• 제목/요약/키워드: LDPC Code

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다중 블록길이와 부호율을 지원하는 IEEE 802.11n용 LDPC 복호기 (A LDPC decoder supporting multiple block lengths and code rates of IEEE 802.11n)

  • 나영헌;박해원;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1355-1362
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    • 2011
  • 본 논문에서는 IEEE 802.11n 무선 랜 표준에 규정된 3가지 블록길이(648, 1296, 1944)와 4가지 부호율(1/2, 2/3, 3/4, 5/6)을 지원하는 LDPC 복호기를 최소합 알고리듬과 layered 복호방식을 적용하여 설계하였다. 검사노드 값과 패리티 검사 행렬 정보의 효율적인 저장방법을 통해 메모리 용량을 최소화하였으며, 또한 효율적인 검사노드 메모리 어드레싱 방법을 적용하여 stall 없이 메모리 읽기/쓰기가 가능하도록 하였다. 설계된 회로는 FPGA 구현을 통해 하드웨어 동작을 검증하였으며, $0.18-{\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 219,100 게이트와 45,036 비트의 메모리로 구현되었고, 50 MHz@2.5V로 동작하여 164~212 Mbps의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.

저밀도 패리티 검사부호의 복호 알고리즘에 따른 성능 비교 분석 (Analysis of Performance according to LDPC Decoding Algorithms)

  • 윤태현;박진태;주언경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37A권11호
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    • pp.972-978
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    • 2012
  • LDPC(low density parity check)부호는 합-곱 알고리즘 기반의 반복복호를 통해 Shannon 한계에 근접하는 성능을 보인다. 합곱 알고리즘에서 체크노드와 비트노드의 확률 및 부가정보의 갱신 순서는 스케쥴링 방법에 따라 달라지며 그에 따라 오류정정능력이나 반복복호의 횟수가 달라진다. 기존에 제안된 순차 BP 알고리즘을 사용한 LDPC의 복호는 표준 BP 알고리즘을 바탕으로 복호를 수행했을 경우에 비해 적은 평균반복복호 횟수에도 불구하고 좋은 성능을 가진다고 알려져 있다. 하지만 기존의 연구들에서는 이러한 성능 차이의 원인에 대한 연구는 미비하다. 따라서 본 논문에서는 두 알고리즘의 적용에 따른 LDPC 복호의 성공 여부에 따라 4가지 경우로 분류하고 각 경우를 비교한다. 이를 통해 두 알고리즘의 성능 차이의 원인을 분석하고 그 결과로 성능 차이의 원인이 패리티 검사행렬 내부의 사이클을 구성하는 비트노드들의 확률 값을 갱신할 때 알고리즘에 따른 갱신 과정의 차이에 있음을 보인다.

LDPC와 BIBD를 이용한 공모된 멀티미디어 핑거프린트의 검출 (Detection of Colluded Multimedia Fingerprint using LDPC and BIBD)

  • 이강현
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제43권5호
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    • pp.68-75
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    • 2006
  • 멀티미디어 핑거프린팅은 각각의 유저에게 배포되어지는 디지털 콘텐츠마다 고유한 정보를 가지게 만듦으로써 불법적으로 콘텐츠를 배포하는 사용자로부터 멀티미디어 콘텐츠를 보호한다. 또한, 핑거프린팅 기법은 대칭적이나 비대칭적인 기법과 달리 사용자만이 핑거프리트가 삽입된 데이터를 알 수 있고 데이터가 재배포되기 전에는 사용자의 익명성이 보장되는 기법이다. 본 논문에서는 공모자 검출과 에러 신호의 정정을 위하여 LDPC(Low Density Parity Check) 알고리즘을 이용한 멀티미디어 핑거프린트의 검출 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 LDPC 블록, 홉필드 망, 그리고 불법공모방지코드 생성 알고리즘으로 구성되어 있다. BIBD(Balanced Incomplete Block Design) 기반의 불법공모방지코드는 평균화 선형 공모공격(평균, AND, OR)에 대해 100% 공모코드 검출이 이루어졌으며, LDPC 블럭은 AWGN 0dB까지 에러비트를 정정할 수 있음을 확인하였다.

