• 제목/요약/키워드: Modified Euclid's Algorithm

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Reed-Solomon 복호기를 위한 새로운 E-DCME 알고리즘 및 하드웨어 구조 (New Enhanced Degree Computationless Modified Euclid's Algorithm and its Architecture for Reed-Solomon decoders)

  • 백재현;선우명훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권8A호
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    • pp.820-826
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    • 2007
  • 본 논문에서는 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 복호기를 위한 새로운 E-DCME(enhanced degree computationless modified Euclid's) 알고리즘 및 하드웨어 구조를 제안한다. 제안하는 E-DCME 알고리즘은 새로운 초기 조건을 사용하여 기존 수정 유클리드 알고리즘 및 DCME 알고리즘에 비해 $T_{mult}+T_{add}+T_{mux}$의 짧은 최대 전달 지연(critical path delay)를 갖는다. 시스톨릭 에레이(systolic array)를 이용한 제안하는 구조는 키 방정식(key equation) 연산을 위해서 초기 지연 없이 2t-1 클록 사이클만을 필요로 하여 고속의 키 방정식 연산이 가능하다. 또한, 기존 DCME 알고리즘에 비해 사용하는 기본 셀의 개수가 적어 하드웨어 복잡도가 낮다. 전체 3t 개의 기본 셀(basic cell)을 사용하는 E-DCME 구조는 오직 하나의 PE(processing element)를 사용하므로 규칙성(regularity) 및 비례성(scalability)을 갖는다. $0.18{\mu}m$ 삼성 라이브러리를 사용하여 논리합성을 수행한 결과 E-DCME 구조는 18,000개의 게이트로 구성된다.

개선된 수정 유클리드 알고리듬을 이용한 고속의 Reed-Solomon 복호기의 설계 (Implementation of High-Speed Reed-Solomon Decoder Using the Modified Euclid's Algorithm)

  • 김동선;최종찬;정덕진
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권7호
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    • pp.909-915
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    • 1999
  • In this paper, we propose an efficient VLSI architecture of Reed-Solomon(RS) decoder. To improve the speed. we develope an architecture featuring parallel and pipelined processing. To implement the parallel and pipelined processing architecture, we analyze the RS decoding algorithm and the honor's algorithm for parallel processing and we also modified the Euclid's algorithm to apply the efficient parallel structure in RS decoder. To show the proposed architecture, the performance of the proposed RS decoder is compared to Shao's and we obtain the 10 % efficiency in area and three times faster in speed when it's compared to Shao's time domain decoder. In addition, we implemented the proposed RS decoder with Altera FPGA Flex10K-50.

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새로운 저전력 및 저면적 리드-솔로몬 복호기 (New Low-Power and Small-Area Reed-Solomon Decoder)

  • 백재현;선우명훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권6호
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    • pp.96-103
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    • 2008
  • 본 논문에서는 새로운 저전력 및 저면적 리드-솔로몬 (Reed-Solomon) 복호기를 제안한다. 제안하는 리드-솔로몬 복호기는 새로운 단순화된 수정 유클리드 알고리즘을 사용하여 낮은 하드웨어 복잡도 및 저전력 리드-솔로몬 복호가 가능하다. 새로운 단순화된 수정 유클리드 알고리즘은 하드웨어 복잡도를 줄이기 위해서 새로운 초기 조건 및 다항식 연산 방식을 사용한다. 따라서 3t개의 기본 셀로 구성된 새로운 단순화된 수정 유클리드 구조는 기존 수정 유클리드 구조는 물론 베르캠프-메세이 구조들에 비해 가장 낮은 하드웨어 복잡도를 갖는다. $0.18{\mu}m$ 삼성 라이브러리를 사용하여 논리합성을 수행한 리드-솔로몬 복호기는 370MHz의 동작 주파수 및 2.9Gbps의 데이터 처리 속도를 갖는다. (255, 239, 8) 리드-솔로몬 코드 복호를 수행하는 단순화된 수정 유클리드 구조와 전체 리드-솔로몬 복호기의 게이트 수는 각각 20,166개와 40,136개이다. 따라서 구현한 리드-솔로몬 복호기는 기존 DCME 복호기에 비해 5%의 게이트 수 절감 효과를 갖는다.

