• 제목/요약/키워드: Iterative Decoding

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무반복 프랙탈 영상 압축의 복호 특성 분석에 관한 연구 (A Study on Decoding Characteristic Analysis of Non-iterative Fractal Image Compression)

  • 곽노윤
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.199-204
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    • 2004
  • 저비트율에서도 우수한 화질을 제공하는 프랙탈 영상 압축 기법들이 갖고 있는 하나의 문제점은 복호화가 반복 처리를 통해 구현되며 그 복잡도가 각각의 영상에 따라 상이하다는 것이다. 이러한 문제를 해소하기 위해 본 논문은 복호 시간을 단축시키기 위해 반복 변환이 필요 없는 프랙탈 영상 복호 알고리즘을 제안하고 그 성능을 분석함에 그 목적이 있다. 제안된 프랙탈 복호 알고리즘은 복호기에서 사용할 초기 영상과 동일한 코드북 영상을 부호기에 보유하고 있는 상태에서 부호화 과정에서는 이 코드북 영상과 부호화하려는 영상의 유사성을 찾아 프랙탈 계수를 구한다. 이후, 수신단의 복호화 과정에서는 수신된 프랙탈 계수와 기설정된 초기 영상을 이용하여 반복 변환 없이 한 번에 영상을 복호함으로써 반복 변환 횟수의 역수배만큼 복호 소요 시간을 현저하게 단축시킬 수 있었다. 제안된 방법의 타당성과 보편성을 검증하기 위해 서로 다른 분포 특성을 갖는 복수의 정지 영상과 동영상을 대상으로 복호 소요 시간과 화질 측면에서 그 성능을 평가$\cdot$분석하였다.

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무반복 프랙탈 복호화 알고리즘 기반의 영상 복호화기의 설계 및 구현 (Design md. Implementation of Image Decoder Based on Non--iterative Fractal Decoding Algorithm.)

  • 김재철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권3C호
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    • pp.296-306
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    • 2003
  • 본 논문에서는, 무반복 복호화 알고리즘을 제안하고 이를 이용한 범용 DSP칩을 사용한 프랙탈 영상 복호화기를 설계하고 구현하였다. 무반복 복호화 알고리즘은 치역블록에 대한 정의역 블록이 고정된 Monro and Dudbridge의 알고리즘으로 부호화된 영상에 대하여 끌개영상은 해석식으로 얻을 수 있음을 보여준다. 그리고 얻어진 해석식을 이용하여 끌개영상은 반복없이 얻을 수 있었다. 또한 일반화된 식을 유도하였다. 해석식의 성능평가를 위하여, 여러 테스트 영상에 대한 해석식을 이용하는 방법과 이전의 반복적인 방법의 시뮬레이션 결과를 비교하였다. 그 결과 해석식을 이용하는 방법은 복호화 시간을 5배 이상 향상시킬 수 있었다. 제작된 프랙탈 영상 복호화기는 2개의 ADSP2181을 가지고 3단계 파이프라인 구조로 복호화 과정이 수행된다. QCIF 형식에 대한 정지영상에 대하여, 구현된 복호화기의 성능은 프레임당 최대 31.2㎳ 소요된다. 그 결과, 초당 30 frames/sec 이상의 실시간 처리 가능함을 보였다.

Iterative Multiple Symbol Differential Detection for Turbo Coded Differential Unitary Space-Time Modulation

  • Vanichchanunt, Pisit;Sangwongngam, Paramin;Nakpeerayuth, Suvit;Wuttisittikulkij, Lunchakorn
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제10권1호
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    • pp.44-54
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    • 2008
  • In this paper, an iterative multiple symbol differential detection for turbo coded differential unitary space-time modulation using a posteriori probability (APP) demodulator is investigated. Two approaches of different complexity based on linear prediction are presented to utilize the temporal correlation of fading for the APP demodulator. The first approach intends to take account of all possible previous symbols for linear prediction, thus requiring an increase of the number of trellis states of the APP demodulator. In contrast, the second approach applies Viterbi algorithm to assist the APP demodulator in estimating the previous symbols, hence allowing much reduced decoding complexity. These two approaches are found to provide a trade-off between performance and complexity. It is shown through simulation that both approaches can offer significant BER performance improvement over the conventional differential detection under both correlated slow and fast Rayleigh flat-fading channels. In addition, when comparing the first approach to a modified bit-interleaved turbo coded differential space-time modulation counterpart of comparable decoding complexity, the proposed decoding structure can offer performance gain over 3 dB at BER of $10^{-5}$.

