• 제목/요약/키워드: Modified branch metric

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신호패턴 종속잡음 채널을 위한 신호검출 (Signal Detection for Pattern Dependent Noise Channel)

  • 전태현
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.583-586
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    • 2004
  • 고밀도의 저장기록장치 채널의 주요 신호검출 오류의 원인은 천이 지터잡음이다. 이러한 채널환경에서 최적의 신호검출기 구현을 위해서는 고도의 복잡도가 요구되는데 이는 지터잡음이 신호와 상관관계가 있고 잡음간에도 상관관계가 존재하기 때문이다. 본 논문에서는 계산량과 하드웨어 복잡도 관점에서 효율적인 두 가지 종류의 신호검출기에 대해서 설명한다. 이는 전통적인 비터비 복호기의 가지값을 변화시킨 형태이며 같은 이진데이터 값의 반복을 제한하는 부호와 함께 결합하여 일반적인 PR 채널에 적용된다 기존의 비터비 알고리즘의 복잡도와 비교하면 비터비 트렐리스에서 각각의 가지값을 계산할 때 추가적으로 하나의 곱셈기 혹은 덧셈기의 증가가 요구된다.

도착시간차가 존재하는 레일레이 폐이딩 채널에서 시공간부호화된 DS-CDMA 시스템의 성능 (Performance for a Space-time Coded DS-CDMA system with arrival time difference in a Rayleigh fading channel)

  • 이주현;이재홍
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.9-12
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    • 2001
  • In this paper, the natural space-time coding is applied for a DS-CDMA system with multiple transmit/receive antennas in a Rayleigh fading channel. With difference of arrival times from transmit antennas a modified maximum likelihood (ML) decoding algorithm is proposed for the space-time coded DS-CDMA system. The proposed decoding algorithm performs ML decoding over the transition of two consecutive branches by using a modified branch metric with the partial autocorrelation. By simulation, it is shown that the proposed decoding algorithm achieves significant performance improvement over the ML decoding algorithm without the modified branch metric.

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QAM-TCM 복호기의 가지척도계산방식 비교 연구 (A Comparative Study of Branch Metric Calculator in QAM-TCM Decoder)

  • 김진우;최시연;강병희;오길남;김덕현
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.249-252
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    • 2001
  • TCM(Trellis Coded Modulation) has soft decision scheme so that BM(Branch Metric) calculates the ED(Euclidean Distance) between the received signal and each code words in signal space. For computing the ED, square and square root computations increase the hardware complexity. Some simplified method is known for convolutional codes with QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), PSK(Phase Shift Keying) modulation. But it is not acceptable for QAM (Quadrature Amplitude Modulation)-TCM scheme. In this paper, we suggest that two modified BM computation methods, which is applicable for QAM-TCM. By comparative study, we also assessed two proposed method in the case of hardware complexity and BER (Bit Error Rate) performance.

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고밀도 DVD 시스템을 위한 FDTrS/DF 신호 검출기의 FPGA 구현 (FPGA Implementation of an FDTrS/DF Signal Detector for High-density DVD System)

  • 정조훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권10B호
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    • pp.1732-1743
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    • 2000
  • In this paper a fixed-delay trellis search with decision feedback (FDTrS/DF) for high-density DVD systems (4.7-15GB) is proposed and implemented with FPGA. The proposed FDTrS/DF is derived by transforming the binary tree search structure into trellis search structure implying that FDTrS/DF performs better than the singnal detection techniques based on tree search structure such as FDTS/DF and SSD/DF. Advantages of FDTrS/DF are significant reductions in hardware complexity due to the unique structure of FDTrS composed of only one trellis stage requiring no traceback procedure usually implemented in the Viterbi detector. Also in this paper the PDFS/DF and SSD/DF orginally proposed for high-density magnetic recording systems are modified for the DVD system and compared with the proposed FDTrS/DF. In order to increase speed in the FPGA implementation the pipelining technique and absolute branch metric (instead of square branch metric) are applied. The proposed FDTrS/DF is shown to provide the best performance among various signal detection techniques such as PRML, DFE, FDTS/DF and SSD/DF even with a small hardware complexity.

