• 제목/요약/키워드: Shannon limit

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오일러(Euler)와 샤논(Shannon)의 만남 (A Meeting of Euler and Shannon)

  • 이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.59-68
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    • 2017
  • 세상에 꽃고 여자도 아름답지만 오일러 공식과 대칭이 가장 아름답다. 샤논은 무선통신과 정보이론이 뿌리가 되는 샤논 정리를 오일러 정리에 기반해 정보와 통신에 응용했고, 오늘날 Smart Phone의 원리다. 그들의 만난 점은 MIMO(multiple input and multiple output) 다중안테나 다이버시티가 $e^{-SNR}$ 이다. 본 논문에서는 세상에서 가장 아름다운 공식 $e^{{\pi}i}+1=0$를 발견한 오일러와 무선통신과 정보통신을 탄생시킨 $C=Blog_2(1+{\frac{S}{N}})$을 발견한 샤논의 공식을 간단히 유도하고 이 두 거장은 샤논 한계(Shannon limit)에서 만남을 증명하고 숨어있는 비밀이 무엇인가를 밝힌다. 또한 대수학코딩이론(Algebraic coding theory)와 삼각함수 속에 숨겨진 비밀은 대칭(symmetric)과 Element-wise Inverse가 됨을 발견한다.

A Note on Central Limit Theorem for Deconvolution Wavelet Density Estimators

  • Lee, Sungho
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제9권1호
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    • pp.241-248
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    • 2002
  • The problem of wavelet density estimation based on Shannon's wavelets is studied when the sample observations are contaminated with random noise. In this paper we will discuss the asymptotic normality for deconvolving wavelet density estimator of the unknown density f(x) when courier transform of random noise has polynomial descent.

Turbo 복호기 CPLD 구현 (A CPLD Implementation of Turbo Decoder)

  • 김상훈;김상명;황원철;정지원
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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    • pp.438-441
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    • 2000
  • 본 논문에서는 Shannon's Limit 보다 근접한 성능을 나타낼 수 있는 Turbo 부호의 기본 이론과 MAP, Log-MAP 복호알고리즘을 정리하고, 이를 바탕으로 VHDL(Very high speed integrated circuit Hardware Description Language)를 이용하여 Log-MAP Turbo 복호기를 ALTERA 사의 FLEX10k100 CPLD(Complex Programmable Logic Device)에 구현하였다.

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신호 전송의 양과 질에서 위너의 MMSE와 샤논의 정보 이론적 정보량 극한 과 격자 코드 와의 만남 (Encounter of Lattice-type coding with Wiener's MMSE and Shannon's Information-Theoretic Capacity Limits in Quantity and Quality of Signal Transmission)

  • 박대철;이문호
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.83-93
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    • 2013
  • 통계적 신호 전송에 관한 위너의 MMSE와 정보이론 관점에서 처음으로 증명한 샤논의 상호 정보량을 비교함으로서 둘 사이의 관련성을 연구하였다. 위너가 신호 전송에서 보려했던 것은 잡음이 존재하는 채널에서 복원하려는 신호의 전송 품질의 근본적 극한(limit)를 계산해내려는 것이라 해석할 수 있다. 반면, 샤논은 엔트로피 개념을 적용하여 상호 정보에 대한 불확실성의 차를 최대화로 하는 전송 정보량의 근본적 상한(upper bound)의 극한(limits)을 계산을 계산하려는 것이라 해석할 수 있다. 본 논문의 관심은 샤논의 점 대 점 채널 용량의 근본적 극한을 계산하는 샤논의 공식을 유도함에 있어 위너의 최소 평균 자승 오차(MMSE) 컴바이너에 의한 최적 위너 필터를 사용했을 때 위너의 MMSE와 샤논의 상호 정보량이 미적분관계로 연결되어 있음을 확인하는 것이며, 위너 필터의 MMSE 와 샤논의 상호 정보량이 만나는 점에서 대역 효율성의 상한과 에너지 효율성의 하한을 계산하였다. mod-${\Lambda}$ AWGN 채널 모델에 의한 적절한 성형 격자 ${\Lambda}$의 선택과 ${\alpha}$의 MMSE 추정에 의해 격자형 부호 방식이 샤논의 원래 채널 용량 극한에 미치게 됨을 확인하였다.

고속 무선 통신을 위한 적응형 터보 시공간 처리를 갖는 터보 부호화된 다중 입출력 시스템 (Turbo Coded MIMO System with Adaptive Turbo Space- Time Processing for High-Speed Wireless Communications)

  • 조동균;김상준;박주남;황금찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권9C호
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    • pp.843-850
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    • 2003
  • 터보 부호와 터보 처리는 무선 단일 입출력 통신 시스템과 마찬가지로 무선 다중 입출력 통신 시스템에서도 재귀 처리를 통하여 Shannon Limit에 근접하는 방법으로 알려져 왔다. 재귀 처리는 복호와 간섭 제거의 상호 영향을 극대화시킬 수 있으나 터보 부호는 복잡도와 내부의 복호 처리의 지연으로 인해 터보 처리에 사용되지 않고 있다. 본 논문에서는 고속 무선 통신을 위한 적응형 Turbo-PAST 처리를 갖는 터보 부호화된 다중 입출력 시스템과 효율적인 조기 정지 기법으로 E-CRC 기법을 제안한다. 시뮬레이션 결과는 Turbo-PAST가 기존 시스템보다 1.3dB 뛰어나고 제안된 E-CRC 기법은 평균 재귀 횟수 관점에서 터보 처리의 재귀를 약 1회정도 줄이는 것을 보여준다.

