• 제목/요약/키워드: Low-density parity-check code

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Construction of Block-LDPC Codes based on Quadratic Permutation Polynomials

  • Guan, Wu;Liang, Liping
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제17권2호
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    • pp.157-161
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    • 2015
  • A new block low-density parity-check (Block-LDPC) code based on quadratic permutation polynomials (QPPs) is proposed. The parity-check matrix of the Block-LDPC code is composed of a group of permutation submatrices that correspond to QPPs. The scheme provides a large range of implementable LDPC codes. Indeed, the most popular quasi-cyclic LDPC (QC-LDPC) codes are just a subset of this scheme. Simulation results indicate that the proposed scheme can offer similar error performance and implementation complexity as the popular QC-LDPC codes.

Further Results on Performance of LDPC coded IM-OFDM-QOS System

  • Kim, Hyeongseok;Kim, Jeongchang
    • 방송공학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.1221-1227
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    • 2019
  • This paper describes a low-density parity-check (LDPC) coded index modulated orthogonal frequency division multiplexing with quasi-orthogonal sequence (IM-OFDM-QOS) and provides performance evaluations of the proposed system. By using QOS as the spreading code, IM-OFDM-QOS scheme can improve the reception performance than IM-OFDM-SS scheme for a given data rate. On the other hand, LDPC code is widely used to the latest wireless communication systems as forward error correction (FEC) scheme and has Shannon-limit approaching performance. Therefore, by applying LDPC code to IM-OFDM-QOS system as FEC scheme, the reception performance can be further improved. Simulation results show that significant signal-to-noise ratio (SNR) gains can be obtained for LDPC coded IM-OFDM-QOS system compared to the LDPC coded IM-OFDM-SS system and the SNR gain increases with the higher code rate.

Low Density Parity Check Codes for Hybrid ARQ System

  • Kim, Woo-Tae;Kim, Jeong-Goo;Joo, Eon-Kyeong
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권4C호
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    • pp.370-378
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    • 2007
  • The most appropriate low density parity check (LDPC) code for hybrid automatic repeat request (HARQ) system suitable for future multimedia communication systems is presented in this paper. HARQ system with punctured LDPC code is investigated at first. And two transmission schemes with parallel concatenated LDPC code are also presented and their performances are analyzed according to the various values of mean column weight (MCW). As a result, the parallel concatenated LDPC code with the diversity effect of information bit is considered to be more appropriate for HARQ system considering the throughput as well as error performance.

Space-Time Carrier Interferometry Techniques with Low-density Parity Check Code for High-speed Multimedia Communications

  • Chung Yeon-Ho
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.728-734
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    • 2006
  • Carrier interferometry code is considered as a promising scheme that provides significant performance improvement via frequency diversity effect. Space-time coding is commonly employed to achieve a performance gain through space diversity. The combination of these techniques and forward error correction coding will lead to enhanced system capacity and performance. This paper presents a low-density parity check (LDPC) coded space-time orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) transmission scheme with carrier interferometry code for high-capacity and high-performance mobile multimedia communications. Computer simulations demonstrate that the proposed mobile multimedia transmission system offers a considerable performance improvement of approximately 9dB in terms of Eb/No in the Rayleigh fading channel with relatively low delay spread, in comparison with space-time OFDM. Performance gains are further increased, comparing with traditional OFDM systems.

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LDPC 코드의 Linear-Congruence를 이용한 WSN 에너지 효율 (Energy Efficiency in Wireless Sensor Networks using Linear-Congruence on LDPC codes)

  • 이강현
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제44권3호
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    • pp.68-73
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    • 2007
  • 최근 무선센서 네트워크는 센서 영역 안에 수많은 센서 노드로 구성되어 있으며, 각각의 센서들은 강제적인 에너지 구속조건을 가지고 있으므로 효율적인 에너지 관리는 중요하다. WSN 응용 시스템에서 FEC(Forward error correction)는 데이터 전송의 에너지 효율성과 데이터 신뢰성을 증가시킨다. LDPC 코드는 FEC 코드중 하나로 코드워드의 길이가 커지면 다른 FEC 코드 보다 많은 부호화 작업을 필요로 하지만, 샤논의 용량 한계에 접근되어 있으며, 전송에너지의 감소와 데이터 신뢰도를 증가시키는데 사용되어진다. 본 논문에서는 WSN(Wireless Sensor Network)에서의 에너지 효율성 증가와 부호화의 복잡도를 줄이기 위하여 LDPC(Low-density parity-check) 코드의 패리티 체크 행렬의 생성에 Linear-Congruence 방법을 적용하였다. 결과적으로 본 논문에서 제안된 알고리즘은 부호화 에너지 효율성과 데이터의 신뢰도를 증가시켰다.

