• 제목/요약/키워드: Soft-Decision Decoding

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연판정 Reed-Solomon 리스트 디코딩을 위한 저복잡도 Interpolation 구조 (Area-efficient Interpolation Architecture for Soft-Decision List Decoding of Reed-Solomon Codes)

  • 이성만;박태근
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권3호
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    • pp.59-67
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    • 2013
  • Reed-Solomon(RS) 코드는 강력한 에러 정정 능력으로 널리 사용된다. 최근 제안된 RS 코드의 리스트 디코딩 알고리즘은 일반적인 디코더보다 더 큰 디코딩 반경을 가지며 하나 이상의 코드를 찾아낸다. 리스트 디코더는 복잡도가 매우 큰 Interpolation 단계를 포함하며 효율적인 하드웨어 설계가 필요하다. 본 논문에서는 연판정 RS 리스트 디코딩 알고리즘을 위한 효율적인 저복잡도 Interpolation 구조를 제안한다. 제안된 구조는 후보다항식의 Y 차수에 대해서는 병렬로 처리하며 X 차수에 대해서는 직렬로 처리한다. 후보다항식의 처리순서는 계수의 메모리사용의 효율성을 높이기 위하여 적응적으로 결정한다. 따라서 내부 저장공간이 최소화되며 메모리 구조와 접근이 단순해진다. 또한 제안된 구조는 각 모듈의 레이턴시가 유사하고 모듈간 스케쥴링을 최대한 중첩함으로써 높은 하드웨어 효율을 보여준다. 예제로써 (255, 239) RS 리스트 디코더를 설계하였으며 동부하이텍 $0.18{\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성하여 검증되었고 결과 최대 동작 주파수는 200MHz이고 게이트 수는 25.1K이다.

지상파 3D HDTV 전송을 위한 DVB-T2 시스템의 채널 부호의 연구 및 연판정 복호에 관한 연구 (A Study of FEC and Soft Decision Decoding of DVB-T2 Transmission System for Terrestial 3D HDTV Broadcasting)

  • 권경훈;임현호;허준
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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    • pp.268-271
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    • 2011
  • 본 논문에서는 지상파 3D HDTV 방송 서비스를 제공하기 위하여 기존의 유럽형 HDTV 방송 서비스인 DVB-T2 전송 시스템의 채널 부호군을 연구하고, 이 시스템의 외부 부호(Outer Code)로 쓰이는 BCH 부호의 경판정(Hard Decision)을 통한 복호를 연판정(Soft Decision)을 통한 복호로 수정함으로써 성능에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 또한 기존의 DVB-T2 전송시스템의 성능을 살펴보고, 이를 바탕으로 기존의 외부 부호(Outer Code)인 BCH 부호와 내부 부호(Inner Code)인 LDPC 부호의 조합을 연판정이 가능하고 복호하는 블록(Block)의 길이가 더 짧아진 BTC(Block Turbo Code)부호와 LDPC 부호와의 조합으로 바꿈으로써 기존의 DVB-T2 전송 시스템보다 블록 오류율이 낮아짐을 확인하였다.

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Turbo code를 위한 효율적인 SOVA의 구현 (Efficient Implementation of SOVA for Turbo Codes)

  • 이창우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권11C호
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    • pp.1045-1051
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    • 2003
  • Turbo code를 비롯한 concatenated code를 복호하기 위한 알고리즘 중에서 SOVA(soft output Viterbi algorithm)는 최적의 MAP(maximum a posteriori) 알고리즘이나 준최적인 Max-Log-MAP 알고리즘에 비해서 성능은 다소 떨어지는 반면에 계산량이 가장 적은 알고리즘이다. 본 논문에서는 SOVA 구현을 위한 soft decision 값을 갖는 출력 계산과 trace-back 연산을 모든 competing path에 대해서 동시에 진행함으로써 복호 시간을 줄이는 방법을 제안한다. 또한 전체 블록을 부블럭으로 나누어서 제안하는 알고리즘을 적용하여 memory를 효율적으로 사용하는 기법을 제안한다. 3GPP 표준에서 사용되는 turbo code를 이용한 성능분석 결과 제안하는 알고리즘이 기존의 SOVA 구현 기법과 동일한 결과를 보이면서 65%∼75% 정도의 계산량 만을 필요로 하는 것을 알 수 있었다.