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블루투스 저전력 시스템을 위한 저복잡도 결합 비터비 검출 및 복호 알고리즘의 하드웨어 설계 및 구현 (Hardware Design and Implementation of Joint Viterbi Detection and Decoding Algorithm for Bluetooth Low Energy Systems)

  • 박철현;정용철;정윤호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.838-844
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    • 2020
  • 본 논문에서는 검출과 복호가 결합된 효율적인 비터비 알고리즘 (joint Viterbi detection and decoding (JVDD))의 저복잡도 하드웨어 설계 및 구현 결과를 제시한다. 길쌈부호화된 GMSK 신호가 BLE 5.0 표준으로 채택 되어있으므로 검출과 복호를 위해 두개의 비터비 프로세서가 필요하다. 그러나, 제안된 JVDD 알고리즘은 GMSK에 의해서 유발된 심볼간의 간섭정보(ISI : inter-symbol interference)가 반영된 가지 메트릭 (branch metric)을 사용하여 단지 하나의 비터비 만을 사용하여도 검출과 복호 수행이 가능하며, 성능 저하 없이 복잡도 감소가 가능하다. JVDD 알고리즘을 적용한 BLE 비터비 복호기의 하드웨어 구현을 위해 효율적인 구조 설계가 수행되었다. 제안된 구조는 1 클럭 사이클 동안 복호를 완료할 수 있기 때문에 저지연 및 저면적 구현이 가능하다. 제안된 비터비 복호기는 Verilog-HDL을 이용하여 RTL 설계되었고, GF 55nm 공정을 활용하여 논리합성 및 구현되었다. 합성결과 12K 게이트 수를 포함하였으며 메모리 유닛 및 초기 지연시간은 MSE (modified state exchange) 대비 33% 감소 가능함을 확인하였다.

디지탈 자기 기록 채널의 비선형 왜곡을 고려한 개선된 FDTS/DF (A modified FDTS/DF for considering nonlinear distortion in digital magnetic recording channels)

  • 오대선;전원기;양원영;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.1734-1745
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    • 1996
  • 본 논문에서는 디지탈 자기 기록 채널의 비선형 왜곡 보상을 위한 개선된 fixed-delay tree search with decision feedback(FDTS/DF)에 대하여 논한다. 고밀도로 갈수록 두드러지게 나타나는 비선형 왜곡은 일반적으로 이산 Volterra 급수로 잘 모델링되므로 비선형 feedforward 필터, 선형 궤환 필터, 그리고 비선형 왜곡 테이블에 의하여 등화기가 구성되며, 이 때 왜곡 테이블의 값은 미래의 기록 데이터에 의한 비선형 왜곡 영향을 고려하여 결성된다. FDTS를 사용한 결정단에서는 이전의 결정값, 현재의 추정치와 미래의 추정치를 고려하여 최소의 branch metric을 갖는 path가 선택된다. 모의 실험을 통하여 선형 FDTS/DF, 기존의 비선형 FDTS/DF, 그리고 제안된 비선형 FDTS/DF/DF의 성능이 비교되며, 제안된 비선형 FDTS/DF가 고밀도 기록시 가장 우수한 성능을 보임을 확인한다.

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A Partial Response Maximum Likelihood Detection Using Modified Viterbi Decoder for Asymmetric Optical Storage Channels

  • Lee, Kyu-Suk;Lee, Joo-Hyun;Lee, Jae-Jin
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권7C호
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    • pp.642-646
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    • 2005
  • We propose an improved partial response maximum likelihood (PRML) detector with the branch value compensation of Viterbi decoder for asymmetric high-density optical channel. Since the compensation value calculated by a survival path is applied to each branch metric, it reduces the detection errors by the asymmetric channel. The proposed PRML detection scheme improves the detection performance on the $2^{nd},\;3^{rd}\;and\;4^{th}$ order PR targets for asymmetric optical recording channel.

