• 제목/요약/키워드: low complexity decoder

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Very Efficient Maximum-Likelihood and Sub-Optimal Decoders for V-BLAST

  • Le Minh-Tuan;Pham Van-Su;Yoon Gi-Wan
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제4권1호
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    • pp.5-9
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    • 2006
  • In this paper, a low-complexity ML decoder based on QR decomposition, called LCMLDec decoder, is proposed for the V-BLAST with 2 transmit antennas. Then, it is combined with other suboptimal interference nulling and cancelling decoders originated form QR decomposition such as sorted QR or MMSE-SQRD decoder to generate efficient decoders that significantly improve the performance of the V-BLAST with more than 2 transmit antennas, at the expense of a small increase in complexity. Simulation results are provided to demonstrate the performances and complexities of the proposed decoders.

Efficient Maximum-Likelihood and Sub-optimal Decoders

  • Le, Minh-Tuan;Pham, Van-Su;Mai, Linh;Yoon, Giwan
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.110-116
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    • 2005
  • In this paper, a low-complexity ML decoder based on QR decomposition, called LCMLDec decoder, is proposed for the V-BLAST with 2 transmit antennas. Then, it is combined with other suboptimal interference nulling and cancelling decoders originated form QR decomposition such as sorted QR or MMSE-SQRD decoder to generate efficient decoders that significantly improve the performance of the V_BLAST with more than 2 transmit antennas, at the expense of a small increase in complexity. Simulation results are provided to demonstrate the performances and complexities of the proposed decoders.

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고속 전송을 위한 비터비 디코더 설계 (DESIGN OF A HIGH-THROUGHPUT VITERBI DECODER)

  • 김태진;이찬호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권2A호
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    • pp.20-25
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    • 2005
  • 본 논문에서는 trace-back 동작 없이 디코딩이 가능한 변형된 레지스터 교환 (MRE) 방식을 블록 디코딩에 적용하여 전송 속도를 높이고 latency를 줄이는 비터비 디코딩 방식을 제안하였다. 변형된 레지스터 교환 방식을 블록 디코딩에 적용함으로써 디코딩 블록의 시작 상태를 결정하기 위해 필요한 동작 사이클을 줄여, 블록 디코딩을 사용하는 기존의 비터비 디코더보다 더 적은 latency를 가지게 되었다. 뿐만 아니라, 메모리를 더 효율적으로 사용할 수 있으면서 하드웨어의 구현에 있어서도 복잡도가 더 감소하게 된다. 또한 시작 상태를 결정하기 위해 필요한 trace-back 동작을 없애고 메모리를 줄여 이에 따른 전력 소모를 줄이는 저전력 동작이 가능하다. 제안된 방식은 같은 하드웨어 복잡도로도 메모리의 감소 또는 latency의 감소에 중점을 둔 설계가 가능하다. 또한, 몇 가지 디자인 파라미터를 변경하여 합성 단계에서 하드웨어 복잡도와 전송 속도를 Dade-off 할 수 있도록 스케일러블한 구조로 설계하였다.

공간 웨이블릿 변환의 복잡도를 줄인 스케일러블 비디오 부호화에 관한 연구 (Scalable Video Coding with Low Complex Wavelet Transform)

  • 박성호;정세윤;김원하
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제42권3호
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    • pp.53-62
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    • 2005
  • 인터 프레임 웨이블릿 부호화 기법의 복호화 과정에서 많은 연산량을 차지하는 모듈 중의 하나는 웨이블릿 변환이다. 복호기는 PDA, PC, 휴대폰등과 같이 다양한 단말기 상에서 동작 할 수 있어야 하기 때문에 복호기의 복잡도는 각 프로세서의 계산 능력에 맞게 설계되어야 한다. 따라서 스케일러블 부호화를 위한 코덱 역시 낮은 복잡도로 설계되어야 한다. 본 논문에서는 부호화 성능을 열화시키지 않으면서 공간 웨이블릿 변환의 복잡도를 조절하면서 줄이는 기법을 제안한다. 또한 이 기법은 천천히 변화하는 영상 시퀀스에 대해서는 웨이블릿 변환 시 발생하는 잔상 현상도 줄일 수 있다.

