• 제목/요약/키워드: code complexity

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하드웨어 공유를 이용한 파라미터화된 비터비 복호기 설계 (A Design of Parameterized Viterbi Decoder using Hardware Sharing)

  • 박상덕;전흥우;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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    • pp.93-96
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    • 2008
  • 부호화율과 구속장을 선택적으로 지정할 수 있는 다중 표준용 파라미터화된 비터비 복호기의 효율적인 설계에 대해 기술한다. 설계된 비터비 복호기는 부호화율 1/2과 1/3, 구속장 7과 9를 지원하여 4가지 모드로 동작하도록 파라미터화된 구조로 설계되었으며, 각 동작모드에서 공통으로 사용되는 블록들의 공유가 극대화되는 회로구조를 적용하여 면적과 전력소모가 최소화되도록 하였다. 또한, one-point 역추적 알고리듬에 최적화된 ACCS (Accumulate-Subtract) 회로를 적용하여 완전 병렬구조에 비해 ACCS 회로의 면적을 약 35% 감소시켰다. 설계된 비터비 복호기 코어는 0.35-um CMOS 셀 라이브러리로 합성하여 79,818 게이트와 25,600비트의 메모리로 구현되었으며, 70 MHz 클록으로 동작하여 105 Mbps의 성능을 갖는다.

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반복 복호 횟수 감소를 통한 저전력 LDPC 복호기 설계 (Design of a Low-Power LDPC Decoder by Reducing Decoding Iterations)

  • 이준호;박창수;황선영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권9C호
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    • pp.801-809
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    • 2007
  • LDPC 부호는 4G 이동통신 시스템에 적합한 오류 정정 부호이다. 그러나 알고리듬의 특성상 좋은 BER 성능을 위해서는 반복 복호에 의한 많은 연산량이 요구된다. 본 논문에서는 복호지연과 전력 소모에 대한 복호기의 성능을 증가시키기 위하여 반복 복호 횟수를 줄이는 알고리듬에 대하여 제안한다. 제안된 알고리듬은 현재 LLR 복호값과 이전 LLR 복호값 사이의 변화를 측정하고 변화 방향을 예측하며, 패리티 검사식을 만족시켜 수렴속도를 높이도록 LLR 값의 sign 비트를 반전시킨다. 실험결과, 제안한 방법은 BER 성능의 감소 없이 반복 복호 횟수를 약 33% 정도 줄이는 것이 가능하며 감소된 반복 복호 횟수에 비례하여 소모 전력도 감소시킬 수 있다.

단일 반송파 주파수 영역 등화 시스템을 위한 공통 위상 추적 기법 연구 (Study on Common Phase Offset Tracking Scheme for Single Carrier System with Frequency Domain Equalization)

  • 김영제;박종훈;조정일;조형원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권11C호
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    • pp.641-648
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    • 2011
  • 주파수 영역 등화 기법은 다중 반송파 시스템의 대표적 특정으로 단일 탭의 채널 등화로 인한 낮은 구현 복잡도의 장점을 갖는다. SC-FDE (single carrier frequency domain equalization) 시스템은 단일 반송파 시스템에서 주파수 영역 등화 기법을 채택하고, 지연 확산에 대한 강점을 갖기 위해 CP(cyclic prefix)를 포함한 형태의 구조를 갖는다. 단일 반송파 시스템에서 동기 및 등화기를 거친 후 잔존하는, 공통 위상 오프셋 성분을 제거해야만 한다. 공통 위상 오프셋 성분은 송수신기 간 반송파 주파수 생성 시 발생하는 성분이기 때문에 이 오프셋이 큰 경우 성능 열화의 원인이 된다. 본 논문에서는 SC-FDE 시스템에서 공통 위상 오프셋 성분을 주파수 영역에서 보정하는 기법을 제안하였다. 동기 획득 및 등화를 위한 훈련 신호는 자기 상관관계 특성이 우수한 CAZAC (constant amplitude zero autocorrelation code) 시퀀스를 채택하였다. 제안한 공통 위상 오프셋 추적 성능은 컴퓨터 모의실험을 통해 평균 제곱 오차 (mean square error, MSE) 성능을 통해 확인하였고, 그 성능이 시간 영역에서 보정하는 것과 유사한 MSE 성능을 갖는 것을 확인하였다.

