Kim, Hae-Sik;Markarian, Garik;Da Rocha, Valdemar C. Jr.
ETRI Journal
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제32권4호
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pp.588-595
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2010
This paper proposes encoding and decoding for nonlinear product codes and investigates the performance of nonlinear product codes. The proposed nonlinear product codes are constructed as N-dimensional product codes where the constituent codes are nonlinear binary codes derived from the linear codes over higher order alphabets, for example, Preparata or Kerdock codes. The performance and the complexity of the proposed construction are evaluated using the well-known nonlinear Nordstrom-Robinson code, which is presented in the generalized array code format with a low complexity trellis. The proposed construction shows the additional coding gain, reduced error floor, and lower implementation complexity. The (64, 24, 12) nonlinear binary product code has an effective gain of about 2.5 dB and 1 dB gain at a BER of $10^{-6}$ when compared to the (64, 15, 16) linear product code and the (64, 24, 10) linear product code, respectively. The (256, 64, 36) nonlinear binary product code composed of two Nordstrom-Robinson codes has an effective gain of about 0.7 dB at a BER of $10^{-5}$ when compared to the (256, 64, 25) linear product code composed of two (16, 8, 5) quasi-cyclic codes.
The performance of M-ary turbo coded synchronous, fast frequency-hopping spread spectrum multiple-access (FHSS-MA) networks with M-ary frequency shift keying (MFSK) and noncoherent detection is analyzed under Rayleigh fading. Results indicate that M-ary turbo codes dramatically enhance the performance of FHSS-MA networks using MFSK compared to binary turbo codes.
Choi, Duk-Gun;Kim, Min-Hyuk;Jeong, Jin-Hee;Jung, Ji-Won;Bae, Jong-Tae;Choi, Seok-Soon;Yun, Young
ETRI Journal
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제29권3호
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pp.363-370
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2007
In this paper, we propose a flexible turbo decoding algorithm for a high order modulation scheme that uses a standard half-rate turbo decoder designed for binary quadrature phase-shift keying (B/QPSK) modulation. A transformation applied to the incoming I-channel and Q-channel symbols allows the use of an off-the-shelf B/QPSK turbo decoder without any modifications. Iterative codes such as turbo codes process the received symbols recursively to improve performance. As the number of iterations increases, the execution time and power consumption also increase. The proposed algorithm reduces the latency and power consumption by combination of the radix-4, dual-path processing, parallel decoding, and early-stop algorithms. We implement the proposed scheme on a field-programmable gate array and compare its decoding speed with that of a conventional decoder. The results show that the proposed flexible decoding algorithm is 6.4 times faster than the conventional scheme.
In this paper, we investigate the encoding and decoding method of turbo codes that offer a variety of coding rates from 1/3 to 6/7 in Digital Video Broadcast Return Channel via Satellite (DVB-RCS) standard to provide ship-internet service with high-quality.
It is well-known that the performance of turbo codes can be improved by allocating different energies per code symbol. In this paper, based on this observation, we propose a joint encoding and modulation scheme for quadrature amplitude modulated turbo code systems. In the proposed scheme, the amount of energy difference between the turbo coded symbols is optimized by optimizing the constellation of quadrature amplitude modulation(QAM). The proposed scheme offers better coding gain compared to the conventional combination of binary turbo code and QAM at the bit error rate of $10^{-5}$.
1962년 Gallager에 의해서 처음 제안된 LDPC 부호는 터보부호(turbo codes)와 마찬가지로 Shannon의 채널용량 한계(channel capacity limit)에 가까운 성능을 보였지만 당시 기술력으로 구현이 불가능한 복잡도로 인해 오랫동안 잊혀져왔다. 1995년 Mackay 와 Neal은 이를 재발견하였고 간단한 확률적 복호법을 이용하여 LDPC 부호의 성능이 매우 우수함을 보였다. 또한 1997년 Mackay는 q>2일 때 LDPC 부호를 GF(q)상에서 구성할 경우에 성능이 더 좋아짐을 보였다. 본 논문에서는 이진 bit로 구성된 같은 길이의 정보 비트(information bit)를 통해 16-QAM 변조를 사용했을시 Binary LDPC 부호와 Non Binary LDPC 부호의 성능을 비교 분석하고, 최적의 성능을 가지는 LDPC 부호의 설계에 대해 제안한다.
