Xiao, Hanshen;Garg, Hari Krishna;Hu, Jianhao;Xiao, Guoqiang
ETRI Journal
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제38권2호
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pp.326-336
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2016
We propose and describe new error control algorithms for redundant residue number systems (RRNSs) and residue number system product codes. These algorithms employ search techniques for obtaining error values from within a set of values (that contains all possible error values). For a given RRNS, the error control algorithms have a computational complexity of $t{\cdot}O(log_2\;n+log_2\;{\bar{m}})$ comparison operations, where t denotes the error correcting capability, n denotes the number of moduli, and ${\bar{m}}$ denotes the geometric average of moduli. These algorithms avoid most modular operations. We describe a refinement to the proposed algorithms that further avoids the modular operation required in their respective first steps, with an increase of ${\lceil}log_2\;n{\rceil}$ to their computational complexity. The new algorithms provide significant computational advantages over existing methods.
This paper describes design of a (32, 28) Reed Solomon decoder for optical compact disk with double error detecting and correcting capability. A variety of error correction codes(ECCs) have been used in magnetic recordings, and optical recordings. Among the various types of ECCs, Reed Solomon(RS) codes has emerged as one the most important ones. The most complex circuit in the RS decoder is the part for finding the error location numbers by solving error location polynomial, and the circuit has great influence on overall decoder complexity. We use RAM based architecture with Euclid's algorithm, Chien search algorithm and Forney algorithm. We have developed VHDL model and peformed logic synthesis using the SYNOPSYS CAD tool. The total umber of gate is about 11,000 gates.
A concatenated coding system using a binary code as the inner code and a nonbinary code as the outer code has been constructed for the purpose of error correction. The complexity of a conventional coding system grows exponentially as the code length of a block code becomes longer. To reduce the complexity for ling code, an effective communication system has been proposed by cascading two codes-binary and norbinary codes. Using a parallel-to-serial circuit and a serial-to-parallel circuit, the concatenated coding system has been designed and constructed by empolying a (7,3) burst error correcting code as the inner code and a (7,3) Reed-Solomon code as the outer code. This system has been simulated and tested using a micro-computer. For the (49,9) concatenated coding system, the error probability of the channel has been evaluated and compared to different coding systems.
Alahmadi, Adel;Alkenani, Ahmad;Kim, Jon-Lark;Shi, Minjia;Sole, Patrick
대한수학회보
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제54권2호
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pp.497-505
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2017
The rank over a finite field of the adjacency matrix of a directed strongly regular graph is studied, with some applications to the construction of linear codes. Three techniques are used: code orthogonality, adjacency matrix determinant, and adjacency matrix spectrum.
본 논문에서 다양한 블록 크기를 가지는 완전 차집합군을 이용하여 불규칙 준순환 패리티 체크 부호를 생성하는 방법을 제안한다. 제안하는 부호는 기존의 설계방법들에 비해 부호율, 부호 길이, 차수 분포 측면에서 다양한 값들을 가질 수 있다는 장점을 보인다. 또한 랜덤한 방법으로 설계하기 힘든 매우 짧은 길이의 부호를 체계적으로 설계할 수 있다. 모의실험을 통해 제안하는 부호의 오류 정정 성능을 검증한다.
미래의 고품질 통신 시스템을 위해서는 더욱 강력한 오류제어기법과 메시지 심볼 당 비트수의 증가가 요구되고 있다. 멀티미디어 데이터에서 메시지 비트들은 서로 다른 중요도를 가질 수 있다. 그러므로 이 경우, EEP(equal error protection) 보다는 UEP(unequal error protection)를 사용하는 것이 더 효과적일 수 있다. 그리고 LDPC(low-density parity check) 부호는 Shannon 한계에 근접하는 우수한 성능을 보인다. 따라서 본 논문에서는 고품질 메시지 데이터에 대한 LDPC 부호의 UEP 효과를 분석한다. MSE(mean square error)와 BER(bit error rate)과 심볼당 비트수의 관계를 이론적으로 분석하고 모의실험을 통하여 증명한다. 이를 위하여 전체 메시지비트를 중요도에 따라 두 그룹으로 나눈 후 전체 부호율과 부호어 길이를 고정시키고 각 그룹의 메시지 비트수를 변화시켜가며 모의실험을 통하여 UEP 성능을 나타내었다. 이 결과를 통하여 심볼당 비트수, 전체 메시지비트에서 각 그룹의 비율, 그리고 각 그룹의 보호정도에 따른 LDPC 부호의 UEP 성능을 분석하였다.
