투영벡터양자기를 위한 부호책 최적화

Choi Hyun Suk, In Chan Choi

김기식

JangKyoungBae, Hyun-Jun Kim, Jae‐Hoon Park +2 more

양행진

Kyungseop Shin

본 논문에서는 비신뢰적 노드의 에너지 하베스팅 요구량을 보장해주면서 동시에 잠재적 도청을 막기 위한 전력 분할 기반 보안 릴레이를 제안하였다. 보안 전송률 최대화를 위한 최적의 전력 분할 비율을 찾는 최적화 문제를 수식화하고, 시뮬레이션을 통해 최적의 전력 분할 비율을 찾았다. 전력 분할 기반 보안 릴레이에서는 수신한 신호의 0.9 이상의 비율을 에너지 하베스팅 하는 것이 보안 성능을 향상시킴을 보였다.

김동식

디지털 신호의 양을 줄이기 위한 손실 소스 부호화에서 양자화는 필수적이다. 이때 보다 효율적인 양자화를 위해서는 벡터 양자기(vector quantizer: VQ)를 사용하는데, 벡터의 차수 또는 전송률이 올라감에 따라 VQ의 부호화 복잡도는 기하급수적으로 증가한다. 이를 보완하기 위하여 여러 변형된 VQ가 제안되어 있다. 이러한 변형된 VQ의 일종으로 표본 적응 프로덕트 양자기(sample-adaptive product quantizer: SAPQ)가 있는데, 벡터의 차수를 줄여서 부호화 복잡도를 줄일 수 있는 프로덕트 VQ(product VQ: PQ)와 유사한 구조를 가지지만, 일반 PQ보다 더 좋은 성능을 가지면서 일반 VQ보다는 부호화 복잡도가 낮고 부호책을 위한 메모리의 크기도 작은 일종의 구조적 제한을 가지는 VQ이다. 이러한 SAPQ 중에서 부호책의 구조가 양자화 공간의 대각선에 대칭 형태를 가지는 단순한 형태의 1-SAPQ가 있는데, 이러한 1-SAPQ의 성능은 동일한 분포를 가지며 서로 독립인 입력에 좋은 성능을 보인다. 본 논문에서는 1-SAPQ를 1차 마르코프 과정에 대하여 설계하고 그 성능을 평가하였다. 효율적인 1-SAPQ의 설계를 위하여 초기 부호책 설계 알고리듬을 제안하였으며, 수치해석을 통하여 1-SAPQ는 비슷한 부호화 복잡도를 가지는 VQ보다 좋은 성능을 보임을 보였다. 또한 DPCM(differential pulse coded modulation) 기법에 Lloyd-Max 양자화를 사용한 경우의 성능에 근접함을 보였다.