• 제목/요약/키워드: 터보 코드 알고리즘

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MAP 기반 터보코드의 FPGA 설계 (FPGA Design of Turbo Code based on MAP)

  • 서영호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권3C호
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    • pp.306-313
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    • 2007
  • 본 논문에서는 높은 에러정정 효율을 보이는 터보코드 알고리즘을 FPGA H/W(hardware) 자원 내에 효율적으로 구현하였다. 본 논문은 구속장의 크기가 3, 1/3 인코더, 2048 사이즈의 랜덤 인터리버에 기반한 터보코드 알고리즘을 사용한다. 제안된 H/W는 델타를 이용하여 알파와 베타를 연산하는 MAP 블록과 각 값들을 저장하는 버퍼 및 람다의 계산을 위한 곱셈기와 람다를 저장하는 버퍼로 구성된다. 제안된 알고리즘과 하드웨어 구조는 C++ 언어를 이용하여 검증하였고, VHDL을 이용하여 하드웨어 구현한 후 FPGA에 적용하여 무선통신 환경에서 성능에 대한 유효성을 보였다. 구현된 H/W는 VERTEX4 XC4VFX12-12-SF363의 FPGA를 타겟으로 하였고 최대 131.533MHz (7.603ns)에서 안정적으로 동작할 수 있었다.

사후확률 최적화를 이용한 터보코드 복호기 구현 (An Implementation of Turbo -Code Decoder using Posteriori Probability Optimization)

  • 노진수;이강현
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제43권4호
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    • pp.73-79
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    • 2006
  • 터보 코드는 강력한 에러정정 성능 때문에 W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access), CDMA2000 등의 통신 알고리즘에 적용되고 있으며, 여러 분야에서 하드웨어로 구현되어졌다. 여러 가지의 개선 알고리즘과 하드웨어 구조가 제안되어 졌으나 아직까지 하드웨어 면적, 동작속도 및 소비전력 등의 문제가 연구되어지고 있다. 본 논문에서는 하드웨어 면적과 동작속도를 향상시키기 위하여 사후확률 최적화로부터 유도된 MAX-SCALE 알고리즘을 이용한 터보코드 복호기를 설계하였으며, 제안된 회로는 Matlab과 MaxPulsII를 사용하여 성능 측정 및 FPGA 보드상에 구현되었다. 결과적으로 제안된 구조를 사용하여 FPGA에 구현했을 때, 616개의 로직 요소 (Logic Element)를 가지며 MAP(Maximum a Posteriori) 복호 알고리즘에 비해 동작속도는 56.48MHz로 약 40% 향상되었으며, 6.12%의 BER(Bit Error Rate) 성능이 향상되었다.

Log-MAP을 사용한 3GPP용 터보 복호기의 설계 (A Design of Turbo Decoder for 3GPP using Log-MAP Algorithm)

  • 강형구;전흥우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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    • pp.533-536
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    • 2005
  • MAP 알고리즘은 터보코드의 최적 복호알고리즘으로 알려져 있지만, 연산의 복잡도가 매우 크다. 이러한 MAP 방식의 단점을 개선하기 위하여 일반적으로 log-MAP 알고리즘을 이용하게 된다. 본 논문에서는 log-MAP 복호기에서 비교적 연산량이 크고 동작속도에 큰 영향을 미치는 상태 메트릭 계산 블록의 연산 속도를 향상시킨 개선된 구조를 제안하고, LUT(Lookup Table)을 이용하지 않고 간단한 연산에 의해 보상하는 linear 보상기를 제안하여 동작속도를 개선하였다.

