Earticle

본 논문은 차등공간변조(DSM)를 위한 안테나 인덱스 순열들의 그레이 코드 오더를 제안한다. 실행하기 위해 서 계산 복잡도(Computational complexity)와 사전 편찬식 오더를 사용하는 기존 DSM 이 둘의 유사성을 도출한 Trotter-Johnson의 유명한 Ranking & Unranking 알고리즘들을 차용했다. 사전 편찬식 오더를 넘어선 그레이코드로 얻어낸 신호 대비 잡음비는 시뮬레이션들을 통해 성능이 분석되었다. 그레이 코딩 프레임워크를 기초로, 그레이 코드 오더에 속한 완전 순열들의 예상되지 않는 위치들에서 직접적으로 선택된 액티브 안테나 지수들의 순열들이 있는 인 터섹티드 그레이 코드(I-code) 오더로 명칭된 다양성-강화 기법를 제안한다. 분석과 시뮬레이션들에서, I-Gray 코드 오더가 그레이 코드 오더에 대한 추가적인 다이버시티 차수를 만들어 내 성능이 우수했다.

In this paper, we propose a gray code order of antenna index permutations for differential spatial modulation (DSM). To facilitate the implementation, the well-known Trotter–Johnson ranking and unranking algorithms are adopted, which result in similar computational complexity to the existing DSM that uses the lexicographic order. The signal-to-noise ratio gain achieved by the proposed gray code order over the lexicographic order is also analyzed and verified via simulations. Based on the gray coding framework, we further propose a diversity-enhancing scheme named intersected gray (I-gray) code order, where the permutations of active antenna indices are selected directly from the odd (or even) positions of the full permutations in the gray code order. From analysis and simulations, it is shown that the I-gray code order can harvest an additional transmit diversity order with respect to the gray code order.

엔트로피부호화(entropy coding)는 텍스트와 같은 일반적인 데이터들을 효율적으로 압축하는 반면에, 이미지 데이터들에 대해서는 그 성능이 다소 저하된다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선시키기 위한 효율적인 전처리기법(preprocessing technique)을 소개한다. 제안한 전처리기법은 입력된 명암도 등급 이미지를 무손실 압축하기 이전에, 이미지 내에서 인접한 명암도 값들의 발생빈도(occurrence frequency)를 조사한다. 다음으로 각 픽셀 쌍들의 명암도 값들을 발생빈도에 기반한 순서화된 값(ordered number)들로 대체시킨 후, 최종적으로 엔트로피부호화에 의한 압축을 수행한다. 이와 같은 단계들을 거치면서 이미지 데이터의 통계적인 특성(statistical feature)이 보다 강화되기 때문에, 엔트로피부호화에서의 무손실 압축 성능을 효율적으로 개선시킬 수 있다. 실험을 통하여 256 명암도 등급 이미지들을 산술부호화와 허프만부호화를 사용하여 압축한 결과, 제안한 전처리기법이 압축 후 비트율(bit rate)을 최대 37.49%까지 감소시켰음을 확인하였다.