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다중 안테나 통신 시스템을 위한 효율적인 심볼 검출기 설계 연구
장수현(Soohyun Jang),한철희(Chulhee Han),최성남(Sungnam Choi),곽재섭(Jaeseop Kwak),정윤호(Yunho Jung) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.47 No.3
본 논문에서는 2개의 송수신 안테나를 갖는 MIMO 통신 시스템을 위한 면적 효율적인 심볼 검출기의 구조를 제안한다. 제안된 심볼 검출기는 MIMO 전송 기법 중 공간 다이버시티 모드뿐 아니라 공간 다중화 모드를 모두 지원하며, ML 수준의 성능을 제공한다. 또한, 다단 (multi-stage) 파이프라인 구조와 극좌표 형태의 복소수 승산 방법을 사용하여 연산 블록의 공유와 연산기의 단순화를 진행하였고, 이를 통해 하드웨어 복잡도를 크게 감소시켰다. 제안된 하드웨어 구조는 하드웨어 설계 언어(HDL)를 이용하여 설계 되었고, Xilinx Virtex-5 XC5VLX220 FPGA에 기반하여 구현되었다. 그 결과 기존의 설계 구조와 비교시 35.3% 감소된 logic slices, 85.3% 감소된 DSP48s (dedicated multiplier)로 구현 가능함을 확인하였다. In this paper, an area-efficient symbol detector is proposed for MIMO communication systems with two transmit and two receive antennas. The proposed symbol detector can support both the spatial multiplexing mode and spatial diversity mode for MIMO transmission technique, and shows the optimal maximum likelihood (ML) performance. Also, by sharing the hardware block with multi-stage pipeline structure and using the complex multiplier based on polar-coordinate, the complexity of the proposed architecture is dramatically decreased. The proposed symbol detector was designed in hardware description language (HDL) and implemented with Xilinx Virtex-5 FPGA. With the proposed architecture, the number of logic slices for the proposed symbol detection is 52490 and the number of DSP48s (dedicated multiplier) is 52, which are reduced by 35.3% and 85.3%, respectively, compared with the conventional architecture.
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