• Title/Summary/Keyword: 터보 복호기

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영상 정보의 LDPC 부호화 및 복호기의 FPGA구현 (LDPC Coding for image data and FPGA Implementation of LDPC Decoder)

  • 장은영
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.569-574
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    • 2017
  • 잡음이 존재하는 채널환경에서의 정보전송을 위해서는 정보의 부호화 기술이 필요하다. 오류 검출과 정정에 사용되는 여러 가지 부호화 기술 중 Shannon의 한계에 가장 근접한 부호화 기술이 저밀도 패러티 체크(Low density Parity Check :LDPC) 부호이다. LDPC 부호와 sum-product 알고리즘의 조합에 의하여 얻어지는 복호 특성은 터보 부호, RA(Repeat Accumulate) 부호의 성능에 필적하며, 부호장이 매우 긴 경우에는 이들 성능을 추월한다. 본 논문에서는 영상 정보의 LDPC 부호화와 복호화 기술 원리에 관해 설명하고, Sum-product 알고리듬을 사용하는 LDPC 복호기를 FPGA로 구현한다.

영상 정보의 LDPC 부호화 및 복호기의 FPGA구현 (LDPC Coding for image data and FPGA Implementation of LDPC Decoder)

  • 김진수;제갈동;변건식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.887-890
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    • 2009
  • 잡음이 존재하는 환경에서 채널로 정보를 전송하기 위해서는 정보를 부호화하는 기술이 필요하다. 오류 검출과 정정에 사용되는 여러 가지 부호화 기술 중 Shannon의 한계에 가장 근접한 부호화 기술이 LDPC 부호이다. LDPC 부호와 sum-product 알고리듬의 조합에 의해 얻어지는 복호 특성은 터보 부호, RA(Repeat Accumulate) 부호의 성능에 필적하며, 부호장이 매우 긴 경우에는 이들 성능을 추월한다. 본 논문에서는 영상 정보의 LDPC 부호화와 복호화 기술 원리에 관해 설명하고, Sum-product 알고리듬을 사용하는 LDPC 복호기를 FPGA로 구현한다.

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양방향 중계 채널에서 네트워크 코딩을 이용한 분산 터보 부호 기법과 전력 할당의 성능 분석 (Performance Analysis of Cooperative Network Error Correcting Scheme Using Distributed Turbo Code and Power Allocation)

  • 임진수;옥준호;유철해;신동준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권2C호
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    • pp.57-64
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    • 2011
  • 양방향 중계 채널 (two-way relay channel)은 2개의 노드가 중계기 (relay node)의 도움을 받아 상호간에 정보를 주고 받는 통신 채널이다. 양방향 중계 채널에서는 중계기가 동일 자원을 사용하여 두 사용자 노드로 신호를 송신하므로 기존 협력 통신 기법보다 효율적인 자원의 사용이 가능하다. 본 논문에서는 양방향 중계 채널에서 네트워크 코딩을 이용한 새로운 분산 터보 부호 기법을 제시한다. 기존 기법과의 차이점은 중계 노드에서 네트워크 부호화를 처리하는 방식과 분산 터보 복호시 양 사용자 노드로부터 수신한 두 부호어를 처리하는 방법에 차이가 있다. 제안된 분산 터보 복호 기법을 이용하여 기존 기법 대비 시스템의 성능 향상을 확인하였으며 또한 채널 환경 변화에 따른 사용자 노드와 중계 노드의 전송 전력을 다르게 할당하여 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 보인다.

Turbo coded BICM-ID의 복잡도 개선 기법 (A Low-Complexity Turbo coded BICM-ID System)

  • 강동훈;이용욱;오왕록
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.21-27
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    • 2013
  • 본 논문에서는 Turbo coded BICM-ID (bit-interleaved coded modulation with iterative decoding)의 구현 복잡도를 개선하기 위한 기법을 제안한다. 터보 부호는 Shannon 한계에 근접하는 우수한 성능을 나타내는 오류정정부호 (error correction code)이며 터보 부호와 고차원 변조 (high order modulation)를 결합하여 전송효율을 개선할 수 있다. BICM (bit-interleaved coded modulation)은 채널 부호와 고차원 변조 사이에 이진 인터리버를 사용하는 기법이며 복호기와 복조기 간에 정보를 주고받으며 반복 복호 (iterative decoding)를 수행하는 BICM-ID를 이용하여 성능을 개선 할 수 있다. BICM-ID는 BICM과 비교하였을 때 반복 복호로 인하여 비트오율 (bit error rate) 성능이 개선되지만 구현 복잡도가 크게 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 Turbo coded BICM-ID에서 구현 복잡도를 개선하기 위한 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 기존에 제안된 Turbo coded BICM-ID 기법과 유사한 비트오율 (bit error rate) 성능을 나타내면서 구현 복잡도를 크게 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

