• 제목/요약/키워드: Turbo codes

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가시광 통신 시스템을 위한 반복 복호 알고리즘 (Iterative Decoding Algorithm for VLC Systems)

  • 구성완;김진영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.2766-2770
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    • 2009
  • 최근에 그린 IT기술이 온실 효과, 자원의 재활용 등의 문제들로 주목받고 있다. 본 논문에서는 보다 개선된 성능을 얻기 위해서 터보 부호화된 가시광 통신 시스템을 제안한다. 본 논문에서는 정보 손실을 줄이기 위해 사용되는 터보 부호 기술을 사용하였고 복호 알고리즘으로 Log MAP 알고리즘과 SOVA를 사용하여 비교 분석하였다. 그 결과, 터보 부호 기술로 약 5[dB] 이상의 성능이 개선됨을 알 수 있었다.

위성 통신에서의 반복 복호 기법 (Iterative Decoding far a Satellite Broadcasting Channel)

  • 이재선;박재성;이병무;김진영
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.309-313
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    • 2009
  • In this paper, the network performance of a turbo coded optical code division multiple access (CDMA) system with cross-layer, which is between physical and network layers, concept is analyzed and simulated. We consider physical and MAC layers in a cross-layer concept. An intensity-modulated/direct-detection (IM/DD) optical system employing pulse position modulation (PPM) for satellite broadcasting communications is considered. In order to increase the system performance, turbo codes composed of parallel concatenated convolutional codes (PCCCs) is utilized. The network performance is evaluated in terms of bit error probability (BEP). From the simulation results, it is demonstrated that turbo coding offers considerable coding gain with reasonable encoding and decoding complexity. Also, it is confirmed that the performance of such an optical CDMA network can be substantially improved by increasing the interleaver length and the number of iterations in the decoding process. The results of this paper can be applied to implement the satellite broadcasting communications.

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Cross-layer 개념을 바탕으로 한 광 CDMA 시스템을 위한 Delay-Throughput 분석 (Delay-Throughput Analysis Based on Cross-Layer Concept for Optical CDMA Systems)

  • 김윤현;김승종;오영철;이성춘;김진영
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.314-319
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    • 2009
  • In this paper, the network performance of a turbo coded optical code division multiple access (COMA) system with cross-layer, which is between physical and network layers, concept is analyzed and simulated We consider physical and MAC layers in a cross-layer concept. An intensity-modulated/direct-detection (IM/DD) optical system employing pulse position modulation (PPM) is considered In order to increase the system performance, turbo codes composed of parallel concatenated convolutional codes (PCCCs) is utilized. The network performance is evaluated in terms of bit error probability (BEP). From the simulation results, it is demonstrated that turbo coding offers considerable coding gain with reasonable encoding and decoding complexity. Also, it is confirmed that the performance of such an optical COMA network can be substantially improved by increasing the interleaver length and the number of iterations in the decoding process. The results of this paper can be applied to implement the indoor optical wireless LANs.

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Iterative Multiple Symbol Differential Detection for Turbo Coded Differential Unitary Space-Time Modulation

  • Vanichchanunt, Pisit;Sangwongngam, Paramin;Nakpeerayuth, Suvit;Wuttisittikulkij, Lunchakorn
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제10권1호
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    • pp.44-54
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    • 2008
  • In this paper, an iterative multiple symbol differential detection for turbo coded differential unitary space-time modulation using a posteriori probability (APP) demodulator is investigated. Two approaches of different complexity based on linear prediction are presented to utilize the temporal correlation of fading for the APP demodulator. The first approach intends to take account of all possible previous symbols for linear prediction, thus requiring an increase of the number of trellis states of the APP demodulator. In contrast, the second approach applies Viterbi algorithm to assist the APP demodulator in estimating the previous symbols, hence allowing much reduced decoding complexity. These two approaches are found to provide a trade-off between performance and complexity. It is shown through simulation that both approaches can offer significant BER performance improvement over the conventional differential detection under both correlated slow and fast Rayleigh flat-fading channels. In addition, when comparing the first approach to a modified bit-interleaved turbo coded differential space-time modulation counterpart of comparable decoding complexity, the proposed decoding structure can offer performance gain over 3 dB at BER of $10^{-5}$.

다중심벌 검파를 사용한 터보 트렐리스 부호화 변조 (Turbo Trellis Coded Modulation with Multiple Symbol Detection)

  • 김종일
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.105-114
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    • 2000
  • 본 논문에서는 다중 심벌 검파를 터보 트렐리스 부호화 변조에 적용하여 대역폭 효율을 높일 수 있는 채널 코딩 방식을 제안하고 또한 다중 심벌 검파를 수행하는 터보 트켈리스 부호화 변조의 MAP 알고리듬을 설계한다. 터보 코드는 낮은 SNR에서 아주 좋은 BER 성능을 얻을 수 있다. 이은 두 개의 콘볼류션 부호화기와 인터리버에 의해 구성된다. TCM은 코드워드사이의 유클리드 거리를 최대화시킴으로써 코딩과 변조를 동시에 수행하는 방식이다. 터보 트렐리스 부호화 변조는 비터비혹은 symbol-by-symbol MAP 알고리듬에 의해 디코딩 될 수 있다. 그러나 본 논문에서는 다중 심벌검파를 수행하기 위해 1차 및 그 이상의 위상차를 이용한 유클리드 거리를 가지 메트릭으로 사용하는 터보 트렐리스 부호화 변조의 MAP 알고리듬을 설계한다 본 연구는 같은 SNR에서 좀 더 향상된 BER 성능을 얻을 수 있다는 것을 보여준다.

