• 전자공학회논문지C
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• 제36C권1호
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• pp.1-11
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• 1999

본 논문에서는 이동 통신 시스템에서 많이 사용되는 다양한 사양의 비터비 복호기를 자동으로 생성할 수 있는 가변적 비터비 복호기의 설계방법을 제안한다. 여기서 제안하는 가변적 비터비 복호기는 구속장, 부호율, 생성다항식 등의 길쌈부호기 사양, 프레임당의 비트 수, 전송 속도 등의 데이터 전송 사양, 그리고 복호기의 성능을 위한 연판정 비트수 등을 매개 변수화(parameterization)하여, 사용자가 제공하는 사양변수에 맞는 비터비 복호기를 최적으로 자동 생성하도록 설계되었다. 이를 위해 C 언어로 설계된 사용자 인터페이스 환경 모듈을 구현하였고, 또한 VHDL 언어와 generic 변수를 활용한 비터비 복호기의 기능 블록 모듈이 계층 구조적으로 설계되었다. 설계된 가변적 비터비 복호기의 검증을 위해, IS-95 CDMA 시스템의 규격에 맞는 비터비 복호기를 자동 생성하여 기존의 설계된 내용과 비교 검증하였다. 제안된 방식은 앞으로 사양이 조금씩 바뀔 때마다 비터비 복호기를 새로이 설계할 필요없이, 변경된 사양만 제공함으로써 매우 빠른 시간내에 변경된 하드웨어 설계를 얻을 수 있는 새로운 설계방식이라 할 수 있다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2003년도 하계학술대회 논문집
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• pp.234-237
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• 2003

본 논문은 이동 통신 및 IEEE 802.lla WLAN에서 사용하고 있는 컨벌루셔널 부호의 복호기인 비터비 복호기의 SMU(Survivor Metric Unit)의 최적 메모리 제어에 관한 연구이다. 비터비 복호기기 구조는 크게 BMU, ACSU, SMU부로 구성된다. 이때 SMU부는 최적의 경로를 역추적 하여 최종 복호 데이터를 출력해 주는 블록으로, 역추적 길이에 따라 메모리 사용 양과 복호 성능이 좌우된다. 따라서 본 논문에서는 최적 메모리 제어 알고리즘을 제안함으로써 복호 속도의 향상과 메모리 사용 양을 줄이는 방법을 제안한다. 제안 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 기존의 비터비 복호기와 역추적 길이에 따른 비터비 복호기의 성능을 실험을 통해 분석함으로써 제안 방법의 객관적인 성능을 분석한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.61-66
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• 2001

다중 반송파방식 무선 LAN에서는 오류정정을 위해 구속장(constraint length : K)이 7인 64-state 길쌈부호를 사용하며, 복호기로 비터비 복호기를 사용한다. 비터비 복호기의 동작속도로는 24 Mbps의 입력 데이터에 대해 12MHz 이상의 처리속도를 가져야한다. 이와 같이 고속의 비터비 부호기를 설계하기 위해서는 일반적으로 32조의 병렬 나비구조 ACS를 갖도록 한다. 병렬 나비구조 ACS를 갖는 비터비 복호기를 설계할 경우 단일 ACS 구조에 비해 상태 메트릭 메모리(state-metric memory), 역추적 메모리(trace back memory)를 관리하는 복잡한 제어회로가 필요하지 않다. 그러나 많은 ACS을 사용함으로 하드웨어의 복잡도가 증가하게 된다. 이에 대해, 본 연구에서는 모든 상태에서 코드워드를 발생시키는 별개의 회로를 단순한 연산으로 대체하며, ACS 기능을 위해 고속 저 전력 시스템에 용이한 새로운 가지값(branch metric)계산방법을 개발하여 적용한다. 그리고 역추적 과정 시 고속 저 전력동작을 위해 one-pointer방법을 채용하여 전체적으로 저 전력 비터비 복호기를 설계한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권2호
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• pp.78-84
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• 2000

비터비 복호기는 직렬 복호 방식과 병렬 복호 방식 2 가지로 분류할 수 있다. 병렬 비터비 복호기는 직렬비터비 복호기에 비해 보다 높은 데이타율을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 고속 멀티미디어 통신을 위한 병렬 비티비 복호기 구조를 설계하고 구현한다. 설계한 비터비 복호기는 고속 동작을 위해 64개의PE(Processing Element)를 사용해 한 클럭에 처리가 가능하도록 하였다. 또한 파이프라인 스테이지를 갖는 시스톨릭 어레이 구조의 TB(Traceback) 블럭을 설계하였다. 본 논문에서 설계한 비터비 복호기는 puncturing을 통해 부호율 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8을 지원한다. Verilog 모델을 구현하였고 0.6㎛ Samsung KG75000 SOG 셀 라이브러리를 이용하여 논리합성을 수행하였다. 구현된 비터비 복호기는 약100,400 게이트이며 동작 속도는 worst case에서 70㎒로 기존 상용 칩들보다 빠르다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권12A호
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• pp.1333-1339
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• 2004

IS-95와 IMT-2000 시스템에서 사용되고 있는 여러 종류의 길쌈 부호기를 부호율 1/2, 구속장 3인 길쌈 부호기로 한정하여, neural network의 LVQ(Learning Vector Quantization)과 PVSL(Prototype Vector Selecting Logic)을 적용하여 비터비 복호기에서 사용되는 PM(Path Metric)과 BM(Branch Metric) 메모리 수와 산술$.$비교 연산량을 줄임으로써 시스템의 단순화와 순방향 복호를 가능하게 한다. 구속장의 확장성 여부와 관계없이 간단한 응용으로 기존의비터비 복호기에 적용할 수 있는 새로운 비터비 복호기의 구조와 적용 알고리즘을 제시하고, 제시된 비터비 복호기의 합리성을 VHDL 시뮬레이션으로 검증 후, 기존의 복호기와의 성능을 비교 분석한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권4호
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• pp.35-35
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• 2001

