• 제목/요약/키워드: Reed-Solomon(RS) codes

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가역적 데이터 은닉 시스템에서 RS 부호를 사용한 이미지 공간상관 관계 향상을 위한 전송 기법 (Transmission Methods Using RS Codes to Improve Spatial Relationship of Images in Reversible Data Hiding Systems)

  • 김태수;장민호;김성환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권8호
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    • pp.1477-1484
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    • 2015
  • 본 논문에서는 효율적인 데이터 전송을 위해 Reed-Solomon(RS) 부호를 활용하여 암호화된 이미지에 정보를 전송하는 새로운 가역적 데이터 은닉 기술을 제안한다. 암호화된 이미지로부터 데이터의 복구 시 발생하는 오류를 줄이기 위해 메시지를 RS 부호의 부호어를 생성 후 데이터 은닉키를 활용하여 암호화된 이미지에 반영한다. 수신자는 부호어가 포함된 암호화 이미지를 수신하고 먼저 암호화된 이미지를 암호화에 따라 이미지를 해독하고, 공간 상간관계를 이용하여 데이터를 추출한다. 이 추출한 데이터로부터 RS 부호의 정보를 계산하여 RS 복호기를 통해 메시지를 추정한다. 두 개 이미지와 RS 부호에 대한 모의실험 결과는 제안한 구조의 성능이 비트 오류 비율 측면에서 성능 향상을 보여준다.

Performance and Energy Consumption Analysis of 802.11 with FEC Codes over Wireless Sensor Networks

  • Ahn, Jong-Suk;Yoon, Jong-Hyuk;Lee, Kang-Woo
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제9권3호
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    • pp.265-273
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    • 2007
  • This paper expands an analytical performance model of 802.11 to accurately estimate throughput and energy demand of 802.11-based wireless sensor network (WSN) when sensor nodes employ Reed-Solomon (RS) codes, one of block forward error correction (FEC) techniques. This model evaluates these two metrics as a function of the channel bit error rate (BER) and the RS symbol size. Since the basic recovery unit of RS codes is a symbol not a bit, the symbol size affects the WSN performance even if each packet carries the same amount of FEC check bits. The larger size is more effective to recover long-lasting error bursts although it increases the computational complexity of encoding and decoding RS codes. For applying the extended model to WSNs, this paper collects traffic traces from a WSN consisting of two TIP50CM sensor nodes and measures its energy consumption for processing RS codes. Based on traces, it approximates WSN channels with Gilbert models. The computational analyses confirm that the adoption of RS codes in 802.11 significantly improves its throughput and energy efficiency of WSNs with a high BER. They also predict that the choice of an appropriate RS symbol size causes a lot of difference in throughput and power waste over short-term durations while the symbol size rarely affects the long-term average of these metrics.

Reed-Solomon부호의 복호를 위한 수정 유클리드 알고리즘의 효율적인 반복 셀 구조 (An Efficient Recursive Cell Architecture for Modified Euclidean Algorithm to Decode Reed-Solomon Code)

  • 김우현;이상설;송문규
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권1호
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    • pp.34-40
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    • 1999
  • Reed-Solomon(RS) 부호는 CD-ROM, HDTV, ATM 그리고 디지털 VCR 등 여러 분야에서 연집(burst) 오류를 정정하기 위해 적용되어 왔다. RS 부호를 복호하기 위해서는 Berlekamp-Massey 알고리즘, 유클리드 알고리즘 그리고 수정 유클리드 알고리즘(MEA)이 개발되었다. 최근에는 이들 중에서도 MEA가 가장 자주 사용되었다. 본 논문은 부호의 복호에 사용되는 MEA을 위한 효율적인 반복 셀 구조를 제안한다. 제안된 구조의 두 가지 주된 특징은 다음과 같다. 첫째, MEA의 수행에 있어 기존의 방법[1] 보다 약 25% 적은 수의 클럭 사이클을 이용한다. 둘째, MEA 수행에 소비되는 클럭 사이클의 수가 부호의 길이 n보다 큰 경우 MEA 셀의 개수를 줄일 수 있었으며, 수신된 워드를 위한 버퍼 요구량 또한 줄일 수 있었다. 예로써 (128,124) RS 부호에 대한 MEA 회로가 VHDL을 통하여 기술되고 검증된다.

