• 제목/요약/키워드: forward error correction codes

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Performance Analysis on Wireless Sensor Network using LDPC Code over Node-tonode Interference

  • Choi Sang-Min;Moon Byung-Hyun
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 2006년도 춘계 국제학술대회 논문집
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    • pp.143-147
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    • 2006
  • Wireless sensor networks(WSN) technology has various applications such as surveillance and information gathering in the uncontrollable area of human. One of major issues in WSN is the research for reducing the energy consumption and reliability of data. A system with forward error correction(FEC) can provide an objective reliability while using less transmission power than a system without FEC. In this paper, we propose to use LDPC codes of various code rate(0.53, 0.81, 0.91) for FEC for WSN. Also, we considered node-to-node interference in addition to AWGN channel. The proposed system has not only high reliable data transmission at low SNR, but also reduced transmission power usage.

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GPS Ll/L2C 상관기를 위한 빠른 신호 획득 기법 (The Fast Signal Acquisition Scheme for a GPS Ll/L2C Correlator)

  • 임덕원;문승욱;박찬식;이상정
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권8호
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    • pp.765-772
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    • 2006
  • The L2 Civil Signal (L2CS) will be transmitted by modernized IIR(IIR-M), IIF and all subsequent GPS satellites. It contains two codes of different length; CM code contains 10,230chips, repeats every 20milliseconds and is modulated with message data, and CL code contains 767,250chips, repeats every 1.5second Z-count and has no data modulation. And the message data is encoded for Forward Error Correction(FEC). The long code length is useful for weak signal, but it also requires very long acquisition time. Therefore, the structure of GPS Ll/L2C Correlator and the fast acquisition scheme are proposed in this paper.

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.

기가비트 WPAN용 고성능 가변길이 리드-솔로몬 복호기 구조 (High-Performance Variable-Length Reed-Solomon Decoder Architecture for Gigabit WPAN Applications)

  • 최창석;이한호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권1호
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    • pp.25-34
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    • 2012
  • 본 논문은 고속 WPAN 시스템에 대한 가변 길이 8-병렬 리드-솔로몬(RS) 복호기에 관한 일반적인 구조를 제안한다. 제안된 구조는 RS(255,239) 코드뿐만 아니라 다양한 단축화 RS 부호들을 지원 할 수 있다. 특히, 가변길이 구조는 다양한 단축화 RS 부호에 대해 가변적인 낮은 지연을 제공하며, 8-병렬 구조를 적용하여 높은 데이터 처리율을 제공한다. 제안된 RS 복호기는 90-$nm$ CMOS 표준 셀 기술을 사용하여 성능 분석을 수행하였고, 클록 주파수 300$MHz$에서 19-$Gbps$ 데이터 처리율을 제공한다.

부호화된 MIMO 시스템에서 QR 분해를 이용한 효율적인 연판정 검출 (Soft Detection using QR Decomposition for Coded MIMO System)

  • 장매향;김수영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권7A호
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    • pp.535-544
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    • 2012
  • 무선통신시스템에서의 고용량 데이터 전송을 위해 MIMO 전송은 필수적인 기술의 하나로 자리매김하였다. 더불어 열악한 채널환경에서 요구되는 성능을 만족하기 위해서는 반드시 고효율 오류정정부호를 사용하여야하며, 반복적인 복호 기법을 사용하는 터보부호나 저밀도 패리티 검사부호 등이 그 예라고 할 수 있다. 이러한 오류정정 부호들의 우수한 성능은 반드시 MIMO 검출 단에서의 정확한 연판정 검출 값이 전제되어야 한다. 본 논문에서는 매우 적은 복잡도로 효과적으로 연판정 검출 값을 복호기에 전달 할 수 있는 방법으로써 채널 행렬의 QR 분해기법을 적용한 연판정 검출 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 먼저 연판정 MIMO 검출 단계를 두 단계로 나누어 복잡도를 획기적으로 감소시킬 수 있는 방법과 결합하였으며, 채널 행렬에 대하여 직접 역행렬을 구하는 방식에 비해서 안테나 수가 증가할수록 훨씬 더 적은 복잡도로 동일한 성능을 얻을 수 있다.

저전력 고속 VLSI를 위한 Fast-Relocking과 Duty-Cycle Correction 구조를 가지는 DLL 기반의 다중 클락 발생기 (A DLL-Based Multi-Clock Generator Having Fast-Relocking and Duty-Cycle Correction Scheme for Low Power and High Speed VLSIs)

  • 황태진;연규성;전치훈;위재경
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권2호
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    • pp.23-30
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    • 2005
  • 이 논문에서는 낮은 stand-by power 및 DLL의 재동작 후 fast relocking 구조를 가지는 저전력, 고속 VISI 칩용 DLL(지연 고정 루프) 기반의 다중 클락 발생기를 제안하였다. 제안된 구조는 주파수 곱셈기를 이용하여 주파수 체배가 가능하며 시스템 클락의 듀티비에 상관없이 항상 50:50 듀티비를 위한 Duty-Cycle Correction 구조를 가지고 있다. 또한 DAC를 이용한 디지털 컨트롤 구조를 클락 시스템이 standby-mode에서 operation-mode 전환 후 빠른 relocking 동작을 보장하고 아날로그 locking 정보를 레지스터에 디지털 코드로 저장하기 위해 사용하였다. 클락 multiplication을 위한 주파수 곱셈기 구조로는 multiphase를 이용한 feed-forward duty correction 구조를 이용하여 지연 시간 없이 phase mixing으로 출력 클락의 duty error를 보정하도록 설계하였다. 본 논문에서 제안된 DLL 기반 다중 클락 발생기는 I/O 데이터 통신을 위한 외부 클락의 동기 클락과 여러 IP들을 위한 고속 및 저속 동작의 다중 클락을 제공한다. 제안된 DLL기반의 다중 클락 발생기는 $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정으로 $1796{\mu}m\times654{\mu}m$ 면적을 가지며 동작 전압 2.3v에서 $75MHz\~550MHz$ lock 범위와 800 MHz의 최대 multiplication 주파수를 가지고 20psec 이하의 static skew를 가지도록 설계되었다.