최대 데이터율을 지원하는 DAB 수신기용 Viterbi 디코더의 설계 (Full Data-rate Viterbi Decoder for DAB Receiver)

  • 김효원;구오석;류주현;윤대희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권6C호
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    • pp.601-609
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    • 2002
  • DAB 시스템이 요구하는 최대 출력 데이터율을 지원하는 Viterbi 디코더의 효율적인 구조를 제안하고 설계하였다. DAB 수신기에서 Viterbi 디코더는 매우 많은 연산량을 수행하는 부분이며, 이를 위하여 고속으로 동작하는 전용 하드웨어로 설계하는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 시스템의 전력소모를 줄이기 위하여 puncturing을 사용하는 Viterbi 디코더에 SST 방식을 적용하였다. 설계면적을 감소시키기 위하여 puncturing vector table을 수정.재배치하여 hardwired logic으로 구현하였으며, 새로운 re-scaling 방식을 제안하여 패스 메트릭을 저장하는데 필요한 워드길이을 최적화시켰다. 제안된 re-scaling 방식은 패스 메트릭을 re-scaling하는데 필요한 연산량을 크게 감소시킨다. 또한 브랜치 메트릭을 계산하는데 필요한 연산량을 줄이기 위하여 미리 계산된 값을 사용하는 방식을 제안하였다. 설계된 Viterbi 디코더는 삼성 0.35$\mu$ 표준셀 라이브러리를 이용하여 합성하였으며, 작은 면적을 차지하고 전력 소모가 적음을 확인하였다.

ATSC DTV 수신기를 위해 변형된 트렐리스 복호기를 사용하는 블라인드 판정 궤환 등화기 (Blind Decision Feedback Equalizer with a Modified Trellis Decoder for ATSC DTV Receivers)

  • 박성익;김형남;김승원;이수인
    • 방송공학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.481-491
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    • 2003
  • 본 논문에서는 ATSC DTV 수신기를 위한 준 최적화된 판정 궤환 등화기 (decision feedback equalizer; DFE)를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 DFE는 TBD (Trellis Back Depth)가 1인 변형된 트렐리스 복호기 (modified trellis decoder; MTD)를 판정 장치로 사용함으로써 낮은 복잡도를 가질 뿐만 아니라 에러 전파가 없는 최적화된 DFE에 근접하는 성능을 보인다. MTD는 branch metric의 계산을 위해 ED (Euclidean Distance)의 자승 대신 AD (Absolute Distance)를 사용하기 때문에 낮은 복잡도를 가진다. 또한, 일반적으로 사용되는 판정 장치인 양자화기(slicer)에 비해 매우 낮은 판정 에러 확률을 가지며, ED를 사용하는 트렐리스 복호기 (trellis decoder: TD)와 비슷한 성능을 가진다. 판정 장치에서의 낮은 에러 확률은 수렴 속도와 잔류 에러 측면에서 우수한 수렴 성능을 야기시키며, 전산 실험을 통해 MTD를 가지는 블라인드 DFE의 성능을 검증한다.

트렐리스 부호화된 CPFSK의 적응 수신기 (An Adaptive Receiver Using Reduced-state Sequence Detection for the Trellis-coded CPFSK)

  • 송형규
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.746-760
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    • 1998
  • 본 논문에서는 이동 위성 채널에서 트렐리스 부호화된 CPFSK 신호를 검파하는데 있어서 최적의 수신 방식인 MLSD 대신에 복잡도를 크게 줄이면서 MLSD와 거의 같은 성능을 얻는 적응 RSSD 수신 방식을 제안 한다. 제안된 앉줬D를 시변 채널인 이동 위성 채널에 적용하기 위해서는 채널의 상태를 추정해야 하는 문제 가 발생하며l 본 논문에서는 채널의 특성을 추정하는 방법으로 steepest desc에t 알고리틈을 이용하며I 보다 효율적인 채널 추정을 위해 symbol-aided방법이 사용된다. syr뼈ol-aided 방법은 신뢰성 있는 채널 추정을 위하여 송신단에서는 주기적으로 알고 있는 섬볼을 삽입한 후에, 수신단에서는 알고 있는 섬볼이 수신되면 비터비 프로세서는 임시 데이터 결정을 하여 채널 추정기로 보내는 방법이다. 이러한 임시 데이터 결정 방법 을 사용한 채널 추정기는 긴 결정 지연 시간올 이용한 방법보다도 이동 위성 채널에서 빠르고 신뢰성 있게 채널을 추정한다. 본 논문에서 제안한 적웅 RSSD 수신 방식은 적웅 MLSD에 대한 준최적 수신 방식임에도 불구하고 복잡도를 크게 줄이면서 이통 위성 채널을 빠르고 신뢰성 있게 추적한다.

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