• 제목/요약/키워드: 수정된 유클리드 알고리즘

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수정된 유클리드 알고리즘을 이용한 RS(255,239) 복호기의 설계 (A Design of Modified Euclidean Algorithm for RS(255,239) Decoder)

  • 손영수;강성진
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.981-984
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    • 2009
  • 본 논문에서는 수정된 유클리드 알고리즘을 이용하여 RS(255,239) 복호기를 설계하였다. 설계된 복호기는 수정된 유클리드 알고리즘에서 차수를 계산하는 대신, 다항식의 차수를 state machine으로 표현한다. 수정된 유클리드 알고리즘을 이용하여 복잡도를 감소시킬 수 있고, 고속의 리드-솔로몬 복호기를 구현할 수 있다. Xilinx FPGA인 XC4VLX60을 타겟으로 ISE9.1i에서 합성한 결과 동작주파수가 77.4MHz이며, gate count가 39,759로 나타났다.

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DMB 휴대용 단말기를 위한 Reed-Solomon 복호기의 설계 (Hardware design of Reed-solomon decoder for DMB mobile terminals)

  • 류태규;정용진
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권4호
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    • pp.38-48
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    • 2006
  • 본 논문에서는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 단말기에서 사용하기 위하여 유클리드(Euclid) 알고리즘 기반의 RS(255,239,t=8) 복호기를 설계하였다 DMB는 휴대 단말기 상에 방송서비스 제공이 목적이므로 사용된 RS 복호기는 면적이 작아야 하며 실시간처리를 위해 복호 지연시간이 짧아야 한다. 두 조건을 만족시키기 위해 에러의 위치 및 크기를 찾는 방법으로 유클리드 알고리즘을 수정하여 사용하였다. 유클리드 알고리즘 상에서 유한체 나눗셈 연산을 위해 사용하는 Inverse ROM을 17 클럭을 소모하는 나눗셈기로 대체하여 면적을 줄였으며, 유한체 나눗셈기로 인한 지연 시간을 줄이기 위해 차수 연산 없이 유클리드 알고리즘의 동작 제어가 가능한 수정된 유클리드 알고리즘을 제안하였다. 제안한 유클리드 알고리즘은 기본 유클리드 알고리즘에 비해 비슷한 지연시간 조건 하에서 면적을 25% 정도 줄일 수 있었다. 삼성 STD130 $0.18{\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 이용하여 Synopsys 상에서 합성한 결과 유클리드 블록은 30,228개의 게이트수를 가지며 288 클럭을 소모하였으며, 전체 RS 복호기의 크기는 약 45,000 게이트였다.

시스톨릭 어레이를 이용한 고속 병렬처리 Reed-Solomon 복호기 설계 (Design of a High Speed and Parallel Reed-Solomon Decoder Using a Systolic Array)

  • 강진용;선우명훈
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.245-248
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    • 2001
  • 본 논문에서는 연집 오류(burst error)에 우수한 정정 능력을 보이는 고속 RS(Reed-Solomon) 복호기를 제안한다. 제안된 RS 복호기는 RS(n, k, t); (37 < n ≤ 255, 21 < k ≤ 239, t = 8)의 사양을 지원하며 수정 유클리드 알고리즘(modified Euclid´s algorithm)을 이용한 시스톨릭 어레이(systolic array) 방식의 병렬처리 구조로 설계되었다. 고속 RS 복호기의 효율적인 VSLI 설계를 위하여 새로운 방식의 수정 유클리드 알고리즘 연간 회로를 제안한다. 제안된 수정 유클리드 알고리즘 회로는 2t + 1의 연산 지연 시간을 갖으며 기존 구조의 연산 지연 시간인 3t + 37에 비하여 t = 8 인 경우 약 72%의 연산 지연이 감소하였다. 제안된 구조를 VHDL을 이용하여 설계하였으며 SAMSUNG 0.5㎛(KG80) 라이브러리를 이용하여 논리 합성과 타이밍 검증을 수행하였다. 합성된 RS 복호기의 총 게이트 수는 약 77,000 개이며 최대 80MHz의 동작 속도를 나타내었다.