8 안테나 인터리브 시스템을 위한 준직교 시공간 블록 부호 TBH의 부분 간섭 제거 그룹 복호 알고리즘 (8 Antenna Interleaved Quasi Orthogonal Space Time Block Code TBH with PIC Group Decoding)

  • 이문호;이미성;;박주용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권8호
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    • pp.7-14
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    • 2011
  • 본 논문에서는 선형 분산 시공간 블록 부호(STBC)의 부분간섭 제거(PIC) 그룹 복호와 인터리브 준직교 시공간 블록 부호인 TBH와 Jafakhani의 $8{\times}8$ 행렬을 위한 부분 간섭 제거 그룹 복호를 제안한다. 수신기에서 사용하여 최대 다이버시티를 달성할 수 있는 부분간섭제거 그룹 복호는 시공간 블록 부호(STBC)에 포함된 심벌을 몇몇의 그룹으로 나누고, 선형 부분 간섭 제거가 이루어진 후에 개별적으로 각 그룹에 대한 복호를 진행한다. 이는 단일 그룹에 포함된 모든 심벌을 한꺼번에 복호하는 최대 우도(ML) 복호와 제로포싱(ZF) 후에 독립적인 하나의 심벌을 갖는 각 그룹에 대해 개별적으로 복호를 하는 제로포싱(ZF) 복호의 중간형태로 볼 수 있다. 부분 간섭 그룹 복호는 그룹의 심벌의 수를 선택함으로써 복잡도와 성능 간의 타협점(tradeoff)을 조절할 수 있는 프레임워크(framework)를 제공한다. 본 논문에서 제안한 부분 간섭 제거 그룹 복호를 통하여 복잡도를 상당히 감소시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

Multirate를 위한 이동국 Rake Finger의 성능 개선에 관한 연구 (A Study on Performance Improvement of Mobile Rake Finger for Multirate)

  • 김종엽;이선근;박형근;김환용
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권12호
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    • pp.66-74
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    • 2001
  • IMT-2000의 무선접속 기술 요소 중 multirate을 위한 Multi-Code(MC) CDMA 시스템의 이동국 Rake 수신기는 다수의 채널로 전송된 신호들을 동시에 복조해야 하므로 Rake Finger에서 트래픽 채널을 복조하는 데이터 상관기의 수가 왈쉬 코드 채널의 수만큼 증가하게 되어 신호처리의 복잡도가 증가되는 단점을 갖게 된다. 본 논문에서는 데이터 상관기들의 증가로 인한 데이터 처리시간 지연을 감소시키기 위해 Walsh Switch, 공유 accumulator, 그리고 파이프라인 FWHT(Fast Walsh Hadamard Transform) 알고리즘을 적용한 새로운 Rake Finger 구조를 제안했다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 왈쉬 코드 채널의 수 에 대한 데이터 상관기의 연산 동작 수는 512 additions에서 160 additions로 약 3.2배 감소하였고, Rake Finger의 데이터 처리시간은 110,696[ns]에서 90,496[ns]로 18.3% 감소하였음을 확인하였다.

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IEEE 802.11n용 다중모드 layered LDPC 복호기 (Multi-mode Layered LDPC Decoder for IEEE 802.11n)

  • 나영헌;신경욱
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권11호
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    • pp.18-26
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    • 2011
  • 본 논문에서는 IEEE 802.11n 무선 랜 표준의 3가지 블록길이(648, 1296, 1944)와 4가지 부호율(1/2, 2/3, 3/4, 5/6)을 지원하는 다중모드 LDPC 복호기를 설계하였다. 하드웨어 복잡도를 고려하여 layered 복호방식의 블록-시리얼(부분병렬) 구조로 설계 되었으며, 최소합 알고리듬의 특징을 이용한 검사노드 메모리 최소화 방법을 고안하여 적용함으로써 기존방법에 비해 검사노드 메모리 용량을 47% 감소시켰다. Matlab 모델링과 시뮬레이션을 통해 고정소수점 비트 폭이 LDPC 복호기의 복호성능에 미치는 영향을 분석하고, 이를 통해 최적의 하드웨어 설계조건을 도출하여 반영하였다. 설계된 회로는 FPGA 구현을 통해 하드웨어 동작을 검증하였으며, 0.18-${\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 약 219,100 게이트와 45,036 비트의 메모리로 구현되었고, 50 MHz@2.5V로 동작하여 164~212 Mbps의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.

LS-DYNA3D 및 ABAQUS/Explicit Code를 이용한 사용후 핵연료 운반용기의 자유낙하 충격특성연구 (A Study on the Free Drop Impact Characteristics of Spent Nuclear Fuel Shipping Casks by LS-DYNA3D and ABAQUS/Explicit Code)

  • 최영진;김승중;김용재;이재형;이영신
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.43-49
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    • 2005
  • 방사선물질을 수송하기 위한 용기는 가상 사고조건에서도 안전해야만 한다. 운반용기 설계요구조건은 실험 및 유한요소 해석을 통해 구조적 건전성을 확보하여야 한다. 최근에는 실험보다 유한요소해석을 이용한 방법이 상대적으로 비용이 적기 때문에 주로 사용된다. 그러나 기계적인 반응이 복잡하기 때문에 프로그램을 적용하는 사용자의 방법에 의해 결과가 결정되고 해석하는 동안 여러가지 문제를 발생시킬 수 있다. 본 논문에서, 유한요소해석은 LS-DYNA3D와 ABAQUS/Explicit을 이용하여 운반용기의 9m 자유낙하충격실험에 대한 해석기술과 여러가지 손상을 갖는 경우를 발견하기 위해 연구하였다. 운반용기의 각각의 경우를 비교하고 사용후 핵연료 운반용기의 낙하 실험에 대해서 신뢰할 수 있는 비교적 간단한 해석 기술을 제안하였다.

