• 제목/요약/키워드: Error correction codes

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고속 3×3 스위치를 이용한 Benes 네트워크 기반 Multi-Size Circular Shifter (Multi-Size Circular Shifter Based on Benes Network with High-Speed 3×3 Switch)

  • 강형주
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.2637-2642
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    • 2015
  • Low-density parity-check(LDPC) 코드는 그 탁월한 에러 정정 능력으로 인해 많은 통신 표준에서 사용되고 있다. 여러 종류의 LDPC 코드 중 quasi-cyclic LDPC(QC-LDPC) 코드가 많이 사용되는데 QC-LDPC 코드의 복호기에는 여러 크기의 rotation을 수행할 수 있는 multi-size circular shifter(MSCS)가 필요하다. MSCS의 구현 방법 중 Benes 네트워크에 기반한 구조가 많이 사용되는데, rotation할 데이터의 개수가 3의 배수일 경우에는 $3{\times}3$ 스위치가 필요하다. 이 논문에서는 기존의 제어 신호 생성에 비해 복잡도가 줄어든 생성법과 기존의 $3{\times}3$ 스위치 구조 보다 더 빨리 동작할 수 있는 $3{\times}3$ 스위치 구조를 제안한다. IEEE 802.16e WiMAX 표준에서 사용되는 QC-LDPC 코드 복호기의 MSCS 에 적용하여 지연 시간을 8.7% 정도 줄이고 면적도 조금 감소시켰다.

Two Messages out of One 2D Matrix Bar Code

  • Cvitic, Filip;Pavcevic, Mario Osvin;Pibernik, Jesenka
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권3호
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    • pp.1105-1120
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    • 2015
  • With the proposed principle of two-dimensional matrix bar code design based on masks, the whole surface of a 2D bar code is used for creating graphic patterns. Masks are a method of overlaying certain information with complete preservation of encoded information. In order to ensure suitable mask performance, it is essential to create a set of masks (mask folder) which are similar to each other. This ultimately allows additional error correction on the whole code level which is proven mathematically through an academic example of a QR code with a matrix of size $9{\times}9$. In order to create a mask folder, this article will investigate parameters based on Weber's law. With the parameters founded in the research, this principle shows how QR codes, or any other 2D bar code, can be designed to display two different messages. This ultimately enables a better description of a 2D bar code, which will improve users' visual recognition of 2D bar code purpose, and therefore users' greater enjoyment and involvement.

High-Speed Low-Complexity Reed-Solomon Decoder using Pipelined Berlekamp-Massey Algorithm and Its Folded Architecture

  • Park, Jeong-In;Lee, Ki-Hoon;Choi, Chang-Seok;Lee, Han-Ho
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제10권3호
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    • pp.193-202
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    • 2010
  • This paper presents a high-speed low-complexity pipelined Reed-Solomon (RS) (255,239) decoder using pipelined reformulated inversionless Berlekamp-Massey (pRiBM) algorithm and its folded version (PF-RiBM). Also, this paper offers efficient pipelining and folding technique of the RS decoders. This architecture uses pipelined Galois-Field (GF) multipliers in the syndrome computation block, key equation solver (KES) block, Forney block, Chien search block and error correction block to enhance the clock frequency. A high-speed pipelined RS decoder based on the pRiBM algorithm and its folded version have been designed and implemented with 90-nm CMOS technology in a supply voltage of 1.1 V. The proposed RS(255,239) decoder operates at a clock frequency of 700 MHz using the pRiBM architecture and also operates at a clock frequency of 750 MHz using the PF-RiBM, respectively. The proposed architectures feature high clock frequency and low-complexity.

복잡도를 줄인 LDPC 복호를 위한 새로운 Simplified Sum-Product 알고리즘 (New Simplified Sum-Product Algorithm for Low Complexity LDPC Decoding)

  • 한제희;선우명훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권3C호
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    • pp.322-328
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    • 2009
  • 본 논문은 BER 성능을 높인 LDPC 복호를 위한 새로운 SSP 알고리즘을 제안한다. 제안하는 SSP 알고리즘은 추가적인 연산 없이 곱셈 연산과 나눗셈 연산을 덧셈 연산과 뺄셈 연산으로 대체가 가능하다. 제안하는 SSP 알고리즘은 In[tanh(x)] 함수와 $tanh^{-1}[exp(x)]$ 함수를 각각의 양자화 테이블을 사용하여 단순화하기 때문에 연산 복잡도를 줄일 수 있다. 시뮬레이션 결과 제안하는 SSP 알고리즘은 기존의 근사화 SP 알고리즘과 비교하여 BER 성능을 $0.3\;{\sim}\;0.8\;dB$ 향상시킨 것을 보여준다.