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A Study on a concatenated RS code and Turbo code for OFDM system over burst noise channel

  • Choi Sang Min;Moon Byung Hyun;Park Jong Soo
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.649-652
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    • 2004
  • In this paper, a concatenated RS and Turbo code is proposed for OFDM system over burst error channel. The concatenated code used in this study is a RS(255,2D2) code and a rate 1/2 turbo code. The turbo code uses 2 recursive systematic convolutional (RSC) code as the constituent codes and the parity bit are punctured to get the desired code rate. It is shown by simulation that the conventional OFDM system fails when there exists burst noise. The concatenated RS and turbo code obtains at least 5dB gain over the turbo code at the bit error probability of $10^{-3}$.

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The Concatenated Coding Scheme for OFDM system over burst noise channel

  • Byung-Hyun, Moon;Sang-Min, Choi
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.17-22
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    • 2004
  • In this paper, a concatenated RS and Turbo code is proposed for OFDM system over burst error channel. The concatenated code used in this study is a RS(255,202) code and a rate 1/2 turbo code. The turbo code uses 2 recursive systematic convolutional (RSC) code as the constituent codes and the parity bit are punctured to get the desired code rate. It is shown by simulation that the conventional OFDM system fails when there exists burst noise. The concatenated RS and turbo code obtains at least 5dB gain over the turbo code at the bit error probability of 10/sup -3/.

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LLR 최대부호변화를 적용한 터보부호의 효율적인 반복중단 알고리즘 (Efficient stop criterion algorithm of the turbo code using the maximum sign change of the LLR)

  • 심병섭;정대호;임순자;김태형;김환용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권5호
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    • pp.121-127
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    • 2006
  • 터보부호는 가산성 백색 가우시안 잡음(AWGN) 채널 환경에서 반복적인 복호 알고리즘을 사용함으로써 반복복호가 진행됨에 따라 BER 성능이 샤논 한계에 근접하는 성능을 보이는 오류정정 방식으로 알려져 있다. 그러나 터보부호의 복호과정에서 반복 횟수가 증가하게 되면 BER 성능은 향상되지만 다양한 채널환경에서 SNR이 증가할 때 무의미한 반복이 이루어진다. 그러므로 복호 지연이 증가하고 실시간 처리가 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해서는 적절한 반복 후 중단시킬 수 있는 새로운 알고리즘이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 복호기의 연판정 출력인 LLR 부호 변화의 최대값을 설정하여 최대값 이전의 부호변화가 발생하면 반복복호를 중단하여 BER의 손실없이 평균 반복복호 횟수를 감소시킬 수 있는 새로운 반복중단 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘에 대한 모의실험 결과, 제안된 반복중단에 의한 BER 성능은 제안된 알고리즘과 기존의 알고리즘 모두 거의 차이가 없었다. 하지만 평균 반복복호 횟수는 기존의 반복중단 알고리즘에 비해서 효과적으로 감소시킬 수 있었다.

반복부호의 멀티레벨 변조방식 적용을 위한 비트분리 알고리즘 (Bit Split Algorithm for Applying the Multilevel Modulation of Iterative codes)

  • 박태두;김민혁;김남수;정지원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권9호
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    • pp.1654-1665
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    • 2008
  • 본 논문에서는 대표적인 반복 부호 알고리즘인 터보 부호, LDPC부호 TPC 등 세 가지 알고리즘에 대해 8PSK 이상의 다치 변조 방식 적용을 위해 수신단에서 비트 분리 방법을 제시한다. 수신된 I, Q 심볼만을 이용하여 세 비트 이상의 비트를 분리하기 위한 LLR 방식에 기초를 하여 LLR 방식의 단점인 복잡도를 개선하기 위해 Euclidean, MAX, sector, center focusing 방식에 대해 검토하였으며, 세 가지 반복 부호에 대해 최적의 비트 분리 방법을 제시하였다. 또한 DVB-S2에 적용되는 double ring 구조의 16-APSK, 지상파 DMB에 적용되는 격자구조의 16-QAM 방식에 대해 최적의 비트 분리 방법을 제시하였다.

수중 음향 채널에서 터보 복호기의 채널 신뢰도 추정에 관한 연구 (A study on channel reliability estimation of turbo decoder for underwater acoustic channel)

  • 정현우;정지원;김인수
    • 한국음향학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.410-418
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    • 2022
  • 터보 부호화 같은 반복 부호에서 채널 신뢰도 추정은 시변하는 수중 음향 채널에서 성능 향상을 위한 중요한 요소로서, 부정확한 채널 신뢰도 추정은 오히려 성능을 더욱 악화시킨다. 따라서 본 논문에서는 시변 수중 음향 채널에서 부호화율 1/3을 가지는 터보 부호화된 Frequency Shift Keying(FSK) 신호의 최적의 채널 신뢰도 추정 방식을 분석하였다. 추정(Estimation Bit Error Rate, E-BER) 알고리즘은 복호된 데이터를 재부호화시켜 수신된 신호와의 차이를 산정하는 방식이며, 채널 신뢰도의 변화에 따른 E-BER을 구하여 최적의 채널 신뢰도를 결정할 수 있다. 성능 분석을 위해 문경의 호수에서 거리 300 m ~ 500 m의 이동성 실험을 하였으며, 데이터를 복호하지 못하는 패킷에 대해 최적의 채널 신뢰도를 추정하여 적용한 결과, 모두 복호하였음을 확인하였다.