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3차원 알고리듬을 이용한 랜덤(or s-랜덤) 인터리버를 적용한 터보코드의 성능분석 (Performance Analysis of Turbo-Code with Random (and s-random) Interleaver based on 3-Dimension Algorithm)

  • 공형윤;최지웅
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제9A권3호
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    • pp.295-300
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    • 2002
  • 본 논문에서는 3차원 입출력 알고리즘을 랜덤 인터리버와 s-랜덤 인터리버에 적용하였으며, 이를 터보코드 인터리버에 적용하여 성능을 분석하였다. 인터리버의 성능은 인접 데이터간 최소 거리에 의해 결정되어지므로, 인접 데이터간의 최소거리를 증가시키는 방법으로 인터리버의 성능을 향상 시켰다. 3차원 알고리즘을 적용한 인터리버는 3차원 저장공간을 이용해 입력 데이터를 저장하고 랜덤하게 추출하는 방식이다. 이러한 방식은 기존의 랜덤 인터리버와 s-랜덤 인터리버에 비해 인접 데이터간 최소거리와 평균거리를 증가시킨다. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 3차원 알고리듬을 적용한 터보코드의 성능을 분석하였으며, 전송 환경을 가우시안 채널로 설정하였다.

호핑방식을 적용한 블록 인터리버을 이용한 터보코드의 성능분석 (Performance Analysis of Turbo Code with Block Interleaver using Hopping Method)

  • 공형윤
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제9C권6호
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    • pp.857-864
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    • 2002
  • 현대 디지털 통신시스템에서 없어서는 안되는 중요한 요소 중의 하나가 오류정정부호화 기법이다. 본 논문에서는 디지털 통신 시스템에서 놀라운 성능으로 인하여 주목을 받고있는 터보코드에 비균일 인터리버의 일종인 호핑방식의 알고리즘을 적용한 인터리버를 터보코드에 적용하여 성능을 비교 분석하였다. 기존의 블록 인터리버는 메모리의 입력과 출력이 행과 열에 대해서 차례대로 이루어지는 반면, 호핑방식을 적용한 인터리버는 행과 열을 건너뛰면서 입출력이 이루어지므로 이중으로 인접 데이터간의 최소거리와 평균거리를 증가시킨다. 제안된 인터리버의 성능분석과 비교를 위해 가우시안 잡음 환경 하에서 컴퓨터 모의 실험을 하였다.

직교코드 다중화를 이용한 터보부호화된 OFDM 전송 시스템 (A Turbo-coded OFDM Transmission System Using Orthogonal Code Multiplexing)

  • 정방철;오성근;선우명훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권5A호
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    • pp.333-340
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    • 2003
  • 본 논문에서는 주파수 선택적 페이딩 환경에서도 터보부호화된 모든 정보심벌들이 수신단에서 동일한 신뢰도를 갖도록 전송함으로써, 터보부호화된 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 시스템의 성능을 크게 향상시키는 새로운 전송 방식을 제안한다. 모든 정보심벌들이 동일한 신뢰도를 갖는다는 것은 페이딩의 영향을 동일하게 받는다는 것을 의미한다. 이를 위하여 각 정보심벌에 서로 다른 직교코드를 할당하여 다중화하고, 이를 전송 가능한 모든 부채널들로 확산시켜 전송한다 (이후, 이 과정은 직교코드 다중화 (orthogonal code multiplexing: OCM) 라고 한다.). 다중화를 위한 직교코드로는 코드의 길이에 상관없이 코드들 상호간의 직교성을 유지하며 코드간 동일한 에너지를 갖는 DFT (discrete Fourier transform) 기본 시퀀스 (basis sequence)를 사용한다. 모의실험을 통하여 제안된 시스템의 성능분석이 이루어지며, 반복 복호를 위해서는 Log-MAP(Log-maximum a posteriori) 알고리즘을 사용한다.

동영상 전송을 위하여 터보코드와 EREC알고리즘을 이용한 UEP설계 (Implementation of UEP using Turbo Codes and EREC Algorithm for Video Transmission)