고차원 변조 방식에서의 터보 부호화된 시공간 블록 부호 기술을 위한 최적의 연판정 검출 방법 (Soft Decision Detection Method for Turbo-coded STBC Using High-order Modulation Schemes)

  • 김영민;김수영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권6C호
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    • pp.562-571
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    • 2010
  • 차세대 대부분의 무선 통신 시스템에서는 심각한 페이딩을 극복하기 위하여 터보부호와 같은 연판정 입출력을 반복적으로 사용하는 오류정정부호화 방식을 사용하는 동시에, 시공간부호를 활용하여 다이버시티 이득을 얻고자 한다. 그러므로 수신단에서 시공간부호에서 검출된 신호는 연판정 출력 형태로 오류정정 복호기에 전달되어야 한다. 본 논문에서는 QAM과 같은 고차원 변조방식을 사용하여 시공간부호화와 반복 복호를 사용하는 오류정정부호화 방식이 결합된 경우에 성능의 극대화를 위하여 최적의 연판정 검출 방법을 제시한다. 터보부호를 사용하는 시스템에서 여러 가지 시공간부호화 방식과 고차원 변조 방식이 결합될 경우 여러 가지 연판정 검출 방법에 대한 시뮬레이션 결과를 제시하여, 제안된 방식이 적은 복잡도로 우수한 성능을 얻을 수 있음을 보인다.

Estimation of yield strength due to neutron irradiation in a pressure vessel of WWER-1000 reactor based on the correction of the secondary displacement model

  • Elaheh Moslemi-Mehni;Farrokh Khoshahval;Reza Pour-Imani;M.A. Amirkhani-Dehkordi
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권9호
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    • pp.3229-3240
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    • 2023
  • Due to neutron radiation, atomic displacement has a significant effect on material in nuclear reactors. A range of secondary displacement models, including the Kinchin-Pease (K-P), Lindhard, Norgett-Robinson-Torrens (NRT), and athermal recombination-corrected displacement per atom (arc-dpa) have been suggested to calculate the number of displacement per atom (dpa). As neutron elastic interaction is the main cause of displacement damage, the focus of the current study is to calculate the atomic displacement caused by the neutron elastic interaction in order to estimate the exact amount of yield strength in a WWER-1000 reactor pressure vessel. To achieve this purpose, the reactor core is simulated by MCNPX code. In addition, a program is developed to calculate the elastic radiation damage induced by the incident neutron flux (RADIX) based on different models using Fortran programming language. Also, due to non-elastic interaction, the displacement damage is calculated by the HEATR module of the NJOY code. ASME E-693-01 standard, SPECTER, NJOY codes, and other pervious findings have been used to validate RADIX results. The results showed that the RADIX(arc-dpa)/HEATR outputs have appropriate accuracy. The relative error of the calculated dpa resulting from RADIX(arc-dpa)/HEATR is about 8% and 46% less than NJOY code, respectively in the ¼ and ¾ vessel wall.

영상 품질 및 전송효율 최적화를 위한 심층신경망 기반 영상전송기법 (Video Transmission Technique based on Deep Neural Networks for Optimizing Image Quality and Transmission Efficiency)

  • 이종만;김기훈;박현;최증원;김경우;배성호
    • 방송공학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.609-619
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    • 2020
  • 고품질 비디오 스트리밍 요구에 따라 제한된 대역폭에서 높은 전송률이 필요하고, 트래픽 혼재 상황이 더 발생한다. 특히 실시간 영상 서비스를 제공 시 패킷 손실 및 비트 오류 확률이 더 크게 증가한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 실시간 서비스 품질향상을 위한 방법으로 FEC 기술의 한 종류인 랩터 코드가 어플리케이션 영역에서 활발히 사용되고 있다. 본 논문에서는 랩터 코드를 활용하여 유사한 수준의 화질에서 전송 효율을 높이기 위한 다양한 심층 신경망(Deep Neural Network, DNN) 기반 영상전송 파라미터를 결정하는 방법을 제안한다. 제안된 신경망은 패킷 손실율(Packet Loss Rate), 비디오 인코딩 속도 및 전송속도를 입력으로 사용하고 랩터 FEC 파라미터와 패킷 크기를 출력으로 한다. 제안한 방법은 기존 멀티미디어 전송 기법과 유사한 수준의 PSNR(Peak Signal-to-Noise Ratio)에서 전송 효율을 최적화하여 평균 1.2% 높은 스루풋(throughput)을 보였다.