I/Q 위상 불균형을 동반한 Gray 부호화된 QAM 신호의 반복 복호 성능 (Iterative Decoding Performance for Gray Coded QAM Signals with I/Q Phase Unbalance)

  • 김기설;박상규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권6A호
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    • pp.611-616
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    • 2006
  • 본 논문에서는 Max-Log-MAP 알고리듬을 바탕으로 Gray 부호화된 직교 QAM 신호를 위한 비트별 연판정 계산식의 실제 구현 방법을 제안한다. 비트별 연판정 계산식의 구현은 변조 차수, 심벌간의 거리 등 송수신 시스템이 서로 공유하는 정보들과 수신된 심벌 값만을 이용한다. 또한, 위상 변위기(phase shifter) 등 직교 변/복조에 사용되는 소자들의 비 이상적 특성으로 인해 발생되는 I/Q 위상 불균형을 갖는 QAM 신호의 반복 복호 성능을 비트별 연판정 방법을 이용하여 분석한다.

LDPC 부호화된 멀티유저 상향링크 Massive-MIMO 시스템의 반복 검출 및 복호 수신기 (Iterative Detection and Decoding of LDPC-Coded Multiuser Uplink Massive-MIMO Systems)

  • 박진수;김인선;송홍엽;한성우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권9호
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    • pp.528-534
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    • 2014
  • 본 논문에서는 LDPC 부호화된 멀티유저 상향링크 massive-MIMO 시스템에서, 연판정 MRC 검출기와 LDPC 복호기를 이용한 반복적 검출 및 복호 수신기를 제안한다. 우선 MRC 검출기에 대해 연판정 기법을 제안하고, 검출기와 LDPC 복호기간 정보 교환 관계를 유도한다. 제안된 반복적인 검출 및 복호 과정을 통해 성능이 향상될 수 있음을 시뮬레이션을 통해 확인한다.

A Simple Efficient Stopping Criterion for Turbo Decoder

  • Kim, Young-Sup;Ra, Sung-Woong
    • ETRI Journal
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    • 제28권6호
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    • pp.790-792
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    • 2006
  • The performance of a turbo decoder depends strongly on the number of iterations in its decoding process. It is necessary to stop the decoding process at an appropriate moment to alleviate the serious burden, in terms of both the computational speed and latency, part of which is associated with too many iterations. In this letter, we introduce a criterion for finding the opportune moment to stop the decoding process, called a hard decision aided criterion based on bit interleaved parity, which is known to have much simpler hardware logic, compared with other schemes, and does not lead to any significant performance degradation.

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Generalized SCAN Bit-Flipping Decoding Algorithm for Polar Code

  • Lou Chen;Guo Rui
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권4호
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    • pp.1296-1309
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    • 2023
  • In this paper, based on the soft cancellation (SCAN) bit-flipping (SCAN-BF) algorithm, a generalized SCAN bit-flipping (GSCAN-BF-Ω) decoding algorithm is carried out, where Ω represents the number of bits flipped or corrected at the same time. GSCAN-BF-Ω algorithm corrects the prior information of the code bits and flips the prior information of the unreliable information bits simultaneously to improve the block error rate (BLER) performance. Then, a joint threshold scheme for the GSCAN-BF-2 decoding algorithm is proposed to reduce the average decoding complexity by considering both the bit channel quality and the reliability of the coded bits. Simulation results show that the GSCAN-BF-Ω decoding algorithm reduces the average decoding latency while getting performance gains compared to the common multiple SCAN bit-flipping decoding algorithm. And the GSCAN-BF-2 decoding algorithm with the joint threshold reduces the average decoding latency further by approximately 50% with only a slight performance loss compared to the GSCAN-BF-2 decoding algorithm.