PR4 channel에서의 High Rate Turbo Code의 설계 (Design of High Rate Turbo Code for PR4 Channel)

  • 변남균;김종태
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.297-300
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    • 2001
  • Turbo code shows the great performance near Shannon limit on AWGN channel. Mainly, turbo code has been studied and designed for wireless digital communications. There are recent studies that applies turbo decoder on magnetic recording. Because of the limited capacity of magnetic storages, high rate turbo code is used for magnetic storages. This paper presents some issues on implementing high rate turbo code and structures for designing turbo decoder

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MAP복호기를 이용한 Turbo code 설계 (Design Turbo code with MAP decoder)

  • 박태운;조원경
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.425-428
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    • 1999
  • Turbo decoder were shown to achieve performance within 0.7㏈ of the Shannon capacity limit. This constituted a significant gain in power efficiency over other coding techniques known at the time. In this paper, Turbo code with constraint length K=4, code rate 1/3, frame size 196bits(6 tail bits), 20㎳ frame and 6bit MAP decoder is implemented using VHDL. The designed Turbo code is used for voice service. Interactions of the system are used to attain large performance improvements.

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MIMO 채널에서 고속 무선 통신을 위한 LDPC 부호를 갖는 터보 병렬 시공간 처리 시스템 (Turbo Perallel Space-Time Processing System with LDPC Code in MIMO Channel for High-Speed Wireless Communications)

  • 조동균;박주남;황금찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권10C호
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    • pp.923-929
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    • 2003
  • 터보 처리는 무선 단일 입출력 통신 시스템과 마찬가지로 무선 다중 입출력 (MIMO: multi-input multi-output)통신 시스템에서도 재귀 처리를 통하여 Shannon Limit 근접하는 방법으로 알려져 왔다. 재귀 처리는 복호와 간섭 제거의 상호 영향을 극대화시킬 수 있으나 LDPC (Low Density Parity Check) 부호는 내부의 복호 처리의 지연으로 인해 터보 처리에 사용되지 않고 있다. 본 논문에서는 고속 무선 통신을 위한 터보 병렬 시공간 처리를 갖는 LDPC 부호화된 다중 입출력 시스템을 제시하고 낮은 신호 대 잡음 비 (SNR: Signal to Noise Ratio) 에서 복호된 프레임의 신뢰도를 판정하기 위한 평균 연출력 신드롬 (ASS: Average Soft-Output Syndrom) 기법을 제안한다. 모의 실험 결과는 제시된 시스템이 기존 시스템보다 성능이 뛰어나고 제안된 ASS 기법은 낮은 SNR에서 성능저하 없이 터보 처리의 평균 재귀 횟수를 효과적으로 줄이는 것을 보여준다.

영상 정보의 LDPC 부호화 및 복호기의 FPGA구현 (LDPC Coding for image data and FPGA Implementation of LDPC Decoder)

  • 장은영
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.569-574
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    • 2017
  • 잡음이 존재하는 채널환경에서의 정보전송을 위해서는 정보의 부호화 기술이 필요하다. 오류 검출과 정정에 사용되는 여러 가지 부호화 기술 중 Shannon의 한계에 가장 근접한 부호화 기술이 저밀도 패러티 체크(Low density Parity Check :LDPC) 부호이다. LDPC 부호와 sum-product 알고리즘의 조합에 의하여 얻어지는 복호 특성은 터보 부호, RA(Repeat Accumulate) 부호의 성능에 필적하며, 부호장이 매우 긴 경우에는 이들 성능을 추월한다. 본 논문에서는 영상 정보의 LDPC 부호화와 복호화 기술 원리에 관해 설명하고, Sum-product 알고리듬을 사용하는 LDPC 복호기를 FPGA로 구현한다.

제주 정낭 채널 Code I (Jeju Jong Nang Channel Code I)

  • 이문호
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권12호
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    • pp.27-35
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    • 2012
  • 디지털 통신의 기원인 정낭(입구대문(入口大門))이 1234년부터 제주도에서 사용되어왔다. 정낭은 집의 입구에 서까래 크기 나무 3개를 돌기둥에 삽입해 집안에 사람이 있는지 유무를 알리는 통신 방식이다. 본 논문에서는 정낭의 논리적 분석을 하고 정낭 채널에 오류를 분석한다. 정낭이 잘못 놓았을 때 오류를 분석하는데 통신 시스템이 이진 대칭 채널과 비교하고, NOR 채널에서 채널 용량이 샤논 이론에 접근하는 것을 보인다.