• 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.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권4호
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• pp.346-350
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• 2015

It is known that the progressive edge-growth (PEG) algorithm can be used to construct low-density parity-check (LDPC) codes at finite code lengths with large girths through the establishment of edges between variable and check nodes in an edge-by-edge manner. In [1], the authors derived a class of LDPC codes for relay communication systems by extending the full-diversity root-LDPC code. However, the submatrices of the parity-check matrix H corresponding to this code were constructed separately; thus, the girth of H was not optimized. To solve this problem, this paper proposes a modified PEG algorithm for use in the design of large girth and full-diversity LDPC codes. Simulation results indicated that the LDPC codes constructed using the modified PEG algorithm exhibited a more favorable frame error rate performance than did codes proposed in [1] over block-fading channels.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7C호
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• pp.587-593
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• 2010

본 논문에서는 extrinsic information transfer (EXIT) chart를 이용하여 다중 안테나 시스템에서 irregular low-density parity-check (LDPC) code를 설계하는 방법을 기술한다. 다중 안테나 기반의 Irregular LDPC code 설계를 위하여 maximum a posteriori probability (MAP) 방식의 다중 안테나 검출 방식이 사용되었으며 수신기는 다중 안테나 검출기와 LDPC 복호기 사이에서 복호된 soft 정보를 주고 받는 turbo iterative 구조를 가정하였다. 다중 안테나 기반의 irregular LDPC code의 edge degree 분포는 EXIT chart와 linear optimization programming 기법을 사용하여 얻을 수 있으며 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법으로 설계된 irregular LDPC code의 성능을 다양한 환경에서 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권9호
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• pp.1095-1102
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• 2016

본 논문에서는 single parity check 부호(SPC)를 포함하는 3차원 turbo product 부호(TPC)의 효율적인 복호 기법을 제안한다. 일반적으로 TPC의 부호율을 극대화하기 위한 목적으로 부호 길이가 짧은 축에서 SPC 부호를 적용한다. 그러나 SPC 부호가 오류 정정 능력이 없는 부호이기 때문에 3차원 TPC를 Chase-Pyndiah 복호 알고리즘만으로 복호할 경우, 2차원 TPC에 비하여 성능 개선이 거의 발생하지 않는다. 본 논문에서는 이를 개선하기 위해 다음의 2가지 기법을 복호 과정에 적용하였다. 우선 SPC 부호로 이루어진 축에서는 구현 복잡도를 낮추기 위하여 $min^*$-sum 알고리즘을 복호 방법으로 적용하였으며, 반복 복호 방식으로는 성능 개선을 위해 직렬 복호 방식을 변형한 방식을 이용하였다. 마지막으로 이를 적용한 TPC 시뮬레이터의 성능을 비교 분석하고, 실제 하드웨어 구현과정에서 고려해야 할 부분을 소개한 후, VHDL을 이용하여 3차원 TPC를 설계하였다.

• ETRI Journal
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• 제45권3호
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• pp.404-417
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• 2023

This paper proposed a novel method for constructing quasi-cyclic low-density parity-check (QC-LDPC) codes of medium to high code rates that can be applied in cloud data storage systems, requiring better error correction capabilities. The novelty of this method lies in the construction of sparse base matrices, using a girth greater than 4 that can then be expanded with a lift factor to produce high code rate QC-LDPC codes. Investigations revealed that the proposed large-sized QC-LDPC codes with high code rates displayed low encoding complexities and provided a low bit error rate (BER) of 10^-10 at 3.5 dB E_b/N₀ than conventional LDPC codes, which showed a BER of 10^-7 at 3 dB E_b/N₀. Subsequently, implementation of the proposed QC-LDPC code in a softwaredefined radio, using the NI USRP 2920 hardware platform, was conducted. As a result, a BER of 10^-6 at 4.2 dB E_b/N₀ was achieved. Then, the performance of the proposed codes based on their encoding-decoding speeds and storage overhead was investigated when applied to a cloud data storage (GCP). Our results revealed that the proposed codes required much less time for encoding and decoding (of data files having a 10 MB size) and produced less storage overhead than the conventional LDPC and Reed-Solomon codes.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권4C호
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• pp.310-317
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• 2006

본 논문에서는 체크 노드 분할에 의한 low-density parity-check(LDPC) 부호의 새로운 직렬 메시지 전달 복호 알고리즘을 제안한다. 이 새로운 복호 알고리즘은 특히 적은 반복 횟수에 대하여 기존의 메시지 전달 복호 알고리즘의 비트 오율(BER) 성능보다 더 우수한 성능을 보인다. 체크 노드의 분할된 부분 집합의 개수가 증가함에 따라 비트 오율 성능이 보다 좋아진다는 사실을 분석적 결과로 확인할 수 있다. 또한 가우시안 근사화를 이용한 밀도 진화를 이용하여 변수 노드에서 메시지들의 평균값에 대한 재귀 방정식을 유도하고, 모의 실험을 이용하여 분석적인 결과를 검증하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.473-476
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• 2004

Low-Density Parity-Check (LDPC) codes are recently emerged due to its excellent performance to use. However, the parity check matrices (H) of the previous works are not adequate for hardware implementation of encoders or decoders. This paper proposes a hybrid parity check matrix for partially parallel decoder structures, which is efficient in hardware implementation of both decoders and encoders. Using proposed methods, the encoding design can become practical while keeping the hardware complexity of partially parallel decoder structures.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권11호
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• pp.36-42
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• 2010

이 논문은 유클리드 기하학과 Circulant Permutation Matrices에서 병렬 구성을 기반으로 하는 Quasi-cyclic Low-density parity-check (QC-LDPC) 코드의 생성을 위한 하이브리드한 접근방식을 나타낸다. 이 방법으로 생성된 코드는 넓은 둘레(Large Girth)와 저밀도(Low Density)를 가진 규칙적인 코드로 나타내어진다. 시뮬레이션 결과는 이 코드들이 반복 복호(Iterative Decoding)를 통해 좋은 성능을 갖는것과 부호화되지 않은 시스템에서 좋은 코딩 이득을 달성하는 것을 보인다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.161-162
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• 2008

In this paper we design an irregular low-density parity-check (LDPC) code for a multi-input multi-output (MIMO) system. The considered MIMO system is minimum mean square error soft-interference cancellation (MMSE-SIC) detector. The MMSE-SIC detector and the LDPC decoder exchange soft information and consist a turbo iterative detection and decoding receiver. Extrinsic information transfer (EXIT) charts are used to obtain the edge degree distribution of the irregular LDPC code which is optimized for the input-output transfer chart of the MMSE-SIC detector. It is shown that the performance of the designed LDPC code is much better than that of conventional LDPC code optimized for the AWGN channel.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.323-326
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• 2002

In this paper, we study the improved bounds on the performance of low-density parity-check (LDPC) codes over binary-input additive white Gaussian noise (AWGN) channels with belief propagation (BP) decoding in log domain. We define an extended Gallager ensemble based on a new method of constructing parity check matrix and make use of this way to improve upper bound of LDPC codes. At the same time, many simulation results are presented in this paper. These results indicate the extended Gallager ensembles based on Hamming codes have typical minimum distance ratio, which is very close to the asymptotic Gilbert Varshamov bound and the superior performance which is better than the original Gallager ensembles.