposed function does not rely on channel state information (CSI), and provides low implementing complexity. 본 논문에서는 좌표 회전 방법을 이용하여 binary reflected Gray coded (BRGC) M-PSK 신호의 비트별 매트릭 계산 함수를 제안하였다. 이 함수는 BRGC 매핑 함수의 특징을 이용하여 좌표축 회전을 최소화하는 방법을 찾아 적용하였다. 제안된 비트별 매트릭 발생 함수는 채널 상태 정보를 필요로 하지 않으면 구현을 할 때 낮은 복잡도를 갖는 장점이 있다.

Gray 부호화된 QAM 신호를 위한 근사화된 MAP 알고리듬

현광민(Hyun, Kwang-Min) 한국산학기술학회 2009 한국산학기술학회논문지 Vol.10 No.12

본 논문은 Gray 부호화된 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 신호를 I 축 상에서 M개의 심벌을 갖는 M-PAM (Pulse Amplitude Modulation)과 Q 축 상에서 N개의 심벌을 갖는 N-PAM으로 분리한다. 수신된 심벌 신호 를 비트 연판정 값으로 변환하기 위하여 Euclidean 거리를 이용한 근사화된 MAP (Maximum a Posteriori) 알고리듬 을 제시한다. 기존의 Max-Log-MAP 방식은 일반 MAP 방식에서 사용하는 지수함수 혹은 로그함수 대신 심벌간 거 리 비교를 통하여 구현 복잡도를 낮추었다. 그러나 심벌의 수가 증가 할수록 비교대상이 많아지므로 구현 복잡도가 증가하게 된다. 제안된 알고리듬은 사칙 연산에 의해 계산이 되기 때문에 직관적으로 구현복잡도가 낮아짐을 알 수 있다. In this paper, a new approximated MAP algorithm for soft bit decision from QAM symbols is proposed for Gray Coded QAM signals, based on the Max-Log-MAP and a Gray coded QAM signal can be separated into independent two Gray coded PAM signal, M-PAM on I axis with M symbols and N-PAM on Q axis with N symbols. The Max-Log-MAP used distance comparisons between symbols to get the soft bit decision instead of mathematical exponential or logarithm functions. But in accordance with the increase of the number of symbols, the number of comparisons also increase with high complexity. The proposed algorithm is used with the Euclidean distance and constituted with plain arithmetic functions, thus we can know intuitively that the algorithm has low implementing complexity comparing to conventional ones.

직류 전력설비에 대한 절연 모니터링 장치 개발에 관한 연구

윤민영(Min-Young Yun),김경태(Kyoung-Tea Kim),남광우(Gwang-Woo Nam),조재인(Jae-in Jo),김응석(Gwang-Woo Nam),김영태(Young-tae Kim),현광민(Kwang-min Hyun),신준(jun Shin),김사량(Sa-ryang Kim),김세윤(Se-yoon Kim) 대한전기학회 2022 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2022 No.7

Gray 부호화된 M-PSK 신호의 비트 정보 분할 알고리듬

김기설,현광민,박상규,Kim Ki-Seol,Hyun Kwang-Min,Park Sang-Kyu 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.8A

본 논문에서는 Max-Log-MAP 알고리듬을 바탕으로 Gray 부호화된 M-PSK(phase shift keying) 신호를 위한 비트 정보 분할 알고리듬을 제안한다. 제안한 알고리듬은 M-PSK 신호 공간을 M-PAM(pulse amplitude modulation) 신호 공간으로 변환하여 M-PAM의 비트 정보 분할 방법을 응용한다. 제안한 알고리듬을 이용하여 M-PSK 신호의 비트별 정보 분할 값을 계산하고 이 값을 입력으로 하여 터보 반복 복호 기법의 성능을 분석하였다. 따라서 Gray 부호화된 M-PSK 신호는 M-PAM 신호 공간에서 비트 정보 분할을 수행하기 때문에 PAM과 PSK 신호의 비트정보 분할 알고리듬 중 일부의 연산 기능을 공유할 수 있어 PSK와 반복 복호 방식을 채택한 통신 시스템뿐만이 아니라 적응 변조/부호화(adaptive modulation/coding)에 효과적으로 응용이 가능하다. In this paper, we propose a bitwise information decomposition algorithm for an M-PSK signal based on the Max-Log-MAP algorithm. In order to obtain the algorithm, we use a coordinate transformation from M-PSK to M-PAM signal space. Using the proposed algorithm, we analyze the performance of a Turbo iterative decoding method. The proposed algorithm can be applicable not only for a communication with PSK and iterative decoding method but for adaptive modulation and coding system.

