• 제목/요약/키워드: Error Control Codes

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LDPC 부호의 복호를 위한 양자화 성능과 반복 횟수 통계 (Quantization Performances and Iteration Number Statistics for Decoding Low Density Parity Check Codes)

  • 서영동;공민한;송문규
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권2호
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    • pp.37-43
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    • 2008
  • LDPC 복호기의 성능과 하드웨어 복잡도는 양자화 과정의 설계 변수인 클리핑 임계치(clipping threshold) $c_{th}$와 양자화 비트 수 q, 그리고 복호과정의 최대 반복 횟수에 의존한다. 본 논문에서는 이상적인 Min-Sum 알고리즘과 양자화된 Min-Sum 알고리즘을 비교하기 위해서 시뮬레이션을 통해 클리핑 임계치 $c_{th}$와 양자화 비트 수 q에 따른 LDPC 부호의 비트 오율 성능을 평가하였다. 시뮬레이션 결과 클리핑 임계치 $c_{th}=2.5$, 양자화 비트 수 q=6일 경우에 이상적인 Min-Sum 알고리즘에 가장 근접한 비트 오율이 나타남을 확인할 수 있었다. 또한 반복 횟수의 통계적 분석을 통한 반복 횟수의 확률 밀도 함수를 이용하여 q와 반복 횟수에 따른 복호 복잡도를 계산하고, 부호어 에러율(word error rate; WER) 성능을 추정하였다. 이상의 결과는 LDPC 복호기 설계에서 부호의 성능과 복호 복잡도 사이의 절충을 위해 사용될 수 있다.

RCDP: Raptor-Based Content Delivery Protocol for Unicast Communication in Wireless Networks for ITS

  • Baguena, Miguel;Toh, C.K.;Calafate, Carlos T.;Cano, Juan-Carlos;Manzoni, Pietro
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제15권2호
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    • pp.198-206
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    • 2013
  • Recent advances in forward error correction (FEC) coding techniques were focused on addressing the challenges of multicast and broadcast delivery. However, FEC approaches can also be used for unicast content delivery in order to solve transmission control protocol issues found in wireless networks. In this paper, we exploit the error resilient properties of Raptor codes by proposing Raptor-based content delivery protocol (RCDP) - a novel solution for reliable and bidirectional unicast communication in lossy links that can improve content delivery in situations where the wireless network is the bottleneck. RCDP has been designed, validated, optimized, and its performance has been analyzed in terms of throughput and resource efficiency. Experimental results show that RCDP is a highly efficient solution for environments characterized by high delays and packet losses making it very suitable for intelligent transport system oriented applications since it achieves significant performance improvements when compared to traditional transport layer protocols.

수직자기기록 채널에서 기록 밀도에 따른 반복복호 기법의 성능 (Performance Of Iterative Decoding Schemes As Various Channel Bit-Densities On The Perpendicular Magnetic Recording Channel)

  • 박동혁;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권7C호
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    • pp.611-617
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    • 2010
  • 본 논문에서는 직렬 연접 길쌈 부호와 LDPC 부호를 이용하여 수직자기기록 채널에서의 성능을 조사하였다. 실험과정에서 기록 밀도는 1.7, 2.0, 2.4, 2.8 일 때를 각각 실험하였다. 직렬 연접 길쌈 부호는 LDPC 부호보다 복호기의 구현 복잡도가 더 낮다. 직렬 연접 부호는 순환 구조적 길쌈 부호의 부호기와 복호기, 그리고 프리코더와 인터리버로 이루어져 있다. 본 실험에서 직렬 연접 길쌈 부호의 복호 알고리즘은 메시지 전달 알고리즘을 이용하였으며, LDPC 부호의 복호 알고리즘은 Sum Product 알고리즘을 이용하였다. 신호 검출기와 오류정정부호 사이에 반복 복호 기법을 적용한 터보등화기 기법을 적용하였고, 기록 밀도가 높아짐에 따라 직렬 연접 길쌈 부호가 LDPC 부호 보다 더 효율 적인 것을 보였다.