수정된 유클리드 알고리즘을 이용한 RS부호화기/복호화기 설계 (Design of RS Encoder/Decoder using Modified Euclid algorithm)

  • 박종태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.1506-1511
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    • 2004
  • 디지털 통신망을 통한 정보 송수신시 전송로 상에서의 잡음으로 인해 데이터 블록에 발생하는 오류는 전체 통신 시스템의 성능 및 전송효율에 지대한 영향을 미친다. 설계된 RS 코드 복호기는 오류 위치 다항식과 오류평가 다항식을 구하기 위해 수정된 유클리드 알고리즘을 적용하였다. 본 논문에서 적용된 설계 구조와 알고리즘 계산 방식은 복호기 설계시 1개의 셀을 사용하여 면적을 최소화하고, 연산을 ROM과 병렬 구조로 구성하였기 때문에 높은 동작주파수에서 고속 동작을 실현 할 수 있을 것이라 기대된다. 본 논문에서 설계된 회로는 ModelSim과 Active-HDL 그리고 Synopsys Tool상에서 설계되었으며, Xilinx Virtex2 XC2V3000에 PNR시 slice 점유율은 28% 시스템 클럭 스피드는 45Mhz의 결과를 얻었다.

Design of Reed-Solomon Decoder for High Speed Data Networks

  • Park, Young-Shig;Park, Heyk-Hwan
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.170-178
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    • 2004
  • 본 논문에서는 Modified Euclid 알고리즘을 이용하여 고속의 Reed-Solomon 복호기를 설계하였다. Reed-Solomon 부호의 복호 알고리즘은 오증을 계산하고, 에러 위치 다항식을 구한 후, 에러를 판단하여, 에러 크기 값을 구하는 4단계로 이루어지는데, 본 논문에서는 복호기의 속도를 증가시키고 Latency를 줄이기 위하여 병렬구조의 신드롬 생성기와 빠른 클록 속도의 Modified Euclid 알고리즘 블록을 사용하였으며, Chien Search 블록에서는 에러 위치 다항식을 짝수항과 홀수항으로 나누어 설계하였다. 먼저, 알고리즘과 회로의 동작을 확인하기 위해 C++로 프로그램을 작성하여 검증을 한 후, 이를 바탕으로 Verilog로 하드웨어를 기술하였다. 또한, 각 블록에 대한 로직 시뮬레이션을 거친 후, $.25{\mu}m$ CMOS 라이브러리를 이용하여 Synopsys사의 합성 툴로 합성을 하고, 최종적으로 후반부 설계인 레이아웃을 시행하였다. 본 논문의 칩은 최대 동작 주파수가 250MHz로서 최대 데이터 전송률은 1Gbps이다.

새로운 DCME 알고리즘을 사용한 고속 Reed-Solomon 복호기 (High-Speed Reed-Solomon Decoder Using New Degree Computationless Modified Euclid´s Algorithm)

  • 백재현;선우명훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권6호
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    • pp.459-468
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    • 2003
  • 본 논문에서는 차수 연산이 필요 없는 새로운 DCME 알고리즘 (Degree Computationless Modified Euclid´s Algorithm)을 사용한 저비용 고속 RS (Reed-Solomon) 복호기를 제안한다. 제안하는 구조는 차수 연산 및 비교 회로가 필요 없어 기존 수정 유클리드 구조들에 비해 매우 낮은 하드웨어 복잡도를 갖는다. 시스톨릭 에레이 (systolic array)를 이용한 제안하는 구조는 키 방정식 (key equation) 연산을 위해서 초기 지연 없이 2t 클록 사이클만을 필요로 한다. 또한, 3t+2개의 기본 셀 (basic cell)을 사용하는 DCME 구조는 오직 하나의 PE (processing element)를 사용하므로 규칙성 (regularity) 및 비례성(scalability)을 갖는다. 0.25㎛ Faraday 라이브러리를 사용하여 논리합성을 수행한 RS 복호기는 200㎒의 동작 주파수 및 1.6Gbps의 데이터 처리 속도를 갖는다. (255, 239, 8) RS 코드 복호를 수행하는 DCME 구조와 전체 RS 복호기의 게이트 수는 각각 21,760개와 42,213개이다. 제안하는 RS 복호기는 기존 RS 복호기들에 비해 23%의 게이트 수 절감 및 전체 지연 시간의 10%가 향상되었다.

