• 한국전자파학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1248-1255
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• 2012

본 논문에서는 DVB-S2에 제시된 LDPC 복P호기에 대하여 효율적인 알고리즘을 제안하고 고속화 하여, 이에 따른 FPGA구현 결과를 제시하였다. 고속 LDPC 복호기를 구현하기 위해서는 알고리즘 측면과 구현 측면에서 여러 가지 문제점이 있다. 알고리즘 측면에서는 첫째, LDPC 부호화 방식은 큰 블록 사이즈 및 많은 반복 횟수를 요구하므로 복호 속도를 높이기 위해서는 동일한 성능을 유지하면서 반복 횟수를 줄일 수 있는 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 이를 위해 체크 노드를 기반으로 하여 복호화 과정을 거치는 horizontal shuffle scheduling(HSS) 알고리즘을 적용하여 기존의 반복 횟수를 줄일 수 있는 방안을 연구 하였다. 구현 측면에서 복호 속도를 높이기 위해서는 데이터의 많은 병렬 처리가 필요하다. 이러한 병렬 처리에 의해 노드 업데이트 연산 역시 병렬 처리가 가능하다. Check Node Update의 경우 look up table(LUT)이 필요하다. 이는 critical path의 주요 원인이 되는 부분으로 LUT 연산을 하지 않고 성능 열화를 최소화 하는 self-correction normalized min sum(SC-NMS) 연산 방식을 제안하였고, 최적의CNU 연산 방식에 따른 복호기 구조를 제안하고 FPGA 구현 결과, 복호 속도가 약 40 % 개선됨을 알 수 있다.

• 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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.965-972
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• 2005

본 연구에서는 DTV, HDTV 서비스를 동시에 제공하는 차세대 위성 방송시스템의 표준안인 DVB-S2에서 채널 부호화 알고리즘으로 채택한 LDPC 부호의 복호 알고리즘에 대해 연구를 하였다. 샤논의 한계에 근접하기 위해서는 큰 블록 사이즈의 LDPC 부호어 길이와 많은 반복 횟수를 요구한다. 이는 많은 계산량을 요구하며, 그리고 이에 따른 전력 소비량(power consumption)을 야기시키므로 본 논문에서는 세 가지 형태의 low complexity LDPC 복호 알고리즘을 제시한다. 첫째로 큰 블록 사이즈와 많은 반복 회수는 많은 계산량과 power 소모량을 요구하므로 성능 손실 없이 반복 횟수를 줄일 수 있는 SUBSET 방법을 이용한 복호 알고리즘, 둘째로 early stop 알고리즘에 대해 연구하였고, 셋째로 비트 노드 계산과 체크 노드 계산시 일정한 신뢰도 값보다 크면 다음 반복시 계산을 하지 않는 early detection 알고리즘에 대해 연구하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.486-489
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• 2010

IEEE 802.11n WLAN 표준의 블록길이 1,944비트, 부호화율 1/2을 지원하는 layered LDPC 복호기 프로세서를 설계하였다. 하드웨어 복잡도 감소를 위해 최소합 알고리듬과 layered 구조를 적용하였으며, 최소합 알고리듬의 특징을 이용하여 검사노드 메모리의 용량을 기존의 방법보다 75% 감소시켰다. 설계된 프로세서는 200,400 게이트와 19,400비트의 메모리로 구현되었으며, FPGA 구현을 통해 하드웨어 동작을 검증하였다. Xilinx사의 Virtex-4 FPGA XC4vlx25 디바이스로 합성한 결과 120 MHz 클록으로 동작하여 약 200 Mbps의 성능을 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2C호
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• pp.148-154
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• 2010

본 연구에서는 무선 랜 표준안인 802.11n에서 채널 부호화 알고리즘으로 채택된 LDPC부호의 복호 알고리즘의 저복잡도에 대해 연구를 하였다. 샤논의 한계에 근접하기 위해서는 큰 블록 사이즈의 LDPC 부호어 길이와 많은 반복횟수를 요구한다. 이는 많은 계산량을 요구하며, 그리고 이에 따른 전력 소비량(power consumption)을 야기시키므로 본 논문에서는 세 가지 형태의 저복잡도 LDPC 복호 알고리즘을 제시한다. 첫째로 큰 블록 사이즈와 많은 반복 횟수는 많은 계산량과 전력 소모량을 요구하므로 성능 손실 없이 반복횟수를 줄일 수 있는 부분 병렬 방법을 이용한 복호 알고리즘, 둘째로 early stop 알고리즘에 대해 연구 하였고, 셋째로 비트 노드 계산과 체크 노드 계산 시 일정한 신뢰도 값보다 크면 다음 반복 시 계산을 하지 않는 early detection 알고리즘에 대해 연구 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권9C호
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• pp.683-690
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• 2008