고밀도 비선형 자기 저장 채널을 위한 신경망 등화기와 터보 코드의 연접 데이터 복호 방법 (Serially Concatenated Neural Linear Transversal Equalizer/Turbo Code Detection for High Density Nonlinear Magnetic Storage Channels)

  • 이준;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권11B호
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    • pp.1879-1883
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    • 2000
  • 디지털 자기 기록 저장기기에서 채널 밀도가 증가하면 심각한 인접심볼 간섭과 비선형 왜곡이 야기된다. 본 논문에서는 심각한 비선형 인접심볼 간섭과 비선형 왜곡을 극복하기 위한 방법으로 기존의 등화기 대신 NLTE(neural linear transversal equalizer)를 등화기로 사용하고 검출기로는 터보 코드를 사용한 NLTE/TC 구조를 제안한다. 채널 밀도 S=2.5에서 부분 삭제가 0.7 정도 존재할 때, 코드율이 8/9일 때는 $10^{-5}$의 비트 에러율을 18dB 이후에서 만족하며, 코드율이 16/17일 때는 20dB 이후에서 만족함을 알 수 있었다. 채널 밀도 S=3에서 부분 삭제가 0.6 정도 존재할 때 코드율이 8/9일 때는 $10^{-5}$의 비트 에러율을 22dB 이후에서 만족하고, 코드율이 16/17일 때는 24dB 이후에서 만족함을 확인할 수 있었다.

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다중 채널 부호를 이용한 FTN 전송 시스템 (Faster Than Nyquist Transmission with Multiple Channel Codes)

  • 강동훈;김하은;윤정일;임형수;오왕록
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권2호
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    • pp.157-162
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    • 2016
  • FTN (Faster Than Nyquist) 전송 방식은 나이퀴스트 (Nyquist) 율보다 빠르게 신호를 전송할 수 있으나 필연적으로 ISI (Inter-Symbol Interference)가 발생하고 이로 인하여 송신 심볼 간 상관관계가 발생한다. 한편 터보류 채널 부호화 방식에서는 정보 프레임의 길이가 길어질수록 성능이 개선되나 정보 프레임의 길이가 길어짐에 따라 전송 지연, 복호기의 복잡도 및 복호 지연이 증가하는 문제가 있다. 본 논문에서는 FTN 전송으로 인하여 발생한 심볼 간 상관관계를 활용하여 부호어 (codeword)들 간에 상관관계를 부여하고 이를 통하여 보다 큰 정보 프레임을 사용하는 것과 같은 효과를 제공할 수 있는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 부호어 간 상관관계로 인하여 보다 큰 정보 프레임을 사용하는 것과 유사한 성능을 나타낼 뿐만 아니라 복호기에서는 다수의 구성 복호기 (constituent decoder)가 병렬로 연결된 구조를 갖고 있어 병렬 복호가 용이한 장점이 있다.

수중통신에서 고 전송률을 위한 효율적인 복호 방법 (An Efficient Decoding Method for High Throughput in Underwater Communication)

  • 백창욱;정지원;천승용;김우식
    • 한국음향학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.295-302
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    • 2015
  • 수중에서의 음향 통신의 성능은 신호의 다중 경로 전달과정에 의해 발생하는 지역 확산 현상으로 인하여 인접 심볼간 간섭의 영향을 받는다. 따라서, 인접 심볼 간 간섭을 제거하기 위하여 수중 통신에 적합한 등화기 기술, 채널 부호화 기술이 필요하다. 또한, 수중에서는 시변 채널의 영향으로 인해 긴 사이즈의 데이터 전송 중 채널의 변화에 따라 수신 신호의 높은 오류율을 야기 시킨다. 본 논문에서는 다중 경로 환경에서 원활한 통신과 함께 수신 신호의 성능을 향상시키기 위하여 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)에서 우수한 성능을 보이는 부호화 기법인 BCJR(Bahl, Cocke, Jelinek, Raviv) 기반 컨볼루션 부호와 다중 경로로 인해 왜곡된 데이터를 보상하기 위한 기법인 결정 궤환 등화기가 결합된 터보 등화기를 기반으로 제한된 대역폭 내에서 전송률을 향상시킬 수 있는 큰 사이즈의 데이터를 효율적으로 복호 하는 방법에 대해 경북 문경시 경천호에서의 실제 수중 실험을 통하여 성능을 분석하였다.