디지털 통신시스템의 오류정정을 위한 길쌈부호의 대표적인 복호방식인 비터비 복호기는 사용되는 시스템의 사양에 따라서 그리고 복호기의 복호 아키텍처에 따라서 다양한 방식으로 설계할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 다양한 설계방법들 중에서 가장 효율적인 복호기의 설계구조를 결정해서 자동으로 원하는 사양에 맞는 비터비 복호기의 VHDL 모델을 생성해내는 자동생성기를 제시한다. 자동생성된 VHDL 모델을 이용하면 설계 초기단계에서 필요한 시간을 단축시킬 수 있다. 자동생성기는 설계영역 내에서 복호기의 설계크기와 복호속도를 비교해서 여러 가지 설계 아키텍처들 중에서 가장 최적인 것으로 판단되는 설계사양을 결정할 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 춘계학술발표논문집 (하)
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• pp.1627-1630
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• 2002

본 논문은 역추적 예견 알고리즘을 사용한 비터비 복호기에서의 TB단의 Polling 구조의 단순화 방법을 제시한다. 비터비 복호기의 3대 Unit중 하나인 Trace Back에서 역추적 예견 알고리즘을 사용할 경우 복호화 시점에서의 최소 State Metric 값을 찾아야 하는 번거로움을 줄일 수 있다. 하지만 복호 신호의 신뢰도 분산에 따라 Polling Unit 이 추가되어야 함에 따라 실제 하드웨어 복잡도에서의 이득은 미미한 것으로 알려져 있다. 제시된 구조에서는 Polling Unit을 단순화 할 수 있는 방법을 적용하였다. 기존 하드웨어와의 비교 평가를 위하여 IEEE802.11a의 표준에 따른 부호화율 1/2, 구속장 7을 갖는 비터비 디코더에 대하여 역추적 예견 알고리즘과 파이프라인 구조만을 갖는 경우와 제안된 단순화한 Polling Unit을 적용한 구조와의 비교에서 Trace Back Unit에서 약 45%의 감소 효과를 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권3A호
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• pp.337-346
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• 2004

천공 부호를 지원하는 비터비 복호기는 하드웨어 복잡도를 유지하는 선에서 부호율을 효율적으로 높일 수 있지만 충분한 BER 성능을 얻기 위해 복호 지연 시간이 길어지고 생존자 메모리의 크기가 늘어나는 단점이 있다. 본 논문은 비터비 복호기의 메모리 소요량을 줄이는 파이프라인화 된 순방향 추적기를 포함하는 생존자 경로 계산기를 제안한다. 제안된 생존자 경로 계산기는 역추적에 필요한 초기 복호 지연을 없애고, 경로 계산을 위한 순방향 추적 과정을 가속함으로써 생존자 메모리의 사용량을 감소시킨다. 실험 결과, 제안된 비터비 복호기의 생존자 계산기는 기존의 혼성 생존자 경로 계산기에 비해 약 16％ 면적이 감소함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1056-1063
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• 2008

부호화율과 구속장을 선택적으로 지정할 수 있는 다중 표준용 파라미터화된 비터비 복호기의 효율적인 설계에 대해 기술한다. 설계된 비터비 복호기는 부호화율 1/2과 1/3, 구속장 7과 9를 지원하여 4가지 모드로 동작하도록 파라미터화된 구조로 설계되었으며, 각 동작모드에서 공통으로 사용되는 블록들의 공유가 극대화되는 회로구조를 적용하여 면적과 전력소모가 최소화되도록 하였다. 또한, one-point 역추적 알고리듬에 최적화된 ACCS (Accumulate-Subtract) 회로를 적용하였으며, 이를 통해 완전 병렬구조에 비해 ACCS 회로의 면적을 약 35% 감소시켰다. 설계된 비터비 복호기 코어는 0.35-um CMOS 셀 라이브러리로 합성하여 79,818 게이트와 25,600비트의 메모리로 구현되었으며, 70 MHz 클록으로 동작하여 105 Mbps의 성능을 갖는다. 설계된 비터비 복호기의 BER (Bit Error Rate) 성능에 대한 시뮬레이션 결과, 부호화율 1/3과 구속장 7로 동작하는 경우에 3.6 dB의 $E_b/N_o$에서 $10^{-4}$의 비트 오류율을 나타냈다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권4호
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• pp.277-284
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• 2001

디지털 통신시스템의 오류정정을 위한 길쌈부호의 대표적인 복호방식인 비터비 복호기는 사용되는 시스템의 사양에 따라서 그리고 복호기의 복호 아키텍처에 따라서 다양한 방식으로 설계할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 다양한 설계방법들 중에서 가장 효율적인 복호기의 설계구조를 결정해서 자동으로 원하는 사양에 맞는 비터비 복호기의 VHDL 모델을 생성해내는 자동생성기를 제시한다. 자동생성된 VHDL 모델을 이용하면 설계 초기단계에서 필요한 시간을 단축시킬 수 있다. 자동생성기는 설계영역 내에서 복호기의 설계크기와 복호속도를 비교해서 여러 가지 설계 아키텍처들 중에서 가장 최적인 것으로 판단되는 설계사양을 결정할 수 있다.