시공간 부호를 사용한 다중 안테나 기술은 추가적인 대역폭 필요 없이 다중 경로 환경에서 다이버시티 이득을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 이런 이유로 IEEE 802.16을 포함한 대부분의 4G 표준 후보기술들은 높은 처리 성능을 만족시키는 다중 안테나 기술을 채택 하고 있다. 또한, 이러한 4G 시스템에 대한 후보 기술 규격들에서는 심각한 페이딩을 극복하기 위해 연판정 입출력을 반복적 사용하는 터보 부호를 채택하고 있기 때문에 다중안테나 수신기에서 연판정 검출 값은 반드시 필요하다. 본 논문에서는 여러 가지 시공간 부호 기술들에서 연판정 검출 값을 계산하는 방법을 분석하여 주어진 방식에서 가장 효율적인 방식을 제안하고, IEEE 802.16e 링크에서 터보부호화 연계하여 성능 시뮬레이션 결과를 제시한다.
소스 코딩을 통해 얻어지는 대다수의 멀티미디어 데이터 정보는 여러 등급의 다른 비트에러민감도를 가지고 있다. 그러므로 효율적인 시스템 구현을 위해서는 데이터 고유의 비트에러민감도에 따라 서로 다른 수준의 에러 방지를 제공해야 한다. 이 논문에서는 다중안테나 (multiple-in multiple-out : MIMO) 기반의 OFDM시스템에서 효과적인 멀티미디어 정보를 전송하기 위한 차등 에러 방지 기법(Unequal error protection : UEP)을 제안한다. 차등의 에러 방지를 제공하는 시공간 코딩 기법을 설명하고 그 성능을 평가한다. MIMO 기법과 BICM (Bit-interleaved coded modulations) 기술은 보통 RCPC (Rate compatible punctured convolutional codes) 기법과 연계되어 구동된다. 이때 다중안테나 채널 이퀄라이저와 채널코딩 사이에 터보디코딩 기법을 적용하여 최상의 성능을 얻을 수 있는데 기존의 시스템에서는 동일한 에러방지기법(Equal Error Protection : EEP)을 사용하고 있다. 이 논문에서는 이런 시스템 구조에서 보통 사용되는 동일 에러 방지 기법(EEP)와 비교하여 차등 에러방지 기법(UEP)를 사용함으로써 얻을 수 있는 이득을 사용되는 전송파워와 채널밴드 측면에서 설명한다. 특히 제안된 알고리즘을 둘 또는 세 개의 전송 안테나와 두 개의 수신안테나를 갖는 다중안테나 시스템에 적용하고 8PSK 신호를 이용하여 플랫 페이딩 채널에서 성능을 평가하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권6호
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pp.2446-2462
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2016
In this paper, a frequency domain Expectation-Maximization (EM)-based channel estimation algorithm for Space Time Block Coded-Orthogonal Frequency Division Multiplexing (STBC-OFDM) systems is investigated to support higher data rate applications in wireless communications. The computational complexity of the frequency domain EM-based channel estimation is increased when higher order constellations are used because of the ascending size of the search set space. Thus, a search set reduction algorithm is proposed to decrease the complexity without sacrificing the system performance. The performance results of the proposed algorithm is obtained in terms of Bit Error Rate (BER) and Mean Square Error (MSE) for 16QAM and 64QAM modulation schemes.
A new iterative scheme is proposed for finite element analysis of wrinkling or tension structures. This enables us to update the stress state and the internal forces correctly taking into account the existence of wrinkling. The finite element implementation of the scheme is straightforward and simple, and only minor modifications of the existing total Lagrangian finite element codes for membranes are needed. The validity of the scheme is demonstrated via numerical examples for the torsion of a membrane and the quasi-static inflation of an automotive airbag, both made of isotropic or anisotropic elastic membranes
This paper describes the application of discretized continuum-type optimality criteria (DCOC) for minimum-cost design of the reinforced concrete frame structures consisting of beams and columns. The cost of construction as objective function which includes the costs of concrete, reinforced steel and formwork is minimized. The design constraints include limits on the maximum deflection at a prescribed node, bending and shear strengths in beams, uniaxial bending strength of columns according to design codes(CEB/FIP, 1990). In the first stage, only beams with uniform cross-sectional parameters per span are considered. But the steel ratio is allowed to vary freely. The cross-sectional parameters and steel ratio in each column are assumed to be uniform for practical reasons. Optimality criteria is given based on the well known Kuhn-Tucker necessary conditions, followed by an iterative procedure for designs when the design variables are the depth and the steel ratio. The versatility of the DCOC technique has been demonstrated by considering numerical examples which have one-bay four-storey frame.
터보 부호는 종료 알고리즘(termination algorithm)과 반복복호 알고리즘(iterative decoding algorithm)을 사용함으로써 AWGN 채널환경에서 BER 성능이 우수한 것으로 알려져 있다. 그러나 터보 부호는 복호과정에서 큰 복호지연을 요구하며 음성 신호를 전송할 때 프레임의 크기가 작아서 성능의 열화가 생긴다. 또한, 높은 SNR에서는 BER 성능의 개선이 없는 Error Floor 현상이 나타나기 때문에 오류정정 능력의 한계에 도달하는 큰 단점을 가진다. Flattening Effect는 종료 알고리즘을 사용하는 터보 부호(terminated conditions : TC)보다는 종료 알고리즘을 사용하지 않는 터보 부호(non terminated conditions : NTC)에서 상대적으로 많이 나타난다. 따라서 본 논문에서는 NTC 하에서 터보 부호의 Flattening Effect를 개선시키기 위한 새로운 블록 인터리빙 방법을 제시한다. 모의실험결과, 새로운 블록 인터리빙 방법을 적용함으로써 효과적으로 Flattening Effect를 제거할 수 있음을 알 수 있었다.