터보부호에서 LLR 분산값을 이용한 반복중단 알고리즘 구현 (Implementation of Stopping Criterion Algorithm using Variance Values of LLR in Turbo Code)

  • 정대호;김환용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권9호
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    • pp.149-157
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    • 2006
  • 터보부호는 디지털 이동통신 시스템에서 사용되는 오류정정 부호화 기법의 일종으로서 반복복호가 진행됨에 따라 AWGN 채널 환경에서 우수한 BER 성능을 나타낸다. 그러나 다양한 채널 환경에서 반복 횟수가 증가하면 복호하는데 필요한 지연시간과 계산량이 증가하는 단점을 가진다. 이를 해결하기 위해서는 적절한 반복 후에 반복복호를 효율적으로 중단시킬 수 있는 중단조건이 필요하게 된다. 본 논문에서는 터보 복호기의 최종 연판정 출력값인 LLR의 분산값을 중단조건으로 이용하여 BER 성능의 손실없이 모든 SNR 영역에서 평균 반복복호 횟수를 크게 감소시킬 수 있는 효율적인 반복중단 알고리즘을 제안한다. 모의실험 결과, 높은 SNR 영역에서 제안된 알고리즘의 평균 반복복호 횟수는 외부정보 값에 대한 분산값을 이용한 방법과 비교하여 약 $34.66{\sim}41.33%$ 정도의 감소효과를 나타내었다. 낮은 SNR 영역에서 CE 알고리즘과 비교하여 약 $13.93%{\sim}14.45%$ 정도의 감소효과를 나타냈으며, SDR 알고리즘과 비교하여 약 $13.23%{\sim}14.26%$ 정도의 감소효과를 나타내었다.

고밀도 광 기록 채널을 위한 터보 코드와 터보 등기화를 연접한 데이터 복호 방법 (Serially Concatenated Turbo Code/Turbo Equalizer Detection Method for High Density Optical Storage Channels)

  • 이준환;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권6B호
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    • pp.1068-1073
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    • 2000
  • 본 논문에서는 고밀도 광 기록 시스템에서 런길이 제한 조건이 없는 채널 비트로 인해 발생하는 심각한 ISI와 비선형 왜곡을 극복하기 위한 방법으로 트랠리스를 바탕으로한 등화기(Trellis-Based Equalizer, TBE)와 터보 코드를 연접한 TE(Turbo Equalization)/TC(Turbo Code) 검출 방법을 제안한다. 모의 실험은 채널 밀도 S=4.6과 S=7에서 지터의 양이 15% 존재할 때 코드율을 4/5, 8/9, 16/17로 변화시켜가며 행하였다. TE/TC 구조는 비트 에러율 $10^{-5}$를 24dB이상에서 만족함을 확인할 수 있었다.

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한국 연근해 환경에서 터보 등화기를 이용한 수중음향통신 시스템 성능 분석 (Performance Analysis of Underwater Acoustic Communication Systems with Turbo Equalization in Korean Littoral Sea)

  • 박태두;한정우;정지원;김기만;이상국;천승용;손권
    • 한국음향학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.124-130
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    • 2013
  • 수중음향통신 시스템의 성능은 신호의 다중경로 전달 과정에 의해 발생하는 지연 확산 현상 때문에 인접심벌 간 간섭(ISI)에 영향을 받는다. 인접 심벌 간 간섭을 제거하기 위해 등화기가 사용되어진다. 본 논문에서는 한국 연근해에서 수집된 실측 데이터를 이용하여 채널 부호화 기법과 등화기가 결합하여 동작하는 터보 등화기를 갖는 수중음향통신 시스템의 성능을 검증하였다. 그 결과 터보 등화기를 이용하여 반복 복호를 하였을 때는, 1회 반복 시 BER(Bit Error Rate) $10^{-4}$을 기준으로 반복이 없는 등화기를 사용하였을 때 보다 1.5 dB 성능이 향상되었다. 또한 반복이 2~3회인 경우 약 3.5 dB 성능이 향상되었으나, 3회 이상 반복하였을 때는 더 이상 성능이 향상되지 않았다.