• Title/Summary/Keyword: Decoding algorithm

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Berlekamp 알고리즘을 이용한 Reed-Solomon 복호기의 VLSI 구조에 관한 연구 (A Study on a VLSI Architecture for Reed-Solomon Decoder Based on the Berlekamp Algorithm)

  • 김용환;정영모;이상욱
    • 전자공학회논문지B
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    • 제30B권11호
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    • pp.17-26
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    • 1993
  • In this paper, a VlSI architecture for Reed-Solomon (RS) decoder based on the Berlekamp algorithm is proposed. The proposed decoder provided both erasure and error correcting capability. In order to reduc the chip area, we reformulate the Berlekamp algorithm. The proposed algorithm possesses a recursive structure so that the number of cells for computing the errata locator polynomial can be reduced. Moreover, in our approach, only one finite field multiplication per clock cycle is required for implementation, provided an improvement in the decoding speed, and the overall architecture features parallel and pipelined structure, making a real time decoding possible. From the performance evaluation, it is concluded that the proposed VLSI architecture is more efficient in terms of VLSI implementation than the rcursive architecture based on the Euclid algorithm.

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제한된 연산량을 갖는 Dijkstra 탐색 기반의 스피어 디코딩 (Dijkstra's Search-Based Sphere Decoding with Complexity Constraint)

  • 윤혜연;김태환
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권7호
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    • pp.12-18
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    • 2017
  • 본 논문은 MIMO 통신 시스템을 위한 Dijkstra 탐색 기반의 제한된 연산량을 갖는 스피어 디코딩 (sphere decoding; SD) 알고리즘을 제안하고 이에 대한 성능을 평가한다. Dijkstra 탐색 기반의 SD는 MIMO 심볼 검파 과정에서 저 복잡도로 준 최적의 에러율 성능을 달성하는 효율적인 tree 탐색 알고리즘이다. 하지만 Dijkstra 탐색 기반의 SD는 채널 환경에 따라 연산량이 가변적이고, 최악의 경우 전역 탐색의 경우에 해당하는 높은 연산량을 갖는 심각한 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 연산량을 제한시킨 새로운 Dijkstra 탐색 기반의 SD 알고리즘을 제시한다. 제안된 알고리즘은 연산량이 제한되었음에도 여전히 준 최적의 에러율 성능을 달성함을 모의 실험을 통해 검증하였다.

Monro 및 Dudbridge의 프랙탈 알고리즘으로 부호화된 영상의 해석식을 이용한 복호화 (Analytical formula for decoding of images encoded using fractal algorithm proposed by monro and dudbridge)

  • 김재철;김원호;박종식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.907-914
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    • 1997
  • 프랙탈 축소변환 알고리즘을 이용하여 부호화된 영상의 복원은 일반적으로 임의의 초기영상에 대하여 축소변환을 반복적으로 수행하여 영상이 충분히 수렴할때 얻어지는 끌개영상을 구하는 과정을 거쳐 이루어 진다. 본 연구를 통하여 Monro 및 Dudbridge에 의하여 제안된 알고리즘 같이 부호화될 치역블럭에 대한 정의역블럭이 고정되어 있을 경우 복원과정에서 얻어지는 끌개영상은 해석적으로 유도됨을 보였고 이를 이용하여 반복과정없이 끌개영상을 얻을 수 있었다. 여러 테스트 영상들에 대하여 모의실험 결과 제안된 해석식을 이용하여 영상복원을 수행할 경우 기존의 방법보다 약 5배 정도 영상 복원 속도가 증가하였다. 유도된 해석식을 이용할 경우 QCIF 포맷의 동영상에 대한 실시간 복호화가 PC에서 소프트웨어적으로 가능함을 확인하였다.

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DVB-S2 시스템을 위한 저복잡도 LDPC 복호 알고리즘 (Low Computational Complexity LDPC Decoding Algorithms for DVB-S2 Systems)

