• 제목/요약/키워드: Error correction codes

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Efficient Semi-systolic Montgomery multiplier over GF(2m)

  • Keewon, Kim
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.69-75
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    • 2023
  • 유한체 산술 연산은 현대 암호학(cryptography)과 오류 정정 부호(error correction codes) 등 다양한 응용에서 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 유한체상에서 몽고메리 곱셈 알고리즘을 사용한 효율적인 유한체 곱셈 알고리즘을 제안한다. 기존의 곱셈기들에서는 AND와 XOR 게이트를 사용하여 구현되었는데, 시간 및 공간 복잡도를 줄이기 위해서 NAND와 NOR 게이트를 사용하는 알고리즘을 제안하였다. 게다가 제안한 알고리즘을 기초로 적은 공간과 낮은 지연시간을 갖는 효율적인 세미-시스톨릭(semi-systolic) 유한체 곱셈기를 제안한다. 제안한 곱셈기는 기존의 곱셈기에 비해 낮은 공간-시간 복잡도(area-time complexity)를 가진다. 기존의 구조들과 비교하면, 제안한 유한체 곱셈기는 공간-시간 복잡도면에서 Chiou 등, Huang 등 및 Kim-Jeon의 곱셈기에 비해 약 71%, 66%, 33%가 감소되었다. 따라서 제안한 곱셈기는 VLSI 구현에 적합하며, 다양한 응용의 기본 구성 요소로 쉽게 적용될 수 있다.

효과적인 워터마크 신호의 생성과 보호 및 터보코딩을 이용한 전송채널상에서의 화질 보존 (Generation and Protection of Efficient Watermark Signals and Image Quality Preservation in Transmission Channel Using Turbo Coding)

  • 조동욱;배영래
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제9B권1호
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    • pp.91-98
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    • 2002
  • In this paper, an implementation method of the efficient image transmission stage using watermarking and channel ceding is proposed. Usually, image communication system consists of both a transmitter part and a receiver part. The transmitter part takes charge of copyright protection of the generated image data, and image coding and compression that can deal with channel noises when transmitting. In the transmitter part, we propose a channel coding method which protects both the watermark signal and the original signal for protecting the copyright of image data and solving channel noises when transmitting. Firstly, copyright protection of image data is conducted. For this, image structure analysis is performed, and both the improvement of image quality and the generation of the watermark signal are made. Then, the histogram is constructed and the watermark signals are selected from this. At this stage, by embedding of the coefficients of curve fittness into the lower 4 bits of the image data pixels, image quality degradation due to the embedding of watermark signals are prevented. Finally, turbo coding, which has the most efficient error correction capability in error correction codes, has been conducted to protect signals of watermark and preserved original image quality against noises on the transmission channel. Particularly, a new interleaving method named "semi random inter]easer" has been proposed.

대칭용량 달성을 위한 극 퀀텀 채널 코딩 (Polar Quantum Channel Coding for Symmetric Capacity Achieving)

  • 양재승;박주용;이문호
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.3-14
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    • 2013
  • 본 논문에서는 어떠한 이진 입력 이산 퀀텀채널(quantum channel)이 주어지더라도 대칭 용량을 달성할 수 있는 qubit(quantum bit)를 생성하기 위해, 극(polar) 퀀텀 채널 코딩이라 부르는 퀀텀 채널의 결합과 분리 형태를 제시한다. 현재의 용량은 동등 확률을 갖는 임의의 qubit 입력에 따라서 결정된다. 퀀텀채널의 분극은 대칭채널이 1에 근접하면 rate 1로 아니면 rate 0으로 전송하는 채널을 통해 퀀텀 데이터를 부분적으로 전송하는 퀀텀 오류정정 부호화에 아주 적합하다.