홀로그래픽 데이터 저장장치에서의 멀티레벨 변조부호 (Multilevel Modulation Codes for Holographic Data Storage)

  • 정성권;이재진
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권9호
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    • pp.13-18
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    • 2015
  • 멀티레벨 홀로그래픽 데이터 저장장치는 한 픽셀에 1비트 이상을 저장할 수 있기 때문에 용량에 대한 큰 장점을 갖는다. 본 논문에서는 (1) 레벨의 수, (2) 코드워드 내에서 픽셀의 수, (3) 최소 유클리디안 거리에 따른 코드워드들의 개수를 보여준다. 픽셀당 레벨의 수의 증가는 용량을 증가시키지만 노이즈 마진이 감소함에 따라 많은 에러를 발생시킨다. 코드워드에서 픽셀개수의 증가는 코드율을 증가시키며 용량을 늘리지만, 코드의 인코더와 디코더의 복잡도를 증가시킨다. 코드의 최소 거리 증가는 검출 에러를 줄이지만 코드율을 감소시킨다. 위와 같이 시스템 디자인은 항상 장 단점을 가지고 있지만, 시스템의 요구사항을 위해 주어진 상황에서 효과적인 방법을 찾아야 한다. 그러므로 본 논문에서 조사된 코드워드의 수는 효과적인 코드 디자인을 위한 가이드라인을 제시한다.

DVB-S2 기반에서 다양한 부호화 율을 지원하는 LCPC 복호기 (A LDPC Decoder for DVB-S2 Standard Supporting Multiple Code Rates)

  • 류혜진;이종열
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권2호
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    • pp.118-124
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    • 2008
  • 디지털 비디오 방송표준(DVB-S2)은 순방향 에러 코딩방법으로 BCH와 LDPC을 연결한 시스템을 내부코딩으로 사용한다. DVB-S2에서 LDPC 코드는 11개의 서로 다른 부호화 율을 정의하고 있기 때문에, DVB-S2 LDPC 복호기는 다양한 부호화 율을 지원해야 한다. 11개의 부호화 율 중에서 7가지(3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 8/9, 9/10)는 균일한 부호화 율이고, 나머지 4가지(1/4, 1/3, 2/5, 1/2)는 비균일 부호화 율이다. 본 논문에서는 균일한 LDPC 코드를 위한 유연한 복호기를 제시한다. 제안된 복호기는 칩의 면적, 메모리의 효율, 처리속도 등에서 많은 장점을 갖는 반 병렬 복호 구조와 변수노드와 체크노드의 내부 연결선을 줄이고 다양한 부호화 율을 지원할 수 있도록 Benes 네트워크를 결합하여 블록크기가 64,800까지 사용가능하도록 설계하였다. 제안하는 복호기는 200MHz에서 193.2MbPs의 처리속도를 갖으며, 면적은 $16.261m^2$이고, 전력은 공급전압이 1.5V에서 198mW의 소모를 보인다.

채널상태정보를 이용하는 블록터보 부호화된 OFDM 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Block Turbo Coded OFDM System Using Channel State Information)

  • 김한종
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.872-877
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    • 2011
  • 본 본 논문에서는 블록터보코드를 사용하는 OFDM 시스템에서 오류정정 능력을 향상시키기 위하여 블록터보코드를 디코딩하는데 있어 채널상태정보(CSI)를 이용하는 새로운 알고리듬을 제안한다. 새로운 디코딩 알고리듬은 레일레이 페이딩 환경에서 채널정보를 사용하지 않는 기존의 디코딩 알고리듬과 비교를 하였으며 실험결과 새롭게 제안된 시스템의 경우 1회의 같은 반복 횟수를 가지는 경우에 BER 성능이 신호의 변조방식에 따라 5.0dB~9.0dB 정도의 뛰어난 성능 향상을 보였다. 또한 CSI 값을 적용하고 1회 반복 복호한 시스템이 CSI값을 적용하지 않은 기존의 복호 시스템의 4회 반복 복호한 경우보다도 3.5dB~5dB의 성능 향상을 보임을 알 수 있었다. 따라서 블록터보코드를 반복 복호하는 경우에 CSI 값을 적용한 시스템이 뛰어난 성능 향상과 더불어 반복 복호 시간을 줄임을 알 수 있었다.