  • 정지원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.965-972
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    • 2005
  • 본 연구에서는 DTV, HDTV 서비스를 동시에 제공하는 차세대 위성 방송시스템의 표준안인 DVB-S2에서 채널 부호화 알고리즘으로 채택한 LDPC 부호의 복호 알고리즘에 대해 연구를 하였다. 샤논의 한계에 근접하기 위해서는 큰 블록 사이즈의 LDPC 부호어 길이와 많은 반복 횟수를 요구한다. 이는 많은 계산량을 요구하며, 그리고 이에 따른 전력 소비량(power consumption)을 야기시키므로 본 논문에서는 세 가지 형태의 low complexity LDPC 복호 알고리즘을 제시한다. 첫째로 큰 블록 사이즈와 많은 반복 회수는 많은 계산량과 power 소모량을 요구하므로 성능 손실 없이 반복 횟수를 줄일 수 있는 SUBSET 방법을 이용한 복호 알고리즘, 둘째로 early stop 알고리즘에 대해 연구하였고, 셋째로 비트 노드 계산과 체크 노드 계산시 일정한 신뢰도 값보다 크면 다음 반복시 계산을 하지 않는 early detection 알고리즘에 대해 연구하였다.

Path Metric의 특성을 이용한 적응형 K-best Sphere Decoding 기법 (Adaptive K-best Sphere Decoding Algorithm Using the Characteristics of Path Metric)

  • 김봉석;최권휴
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권11A호
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    • pp.862-869
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    • 2009
  • 본 논문에서는 순간적인 채널 상태에 따라 K, 즉 survivor path의 개수를 적응적으로 조절하는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 검출 기법을 제안한다. 최적의 성능을 가지지만 높은 복잡도의 단점을 가지는 MLD(Maximum Likelihood Detection)의 단점을 개선하기 위해 MLD에 근접한 성능을 가지면서 복잡도는 확연히 감소시킨, 적응형 K-best SD (Sphere Decoding) 기법들이 제안되었지만, 채널 상태를 판별하기 위한 지표로, 채널의 페이딩 이득만을 이용할 뿐 순시적인 SNR(Signa1 to Noise Ratio) 값은 반영하지 못하는 단점을 가진다. 제안된 기법은 이러한 단점을 보완하기 위해 K를 조절하기 위한 채널 지표로 채널의 페이딩 성분뿐 아니라 SNR 성분까지 반영하는 path metric 값의 특성을 이용하여, 기존의 기법과 동일한 성능을 가지면서 낮은 복잡도를 가진다.

신뢰도 값을 이용한 블록 부호의 반복적 연판정 복호 알고리즘 (An Iterative Soft-Decision Decoding Algorithm of Block Codes Using Reliability Values)

  • 심용걸
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권1호
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    • pp.75-80
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    • 2004
  • 본 논문에서는 블록 부호의 반복적 연판정 복호 알고리즘을 제안하였다. 최초의 경판정 복호 결과에 대한 분석을 바탕으로 후보 부호어들을 효율적으로 탐색할 수 있는 방법을 개발하였다. 복호의 복잡도를 줄이고 에러 확률을 감소시키기 위하여 적은 갯수의 후보 부호어들을 선택한다. 이 때, 수신 신호로부터 가까운 거리에 존재하는 부호어가 포함되어 있을 확률이 크도록 후보 부호어들을 선택한다. 선택된 후보 부호어까지의 거리를 계산하여 가장 가까운 후보 부호어를 복호 결과로 선정한다. 제안된 방법에 의하여 신뢰도 값이 작은 비트들을 에러 패턴에 포함시키게 하는 후보 부호어를 탐색할 수 있으며, 이미 탐색된 후보 부호어가 다시 선정되는 경우를 방지할 수 있다. (23, 12) Golay 부호에 대하여 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 제시하였다. 복호의 복잡도가 현저히 감소되었고, 블록 에러 확률이 저하된 사실을 시뮬레이션 견과에서 확인한 수 있었다.

저밀도 패리티 검사부호에서 오류마루 감소를 위한 수정 합-곱 알고리즘 (A Modified Sum-Product Algorithm for Error Floor Reduction in LDPC Codes)

  • 유석근;강석근;주언경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권5C호
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    • pp.423-431
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    • 2010
  • 본 논문에서는 저밀도 패리티 검사부호의 복호에서 발생하는 트랩핑 세트에 갇힌 오류를 정정할 수 있는 수정 합-곱 알고리즘을 제안한다. 원래 합-곱 알고리즘과는 달리 제안된 방법은 반복복호의 실패 원인이 트랩핑 세트인지를 판단하는 과정과 트랩핑 세트에 갇힌 오류를 정정하는 2단계 복호과정으로 구성된다. 수정 합-곱 알고리즘에서는 트랩핑 세트에 포함된 변수노드를 검색하기 위하여 실패 검사노드 집합과 경판정 비트들의 천이패턴을 이용한다. 그리고 검색된 변수노드의 정보를 반전시킨 다음 합-곱 알고리즘을 수행함으로써 트랩핑 세트에 갇힌 오류를 정정한다. 모의실험 결과 제안된 복호알고리즘은 신호 대 잡음비의 증가에 따라 지속적으로 향상되는 오류성능을 보인다. 따라서 수정 합-곱 알고리즘은 저밀도 패리티 검사부호에서 발생하는 오류마루 현상을 현저히 감소시키거나 거의 제거할 수 있는 것으로 사료된다.

