• 제목/요약/키워드: turbo decoder

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높은 처리율을 갖는 고속 터보 복호 기법 (High Throughput Turbo Decoding Scheme)

  • 최재성;신준영;이정우
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권7호
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    • pp.9-16
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    • 2011
  • 본 논문에서는 높은 처리율을 가지는 다양한 터보 복호 방식을 소개하고 각각의 장점을 기반으로 한 새로운 고속 터보 복호 기법을 제안한다. 제안된 기법은 기본적으로 슬라이딩 윈도우, 복류 복호, 셔플 복호 방식을 사용하며 모의실험 결과, 제안된 기법은 기존의 방법에 비해서 적은 클록 사이클로도 동일한 BER 성능을 얻을 수 있음을 확인하였다. 게다가 슬라이딩 윈도우 크기를 적절하게 조정하면 메모리 사용량도 줄일 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 제안한 터보 복호 기법을 사용함으로써 저 전력, 저 면적의 고속 터보 복호기의 설계가 가능하다.

고속 Turbo Product 부호 복호 알고리즘 및 구현에 관한 연구 (High Speed Turbo Product Code Decoding Algorithm)

  • 최덕군;이인기;정지원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권6C호
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    • pp.442-449
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    • 2005
  • 최근 터보 부호에 비해서 구현시 복잡하지 않고, 높은 부호화율에서 거의 샤논 이론에 접근하는 Turbo Product Code(TPC)에 대해 관심이 고조되고 있다. 본 논문에서는 초고속 통신 시스템에 적용하기 위한 고속 TPC 복호를 위한 세가지의 알고리즘을 제안하는 바이다. 첫째로, 기존의 Turbo Product code 복호기에서 row과 column을 직렬로 복호를 하지 않고 복호 구조가 병렬로 동작하는 Turbo Product code 복호기를 제안한다. 둘째로 반복 중지 알고리즘을 제안하고 마지막으로, P-Parallel 알고리즘을 통해 P rows와 P columns을 병렬로 처리하여 복호한다. 모의 실험을 한 결과 기존의 방식에 비해 복호 지연이 줄어들고 성능면에서 직렬 방식과 거의 비슷한 성능이 나타난다. 또한 고속알고리즘을 바탕으로 VHDL모델링을 하였으며, 이를 timing 시뮬레이션 하여 메모리 요구량 및 복호 속도 향상도를 분석하였다.

3GPP 규격의 터보 복호기 구현을 위한 SOVA 복호기의 하드웨어 구현 (Hardware implementation of a SOVA decoder for the 3GPP complied Turbo code)

  • 김주민;고태환;이원철;정덕진
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.205-208
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    • 2001
  • According to the IMT-2000 specification of 3GPP(3rd Generation Partnership Project) and 3GPP2, Turbo codes is selected as a FEC(forward error correction) code for even higher reliable data communication. In 3GPP complied IMT-2000 system, channel coding under consideration is the selective use of convolutional coding and Turbo codes of 1/3 code rate with 4 constraint length. Suggesting a new path metric normalization method, we achieved a low complexity and high performance SOVA decoder for Turbo Codes, Further more, we analyze the decoding performance with respect to update depth and find out the optimal value of it by using computer simulation. Based on the simulation result, we designed a SOVA decoder using VHDL and implemented it into the Altera EPF10K100GC503FPGA.

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Design and Architecture of Low-Latency High-Speed Turbo Decoders

  • Jung, Ji-Won;Lee, In-Ki;Choi, Duk-Gun;Jeong, Jin-Hee;Kim, Ki-Man;Choi, Eun-A;Oh, Deock-Gil
    • ETRI Journal
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    • 제27권5호
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    • pp.525-532
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    • 2005
  • In this paper, we propose and present implementation results of a high-speed turbo decoding algorithm. The latency caused by (de)interleaving and iterative decoding in a conventional maximum a posteriori turbo decoder can be dramatically reduced with the proposed design. The source of the latency reduction is from the combination of the radix-4, center to top, parallel decoding, and early-stop algorithms. This reduced latency enables the use of the turbo decoder as a forward error correction scheme in real-time wireless communication services. The proposed scheme results in a slight degradation in bit error rate performance for large block sizes because the effective interleaver size in a radix-4 implementation is reduced to half, relative to the conventional method. To prove the latency reduction, we implemented the proposed scheme on a field-programmable gate array and compared its decoding speed with that of a conventional decoder. The results show an improvement of at least five fold for a single iteration of turbo decoding.