DVB-S2 IRA Code를 위한 최적 부호화 방법 (Efficient Partial Parallel Encoders for IRA Codes in DVB-S2)

  • 황승오;이재용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권11C호
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    • pp.901-906
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    • 2010
  • 겔러거와 맥케이에 의해 처음 소개된 LDPC(Low density parity check)부호는 성능의 우수함 및 간단한 복호과정으로 많은 관심을 받아 왔으며, 특히 DVB-Satellite 2, DVB-Cable 2, DVB-Terrestrial 2 등의 차세대 방송시스템에서 널리 사용되고 있다. LDPC 부호의 성능은 충분히 긴 길이의 부호어와 iterative decoder를 사용함으로서 샤논의 한계에 거의 근접하는 성능을 보여준다. 그러나, LDPC 부호는 현재 이동통신에서 널리 사용되고 있는 Turbo 부호와 비교해서 복잡한 부호화 과정이 단점으로 지적되고 있다. 본 논문에서는 IRA 부호기를 사용하여 DVB-S2 LDPC 부호기의 성능을 향상 시킬 수 있는 방안을 제안한다.

Sign-magnitude 수체계 기반의 WiMAX용 다중모드 LDPC 복호기 설계 (A Design of Sign-magnitude based Multi-mode LDPC Decoder for WiMAX)

  • 서진호;박해원;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.2465-2473
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    • 2011
  • WiMAX, WLAN 등의 무선통신 시스템에 사용되는 LDPC(low density parity check) 복호기의 핵심 기능블록인 DFU(decoding function unit)의 회로 최적화를 제안한다. DFU를 2의 보수 연산 대신에 sign-magnitude 연산 기반으로 설계함으로써 수체계 변환과정을 제거하였으며, 모바일 WiMAX용 다중모드 LDPC 복호기에 사용되는 96개 DFU 배열의 게이트 수를 18% 감소시켰다. 제안된 DFU 구조를 적용하여 모바일 WiMAX 표준을 지원하는 다중모드 LDPC 복호기를 설계하였다. 설계된 LDPC 복호기는 0.18-${\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리를 이용하여 50 MHz 클록주파수로 합성한 결과 268,870 게이트와 71,424 비트의 메모리로 구현되었으며, FPGA 구현을 통해 하드웨어 동작을 검증 하였다.

고성능 모바일의 전송율 향상을 위한 무선 통신 시스템의 물리계층 선형에러 성능 검증 (High-performance Mobile Transmission Rate and Physical Layer Linear Error Correction Performance Verification)

  • 정명석;이주연;정태경
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.19-26
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    • 2017
  • 본 논문에서는 차세대 무선통신 시스템기술에 적용 가능한 선형에러정정(Linear Error Correction Code)코드를 고성능 모바일 전송률 향상을 위하여 제한적인 시스템의 전제하에 성능 비교 및 전송에 따른 실제적 확인으로 구성하였다. 디지털 통신 및 방송기술의 물리계층에서 사용되고 있는 리드-솔로먼(Reed-Solomon) 코드와 선형에러코드(LDPC)코드에서 전송율이 중요한 이슈로 부각되고 있기 때문이다. 그러므로 본고에서는 디지털 통신과 방송에서의 모바일 방송 DVB(Digital Video Broadcasting) 시스템과 휴대이동방송에 적용된 리드-솔로먼코드와 선형에러코드의 성능을 시뮬레이션하여 고성능 모바일 전송률 성능 향상에 대하여 분석하였다. 이때 기존 리드-솔로먼코드를 대체한 선형에러코드의 전송효율 및 성능에 대한 기술적 부분을 효율관점에서 검증하였다.

블록 저밀도 패리티 검사 부호 설계를 위한 테너 그래프 기반의 저복잡도 순환 주기 탐색 알고리즘 (Tanner Graph Based Low Complexity Cycle Search Algorithm for Design of Block LDPC Codes)

  • 명세창;전기준;고병훈;이성로;김광순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권8호
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    • pp.637-642
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    • 2014
  • 본 논문은 블록 LDPC(low density parity check) 부호 설계를 위한 순환 천이 값(shift index)을 탐색하는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 여기에는 메시지-패싱(message-passing) 기반의 순환 주기(cycle) 탐색 알고리즘과 ACE(approximate cycle extrinsic message degree) 알고리즘이 결합되어 있다. LDPC 부호 성능에 영향을 미치는 요인들에 우선순위를 두어 효율적으로 순환 천이 값을 찾을 수 있도록 했다. 이 알고리즘을 통해 기존의 탐색 알고리즘 보다 훨씬 낮은 복잡도로 행렬 저장 공간을 절약하면서 좋은 성능의 패리티 검사 행렬(parity check matrix)을 만들 수 있다.