  • 심우성;허도근
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권7A호
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    • pp.994-1004
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    • 2000
  • 본 논문에서는 무선과 같은 대역 제한되고 잡음의 영향이 심한 환경에서 동영상 부호화를 위해 H.263를 이용하여 비트스트림을 구성하였다. 구현된 비트스트림의 실제 데이터 부분에 대한 UEP를 위해 제안된 EREC 알고리즘을 적용하여 EREC 서부프레임을 구현한다. 이러한 것은 블록단위의 재동기를 할 수 있어 에러의 전파를 최소로할 수 있고 INTRADC, MVD와 같은 중요 비트위치알 수 있다. 이러한 중요비트 위치를 이용하여 클래스를 분류하고 클래스정보에 의해 가변적인 puncturing 테이블을 설계하였으며 터보 코드의 부호율을 클래스에 따라 다르게 설계하였다. 채널코딩은 터보 코드를 사용하고 인터리버는 EREC 서브프레임 단위의 가변 부호율을 적용시 중요비트의 부가 비트가 제거되지 않고 가변적인 크기이지만 송, 수신단에서 항상 동일하게 설계한다. 시뮬레이션 결과 비트오류확률 측면에서 EEP와 비슷한 부호율을 갖는 UEP는 개선된 결과를 얻을 수 있었고 영상에 적용한 결과 중요 비트들의 보호에의해 주관적, 객관적 화질이 좋아짐을 알 수 있었다.

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실수코드 유전알고리즘과 인공신경망을 이용한 가스터빈 엔진의 복합 결함 진단 연구 (Multiple Defect Diagnostics of Gas Turbine Engine using Real Coded GA and Artificial Neural Network)

  • 서동혁;장준영;노태성;최동환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.23-27
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    • 2008
  • 본 논문에서는 실수코드 유전 알고리즘(RCGA)과 인공신경망(ANN)을 이용하여 항공기용 터보 축엔진의 결함 진단에 관한 연구를 수행하였다. 인공신경망만을 이용하여 엔진의 결함을 판단 할 경우 많은 학습데이터 때문에 지역 최소점으로 수렴하는 단점이 있다. 이를 개선하기 위해 전역 최소점을 찾는 능력이 뛰어난 실수코드 유전 알고리즘을 사용하였다. 5% 이내의 RMS 결함오차로 높은 결함 예측 신뢰도를 가짐을 확인하였다.

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차세대 무선통신시스템에서 전송효율의 향상을위한 3차원 인터리버의 설계 (Design of 3-Dimension Interleaver for Improving of Transmission Efficiency in Next Generation Wireless Communication System)

  • 공형윤;이창희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권3B호
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    • pp.369-374
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    • 2001
  • 본 논문에서는 터보코드의 설계를 위한 새로운 일터리버 방식(3차원 블록 인터리버)을 소개한다. 3차원 블록 인터리버는 같은 블록크기를 가지는 2차원의 블록 인터리버보다 최소 비트간의 거리를 크게 할 수 있는 방버븡로, 3 차원 인터리빙 알고리즘에 의해 계산된 주소 값을 이용하여 입/출력 데이터의 순서를 조절함으로서 데이터의 비트 거리 특성을 향상시킨 것이다. 터보코드는 데이터 율, 부호기의 구속장의 길이, 복호방식, 순환복호의 횟수 등 여러 가지 요소들에 의해 성능이 좌우되며, 특히 인터리버의 종류 및 크기의 선택에 따라서 성느의 차이를 보인다. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 3차원 블록 인터리버의 성능을 분석하였으며, 전송 환경을 가우시안 및 비가우시간 채널로 설정하였다.

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5 ㎓대 IEEE 802.11a WLAN 시스템의 성능향상을 위한 블록터보코드(Block Turbo Code)의 응용 (Application of Block Turbo Code for Improving the Performance of 5 ㎓ IEEE 802,11a WLAN System)

  • 김한종;이병남
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.21-28
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    • 2004
  • 본 논문에서는 5 ㎓대 IEEE 802.11a WLAN 시스템의 채널 부호화와 복호화 방법으로 길쌈부호기(con-volutional code)와 연판정(soft decision) 비터비 복호기를 사용하는 기존의 방식 대신에 에러정정 능력을 높이기 위하여 송신단에서는 블록터보코드(Block Turbo Code)를 사용하여 채널을 부호화를 하고 수신단에서는 반복(iterative) 복호 알고리즘을 사용하여 복호하는 방법을 WLAN 시스템에 적용시킨 시스템 모델을 제안하고 성능을 비교 분석한다. 실험 결과 기존의 방법보다 본 논문에서 제안한 방법을 WLAN 시스템에 적용 시각 전송속도에 따라 2.5 ㏈∼3.5 ㏈의 성능효과를 보였다.