최근 엄청난 계산 능력을 보여주는 양자 컴퓨터와 정보 접근성이 높고 비용이 낮은 클라우드 컴퓨팅에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 양자 컴퓨터의 경우 양자오류정정부호가 필수적이며, 클라우드 컴퓨팅의 경우 보안성 및 계산성을 확보하기 위해 동형암호가 사용될 수 있다. 각각 다른 목적을 위해 사용되는 이 두 기법은 서로 비슷한 가정을 바탕으로 하고 있어, 양자오류정정부호를 기반으로 동형암호를 구성하는 연구들이 진행되어왔다. 따라서 본 논문에서는 일반적인 양자오류정정부호를 변형하여 동형암호적 양자정보처리가 가능한 기법을 제시한다. 기존의 양자오류정정부호를 이용한 동형암호기법의 경우 부호를 사용하였지만 오류정정 능력이 전혀 없는데 반해, 제시한 양자오류정정부호 기법을 사용하면 동형암호적 양자정보처리가 가능하면서도, 동시에 양자오류정정부호 본연의 기능인 양자정보의 연산, 저장 중의 오류를 정정할 수 있는 장점이 존재한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권6호
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pp.2648-2668
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2016
Modern mobile devices are equipped with various accelerated processing units to handle computationally intensive applications; therefore, Open Computing Language (OpenCL) has been proposed to fully take advantage of the computational power in heterogeneous systems. This article introduces a parallel software decoder of Low Density Parity Check (LDPC) codes on an embedded heterogeneous platform using an OpenCL framework. The LDPC code is one of the most popular and strongest error correcting codes for mobile communication systems. Each step of LDPC decoding has different parallelization characteristics. In the proposed LDPC decoder, steps suitable for task-level parallelization are executed on the multi-core central processing unit (CPU), and steps suitable for data-level parallelization are processed by the graphics processing unit (GPU). To improve the performance of OpenCL kernels for LDPC decoding operations, explicit thread scheduling, vectorization, and effective data transfer techniques are applied. The proposed LDPC decoder achieves high performance and high power efficiency by using heterogeneous multi-core processors on a unified computing framework.
본 논문에서는 random 및 burst 에러를 동시에 정정할 수 있는 순환 곱셈 로드를 실현하였다. 우선 두 코드의 곱을 실현하는 방법을 제시하였고, (7, 4)순환 Hamming 코드와 (3,1)순환 꼬드를 이용하여 실제로 하드웨어를 구현하였다. 시스템은 인코더와 디코더 그리고 인터줴이스 회로로 구성하였고 마이크로 컴퓨터를 이용하여 실험을 하였다. 인코더는 각 부 코드의 인로더에 지연 소자만 넣어 실현하였고, 디로더는 가장 간단한 디로딩 방식인 에러 trapping 디코더를 cascade 연결하여 실현하였다. 본 연구의 결과로서 이 순환 곱셈 코드는 디로딩이 쉽고, 4개의 random 에러와 burst 길이 8인 에러를 정정할 수 있으며, 성능은 일반 순환 코드보다 102∼103 정도 좋음을 알 수 있었다.
단백질의 기능을 유추할 수 있는 중요한 정보중의 하나는 단백질이 존재하는 세포내 위치이다. 최근에는 하나의 단백질이 동시에 존재하는 여러 세포내 위치를 예측하는 연구가 활발하다. 본 논문에서는 단백질이 존재하는 세포내의 다중위치를 예측하기 위해서 레이블 멱집합 방법을 개선한다. 레이블 멱집합 방법으로 분류한 다중위치들을 예측 확률에 따라 결합하여 최종적인 다중레이블로 분류한다. 각 다중위치에 대한 정확한 확률적 기여를 구하기 위하여 쌍별 비교와 오류정정 출력코드를 사용한 다중클래스 확률추정 방법을 적용하였다. 단백질 세포내 위치 예측 실험에 제안한 방법을 적용하여 성능이 향상됨을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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