In this paper, a novel hardware architecture of the LT codec is presented where non-BP based decoding algorithm is applied. Novel LT codec architecture is designed with an efficient degree distribution unit using Verilog HDL. To perform permutation operation, different initial valued or time shifted counters have been used to get pretty well permutations and an effect of randomness. The codec will take 128 bits as input and produce 256 encoded output bits. The simulation results show expected performances as the implemented distribution and the original distribution are pretty same. The proposed LT codec takes 257.5 cycle counts and $2.575{\mu}s$ for encoding and decoding instead of 5,204,861 minimum cycle counts and 4.43s of the design mentioned in the previous works where iterative soft BP decoding was used in ASIC and ASIP implementation of the LT codec.
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.
적분방정식법은 매우 강력한 3차원 전자탐사 모델링 기법이다. 그러나 이 방법은 이상체내의 전기장 계산시 대형 선형방정식의 해를 구해야 하므로 계산시간이 많이 소요된다는 단점이 있다. 특히 3차원 역산의 경우에는 이러한 적분방정식의 단점은 치명적이 될 수밖에 없다. 이상체내의 전기장을 1차장으로 가정하는 통상적인 Born 근사법은 계산이 용이하고 속도가 빠르다는 장점이 있다. 그러나 이 방법은 이상체와 모암간의 전기전도도비가 너무 클 경우에는 정확성에 문제가 있다. 준선형, 준해석 및 확장된 Born 근사는 이상체내의 전기장 계산을 위한 적분방정식을 선형화한 방법으로 적분방정식법에 비하여 계산시간이 빠르고 통상의 Born 근사에 비해서는 정확성이 높은 매우 훌릉한 3차원 전자탐사 모델링 기법이다. 그러나 이들 또한 근본적으로 근사법에 해당되므로 정확성을 향상시킬 필요가 있다. 근사법의 정확성을 높이기 위한 방법으로 반복적 방법을 사용하는 급수 전개법이 동원되며, 이 방법에는 수정 Born 급수, 준선형 급수 및 준해석 급수 등이 있다. 이들 급수 전개법은 적분방정식법 및 여러 근사법과 비교해 볼 때 매우 정확하고 비교적 빠르며, 항상 수렴하여 그 효율성이 높은 것으로 나타났다. 또한 급수 전개법은 전산프로그램의 작성이 용이하다는 장점도 있다. 본 연구에서는 이를 확장된 Born 급수 전개법으로 화장하여 보다 정확한 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 확장된 Born 급수법을 포함하는 각종 급수 전개법은 향후 3차원 전자탐사 모델링 및 역산에 적용 가능한 빠르고 정확한 모델링 기법으로 기대된다.
최근 부호화기의 성능 및 전력이 제한된 환경을 위한 비디오 부호화 기술로 분산 비디오 부호화 기술 (DVC : Distributed Video Coding)이 각광받고 있으며, Wyner-Ziv (WZ) 부호화 기술은 이의 대표적인 기술이다. WZ 부호화기는 기존 인트라 부호화 기술과 채널 부호를 사용하여 각각 키 (key)프레임과 WZ 프레임을 독립적으로 부호화한다. WZ 복호화기는 프레임 간 시간적 유사도를 기반으로, 복호화 된 키 프레임으로부터 보조 정보 (Side Information)를 생성한다. 보조 정보는 가상의 채널 잡음이 존재하는 WZ 프레임으로 간주되고, 가상의 채널 잡음은 채널 부호 복호화 과정을 통해 제거된다. 따라서 WZ 부호화 기술의 성능은 채널 부호의 성능에 크게 좌우된다. 현존하는 채널 부호 중 LPDC 채널 부호와 Turbo 채널 부호는 강력한 에러 정정 능력을 가지고 있으며, 확률적인 계산을 기반으로 반복적인 복호화 알고리즘을 수행하는 것이 특징이다. 하지만 반복적인 복호화 과정은 상당히 소모적인 과정으로 WZ 복호화기의 복잡도를 증가시킨다. 실제 WZ 부호화 기술에 LDPCA 채널 부호를 사용한 경우, WZ 복호화기 전체 복잡도에서 채널 복호화 과정이 차지하는 비율은 평균 60%에 이른다. 채널 복호화 과정 복잡도의 감소를 위해 채널 부호 분야에서 제안되었던 HDA (Hard Decision Aided) 방법을 LDPCA 채널 부호에 적용할 경우, 채널 복호화 과정의 복잡도는 상당히 줄어든다. 하지만 HDA 방법 적용을 위해 설정할 경계치에 따라 율 왜곡 측면에서 상당한 성능 저하가 있을 수 있으며. 적정 경계치는 영상마다 각각 다르다. 이에 본 논문에서는 영상의 특성에 따라 경계치가 설정되는 적응적 HDA 방법을 제안한다. 제안 방법은 적정 율 왜곡 성능을 유지하며, 채널 복호화 과정 및 WZ 복호화 과정에서 각각 약 62%, 32%의 시간 절감 성능을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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