LED조명을 이용한 광 무선 융합 통신 시스템에서 디밍제어를 위한 zero Reduction Code 성능 분석 및 고찰 (Performance Evaluation and Analysis of Zero Reduction Codes for Effective Dimming Control in Optical Wireless Communications using LED Lightings)

  • 김균탁;이규진
    • 융합정보논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.97-103
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    • 2017
  • 본 논문에서는 가시광 통신 시스템에서 디밍 제어를 위한 Zero Reduction Code (ZRC)의 다양한 부호화율 및 채널 조건에서 성능 분석을 진행함으로써, ZRC 부호의 특성 일반화 고찰을 목표로 한다. 이를 위해 무선 광 통신 시스템의 LOS (Line-Of-Sight)와 NLOS (Non-LOS) 채널의 특성을 설명하고, (5, 4), (6, 5), (7, 6)ZRC 부호화율에서 디밍 과 BER (Bit Error Rate)측면에서 모의실험을 통해 성능 분석을 진행하였다. 모의실험 결과, 3가지 타입의 부호화율에서 디밍 성능은 비슷하지만, NLOS 채널 환경에서 RMS (Root Mean Square) 지연 확산 값이 증가 될수록 상대적으로 높은 부호화율의 ZRC코드가 좋은 BER성능을 달성하는 것을 확인 하였다. 따라서 향후 가시광 통신시스템에서 ZRC를 이용한 디밍 제어 기술을 설계할 때 본 연구에서 분석한 결과를 통해 채널 상태에 따른 부호화율을 결정하는데 도움이 될 것으로 예상된다.

CDMA 이동통신 시스템을 위한 적응형 섹터 안테나의 섹터형성 알고리즘 (Sectorization Algorithms of Adaptive Sector Antennas for CDMA Mobile Communication Systems)

  • 이주형;오창헌;조성준
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.41-44
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    • 2001
  • In this paper, we have investigated the adaptive sector antenna which can control the size and direction angle of sectors, and proposed the three sectorization algorithms which are based on distribution of users, distribution of codes and distribution of signal power, respectively. The BERs of each sectorization algorithms are compared through computer simulation. As results of the simulation, the sectorization algorithm based on signal power are better than the other in terms nf BER. We have simulated error performance the DS-CDMA/BPSK system with the antenna in AWGN, frequency non-selective Rayleigh fading and MAI channels.

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페이딩 채널에서 적응 LDPC 부호화 MIMO-OFDM의 성능 분석 (On Adaptive LDPC Coded MIMO-OFDM with MQAM on Fading Channels)

  • 김진우;조경현;나극환
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제43권2호
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    • pp.80-86
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    • 2006
  • 제4세대 무선 통신은 송신기와 수신기양단에 다중 안테나와 순시 채널의 상태 정보를 이용함으로써 LDPC와 OFDM 무선 전송에 있어서 MQAM(M-ary Quadrature Amplitude Modulation)을 사용하는 적응 공간 부반송파 부호화 변조 방식에 기반으로 하고 있다. 적응 부호화 변조는 시변 협대역 무선 채널에 대해서 대역 효율이 좋은 전송방식으로 인식되어 가고 있다. 전력이 제한된 AWGN 채널에 대해서, LDPC 부호들은 오류 제어 부호의 한 부류이며 이는 어떤 조건하에서는 터보부호보다 오류 정정 능력이 더 좋은 것으로 알려져 왔다. 본 논문에서는 MIMO 시스템에 적용된 LDPC 부호를 갖는 OFDM 방식과 적응 변조방식에 대해서 서술한다. 채널의 순시 정보를 알고 있다고 가정함으로써 각 부반송파에 대해서 비트와 전력 할당을 얻기 위한 최적화 알고리즘이 사용되였다. 시뮬레이션 결과는 제안한 시스템이 가능성을 가짐을 보여준다.

저전력 무선 센서 네트워크를 위한 RS 코드의 성능 분석 (Performance Analysis of RS codes for Low Power Wireless Sensor Networks)

  • 정경권;최우승
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.83-90
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    • 2010
  • 무선센서네트워크에서는센서노드로부터전송된데이터는채널의노이즈등의요인으로 오류가 일어나기 쉽다. 센서 네트워크는 엄격한 에너지 제안이 있기 때문에 에너지가 효율적인 오류 정정 방법을 사용하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 낮은 전송 전력으로 전송한 데이터를 RS 코드를 적용하는 방식을 제안하고, 시뮬레이션과 실험을 수행한다. RS 코드는 데이터에 추가한 리던던시로 동작한다. 인코드 데이터는 저장되거나 전송될 수 있다. 오류가 발생했을 때 인코드된 데이터는 복원된다. 추가된 리던던시는 디코더에서 수신된 데이터에서 오류가 있는 부분을 감지하고 정정하는 데에 사용된다. RS 코드가 정정할 수 있는 오류의 수는 추가되는 리던던시에 의해 결정된다. 실험 결과 저전력 통신에서의 높은 안정성을 확인하였다. 1분마다 32바이트를 전송할 경우 RS(15,13)은 173.7일, RS(31,27)은 169.1일, RS(63,57)은 163.9일, RS(127,115)는 150.7일, RS(255,239)는 149.7일의 수명을 예측할 수 있었다. 패킷 수신 확률(PRR) 실험에 RS(255,239)를 적용하여 약 3m 전송거리가 증가함을 확인하였다.