저연산 연판정 기반의 다중 안테나 반복검출 기법 (Iterative MIMO Reception Based on Low Complexity Soft Detection)

  • 신상식;최지웅
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.61-66
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    • 2013
  • 본 논문에서는 채널부호화 다중 안테나 시스템에서 공간다중화 전송된 신호들을 효과적으로 복조하기 위한 저연산 연판정 복조 다중 안테나 반복검출 기법을 제시한다. 반복 검출기법의 경우 우수한 성능에도 불구하고 연산량의 복잡성으로 수신단에 높은 복잡도를 요청하게 된다. 이러한 복잡도 감소를 위해 차원감소 소프트 검출 기법 (DRSD)과 모든 순서 순차적 간섭 제거(AOSIC) 기법을 사용한다. 이 기법의 경우 기존 기법들에 비해 반복검출 기법의 연산량의 복잡성을 줄일 수 있으며 향상된 성능을 얻을 수 있다.

복호길이 6인 Sliding-Window를 적용한 순방향 실시간 복호기 구현 (Realization of Forward Real-time Decoder using Sliding-Window with decoding length of 6)

  • 박지웅
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권4C호
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    • pp.185-190
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    • 2005
  • IS-95와 IMT-2000 시스템에서 사용되고 있는 여러 종류의 길쌈 부호기를 부호율 1/2, 구속장 3인 길쌈 부호기로 한정하여, 비터비 복호기에 복호길이 6인 Sliding-Window와 Neural Network의 LVQ(Learning Vector Quantization)및 PVSL(Prototype Vectors Selecting Logic)을 적용하여 순방향 실시간 복호기를 구현한다. 이론적으로 제한된 AWGN 채널환경에서의 심볼 전송전력 $S/(N_{0}/2)=1$을 성능비교 조건으로 하여 순방향 실시간 복호기와 기존의 비터비 복호기의 $강\cdot연판정$ BER 성능과 하드웨어 구성을 $비교\cdot분석$하여, 본 논문에서 제시된 순방향 실시간 복호기의 BER 성능의 우수성과 비화통신의 장점 및 하드웨어 구성의 단순합을 검증하였다.

블록부호의 트렐리스를 이용한 MAP 알고리즘 및 연접부호의 성능분석 (Performance Analysis of MAP Algorithm and Concatenated Codes Using Trellis of Block Codes)

  • 백동철;양경철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권6A호
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    • pp.905-912
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    • 1999
  • 본 논문에서는 블록부호를 트렐리스상에서 구현하여 블록부호의 연판정 복호 알고리즘인 MAP 복호 알고리즘을 유도하였다. 또한 트렐리스상의 연판정 복호법인 비터비 알고리즘과 MAP 알고리즘을 사용한 모의실험을 통해 그 성능을 분석하였다. 그리고 비교적 간단한 블록부호인 해밍부호를 구성부호로 사용하여 다양한 형태의 직렬연접부호와 병렬연접부호에 대한 성능분석을 수행하였다. 모의실험 결과 블록부호에 연판정 복호 알고리즘을사용한 경우는 경판정 복호 알고리즘에 비해 높은 부호화 이득을 가짐을 알 수 있었다. 또한 구성부호로 블록부호를 사용하는 연접부호의 모의실험을 수행한 결과 반복복호함으로써 우수한 성능을 가진 연접부호를 얻을 수 있음을 검증하였다.