본 논문에서는 다중 심벌 검파를 터보 트렐리스 부호화 변조에 적용하여 대역폭 효율을 높일 수 있는 채널 코딩 방식을 제안하고 또한 다중 심벌 검파를 수행하는 터보 트켈리스 부호화 변조의 MAP 알고리듬을 설계한다. 터보 코드는 낮은 SNR에서 아주 좋은 BER 성능을 얻을 수 있다. 이은 두 개의 콘볼류션 부호화기와 인터리버에 의해 구성된다. TCM은 코드워드사이의 유클리드 거리를 최대화시킴으로써 코딩과 변조를 동시에 수행하는 방식이다. 터보 트렐리스 부호화 변조는 비터비혹은 symbol-by-symbol MAP 알고리듬에 의해 디코딩 될 수 있다. 그러나 본 논문에서는 다중 심벌검파를 수행하기 위해 1차 및 그 이상의 위상차를 이용한 유클리드 거리를 가지 메트릭으로 사용하는 터보 트렐리스 부호화 변조의 MAP 알고리듬을 설계한다 본 연구는 같은 SNR에서 좀 더 향상된 BER 성능을 얻을 수 있다는 것을 보여준다.
최근에, LED를 사용한 WPAN 응용 기술에 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만, LED를 이용한 가시광 통신은 통신을 수행하는데 약점을 가지고 있다. 시스템 성능을 저하시키는 요인으로 통신 환경에서 다른 물체에 의한 전파 지연으로 발생하는 다중 경로 페이딩을 들 수 있다. 따라서 본 논문에서 OFDM 기술은 다중 경로 페이딩과 분산을 줄이고, 고속 데이터 전송을 제공하기 위해서 적용하였다. 게다가, 광잡음에 의한 정보 손실을 줄이기 위해서 채널코딩으로써 터보 부호화 기술을 사용하였다. OFDM과 터보 부호화를 적용하므로써, 약 4 [dB] 정도의 성능향상을 보임을 알 수 있었다. 또한, 도플러 효과가 일어난다고 가정하였을 경우, 시스템 성능이 저하됨을 시뮬레이션을 통해 알 수 있었다.
In this paper, we present an iterative reliability-based modified majority-logic decoding algorithm for two classes of structured low-density parity-check codes. Different from the conventional modified one-step majority-logic decoding algorithms, we design a turbo-like iterative strategy to recover the performance degradation caused by the simply flipping operation. The main computational loads of the presented algorithm include only binary logic and integer operations, resulting in low decoding complexity. Furthermore, by introducing the iterative set, a very small proportion (less than 6%) of variable nodes are involved in the reliability updating process, which can further reduce the computational complexity. Simulation results show that, combined with the factor correction technique and a well-designed non-uniform quantization scheme, the presented algorithm can achieve a significant performance improvement and a fast decoding speed, even with very small quantization levels (3-4 bits resolution). The presented algorithm provides a candidate for trade-offs between performance and complexity.
Digital satellite systems are usually integrated with terrestrial systems to provide various services, and in these cases they should satisfy the performance objectives defined by the terrestrial systems. Recommendation ITU-R S.1062 specifies the performance of digital satellite systems. The performance objectives were given in terms of bit error probability divided by the average number of errors per burst versus percentage of time. This paper presents theoretical method to estimate performance measure of digital satellite systems defined in Recommendation ITU-R S.1062. We show performance estimation results of duo-binary Turbo codes, and verify them by comparing to the simulation results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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