Upper Bounds for the Performance of Turbo-Like Codes and Low Density Parity Check Codes

  • Chung, Kyu-Hyuk;Heo, Jun
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제10권1호
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    • pp.5-9
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    • 2008
  • Researchers have investigated many upper bound techniques applicable to error probabilities on the maximum likelihood (ML) decoding performance of turbo-like codes and low density parity check (LDPC) codes in recent years for a long codeword block size. This is because it is trivial for a short codeword block size. Previous research efforts, such as the simple bound technique [20] recently proposed, developed upper bounds for LDPC codes and turbo-like codes using ensemble codes or the uniformly interleaved assumption. This assumption bounds the performance averaged over all ensemble codes or all interleavers. Another previous research effort [21] obtained the upper bound of turbo-like code with a particular interleaver using a truncated union bound which requires information of the minimum Hamming distance and the number of codewords with the minimum Hamming distance. However, it gives the reliable bound only in the region of the error floor where the minimum Hamming distance is dominant, i.e., in the region of high signal-to-noise ratios. Therefore, currently an upper bound on ML decoding performance for turbo-like code with a particular interleaver and LDPC code with a particular parity check matrix cannot be calculated because of heavy complexity so that only average bounds for ensemble codes can be obtained using a uniform interleaver assumption. In this paper, we propose a new bound technique on ML decoding performance for turbo-like code with a particular interleaver and LDPC code with a particular parity check matrix using ML estimated weight distributions and we also show that the practical iterative decoding performance is approximately suboptimal in ML sense because the simulation performance of iterative decoding is worse than the proposed upper bound and no wonder, even worse than ML decoding performance. In order to show this point, we compare the simulation results with the proposed upper bound and previous bounds. The proposed bound technique is based on the simple bound with an approximate weight distribution including several exact smallest distance terms, not with the ensemble distribution or the uniform interleaver assumption. This technique also shows a tighter upper bound than any other previous bound techniques for turbo-like code with a particular interleaver and LDPC code with a particular parity check matrix.

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.

해양 위성 통신을 위한 프로토그래프 기반 블록 저밀도 패리티 검사 부호 설계 (Protograph-Based Block LDPC Code Design for Marine Satellite Communications)

  • 전기준;고병훈;명세창;이성로;김광순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권7호
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    • pp.515-520
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    • 2014
  • 본 논문에서는 기존의 해양 위성 방송 통신을 위해 사용되어온 2세대 위성 디지털 방송 표준 (Digital Video Broadcasting Satellite Second Generation : DVB-S2) 의 저밀도 패리티 검사 (Low Density Parity Check : LDPC) 부호 성능 개선과 부호화 및 복호화 복잡도를 줄일 수 있는 프로토그래프 (protograph) 기반 블록 저밀도 패리티 검사 부호를 제안한다. 모의 실험을 통하여 기존의 DVB-S2의 저밀도 패리티 검사 부호 대비 우수한 비트 오류확률 및 프레임오류확률 성능을 갖는 것을 보이며, 또한 부호화 및 복호화 계산 복잡도 분석 및 비교를 통하여 제안하는 부호가 효율적인 부호화 및 복호화 구조를 가짐을 보인다.

다수의 코드율이 가능한 저밀도 패러티 체크 코드의 설계 방법 (A Design Method of Multi-Rate Low Density Parity Check Code)

  • 황성희;김진한;박현수
    • 정보저장시스템학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.126-128
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    • 2007
  • 일반적으로 주어진 하나의 H matrix 로 다수의 코드율을 가지는 코드화가 가능하다. 하지만 Low Density Parity Check(LDPC) 코드의 H matrix는 H matrix 내의 1의 개수와 위치에 따라 그 성능이 달라짐으로 해서 하나의 H matrix로 다수의 코드율을 대응하기 위한 설계 방법이 요구된다. H matrix 의 성능은 일반적으로 girth나 minimum distance에 의해 좌우되고 H matrix의 1의 위치에 따라 달라진다. 본 논문에서는 H matrix의 girth 와 minimum distance에 입각한 다수 개의 코드율이 대응 가능한 LDPC code의 H matrix 설계 방법을 제시하고자 한다. 이렇게 함으로써 하나의 H matrix로 다수의 코드율에 따른 각각의 성능을 일정 수준 이상 유지하는 multi-rate LDPC code가 가능하다.

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Low-Complexity Multi-size Cyclic-Shifter for QC-LDPC Codes

  • Kang, Hyeong-Ju;Yang, Byung-Do
    • ETRI Journal
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    • 제39권3호
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    • pp.319-325
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    • 2017
  • The decoding process of a quasi-cyclic low-density parity check code requires a unique type of rotator. These rotators, called multi-size cyclic-shifters (MSCSs), rotate input data with various sizes, where the size is the amount of data to be rotated. This paper proposes a low-complexity MSCS structure for the case when the sizes have a nontrivial common divisor. By combining the strong points of two previous structures, the proposed structure achieves the smallest area. The experimental results show that the area reduction was more than 14.7% when the proposed structure was applied to IEEE 802.16e as an example.