Pipeline-Aware QC-IRA-LDPC 부호 및 효율적인 복호기 구조 (Pipeline-Aware QC-IRA-LDPC Code and Efficient Decoder Architecture)

  • 사부흐;이한호
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권10호
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    • pp.72-79
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    • 2014
  • 본 논문은 PIPELINE-AWARE QC-IRA-LDPC (PA-QC-IRA-LDPC) 코드 생성 방법과 Rate-1/2 (2016,1008) PA-QC-IRA-LDPC 코드에 대한 효율적인 고속 복호기 구조를 제안한다. 제안한 방법은 비트 오류율 (BER) 성능 저하 없이 파이프라인 기법을 사용하여 임계경로를 나눌 수 있다. 또한 제안한 복호기 구조는 데이터 처리량, 하드웨어 효율 및 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 제안한 복호기 구조는 90-nm CMOS 기술을 사용하여 합성 및 레이아웃이 수행되었으며, 이전에 보고된 복호기 구조들에 비해서 하드웨어 효율성이 53%이상 향상되었고, 훨씬 좋은 에너지 효율성을 보여준다.

Reliable Data Transmission Based on Erasure-resilient Code in Wireless Sensor Networks

  • Lei, Jian-Jun;Kwon, Gu-In
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제4권1호
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    • pp.62-77
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    • 2010
  • Emerging applications with high data rates will need to transport bulk data reliably in wireless sensor networks. ARQ (Automatic Repeat request) or Forward Error Correction (FEC) code schemes can be used to provide reliable transmission in a sensor network. However, the naive ARQ approach drops the whole frame, even though there is a bit error in the frame and the FEC at the bit level scheme may require a highly complex method to adjust the amount of FEC redundancy. We propose a bulk data transmission scheme based on erasure-resilient code in this paper to overcome these inefficiencies. The sender fragments bulk data into many small blocks, encodes the blocks with LT codes and packages several such blocks into a frame. The receiver only drops the corrupted blocks (compared to the entire frame) and the original data can be reconstructed if sufficient error-free blocks are received. An incidental benefit is that the frame error rate (FER) becomes irrelevant to frame size (error recovery). A frame can therefore be sufficiently large to provide high utilization of the wireless channel bandwidth without sacrificing the effectiveness of error recovery. The scheme has been implemented as a new data link layer in TinyOS, and evaluated through experiments in a testbed of Zigbex motes. Results show single hop transmission throughput can be improved by at least 20% under typical wireless channel conditions. It also reduces the transmission time of a reasonable range of size files by more than 30%, compared to a frame ARQ scheme. The total number of bytes sent by all nodes in the multi-hop communication is reduced by more than 60% compared to the frame ARQ scheme.

고차원변조 방식 및 고속 페이딩 전송 환경을 위한 블럭터보부호 (Block Turbo Codes for High Order Modulation and Transmission Over a Fast Fading Environment)

  • 김향광;김수영;김원용;조용훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권6A호
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    • pp.420-425
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    • 2012
  • 오류정정부호화 방식은 일종의 타임 다이버시티 기술의 하나로써 채널에서 발생하는 잡음 및 페이딩 효과를 부호어 내의 여러 개의 비트로 분산시킴으로써 성능의 향상을 도모하는 기술이다. 따라서, 임의의 오류정정부호에 대한 성능이 극대화되기 위해서는 부호어 내의 비트 간 잡음 및 페이딩 정보가 서로 독립적이 될 수 있도록 해주는 것이 가장 바람직하다. 본 논문에서는 고차원변조 방식 및 비교적 짧은 기간의 페이딩으로 감소될 수 있는 타임 다이버시티 효과를 최대화 할 수 있는 블록터보부호를 제안한다. 본 논문에서는 특히 매우 간단한 부호 비트 할당 주소 계산식을 제안하여 외부의 별도의 인터리버 없이 성능을 극대화할 수 있도록 하였다. 본 논문에서 제시된 시뮬레이션 결과에 따르면 기존 방식에 비하여 수 dB 이상의 성능 향상 효과를 기대할 수 있다.

협동 다이버시티 이득을 위한 위성-지상간 통합망에서의 터보 부호화된 시공간 부호 (Turbo-coded STC schemes for an integrated satellite-terrestrial system for cooperative diversity)

  • 박운희;김수영;김희욱;안도섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권1A호
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    • pp.62-70
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    • 2010
  • 본 논문에서는 위성-지상 통합(hybrid/integrated)망에서 멀티미디어 방송 서비스를 효율적으로 제공하도록 기여할 수 있는 여러 가지 다이버시티 방식에 대한 성능을 비교 분석한다. 시공간 부호(space-time codes)는 부가적인 대역폭 요구 사항 없이도 다중경로 환경에서 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 효율적인 방식이다. 위성시스템에서 시공간 부호와 오류정정부호를 적절히 결합하여 지상 중계 장치와의 협동 다이버시티 이득 구현이 가능함이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 이러한 선행 연구 결과를 바탕으로 하여, 다양한 시공간부호 및 오류정정 부호의 결합 방식을 제안하고 이에 따른 성능 분석 결과와 장단점등을 제시하여, 향후 시스템 구현에 도움이 될 수 있도록 한다.