반복적인 신뢰 전파 알고리듬을 low-density parity-check(LDPC) 부호에 적용하는 경우 패리티-검사를 이용한 기존 복호 중단 기법은 높은 signal-to-noise ratio(SNR) 영역에서 반복 복호 수를 줄이는 것을 가능케 한다. 그러나 재전송 요청이 빈번한 Hybrid-ARQ(H-ARQ) 시스템에서는 낮은 SNR 영역에 적합한 복호 중단 기법이 없기 때문에 복호에 실패하는 경우 많은 양의 불필요한 반복 복호가 수행된다. 본 논문에서는 결국 복호에 실패하게 될 LDPC 부호 블록들을 복호 초기 단계에서 발견하기 위하여 신뢰 전파 복호에서 임시 부호어의 신드롬 무게를 이용한 중단 기법을 제안한다. 제안된 기법은 H-ARQ 시스템을 위한 LDPC 복호기에서 구현 복잡도의 증가와 성능의 열화 없이도 연산량을 70-80% 감소시킨다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2027-2028
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• 2006

추정된 채널 정보를 바탕으로 적용하는 적응형 비트 로딩 방식은, 전력선 통신 시스템의 고속화 및 대용량 데이터 전송을 위해 최근 대두되고 있는 LDPC(Low Density Parity Check) coded OFDM 시스템에 대해, 한정된 주파수 대역과 신호 전력의 효율적 사용을 제공한다. 그러나 적응형 비트로딩 방식은 한정된 수의 일정 SNR(신호대 잡음 전력비) 구간에 대한 mapping 방식으로 적용되기 때문에 송수신 과정에서 추정된 채널 정보를 이용하는 sum-product 복호기가 채널 변화에 민감하게 반응하지 못하는 상황이 발생하며, 결국 송신단에서 채널 추정 결과를 바탕으로 선택된 SNR 범위에 대해서는 실제 수신되는 신호에 대한 SNR과의 차이가 존재하고 시스템의 성능은 그 만큼의 성능 열하로 나타나게 된다. 본 논문에서는 이러한 성능 열하 정도를 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.2791-2797
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• 2010

차세대 무선통신에서는 다양한 서비스, 높은 신뢰도와 함께 빠른 전송속도를 요구한다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서 MIMO 시스템과 LDPC 부호를 결합하는 방법에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. MIMO 시스템과 LDPC 부호의 결합시 LDPC 복호기에는 각 채널에서 수신되는 정보를 이용하여 연판정된 비트를 LDPC 복호기에 입력되어야 한다. 기존의 방식은 모든 수신된 신호를 이용하여 연판정된 비트를 분리하여 많은 계산량이 필요로 하는데, 본 논문에서는 후보 벡터를 이용하여 성능의 감소없이 연판정된 비트를 분리하여 최대 61%의 계산량을 감소하는 방식을 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.2783-2790
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• 2010

본 연구에서는 무선 랜 표준안인 802.11n에서 채널 부호화 알고리즘으로 채택된 LDPC부호의 복호 알고리즘의 저복잡도에 대해 연구를 하였다. 샤논의 한계에 근접하기 위해서는 큰 블록 사이즈의 LDPC 부호어 길이와 많은 반복횟수를 요구한다. 이는 많은 계산량을 요구하며, 그리고 이에 따른 전력 소비량(power consumption)을 야기 시키므로 본 논문에서는 세 가지 형태의 저복잡도 LDPC 복호 알고리즘을 제시한다. 첫째로 큰 블록 사이즈와 많은 반복 횟수는 많은 계산량과 전력 소모량을 요구하므로 성능 손실 없이 반복횟수를 줄일 수 있는 부분 병렬 방법을 이용한 복호 알고리즘, 둘째로 early stop 알고리즘에 대해 연구 하였고, 셋째로 비트 노드 계산과 체크 노드 계산 시 일정한 신뢰도 값보다 크면 다음 반복 시 계산을 하지 않는 early detection 알고리즘에 대해 연구 하였다. 위 세가지 알고리즘을 적용하여 FPGA 칩에 구현한 결과 N=648, R=1/2일 때, 복호 속도는 알고리즘을 적용하지 않았을 때 보다 거의 두배에 가까운 110Mbps이고, 약 45%의 디바이스 사용량이 감소하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권12호
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• pp.42-49
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• 2016

논문은 저면적 비트-직렬 두 최소값 생성기를 제안한다. Min-sum 복호 알고리즘을 적용한 LDPC 복호기에서 두 최소값 생성기가 가장 큰 하드웨어 복잡도를 가지기 때문에, 두 최소값 생성기의 저면적 구현이 매우 중요하다. 하드웨어 면적을 줄이기 위해 비트-직렬 방식의 LDPC 복호기가 제안되었다. 하지만 기존의 비트-직렬 방식의 생성기는 하나의 최소값만 찾을 수 있어 BER 성능이 감소되었다. 제안하는 생성기는 두 최소값을 모두 찾을 수 있어 BER 성능열화를 극복하고 저면적의 LDPC 복호기 구현이 가능하다. 또한 기존의 두 최소값 생성기들과 비교하여 면적-시간 복잡도에서 가장 좋은 성능을 보인다.