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Accelerating Soft-Decision Reed-Muller Decoding Using a Graphics Processing Unit

  • Uddin, Md. Sharif;Kim, Cheol Hong;Kim, Jong-Myon
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.369-378
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    • 2014
  • The Reed-Muller code is one of the efficient algorithms for multiple bit error correction, however, its high-computation requirement inherent in the decoding process prohibits its use in practical applications. To solve this problem, this paper proposes a graphics processing unit (GPU)-based parallel error control approach using Reed-Muller R(r, m) coding for real-time wireless communication systems. GPU offers a high-throughput parallel computing platform that can achieve the desired high-performance decoding by exploiting massive parallelism inherent in the algorithm. In addition, we compare the performance of the GPU-based approach with the equivalent sequential approach that runs on the traditional CPU. The experimental results indicate that the proposed GPU-based approach exceedingly outperforms the sequential approach in terms of execution time, yielding over 70× speedup.

5 ㎓대 IEEE 802.11a WLAN 시스템의 성능향상을 위한 블록터보코드(Block Turbo Code)의 응용 (Application of Block Turbo Code for Improving the Performance of 5 ㎓ IEEE 802,11a WLAN System)

  • 김한종;이병남
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.21-28
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    • 2004
  • 본 논문에서는 5 ㎓대 IEEE 802.11a WLAN 시스템의 채널 부호화와 복호화 방법으로 길쌈부호기(con-volutional code)와 연판정(soft decision) 비터비 복호기를 사용하는 기존의 방식 대신에 에러정정 능력을 높이기 위하여 송신단에서는 블록터보코드(Block Turbo Code)를 사용하여 채널을 부호화를 하고 수신단에서는 반복(iterative) 복호 알고리즘을 사용하여 복호하는 방법을 WLAN 시스템에 적용시킨 시스템 모델을 제안하고 성능을 비교 분석한다. 실험 결과 기존의 방법보다 본 논문에서 제안한 방법을 WLAN 시스템에 적용 시각 전송속도에 따라 2.5 ㏈∼3.5 ㏈의 성능효과를 보였다.

부호화된 4+12+16 APSK를 위한 근사화된 연판정 디매핑 알고리즘 (Approximated Soft-Decision Demapping Algorithm for Coded 4+12+16 APSK)

  • 이재윤;장연수;윤동원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37A권9호
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    • pp.738-745
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    • 2012
  • 본 논문에서는 부호화된 4+12+16 APSK에 대하여 낮은 복잡도를 갖는 근사화된 연판정 디매핑 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘을 도출하기 위해 4+12+16 APSK의 결정 경계를 근사화하고, 그 근사화된 결정 경계로부터 각 비트에 대한 LLR 값을 계산한다. 새롭게 제안된 알고리즘은 기존의 max-log 알고리즘보다 곱셈 계산 수를 상당히 줄여 수신기 복잡도를 크게 낮출 수 있으며, 낮은 복잡도로 인한 BER 성능 열화를 약 1.1dB 이하로 줄일 수 있다.

공간다중화 MIMO 시스템을 위한 효율적 계산량의 신호검출 기법 (A Computationally Efficient Signal Detection Method for Spatially Multiplexed MIMO Systems)

  • 임태호;김재권;이주현;윤상보;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권7C호
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    • pp.616-626
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    • 2007
  • 무선통신 채널에서 높은 전송 속도를 가능하게 하는 공간다중화 MIMO 시스템 수신부에서 다중화된 신호를 검출하는 것은 어려운 작업이며, 최근 다양한 신호검출 기법들이 개발되어졌다. 다양한 신호검출 기법 중 maximum likelihood detection with QR decomposition and M-algorithm (QRM-MLD), sphere decoding (SD)과 같은 기존 기법들은 maximum likelihood (ML)기법과 유사한 성능을 가진 것으로 보고되었다. 본 논문에서는 ML 기법과 거의 동일한 성능을 가지면서 낮은 연산복잡도를 보이는 새로운 신호검출 기법을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안된 기법은 ML 기법과 거의 동일한 성능을 보이면서 MMSE-OSIC와 유사한 연산복잡도를 가지는 것을 보인다. 또한 기존의 QRM-MLD, SD 기법들의 경우 hard decision 후 추가적인 연산을 통해 soft decision을 위한 log likelihood ratio(LLR) 값을 생성하는 반면, 제안된 기법에서는 추가적인 연산 없이 LLR 값을 성공적으로 생성할 수 있음을 보인다.