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MIMO 시스템에서 LDPC 부호 기반의 터보등화 방식 연구 (A Study on Turbo Equalization for MIMO Systems Based on LDPC Codes)

  • 백창욱;정지원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권5호
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    • pp.504-511
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    • 2016
  • 본 논문은 외부 부호로 DVB-S2 시스템에서 표준으로 제안된 LDPC 부호와 내부 부호로는 시공간 격자 부호를 사용하는 터보등화 방식의 MIMO 시스템을 제안한다. 시공간 격자 부호와 LDPC 복호기를 연접시킨 계층적 시공간 부호기는 duo-binary 터보 복호기와 연접시킨 터보 등화 방식과는 달리 LDPC 복호기의 내부에서만 반복 복호를 시행하여 성능이 저하되는 문제점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 시공간 격자 부호화 방식을 BCJR 복호기를 적용하여 LDPC 복호기가 전체 반복을 통하여 성능을 향상시키는 방안을 제시하고 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시하는 효율적인 연접 방식을 이용하면 기존 연판정 기반의 LDPC와 시공간 격자 부호를 연접하는 방식에 비하여 약 0.6 dB의 성능이 향상되었다.

IMT-2000에서 음성 전송을 위한 터보 코드 복호기 설계 (Design of A Turbo-code Decoder for Speech Transmission in IMT-2000)

  • 강태환;박성모
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.273-276
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    • 2000
  • Recently, Turbo code has been considered for channel coding in IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) system, because it offers better error correcting capability than the traditional convolution/viterbi coding . In this paper, a turbo code decoder for speech transmission in IMT-2000 system with frame size 192 bits, constrait length K=3, generator polynomials G(5,7) and code rate R=1/3 is designed using SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm) and block interleaver

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A Simple Efficient Stopping Criterion for Turbo Decoder

  • Kim, Young-Sup;Ra, Sung-Woong
    • ETRI Journal
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    • 제28권6호
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    • pp.790-792
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    • 2006
  • The performance of a turbo decoder depends strongly on the number of iterations in its decoding process. It is necessary to stop the decoding process at an appropriate moment to alleviate the serious burden, in terms of both the computational speed and latency, part of which is associated with too many iterations. In this letter, we introduce a criterion for finding the opportune moment to stop the decoding process, called a hard decision aided criterion based on bit interleaved parity, which is known to have much simpler hardware logic, compared with other schemes, and does not lead to any significant performance degradation.

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이중 버퍼 제어기 구조의 터보 복호기를 사용한 전송률 가변 비대칭 TDD 시스템 설계 (Design of Variable Data Transfer Rate Asymmetric TDD System Using Turbo Decoder with Double Buffer Controller)

  • 박병관;김미래;김효종
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.161-168
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    • 2019
  • 본 논문에서는 소형 무인기 데이터 링크 시스템에 적용이 가능한 전송률 가변 비대칭 TDD(Time Division Duplex) 방식에 대해 다루었다. 긴 복호 시간이 필요한 터보 복호기를 비대칭 TDD 방식에 적용하기 위하여 이중 버퍼 제어기 구조의 터보 복호기를 제안하였다. 제안 방법은 전송률 가변과 동일 송수신 시간에 최대의 데이터 전송이 가능하다. 제안 방식을 적용한 데이터 링크 시스템을 제작하여 성능을 확인하였다. 측정 결과, 대칭 TDD 방식에 비해 전송률은 최대 약 1.8배 증가하였다. PER(Packet Error Rate) 성능은 동일하며, 전송률 가변이 가능함을 확인하였다.

심볼 변환을 이용한 적응형 8PSK 트렐리스 부호화 방식 (Adaptive Trellis-Coded 8PSK Using Symbol Transformation)

  • 정지원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권4C호
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    • pp.448-453
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    • 2004
  • 기존의 QPSK와 TC-8PSK 신호를 복호할 수 있는 pragmatic TCM은 3bit 연판정을 적용한 Viterbi 복호기를 이용하기 위해서 sector phase quantizer가 필요하다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 sector phase quantizer가 필요치 않고서 간단히 심볼 변환을 이용하여 연판정 출력이 가능한 새로운 알고리즘을 제안해서 이에 구조 및 성능을 분석하였으며 아울러 터보 부호에도 적용하였다. 성능 분석 결과, 기존의 pragmatic TCM에 비해 Euclidean 거리의 증가로 약 1[㏈]의 성능 향상을 가져옴을 알 수 있다.

A Simplified Decoding Algorithm Using Symbol Transformation for Turbo Pragmatic Trellis-Coded Modulation

  • Choi, Eun-A;Oh, Deock-Gil;Jung, Ji-Won;Kim, Nae-Soo;Kim, Young-Wan
    • ETRI Journal
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    • 제27권2호
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    • pp.223-226
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    • 2005
  • This paper presents the application of a turbo coding technique combined with a bandwidth efficient method known as trellis-coded modulation. A transformation applied to the incoming I-channel and Q-channel symbols allows the use of an off-the-shelf binary/quadrature phase shift keying (B/QPSK) turbo decoder without any modifications. A conventional turbo decoder then operates on transformed symbols to estimate the coded bits. The uncoded bits are decoded based on the estimated coded bits and locations of the received symbols.

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