전 병렬구조 기반 8.1 Gbps 고속 및 다중 모드 QC-LDPC 복호기 (8.1 Gbps High-Throughput and Multi-Mode QC-LDPC Decoder based on Fully Parallel Structure)

  • 정용민;정윤호;이성주;김재석
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권11호
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    • pp.78-89
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    • 2013
  • 본 논문은 전 병렬구조를 기반으로 고속으로 동작하며 다중 모드를 지원하는 quasi-cyclic (QC) low-density parity-check(LDPC) 복호기를 제안한다. 제안하는 QC-LDPC 복호기는 고속 throughput을 지원하기 위하여 전 병렬구조를 기반으로 설계되었다. 전 병렬구조를 사용함에 따라 발생하는 인터커넥션의 복잡도 문제는 broadcasting 기반의 sum-product 알고리즘의 사용과 저복잡도 순환 쉬프트 네트워크를 제안함으로써 해결하였다. 또한, 전 병렬구조에서 체크 노드 프로세서와 변수 노드 프로세서의 사용량이 많아 발생하는 복잡도 문제를 제안하는 결합된 체크 및 변수 노드 프로세서를 통하여 해결하였다. 제안하는 QC-LDPC 복호기는 라우팅 방식의 인터커넥션 네트워크, 다중 모드를 지원하는 결합된 체크 및 변수 노드 프로세서와 순환 쉬프트 네트워크를 통하여 다중 모드를 지원할 수 있다. 제안하는 QC-LDPC decoder는 100 MHz 클락 주파수로 동작하며, 다중 모드를 지원하고 (1944, 1620) QC-LDPC 부호에 대해서 8.1 Gbps의 throughput을 지원한다.

저 복잡도 보간 필터 뱅크 기반의 새로운 비디오 압축 방법 (New Video Compression Method based on Low-complexity Interpolation Filter-bank)

  • 남정학;조현호;심동규;최병두;조대성
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권5호
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    • pp.165-174
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    • 2010
  • H.264/AVC 표준은 이전의 압축 표준들에 비하여 높은 부호화 성능을 얻었지만 코덱의 복잡도도 동시에 증가하였다. 또한 최근에 VCEG에서 개발 중인 KTA 소프트웨어의 다양한 기술들은 코덱의 복잡도를 더욱 가중시키고 있다. 특히, 움직임 보상을 위한 적응적 보간 필터 기술은 부호화 효율에만 초점을 두고 개발되었기 때문에 표준 필터에 비하여 2배 이상 높은 복잡도를 가진다. 이에 본 논문에서는 부호화 성능 및 복호화 속도를 향상하는 저 복잡도의 보간 필터 뱅크를 제안하였다. 부호화 효율을 위한 적응적 보간 필터와 저 복잡도 복호화를 위한 고정된 단순 필터를 필터 뱅크로 구성하고, 매크로블록 단위 또는 프레임 단위로 최적의 보간 필터를 선택하여 움직임 보상 수행하였다. 실험 결과, 제안한 방법이 KTA에서 제안되었던 적응적 보간 필터 대비 유사한 부호화 효율을 가지며, 디코더 전체 속도의 약 12% 감소를 얻었다.

An Efficient List Successive Cancellation Decoder for Polar Codes

  • Piao, Zheyan;Kim, Chan-Mi;Chung, Jin-Gyun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권5호
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    • pp.550-556
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    • 2016
  • Polar codes are one of the most favorable capacity-achieving codes due to their simple structure and low decoding complexity. However, because of the disappointing decoding performance realized using conventional successive cancellation (SC) decoders, polar codes cannot be used directly in practical applications. In contrast to conventional SC decoders, list SC (SCL) decoders with large list sizes (e.g. 32) achieve performances very close to those of maximum-likelihood (ML) decoders. In SCL decoders with large list sizes, however, hardware increase is a severe problem because an SCL decoder with list size L consists of L copies of an SC decoder. In this paper, we present a low-area SCL decoder architecture that applies the proposed merged processing element-sharing (MPES) algorithm. A merged processing element (MPE) is the basic processing unit in SC decoders, and the required number of MPEs is L(N-1) in conventional SCL decoders. Using the proposed algorithm reduces the number of MPEs by about 70% compared with conventional SCL decoders when the list size is larger than 32.