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제산방법에 의한 Reed-Solomon 부호의 개선된 복호알고리듬 (Improved Decoding Algorithm on Reed-Solomon Codes using Division Method)

  • 정제홍;박진수
    • 전자공학회논문지A
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    • 제30A권11호
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    • pp.21-28
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    • 1993
  • Decoding algorithm of noncyclic Reed-Solomon codes consists of four steps which are to compute syndromes, to find error-location polynomial, to decide error-location, and to solve error-values. There is a decoding method by which the computation of both error-location polynomial and error-evaluator polynimial can be avoided in conventional decoding methods using Euclid algorithm. The disadvantage of this method is that the same amount of computation is needed that is equivalent to solve the avoided polynomial. This paper considers the division method on polynomial on GF(2$^{m}$) systematically. And proposes a novel method to find error correcting polynomial by simple mathematical expression without the same amount of computation to find the two avoided polynomial. Especially. proposes the method which the amount of computation to find F (x) from the division M(x) by x, (x-1),....(x--${\alpha}^{n-2}$) respectively can be avoided. By applying the simple expression to decoding procedure on RS codes, propses a new decoding algorithm, and to show the validity of presented method, computer simulation is performed.

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무선통신 채널에서 RS/길쌈 연쇄부호와 세미 랜덤 인터리버를 이용한 터보코드의 성능 분석 (Performance Analysis of Reed Solomon/Convolutional Concatenated Codes and Turbo code using Semi Random Interleaver over the Radio Communication Channel)

  • 홍성원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.861-868
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    • 2001
  • 본 논문은 무선 통신 채널 상에서 RS/길쌈 연쇄부호와 세미 랜덤 인터리버를 이용한 터보코드의 성능을 분석하였다. 그 결과 터보코드는 인터리버의 크기ㅗ아 구속장, 반복복호횟수가 증가할수록 성능이 향상하였다. 그리고 구속장 L=5, BER=10-4 일때 RS/길쌈 연쇄부호와 세미 랜덤 인처리버를 이용한 터보코드의 $E_b/N_o$ 값은 각각 4.5[dB]와 2.95[dB]로 세미 랜덤 인터리버를 이용한 터보코드의 성능이 약 1.55[dB] 우수함 입증하였다.

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HF 데이터 통신에서 디지털 모뎀을 위한 RS 및 컨볼루션 부호의 연접 부호 성능 (Performance of Concatenated Reed-Solomon and Convolutional Codes for Digital Modems in HF Data Communications)

  • 김정창;양규식;정기룡;박동국;정성훈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.190-196
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    • 2012
  • 본 논문에서는 HF (high frequency) 데이터 통신을 위한 디지털 모뎀의 성능 향상을 위하여 개선된 오류정정부호 방식을 제안하고 성능을 검증한다. 제안하는 오류정정부호 방식은 외부의 Reed-Solomon 부호와 내부의 컨볼루션 부호를 연접하여 만들어진다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 시스템이 기존 PACTOR-III 규격의 오류정정부호 방식을 사용하는 시스템에 비해 비트 오율 성능을 크게 향상시킴을 보여준다. 따라서 제안하는 부호화 방식을 사용하여 HF 데이터 통신을 위한 디지털 모뎀의 대역폭 효율성을 크게 향상시킬 수 있을 것이다.