순환 치환 행렬을 이용한 ALT LDPC 부호의 설계 (A Design of ALT LDPC Codes Using Circulant Permutation Matrices)

  • 이광재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.117-124
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    • 2012
  • 본 논문에서는 cycle-4를 쉽게 피하고 가변 부호율과 길이로 접근할 수 있게 하는 순환 치환 행렬(CPM; circulant permutation matrix)을 토대로 한 간단한 패리티 검사 행렬의 구성 방법을 제안한다. 결과적으로 부행렬 연산은 여러 CPM들의 곱셈으로 처리될 수 있으며 LDPC 부호화 계산은 매우 간단하게 수행된다. 또한 LDPC 부호의 고속 부호화 문제를 고려한다. 제안한 설계는 정규, 비정규 LDPC 부호 둘 다를 위한 간단한 행렬 연산에 근거한 고속 부호화를 가능하게 한다.

수중통신 채널에서 채널 추정 오차에 따른 LDPC 부호 성능분석 (Performance Analysis of LDPC code with Channel Estimation in Underwater Communication)

  • 김남수;정지원;김기만;서동환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.2295-2303
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    • 2009
  • 수중에서의 통신은 해수면과 해저면 등에 의한 신호의 반사에 의해 발생한 다중경로 현상으로 신호가 왜곡되어 원활한 통신이 어렵다. 이에 본 논문에서는 다중경로에 의해 발생한 오류를 정정하고자 수중채널 전달함수를 이용한 정정기법을 제안하였으며, 본 논문에서 제안하는 기법에 의해 정정하지 못한 오류를 정정하고자 LDPC 부호와 연접부호를 적용하여 그 성능을 확인하고 수중통신에 적용하고자 하였다. 또한 추정된 수중 채널 전달함수의 시간 지연 오차와 진폭 오차에 대한 성능 분석을 하였다. 시뮬레이션 결과 제안한 기법을 적용하였을 경우 적용하지 않았을 때 보다 더욱 우수한 성능을 보이는 것을 확인 할 수 있으며, 채널 부호로 LDPC 부호를 사용한 경우에는 정정기법을 사용하였을 때 12 dB의 성능이 개선됨을 알 수 있다. 또한 추정된 수중 채널 전달함수의 시간 지연 오차는 성능에 큰 영향을 미치며, 진폭 오차에 대해서는 1 dB의 성능 열화가 나타남을 확인하였다.

고속 처리와 성능 향상을 위한 LDPC 코드 기반 결정 궤환 등화기 (Decision Feedback Equalizer Based on LDPC Code for Fast Processing and Performance Improvement)

  • 김도훈;최진규;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.38-46
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    • 2012
  • 본 논문에서는 OFDM 시스템에서 고속 처리와 성능 향상을 위한 LDPC 코드 기반 결정 궤환 등화기(Decision Feedback Equalizer: DFE)를 제안한다. LDPC 코드는 우수한 오류 정정 능력과 Shannon의 채널 용량에 근접하는 성능을 갖는다. 그러나, 많은 parity 검사 행렬과 반복 횟수를 가진다는 단점이 있다. 제안된 시스템에서는 판정된 신호와 복호기 사이의 신호의 MSE(Mean Square Error)를 등화기로 피드백한다. 이러한 방법을 사용하면 추정된 채널 응답을 보정해 주기 때문에 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 동일한 성능에서 피드백이 포함되지 않은 시스템보다 낮은 반복 횟수를 갖기 때문에 시스템의 복잡도를 줄일 수 있다. 시뮬레이션을 통해 다중 경로 채널에서 CFO(Carrier Frequency Offset)와 위상 잡음이 고려된 OFDM 시스템의 성능을 평가하여 제안 시스템의 우수성을 보인다.