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수정된 유클리드 알고리즘을 이용한 RS부호화기/복호화기 설계 (Design of RS Encoder/Decoder using Modified Euclid algorithm)

  • 박종태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.1506-1511
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    • 2004
  • 디지털 통신망을 통한 정보 송수신시 전송로 상에서의 잡음으로 인해 데이터 블록에 발생하는 오류는 전체 통신 시스템의 성능 및 전송효율에 지대한 영향을 미친다. 설계된 RS 코드 복호기는 오류 위치 다항식과 오류평가 다항식을 구하기 위해 수정된 유클리드 알고리즘을 적용하였다. 본 논문에서 적용된 설계 구조와 알고리즘 계산 방식은 복호기 설계시 1개의 셀을 사용하여 면적을 최소화하고, 연산을 ROM과 병렬 구조로 구성하였기 때문에 높은 동작주파수에서 고속 동작을 실현 할 수 있을 것이라 기대된다. 본 논문에서 설계된 회로는 ModelSim과 Active-HDL 그리고 Synopsys Tool상에서 설계되었으며, Xilinx Virtex2 XC2V3000에 PNR시 slice 점유율은 28% 시스템 클럭 스피드는 45Mhz의 결과를 얻었다.

새로운 저전력 및 저면적 리드-솔로몬 복호기 (New Low-Power and Small-Area Reed-Solomon Decoder)

  • 백재현;선우명훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권6호
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    • pp.96-103
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    • 2008
  • 본 논문에서는 새로운 저전력 및 저면적 리드-솔로몬 (Reed-Solomon) 복호기를 제안한다. 제안하는 리드-솔로몬 복호기는 새로운 단순화된 수정 유클리드 알고리즘을 사용하여 낮은 하드웨어 복잡도 및 저전력 리드-솔로몬 복호가 가능하다. 새로운 단순화된 수정 유클리드 알고리즘은 하드웨어 복잡도를 줄이기 위해서 새로운 초기 조건 및 다항식 연산 방식을 사용한다. 따라서 3t개의 기본 셀로 구성된 새로운 단순화된 수정 유클리드 구조는 기존 수정 유클리드 구조는 물론 베르캠프-메세이 구조들에 비해 가장 낮은 하드웨어 복잡도를 갖는다. $0.18{\mu}m$ 삼성 라이브러리를 사용하여 논리합성을 수행한 리드-솔로몬 복호기는 370MHz의 동작 주파수 및 2.9Gbps의 데이터 처리 속도를 갖는다. (255, 239, 8) 리드-솔로몬 코드 복호를 수행하는 단순화된 수정 유클리드 구조와 전체 리드-솔로몬 복호기의 게이트 수는 각각 20,166개와 40,136개이다. 따라서 구현한 리드-솔로몬 복호기는 기존 DCME 복호기에 비해 5%의 게이트 수 절감 효과를 갖는다.

RS(23,17) 리드-솔로몬 복호기 설계 (Design of a RS(23,17) Reed-Solomon Decoder)

  • 강성진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.2286-2292
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    • 2008
  • 본 논문에서는 MB-OFDM(Multiband-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 사용되는 RS(23,17) 부호에 대한 복호기의 최적 구조를 제안하고, 설계하였다. 제안된 복호기 구조는 파이프 라인 구조를 갖는 수정된 유클리드(Modified Euclidean) 알고리즘을 사용하며, MB-OFDM 시스템에 최적화되어 작은 복호 지연(latency) 및 하드웨어 복잡도를 가진다. 제안된 복호기는 Verilog HDL을 사용하여 구현되었고, 삼성 65nm library를 이용하여 합성하였다. 350MHz로 합성했을 때 timing violation이 발생하지 않았기 때문에, 실제 ASIC을 제작해도 250MHz까지 동작하며, gate count는 20,710로 나타났다.

DAB 시스템에서 낮은 복잡도와 효율적인 구조를 갖는 FEC 설계 (FEC design with low complexity and efficient structure for DAB system)