Error Control Coding and Space-Time MMSE Multiuser Detection in DS-CDMA Systems

  • Hamouda, Walaa;McLane, Peter J.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권3호
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    • pp.187-196
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    • 2003
  • We consider the use of error control coding in direct sequence-code-division multiple access (OS-COMA) systems that employ multiuser detection (MUO) and space diversity. The relative performance gain between Reed-Solomon (RS) code and convolutional code (CC) is well known in [1] for the single user, additive white Gaussian noise (AWGN) channel. In this case, RS codes outperform CC's at high signal-to-noise ratios. We find that this is not the case for the multiuser interference channel mentioned above. For useful error rates, we find that soft-decision CC's to be uniformly better than RS codes when used with DS-COMA modulation in multiuser space-time channels. In our development, we use the Gaussian approximation on the interference to determine performance error bounds for systems with low number of users. Then, we check their accuracy in error rate estimation via system's simulation. These performance bounds will in turn allow us to consider a large number of users where we can estimate the gain in user-capacity due to channel coding. Lastly, the use of turbo codes is considered where it is shown that they offer a coding gain of 2.5 dB relative to soft-decision CC.

저전력 무선 센서 네트워크를 위한 FEC 성능 분석 (Performance Analysis of FEC for Low Power Wireless Sensor Networks)

  • 이민구;박용국;정경권;유준재;성하경
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.882-885
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    • 2010
  • 센서 네트워크는 에너지 제안이 있기 때문에 에너지가 효율적인 오류 정정 방법을 사용하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 낮은 전송 전력으로 전송한 데이터를 FEC (Forward Error Correcting) 코드를 적용하는 방식을 제안한다. RS (Reed-Solomon) 코드는 FEC kd법 중의 하나로 블록 코드를 사용한다. RS 코드는 데이터에 추가한 리던던시로 동작한다. 인코딩 데이터는 저장되거나 전송될 수 있다. 오류가 발생했을 때 인코딩 된 데이터는 복원된다. 추가된 리던던시는 디코더에서 수신된 데이터에서 오류가 있는 부분을 감지하고 정정하는 데에 사용된다. RS 코드가 정정할 수 있는 오류의 수는 추가되는 리던던시에 의해 결정된다. 1분마다 32바이트를 전송할 경우 RS(15,13)은 138일, RS(31,27)은 132일, RS(63,57)은 126일, RS(127,115)는 111일, RS(255,239)는 103일의 수명을 예측할 수 있었다.

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High-Speed Low-Complexity Reed-Solomon Decoder using Pipelined Berlekamp-Massey Algorithm and Its Folded Architecture

  • Park, Jeong-In;Lee, Ki-Hoon;Choi, Chang-Seok;Lee, Han-Ho
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제10권3호
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    • pp.193-202
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    • 2010
  • This paper presents a high-speed low-complexity pipelined Reed-Solomon (RS) (255,239) decoder using pipelined reformulated inversionless Berlekamp-Massey (pRiBM) algorithm and its folded version (PF-RiBM). Also, this paper offers efficient pipelining and folding technique of the RS decoders. This architecture uses pipelined Galois-Field (GF) multipliers in the syndrome computation block, key equation solver (KES) block, Forney block, Chien search block and error correction block to enhance the clock frequency. A high-speed pipelined RS decoder based on the pRiBM algorithm and its folded version have been designed and implemented with 90-nm CMOS technology in a supply voltage of 1.1 V. The proposed RS(255,239) decoder operates at a clock frequency of 700 MHz using the pRiBM architecture and also operates at a clock frequency of 750 MHz using the PF-RiBM, respectively. The proposed architectures feature high clock frequency and low-complexity.

디지털 비디오 방송-지상파에서 연쇄 터보 부호화의 성능분석 (Performance Analysis of Concatenated Turbo Coding Scheme over DVB-T Transmission Channel)

  • 장극;서희종
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.69-76
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    • 2018
  • 본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)에서 터보코드, RS(Reed-Solomon)코드를 연구하고, DVB-T(digital terrestrial video broadcasting)에서 OFDM에 적용된 FEC(Forward Error Correct)의 성능을 분석한다. 그리고 표준 AWGN 통신로의 경우와 비교한다. 모의실험을 한 결과 반복해서 터보코드를 사용하면 성능이 현저히 개선됨을 확인할 수 있었다. 이는 컨케이트네이티드 FEC에 적절한 인터리버를 적용해서 구현가능 할 것이다.