계층적 MPSK 신호에 대한 일반화된 BER 성능

이재윤,윤동원,현광민,박상규,Lee Jae-Yoon,Yoon Dong-Weon,Hyun Kwang-Min,Park Sang-Kyu 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.9C

본 논문에서는 수신기에서 I/Q 위상 및 진폭 불균형을 갖는 계층적 MPSK(Hierarchical M-ary Phase Shift Keying) 신호에 대해 수치 적분이 필요 없는 정확하고 일반화된 closed-form 형태의 비트 오류 확률(Bit Error Probability) 표현을 유도한다. 새롭게 유도된 비트 오류 확률 표현은 간결한 형태의 일반화된 식으로 되어 있어 다양한 환경으로의 적용이 용이하다. 뿐만 아니라, 계층적 MPSK를 적용하는 많은 디지털 통신 시스템에서 복조시 발생할 수 있는 I/Q 불균형들에 의한 시스템 성능 변화에 대하여 정확한 이론적 성능 기준을 제공할 것으로 기대된다. In this paper, we present an exact and general expression involving two-dimensional Gaussian Q-functions for the bit error rate (BER) of hierarchical MPSK with I/Q phase and amplitude imbalances over an additive white Gaussian noise (AWGN) channel. First we derive a BER expression for the k-th bit of hierarchical 4, 8, 16-PSK signal constellations when Gray code bit mapping is employed. Then, from the derived k-th bit BER expression, we present the exact and general average BER expression for hierarchical MPSK with I/Q phase and amplitude imbalances. This result can readily be applied to numerical evaluation for various cases of practical interest in an I/Q unbalanced hierarchical MPSK system, because the one- and two-dimensional Gaussian Q-functions can be easily and directly computed usinB commonly available mathematical software tools.

SER/BER Analysis for 2-by-N MIMO-STBC Systems in Rayleigh Fading Channels

길계태,이성춘,현광민,Gil, Gye-Tae,Lee, Seong-Choon,Hyun, Kwang-Min The Korean Institute of Communications and Informa 2010 韓國通信學會論文誌 Vol.35 No.6c

In this paper, novel approximated closed-form expressions of the SER(Symbol Error Rate) and BER(Bit Error Rate) are presented for the multi-input multi-output space-time block coding(MIMO-STBC) system employing two transmit and N receive antenna(s) in Rayleigh fading channels. Assuming a zero-forcing equalizer and a single-symbol maximum-likelihood (ML) decoder, the formulas are derived for the SER and BER, and then their approximated counterparts are also derived. In the derivation of the approximated expressions, acurve-fitting model is adopted that can eliminate the integral operators in the exact expressions.

I/Q 위상 불균형을 고려한 Uniform M-PSK의 일반화된 BER 성능 분석

이재윤,윤동원,현광민,박상규,Lee Jae-Yoon,Yoon Dong-Weon,Hyun Kwang-Min,Park Sang-Kyu 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.3C

본 논문에서는 2차원 결합 가우시안 Q-함수(Two-dimensional joint Gaussian Q-function)를 이용하여 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 환경에서 M-PSK(M-ary Phase Shift Keying) 신호의 I/Q 위상 불균형(Phase unbalance) 존재 시 수치 적분이 필요 없는 정확하고 일반화된 closed-form 형태의 비트 오류율(Bit Error Rate) 표현을 유도한다. 새롭게 유도된 표현은 평균 BER 뿐만 아니라 k-번째 비트의 BER에 대하여도 일반화된 식으로 되어 있어 다양한 환경으로의 적용이 용이하여 M-PSK를 적용하는 많은 디지털 통신 시스템에서 복조 시 발생할 수 있는 I/Q 위상 불균형에 의한 시스템 성능 변화에 대하여 정확한 이론적 성능 기준을 제공할 것으로 기대된다. I/Q phase unbalance caused by non-ideal circuit components is inevitable physical phenomenons and leads to performance degradation when we implement a practical coherent M-ary phase shift keying(M-PSK) demodulator. In this paper, we present an exact and general expression involving two-dimensional Gaussian Q-functions for the bit error rate(BER) of uniform M-PSK with I/Q phase unbalance over an additive white Gaussian noise(AWGN) channel. First we derive a BER expression for the k-th bit of 8, 16-PSK signal constellations when Gray code bit mapping is employed. Then, from the derived k-th bit BER expression, we present the exact and general average BER expression for M-PSK with I/Q phase unbalance. This result can readily be applied to numerical evaluation for various cases of practical interest in an I/Q unbalanced M-PSK system, because the one- and two-dimensional Gaussian Q-functions can be easily and directly computed using commonly available mathematical software tools.

부분 상관기를 이용한 Kronecker 부호의 특성 분석

임연주(Yeon Ju Lim),현광민(Kwang Min Hyun),박상규(Sang Kyu Park) 한국통신학회 1999 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.1999 No.11

다중경로 환경하에서 공간 다중화 시스템을 위한 새로운 송신 안테나 선택 기법

민범석(Beom Seok Min),송병민(Byung Min Song),김응선(Eung Sun Kim),현광민(Kwang Min Hyun),박상규(Sang Kyu Park) 한국통신학회 2003 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2003 No.7