R-S 복호기의 Systolic 설계에 관한 연구 (A study on the systolic architecture of R-S decoder)

  • 박영만;김창규;이만영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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    • pp.165-167
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    • 1988
  • In this paper, the design of decoder for R-S code using discrete finite-field Fourier transform is presented. An important ingredient of this design is a modified Euclid algorithm for computing the error-locator polynomial. The computation of inverse elements is completely avoided in this modification of Euclid algorithm. This decoder is regular and simple, and naturally suitable for VLSI implementation.

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효율적 구조의 수정 유클리드 구조를 이용한 Reed-Solomon 복호기의 설계 (Implementation of Reed-Solomon Decoder Using the efficient Modified Euclid Module)

  • 김동순;정덕진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.575-578
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    • 1998
  • In this paper, we propose a VLSI architecture of Reed-Solomon decoder. Our goal is the development of an architecture featuring parallel and pipelined processing to improve the speed and low power design. To achieve the this goal, we analyze the RS decoding algorithm to be used parallel and pipelined processing efficiently, and modified the Euclid's algorithm arithmetic part to apply the parallel structure in RS decoder. The overall RS decoder are compared to Shao's, and we show the 10% area efficiency than Shao's time domain decoder and three times faster, in addition, we approve the proposed RS decoders with Altera FPGA Flex 10K-50, and Implemeted with LG 0.6{\mu}$ processing.

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단축 및 펑처링 기반의 가변형 RS 복호기 설계 (Design of a Variable Shortened and Punctured RS Decoder)

  • 송문규;공민한;임명섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권8C호
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    • pp.763-770
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    • 2006
  • 본 논문에서는 소실 복호 기능을 갖는 가변형 Reed-Solomon(RS) 복호기가 수정 유클리드 알고리즘(modified Euclid's algorithm; MEA)을 기반으로 설계되었다. 복호기의 가변성은 원시 RS(255, 239, 8) 부호와는 다른 RS(124, 108, 8) 부호를 기반으로 단축과 펑처링을 통해 구현된다. 이렇게 하므로써 복호 시간을 단축시켰다. 복호기는 4단계 파이프라인 구조를 갖으며, 파이프라인의 각 단계는 서로 다른 클럭으로 동작할 수 있도록 설계하였다. 따라서 MEA 블록에 고속 클럭을 사용하므로써 복호기의 복잡도 및 복호 지연을 단축할 수 있으며, 버스트 및 연속 모드의 복호를 모두 지원한다. 설계된 복호기는 VHDL로 구현하고 FPGA에 합성하였으며, 3,717개의 로직 셀과 2,048 비트의 메모리가 사용되었다. 설계된 복호기는 최고 33MByte/sec의 데이터를 복호 할 수 있다.

수정된 유클리드 알고리듬을 적용한 리드솔로몬 부호기 및 복호기의 설계 및 합성 (Design and synthesis of reed-solomon encoder and decoder using modified euclid's algorithm)

  • 이상설;송문규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.1575-1582
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    • 1998
  • 본 논문에서는 연집에러에 대한 대처방안으로 효과적인 RS(Reed-Solomon) 부호를 이용한 FEC(forward error correcting) 기법에 대한 연구가 이루어졌다. RS 부호화기 및 복호화기의 ASIC 구현을 위한 회로를 수정된 유클리드 알고리듬을 사용하여 설계 및 제안하였다. 제안된 회로의 동작을 흉내내는 방법으로 C 프로그램을 작성하여, 여러 가지의 에러 및 삭제 오류가 발생한 통신 선로를 가장하여 동작을 확인하였다. 이를 바탕으로 RS 부호화기 및 복호화기의 단일칩 구현을 위한 회로를 VHDL을 사용하여 시스톨릭 어레이 형태를 사용한 파이프라인 구조로 VLSI 설계하고 로직 시뮬레이션을 통해 검증하였으며 최종적으로 회로 합성에 성공하였다.

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