Peak-to-Average Power Ratio Reduction Using N-tuple Selective Mapping Method for MC-CDMA

  • Ali, Sajjad;Chen, Zhe;Yin, Fuliang
    • ETRI Journal
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    • 제37권2호
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    • pp.338-347
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    • 2015
  • The multi-carrier transmission signal in Multi-Carrier Code Division Multiple Access (MC-CDMA) has a high peak-to-average power ratio (PAPR), which results in nonlinear distortion and deteriorative system performance. An n-tuple selective mapping method is proposed to reduce the PAPR, in this paper. This method generates $2^n$ sequences of an original data sequence by adding n-tuple of n PAPR control bits to it followed by an interleaver and error-control code (ECC) to reduce its PAPR. The convolutional, Golay, and Hamming codes are used as ECCs in the proposed scheme. The proposed method uses different numbers of the n PAPR control bits to accomplish a noteworthy PAPR reduction and also avoids the need for a side-information transmission. The simulation results authenticate the effectiveness of the proposed method.

연판정 Reed-Solomon 리스트 디코딩의 Factorization을 위한 효율적인 VLSI 구조 (Efficient VLSI Architecture for Factorization in Soft-Decision Reed-Solomon List Decoding)

  • 이성만;박태근
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권11호
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    • pp.54-64
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    • 2010
  • Reed-Solomon(RS) 코드는 강력한 에러 정정 능력으로 널리 사용된다. 최근 Sudan에 의해 Reed-Solomon 코드의 리스트 디코딩 알고리즘이 정립되었다. 리스트 디코더는 일반적인 디코더보다 더 큰 디코딩 반경을 가지며 하나 이상의 코드를 찾아낸다. 리스트 디코더는 복잡도와 latency가 매우 큰 Interpolation 과 Factorization 단계를 포함하므로 효율적인 하드웨어 설계가 필요하다. Factorization 은 latency가 매 단계마다 변하는 특성을 가져 복잡도가 높으며, 하드웨어 효율 저하의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 하드웨어의 재사용을 높인 구조와 알고리즘의 효율적인 처리 스케쥴을 제안한다. 제안한 구조는 각 단계를 작은 단위의 R-MAC 유닛으로 나누어 매 단계마다 하드웨어를 재구성하여 처리함으로서 높은 하드웨어 효율과 효율적인 메모리 구조를 통해 복잡도가 낮은 순차처리를 적용하면서도 높은 처리량을 보이며, 여러 가지 어플리케이션에 적용가능하다. 제안한 구조는 동부 아남 $0.18{\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성한 결과 최대 동작 주파수는 330MHz이다.

시각동기를 위한 FPGA 기반의 Inter-Regional Instrument Group-B 디코더 설계 (Design of Inter-Regional Instrument Group-B Decoder Based on FPGA for Time Synchronous)

  • 김용훈;양오
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.59-64
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    • 2019
  • Recently, time synchronous has become important for satellite launch control facilities, multiple thermal power plants, and power system facilities. Information from time synchronous at each of these industrial sites requires time synchronization to control or monitor the system with correlation. In this paper, IRIG-B codes, which can be used for time synchronous, are used as specifications in IRIG standard 200-16. Signals from IRIG-B120 (Analog), IRIG-B000 (Digital), and one PPS are output from GPS receiver. Using the signal from IRIG-B120 (Analog), it passes through the signal from the analog amplifier and generates one PPS signal using the field-programmable gate array. The FPGA is used cyclone EPM570T100I5N. According to IEEE regulations, the error of one PPS is specified within 1us, but in this paper, the error is within 100ns. The output of the one PPS signal was then compared and tested against the one PPS signal on the GPS receiver to verify accuracy and reliability. In addition, the proposed time synchronous is simple to construct and structure, easy to implement, and provides high time precision compared to typical time synchronous. The output of the one PPS signals and IRIG-B000 signal will be used in many industry sectors.