에너지 효율성을 고려한 랩터 코드 기반의 스크린 미러링 (Raptor Codes-based Screen Mirroring for Energy Efficiency)

  • 고윤민;송황준
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.134-139
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    • 2017
  • 기존의 스크린 미러링 시스템들은 패킷 손실에 취약하며 제한적인 모바일 기기의 에너지를 효율적으로 사용하지 못하는 단점을 가지고 있다. 이를 극복하기 위해 본 연구에서는 패킷 손실에 강인하고 에너지 효율적인 스크린 미러링 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 패킷 손실로 인한 스크린 미러링 영상의 품질 저하를 완화하기 위해 전방오류정정 기술의 한 종류인 랩터 코드를 적용한다. 그리고 모바일 기기의 효율적인 에너지 사용을 위해 스크린 미러링 데이터에 대한 트래픽 셰이핑을 적용하고, 랩터 인코딩 매개 변수를 조절한다. 제안하는 시스템은 싱글 보드 컴퓨터를 사용하여 실제로 구현 되었으며, WiFi Direct 네트워크 상에서 성능을 검증하였다.

노드 간 간섭 시 LDPC부호를 이용한 무선 센서 네트워크의 성능 분석 (Performance analysis on wireless sensor network using LDPC codes over node-to-node interference)

  • 최상민;문병현
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권1호
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    • pp.19-24
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    • 2006
  • 무선 센서 네트워크는 사람이 접근할 수 없는 곳에서 감시와 정보 수집과 같은 다양한 응용분야를 가진다. 무선 센서 네트워크의 주된 연구는 에너지 소모의 감소와 데이터의 신뢰성이다. 전방향 오류 정정(FEC)을 이용한 시스템은 FEC를 사용하지 않은 시스템 보다 적은 전송 전력으로 목표하는 데이터의 신뢰성을 제공한다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 위한 FEC로 다양한 부호율(0.53, 0.81, 0.91)을 가지는 LDPC부호의 사용을 제안한다. 또한 채널로 AWGN채널에 노드 간의 간섭을 고려한다. 제안한 시스템은 낮은 SNR에서 높은 신뢰도를 가지는 데이터 전송뿐만 아니라 데이터 전송 전력의 감소를 가진다.

홀로그래픽 데이터 저장장치에서 트렐리스 인코딩을 이용한 4-레벨 4/6 변조부호 (4-Level 4/6 Modulation Code with Trellis Encoding on Holographic Data Storage)

  • 정성권;이재진
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권6호
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    • pp.11-16
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    • 2017
  • 멀티레벨 홀로그래픽 데이터 저장장치는 성능을 저하시키는 요소인 2차원 인접 심볼간 간섭을 피하기 위해 변조부호가 요구된다. 변조부호는 주변의 가장 큰 심볼과 가장 작은 심볼에 의해 발생되는 심각한 ISI 패턴을 제거할 수 있다. 본 논문에서는 4-레벨 홀로그래픽 데이터 저장장치를 위한 4/6 변조부호를 제안하며 또한 트렐리스 인코딩 방식을 이용하여 오류정정능력을 갖는 변조부호를 제안한다. 제안하는 4/6 변조부호는 가장 작은 심볼인 '0'과 가장 큰 심볼인 '3'이 어느 방향에서도 인접하지 않도록 한다. 또한 4-레벨 홀로그래픽 데이터 저장장치에서 같은 코드율을 갖는 변조부호들과 성능 비교를 한다.

16Kbps SBC의 Rayleigh 페이딩 채널에러에 대한 강인성 연구 (A Study on the Robustness of a 16Kbps SBC over the Rayleigh fading Channel Error)