  • 김주병;임영진;이문호;이광재
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권8A호
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    • pp.1348-1357
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    • 2001
  • 본 논문에서는 DAB 시스템에서 사용하는 FEC(Forward Error Correction) 블록을 하드웨어 크기를 고려하여 효율적인 구조를 갖도록 설계하였다. DAB 시스템의 FEC 블록은 크게 스크램블러(에너지분산), 리드-솔로몬 코더, 길쌈 인터리버로 구성된다. RS 디코더 블록 중 키 방정식을 계산해 내는 블록과 길쌈 인터리버가 차지하는 하드웨어 비중은 굉장히 크다. 본 논문에서는 스크램블러 부분에서 데이터의 시작을 알려주는 신호의 효율적인 검출기법을 제안하고, 리드-솔로몬 디코더 블록의 수정 유클리드 알고리즘을 효율적인 하드웨어로 구현하기 위한 새로운 구조와 길쌈 인터리버에서 최적의 메모리 구조를 효과적인 구조를 제안한다. 제안한 구조에서는 단지 8개의 GF 곱셈기와 4개의 덧셈기만을 가지고 RS 디코더의 수정 유클리드 알고리즘을 구현하였으며, 2 RAM(128)과 4 RAM(256)을 가지고 컨벌루셔널 인터리버를 구현하였다. 제안한 구조로 설계했을 경우 디코더 블록이 Altera-FPGA 칩(FLEX10K)에 모두 들어갈 수 있었다.

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Reed-Solomon부호의 복호를 위한 수정 유클리드 알고리즘의 효율적인 반복 셀 구조 (An Efficient Recursive Cell Architecture for Modified Euclidean Algorithm to Decode Reed-Solomon Code)

  • 김우현;이상설;송문규
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권1호
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    • pp.34-40
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    • 1999
  • Reed-Solomon(RS) 부호는 CD-ROM, HDTV, ATM 그리고 디지털 VCR 등 여러 분야에서 연집(burst) 오류를 정정하기 위해 적용되어 왔다. RS 부호를 복호하기 위해서는 Berlekamp-Massey 알고리즘, 유클리드 알고리즘 그리고 수정 유클리드 알고리즘(MEA)이 개발되었다. 최근에는 이들 중에서도 MEA가 가장 자주 사용되었다. 본 논문은 부호의 복호에 사용되는 MEA을 위한 효율적인 반복 셀 구조를 제안한다. 제안된 구조의 두 가지 주된 특징은 다음과 같다. 첫째, MEA의 수행에 있어 기존의 방법[1] 보다 약 25% 적은 수의 클럭 사이클을 이용한다. 둘째, MEA 수행에 소비되는 클럭 사이클의 수가 부호의 길이 n보다 큰 경우 MEA 셀의 개수를 줄일 수 있었으며, 수신된 워드를 위한 버퍼 요구량 또한 줄일 수 있었다. 예로써 (128,124) RS 부호에 대한 MEA 회로가 VHDL을 통하여 기술되고 검증된다.

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FSM을 이용한 수정된 유클리드 알고리즘 설계 (A Design of Modified Euclidean Algorithm using Finite State Machine)

  • 강성진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.2202-2206
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    • 2010
  • 본 논문에서는 FSM(finite-state machine)을 이용하여 차수 계산(degree computation)을 하지 않고 수정된 유클 리드 알고리즘(modified Euclidean algorithm)을 구현할 수 있는 구조를 제안한다. 제안된 구조는 차수계산이 필요없기 때문에 RS(Reed-Solomon) 복호기의 하드웨어 복잡도를 줄일 수 있고, 고속의 복호기 설계가 가능하게 된다. 제안된 구조를 이용하는 RS(255,239) 복호기를 Verilog HDL로 구현하였고, 기존의 복호기에 비해 게이트 수를 약 13%정도 줄일 수 있다.

UWB 시스템을 위한 RS(23,17) 복호기 최적 설계 (An Optimized Design of RS(23,17) Decoder for UWB)

  • 강성진;김한종
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권8A호
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    • pp.821-828
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    • 2008
  • 본 논문에서는 UWB 시스템에서 사용되는 RS(23,17)부호의 복호기를 최적화하여 설계하였다. 제안된 복호기는 파이프 라인 구조를 갖는 수정된 유클리드(pipeline structured - modified Euclidean) 알고리즘을 사용한다. 먼저, 기존의 PE 블록 구조를 수정하여 효율적인 PE 블록 구조를 제안하고, 차수(degree) 계산이 필요 없는 복호 알고리즘을 제안한다. 또한, Chien 탐색 알고리즘, Forney 알고리즘, FIFO 크기를 UWB 규격에 최적화 시켜, 작은 복호 지연(latency) 및 하드웨어 복잡도를 가지도록 하였다. 제안된 복호기는 Verilog HDL을 사용하여 구현되었고, 삼성 65nm library를 이용하여 합성한 결과, 실제 ASIC을 제작했을 경우에 250MHz정도까지는 동작이 보장된다고 볼 수 있으며, gate count는 17,628이다.