효율적인 리스트 구복호기 검출방식을 위한 구반경의 최적화에 관한 연구 (Radius Optimization for Efficient List Sphere Decoding)

  • 이재석;이병주;심병효
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.742-748
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    • 2010
  • 최근의 반복 검출 및 복호 (iterative detection and decoding : IDD) 기법에서의 연판정 방식에서는 log-likelihood ratio (LLR) 값의 신뢰도를 높이기 위해 기존의 구복호화 (sphere decoding) 방식보다는 리스트를 형성하는 구복호화방식 (list sphere decoding : LSD)이 대두되고 있다. 기존의 구복호화 방식과는 달리, 리스트 구복호화 방식은 그 성능의 우수함에도 불구하고 여러 격자 포인트들을 검출해야하므로 신호대잡음비 (signal-to-noise ratio : SNR)의 증가에 따른 복잡도의 이득을 거의 취할 수 없다. 또한 리스트 구복호화 기법은 리스트의 크기가 고정되어 있다는 점에서 비효율적이다. 본 논문에서는, 검출 과정에서 LLR에 큰 영향을 미치지 않는 격자 포인트들을 제거하는 기법을 소개한다. 이 과정은 구반경의 최적화를 바탕으로 이루어지며, 제안된 방식은 기존의 리스트 구복호화 기법과 비교하여 성능이 크게 떨어지지 않은 가운데 복잡도를 크게 감소시킨다.

커버링 다항식을 이용한 골레이 부호의 연판정 복호 (Soft-Decision Decoding of the [23,12] Golay Code Using Covering Polynomials)

  • 성원진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권3A호
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    • pp.180-187
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    • 2002
  • 커버링 다항식을 이용한 복호는 오류 포착 복호의 확장된 형태로써, 순환 부호에 적용되어 간단하고도 효율적인 복호기 구현을 가능하게 한다. 커버링 다항식은 한계 거리 이상의 복호와 연판정 복호에도 사용될 수 있으며, 구현 복잡도는 사장되는 커버링 다항식의 개수에 비례하게 된다. 본 논문에서는 커버링 다항식을 이용한 연판정 복호 방법을 제시하고 이를 [23,12] 골레이 코드에 적용하였다. 적용을 위하여 새로운 커버링 다항식 집합을 일반화된 공식으로 유도하고, 이 집합이 골레이 부호를 비롯한 다수의 순환 부호에 효율적으로 활용될 수 있음을 보였다. 또한 제시된 방법을 사용한 복호기의 성능 평가 모의 실험을 수행하여 복잡도와 성능의 trade-off관계를 보였다. 유도된 커버링 다항식을 사용한 골레이 부호의 연판정 복호 시, 최대 유사도 복호가 갖는 최적 오율과 비교하여 전체 실험 구간에서 0.2dB 이내의 성능을 보였으며, 유사한 성능을 갖는 Chase 알고리듬 2와 경판정 복호가 결합된 경우에 비해 복잡도가 감소함을 확인하였다.

스마트 영상 장비를 위한 BCS-SPL 복호화 기법의 효과적인 고속화 방안 (An Effective Fast Algorithm of BCS-SPL Decoding Mechanism for Smart Imaging Devices)

  • 류중선;김진수
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.200-208
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    • 2016
  • Compressed sensing is a signal processing technique for efficiently acquiring and reconstructing in an under-sampled (i.e., under Nyquist rate) representation. A block compressed sensing with projected Landweber (BCS-SPL) framework is most widely known, but, it has high computational complexity at decoder side. In this paper, by introducing adaptive exit criteria instead of fixed exit criteria to SPL framework, an effective fast algorithm is designed in such a way that it can utilize efficiently the sparsity property in DCT coefficients during the iterative thresholding process. Experimental results show that the proposed algorithm results in the significant reduction of the decoding time, while providing better visual qualities than conventional algorithm.