  • 오수환;이상욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.287-295
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    • 1986
  • 본 논문에서는 디지털 이동 무선통신을 위한 음성신호와 부호화 기법으로 SBC(sub-bnad coding)를 제안하고, SBC의 레일리(Rayleigh) 페이딩 채널에서의 음질의 강인성을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 조사하였다. 먼저 레일리 페이딩 채널, 시뮬레이터 및 16-ary DPSK(differential phase shift key) 수신기 모델을 제시한 후, 모델의 타당성을 이론치와 비교하여 입증하였다. 채널에러에 대한 영향은 SNR, LPC(linear predictive codin) 거리척도 및 주관적인 청각조사를 통해 검토하였다. BER(bit error rate) =$10_{-3}$, $10_{-2}$, 5$ imes$$10_{-2}$에 대한 시뮬레이션결과 BER=$10_{-2}$에서도 음성의 이해도는 확인되었으며, BER=5$ imes$$10_{-2}$에서도 음성통신에 사용하기는 충분하였다. 따라서 SBC는 ECC(error correction code) 사용없이 BER=$10_{-4}$~$10_{-2}$정도의 레일리 페이딩 채널에서 디지탈 이동무선통신에 응용이 가능함을 알 수 있었다.

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부호화된 MIMO 시스템에서 연판정 채널 이득값의 계산 (Estimation of soft decision channel gain for coded MIMO system)

  • 김영민;상평평;김수영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권6A호
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    • pp.577-586
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    • 2011
  • 현대 디지털 통신 시스템에서는 여러 가지 열화 조건을 극복하기 위하여 거의 모든 시스템에서 오류정정 부호를 사용하며, 최근에는 반복적인 복호 기법으로 우수한 복호 성능 도출이 가능한 터보부호나 저밀도 패리티 검사부호 등을 사용하는 시스템이 늘고 있는 추세이다. 특히 반복적인 복호 방법으로 성능을 향상 시키는 부호를 다중안테나 시스템에서 사용하기 위해서는 수신단에서 송선 신호를 검출할 때 연판정된 채널 이득값의 계산이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 반복 복호 기법을 사용하는 다중안테나 시스템에서 효과적으로 연판정 값을 검출하는 방법에 대해 살펴보고, 여러 가지 MIMO 검출 방법에 대하여 그 유도 과정을 제시한다. 또한, 유도된 연판정 검출 방법에 대한 시뮬레이션 결과를 제시하여, 제안된 방식이 적은 복잡도로 우수한 성능을 얻을 수 있음을 보인다.

A Memory-Efficient Block-wise MAP Decoder Architecture

  • Kim, Sik;Hwang, Sun-Young;Kang, Moon-Jun
    • ETRI Journal
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    • 제26권6호
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    • pp.615-621
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    • 2004
  • Next generation mobile communication system, such as IMT-2000, adopts Turbo codes due to their powerful error correction capability. This paper presents a block-wise maximum a posteriori (MAP) Turbo decoding structure with a low memory requirement. During this research, it has been observed that the training size and block size determine the amount of required memory and bit-error rate (BER) performance of the block-wise MAP decoder, and that comparable BER performance can be obtained with much shorter blocks when the training size is sufficient. Based on this observation, a new decoding structure is proposed and presented in this paper. The proposed block-wise decoder employs a decoding scheme for reducing the memory requirement by setting the training size to be N times the block size. The memory requirement for storing the branch and state metrics can be reduced 30% to 45%, and synthesis results show that the overall memory area can be reduced by 5.27% to 7.29%, when compared to previous MAP decoders. The decoder throughput can be maintained in the proposed scheme without degrading the BER performance.

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인터리빙 구조를 갖는 메모리의 스크러빙 기법 적용에 따른 신뢰도 해석 (Reliability Analysis of Interleaved Memory with a Scrubbing Technique)

  • 류상문
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.443-448
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    • 2014
  • Soft errors in memory devices that caused by radiation are the main threat from a reliability point of view. This threat can be commonly overcome with the combination of SEC (Single-Error Correction) codes and scrubbing technique. The interleaving architecture can give memory devices the ability of tolerating these soft errors, especially against multiple-bit soft errors. And the interleaving distance plays a key role in building the tolerance against multiple-bit soft errors. This paper proposes a reliability model of an interleaved memory device which suffers from multiple-bit soft errors and are protected by a combination of SEC code and scrubbing. The proposed model shows how the interleaving distance works to improve the reliability and can be used to make a decision in determining optimal scrubbing technique to meet the demands in reliability.