Progressive Edge-Growth Algorithm for Low-Density MIMO Codes

  • Jiang, Xueqin;Yang, Yi;Lee, Moon Ho;Zhu, Minda
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제16권6호
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    • pp.639-644
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    • 2014
  • In low-density parity-check (LDPC) coded multiple-input multiple-output (MIMO) communication systems, probabilistic information are exchanged between an LDPC decoder and a MIMO detector. TheMIMO detector has to calculate probabilistic values for each bit which can be very complex. In [1], the authors presented a class of linear block codes named low-density MIMO codes (LDMC) which can reduce the complexity of MIMO detector. However, this code only supports the outer-iterations between the MIMO detector and decoder, but does not support the inner-iterations inside the LDPC decoder. In this paper, a new approach to construct LDMC codes is introduced. The new LDMC codes can be encoded efficiently at the transmitter side and support both of the inner-iterations and outer-iterations at the receiver side. Furthermore they can achieve the design rates and perform very well over MIMO channels.

MPEG-H 3D 오디오 표준 복호화기 구조 및 연산량 분석 (MPEG-H 3D Audio Decoder Structure and Complexity Analysis)

  • 문현기;박영철;이용주;황영수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권2호
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    • pp.432-443
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    • 2017
  • MPEG-H 3D 오디오 표준은 UHDTV 등의 초고해상도 방송서비스에 대응하는 실감음향 서비스의 제공을 목표로 한다. 이를 위해 본 표준은 다채널 신호, 객체 신호, 장면 기반 신호의 부호화/복호화 기술과 다양한 재생 환경에서 3차원 오디오 제공을 위한 렌더링 기술, 후처리 기술 등 방대한 기술을 통합하였다. 본 표준의 참조 소프트웨어 복호화기는 여러 모듈들이 결합된 구조로 다양한 모드에서 동작이 가능하며, 각 모듈들이 독립된 실행파일로 순차적으로 실행되어 실시간 처리가 불가능하다. 본 논문에서는 MPEG-H 3D 오디오의 코어 복호화기, 포맷 변환기, 객체 렌더러, 바이노럴 렌더러의 각 함수를 동적 라이브러리화 및 통합하여 프레임 기반 복호화가 가능하도록 하였다. 또한 MPEG-H 3D 오디오의 각 모드별 연산량을 측정하여 다양한 하드웨어 플랫폼에서 적합한 모드를 선택하기 위한 참고 자료를 제공한다. 연산량 분석 결과, 한국 방송 표준에 포함된 저연산량 프로파일은 채널 신호로 렌더링을 할 경우 QMF 합성 연산의 2.8배에서 12.4배의 연산량을 가지며, 바이노럴 렌더링을 할 경우 QMF 합성 연산의 4.1배에서 15.3배의 연산량을 가진다.

MIMO Iterative 수신기에서 계층적 변조 특성을 이용한 낮은 복잡도를 가지는 후보 리스트 발생 기법 (A Low Complexity Candidate List Generation for MIMO Iterative Receiver via Hierarchically Modulated Property)

  • 전은성;양장훈;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권6A호
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    • pp.500-505
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    • 2009
  • 본 논문에서는 QAM 변조의 계층적 변조 특성을 이용하여 Iterative MIMO 수신기에서 LLR(log likelihood ratio)값을 구하기 위한 낮은 복잡도를 가지는 후보 리스트 발생 기법을 소개한다. QAM 변조는 에러에 강인한 HP(high priority) 심볼과 상대적으로 에러에 약한 LP(low priority) 심볼로 분해할 수 있다. 본 논문에서는 HP 심볼에 대해서는 간단한 ZF 수신기의 output 값과 인접 HP 심볼들을 이용하여 먼저 안테나별로 HP 심볼 리스트를 발생하고, 각 HP 심볼 리스트에 대해서 ML(maximum likelihood)의 검파 성능을 가지는 sphere decoder를 사용하여 LP 심볼 리스트를 발생하여 후보 심볼 리스트를 발생하였다. 두 번째 iteration 이후부터는 채널 디코더에서 피드백되는 apriori 값을 이용하여 후보 심볼 리스트를 발생하였다. 실험의 비교군은 MIMO 채널 용량에 근사적으로 접근하는 list sphere decoder(LSD)를 사용하였다. 전산 실험 결과, 제안하는 후보 리스트 발생 기법은 LSD에 비해서 첫 번째 iteration에서는 BER성능이 다소 떨어지나, iteration 이 진행될수록 LSD에 근접하는 성능을 보였으며, 후보 리스트의 발생 시간도 LSD에 비해서 월등히 우수한 성능을 가짐을 볼 수 있었다. 또한 LLR 계산 시 탐색해야 할 후보 리스트의 개수 역시 LSD에 비해서 적은 값을 가지므로, LLR 계산 시 필요한 연산의 복잡도가 낮음을 확인할 수 있었다.