Joint Space-time Coding and Power Domain Non-orthogonal Multiple Access for Future Wireless System

  • Xu, Jin;Ding, Hanqing;Yu, Zeqi;Zhang, Zhe;Liu, Weihua;Chen, Xueyan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권1호
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    • pp.93-113
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    • 2020
  • According to information theory, non-orthogonal transmission can achieve the multiple-user channel capacity with an onion-peeling like successive interference cancellation (SIC) based detection followed by a capacity approaching channel code. However, in multiple antenna system, due to the unideal characteristic of the SIC detector, the residual interference propagated to the next detection stage will significantly degrade the detection performance of spatial data layers. To overcome this problem, we proposed a modified power-domain non-orthogonal multiple access (P-NOMA) scheme joint designed with space-time coding for multiple input multiple output (MIMO) NOMA system. First, with proper power allocation for each user, inter-user signals can be separated from each other for NOMA detection. Second, a well-designed quasi-orthogonal space-time block code (QO-STBC) was employed to facilitate the SIC-based MIMO detection of spatial data layers within each user. Last, we proposed an optimization algorithm to assign channel coding rates to balance the bit error rate (BER) performance of those spatial data layers for each user. Link-level performance simulation results demonstrate that the proposed time-space-power domain joint transmission scheme performs better than the traditional P-NOMA scheme. Furthermore, the proposed algorithm is of low complexity and easy to implement.

시공간 트렐리스 부호화 CDMA 시스템의 최적, 준최적 복호 방식과 성능 연구 (Optimum and Sub-optimum Decoding Methods of Space-Time Trellis Coded Code Division Multiple Access Systems)

  • 기영민;김동구
    • 한국항행학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.130-137
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    • 2002
  • 본 논문은 STTC(Space-Time Trellis Codes)의 디버시티 이득과 부호화 이득을 그대로 유지하면서, 다중 경로 페이딩 채널 환경에서의 성능 열화에 대한 면역성을 가진 STTC CDMA시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 STTC시스템에 PN(Pseudo Noise) 부호의 확산, 역확산 과정을 추가하여 구성할 수 있다. 다중 경로 페이딩 채널 환경에서 제안된 시스템은 다중 경로 신호를 검출한 후, PRC(Principal Ratio Combining)를 하고 복호하는 방식을 사용하고 있다. 컴바이닝과 복호 방식에 따라 모든 신호들을 ML 복호하는 최적의 복호 방식, 각각의 수신 안테나 별로 다중 경로 신호를 단순히 합하여 복호하는 방식, 각각의 수신 안테나 별로 다중 경로 신호를 PRC한 후 복호하는 방식, 그리고, 모든 수신 신호들을 PRC한 후 복호하는 방식이 있다. 이 방식들은 복잡도에 비례하여 좋은 성능을 보이며 4가지 방식들 모두 다중 경로 페이딩 채널 환경에서 발생하는 정정할 수 없는 오류율(irreducible error rate)을 제거함을 알 수 있다.

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준직교 공간시간 블록부호를 적용한 32×32 전율 대규모 MIMO 시스템 (32×32 Full-Rate Massive MIMO Using Quasi-Orthogonal Space-Time Block Code (QOSTBC))

  • 킨자치윈;정연호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.507-513
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    • 2015
  • 본 논문은 최대 32개의 송수신 안테나를 사용하는 준직교 공간시간 블록부호 (QOSTBC) 를 적용한 대규모 MIMO 시스템을 제안한다. QOSTBC 는 전송율 및 복호 복잡성에 있어서 장점을 가지고 있으며 2개 이상의 송수신 안테나를 적용한 MIMO 시스템에서는 중요한 전송다이버시티 기술이다. 대규모 MIMO 는 매우 많은 송수신 안테나를 적용한 MIMO 시스템이며 최소한 15개 이상의 안테나를 적용하여야 한다. 본 논문은 다양한 안테나 구성 ($2{\times}2$, $4{\times}4$, $8{\times}8$, $16{\times}16$, $32{\times}32$) 으로 QOSTBC를 적용한 대규모 MIMO를 제안하며 BPSK 변조를 적용하여 성능을 분석하였다. 기존 대규모 MIMO 시스템과 비교하여 QOSTBC를 적용한 대규모 MIMO 에서는 송수신 안테나 개수 증가에 따른 다이버시티 이득이 증가하면서 높은 성능 개선 효과를 확인할 수 있었다.