• 제목/요약/키워드: Reed-Solomon codes

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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.

기가비트 WPAN용 고성능 가변길이 리드-솔로몬 복호기 구조 (High-Performance Variable-Length Reed-Solomon Decoder Architecture for Gigabit WPAN Applications)

  • 최창석;이한호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권1호
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    • pp.25-34
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    • 2012
  • 본 논문은 고속 WPAN 시스템에 대한 가변 길이 8-병렬 리드-솔로몬(RS) 복호기에 관한 일반적인 구조를 제안한다. 제안된 구조는 RS(255,239) 코드뿐만 아니라 다양한 단축화 RS 부호들을 지원 할 수 있다. 특히, 가변길이 구조는 다양한 단축화 RS 부호에 대해 가변적인 낮은 지연을 제공하며, 8-병렬 구조를 적용하여 높은 데이터 처리율을 제공한다. 제안된 RS 복호기는 90-$nm$ CMOS 표준 셀 기술을 사용하여 성능 분석을 수행하였고, 클록 주파수 300$MHz$에서 19-$Gbps$ 데이터 처리율을 제공한다.

나카가미 페이딩 채널에서 M-ary FSK 변조된 리드솔로몬 부호화의 성능분석 (Performance Analysis of Reed-Solomon Coded M-ary FSK Modulation in Nakagami Fading Channels)

  • 강희조
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1202-1207
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    • 2006
  • 본 논문에서는 낮은 전력과 낮은 데이터 율의 M-ary FSK 시스템의 응용하고 성능 개선에 관해서 분석한다. 제안 시스템에서는 최대비 합성 다이버시티, 부호화와 비 부호화 일 때 가우시안 잡음, m=2, m=3, 레일리, 반가우신안 페이딩 채널에서 리드솔로몬 부호화를 이용하여 최적의 변조 값을 구하였다 . 시뮬레이션 분석 결과로부터 슬로우 페이딩 모델에 응용이 적당함과 웅용시스템에 유용함을 확인하였다.

Burst Error Channel에서 Reed-Solomon Product 코드의 에러 정정 평가 방법 (The Performance evaluation of the Reed-Solomon Product Codes in Burst Error)

  • 한성휴;이윤우;황성희;류상현;신동호;서중언
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2493-2495
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    • 2001
  • Burst Error Channel의 에러 정정 기술로써 Reed-Solomon Product Code(RSPC)가 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 Random Error Channel과는 달리 Burst Error Channel 상에서 RSPC의 에러 정정 평가 방법에는 많은 어려움이 있다. 우리는 이번 논문에서 Burst Error Channel 상에서 RSPC의 Error Correction Capability의 확률적인 계산 방법을 기술하려 한다.

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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.

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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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.

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.

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.