LLR 최대부호변화를 적용한 터보부호의 효율적인 반복중단 알고리즘 (Efficient stop criterion algorithm of the turbo code using the maximum sign change of the LLR)

  • 심병섭;정대호;임순자;김태형;김환용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권5호
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    • pp.121-127
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    • 2006
  • 터보부호는 가산성 백색 가우시안 잡음(AWGN) 채널 환경에서 반복적인 복호 알고리즘을 사용함으로써 반복복호가 진행됨에 따라 BER 성능이 샤논 한계에 근접하는 성능을 보이는 오류정정 방식으로 알려져 있다. 그러나 터보부호의 복호과정에서 반복 횟수가 증가하게 되면 BER 성능은 향상되지만 다양한 채널환경에서 SNR이 증가할 때 무의미한 반복이 이루어진다. 그러므로 복호 지연이 증가하고 실시간 처리가 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해서는 적절한 반복 후 중단시킬 수 있는 새로운 알고리즘이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 복호기의 연판정 출력인 LLR 부호 변화의 최대값을 설정하여 최대값 이전의 부호변화가 발생하면 반복복호를 중단하여 BER의 손실없이 평균 반복복호 횟수를 감소시킬 수 있는 새로운 반복중단 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘에 대한 모의실험 결과, 제안된 반복중단에 의한 BER 성능은 제안된 알고리즘과 기존의 알고리즘 모두 거의 차이가 없었다. 하지만 평균 반복복호 횟수는 기존의 반복중단 알고리즘에 비해서 효과적으로 감소시킬 수 있었다.

The Softest handoff Design using iterative decoding (Turbo Coding)

  • Yi, Byung-K.;Kim, Sang-G.;Picknoltz, Raymond-L.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제2권1호
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    • pp.76-84
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    • 2000
  • Communication systems, including cell-based mobile communication systems, multiple satellite communication systems of multi-beam satellite systems, require reliable handoff methods between cell-to-cell, satellite-to-satellite of beam-to-team, respectively. Recent measurement of a CDMA cellular system indicates that the system is in handoff at about 35% to 70% of an average call period. Therefore, system reliability during handoff is one of the major system performance parameters and eventually becomes a factor in the overall system capacity. This paper presents novel and improved techniques for handoff in cellular communications, multi-beam and multi-satellite systems that require handoff during a session. this new handoff system combines the soft handoff mechanism currently implemented in the IS-95 CDMA with code and packet diversity combining techniques and an iterative decoding algorithm (Turbo Coding). the Turbo code introduced by Berrou et all. has been demonstrated its remarkable performance achieving the near Shannon channel capacity [1]. Recently. Turbo codes have been adapted as the coding scheme for the data transmission of the third generation international cellular communication standards : UTRA and CDMA 2000. Our proposed encoder and decoder schemes modified from the original Turbo code is suitable for the code and packet diversity combining techniques. this proposed system provides not only an unprecedented coding gain from the Turbo code and it iterative decoding, but also gain induced by the code and packet diversity combining technique which is similar to the hybrid Type II ARQ. We demonstrate performance improvements in AWGN channel and Rayleigh fading channel with perfect channel state information (CSI) through simulations for at low signal to noise ratio and analysis using exact upper bounding techniques for medium to high signal to noise ratio.

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다중 안테나 시스템에서 적응적 조기 종료를 이용한 낮은 복잡도 반복 검출 및 복호기 (Low Complexity Iterative Detection and Decoding using an Adaptive Early Termination Scheme in MIMO system)

  • 정현승;최경준;김경준;김광순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권8C호
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    • pp.522-528
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    • 2011
  • 다중 안테나를 이용한 통신 시스템에서 반복 검출 및 복호 수신기 (iterative detction and decoding)는 비트 오류율은 상당히 줄일 수 있으나, 각 비트마다 연판정 값을 계산하여야 하므로 높은 계산 복잡도를 요구한다. 본 논문에서는 적은 계산 복잡도로 연판정 값을 얻을 수 있는 수신기 구조를 제안한다. 반복 검출 및 복호 수신기는 대부 복호기로 구 복호기 (sphere decoder)를 사용하고 외부 복호기로 저 밀도 패리티 부호 (low density parity check) 복호기를 사용한다. 연판정 값을 얻기 위한 구 복호기의 복잡도를 줄이기 위하여 트리 탐색을 레이어 별로 레이어 심볼 탐색 (Layer symbol search, LSS)를 제안한다. 그리고 채널과 잡음 상황에 따라 달라지는 구 복호기의 동작 시간을 제한하기 위하여 반복 복호 횟수를 줄이는 적응적 조기 종료를 제안한다. 제안한 알고리즘은 기존의 알고리즘 대비 20dB에서 70% 정도 낮은 계산 복잡도를 갖으며 유사한 성능을 얻을 수 있다.