• 제목/요약/키워드: BCJR algorithm

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터보 코드의 복호화를 위한 계산량을 줄인 슬라이딩 윈도우 BCJR 알고리즘 (Computationally Efficient Sliding Window BCJR Decoding Algorithms For Turbo Codes)

  • 곽지혜;양우석;김형명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권8A호
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    • pp.1218-1226
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    • 1999
  • BCJR 알고리즘을 바탕으로 한 슬라이딩 윈도우 BCJR 알고리즘은 Turbo code의 복호시 격자 종결이 필요 없으며 적은 메모리를 사용한다는 장점이 있지만, BCJR 알고리즘보다 더 많은 계산량을 필요로 하며 적합한 윈도우 길이에 대한 연구 결과가 없다는 단점이 있다. 이 논문에서는 슬라이딩 윈도우 BCJR 알고리즘의 장점을 유지하면서 계산량을 줄이고 그 성능을 개선시킬 수 있는 효율적인 슬라이딩 윈도우 BCJR 알고리즘을 제안한다. 먼저 적합한 윈도우 길이를 선택하기 위한 지침을 제시하고 윈도우의 이동폭과 길이를 적절히 선택하면 기존의 슬라이딩 윈도우 방식보다 계산량을 줄이면서 성능은 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 구속장 길이가 3인 부호화기에서 BER이 10-4일 때, 제안한 알고리즘을 사용하면 기존의 슬라이딩 윈도우 방식보다 더 적은 계산량으로 0.1dB 정도의 이득을 얻을 수 있다.

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A Fast Timing Recovery Algorithm for Turbo-coded System

  • Long Nguyen Duc;Park Hyuncheol
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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    • pp.1-4
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    • 2004
  • We proposed a new type of timing recovery scheme to work with a system that uses BCJR (Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv) decoding algorithm and BPSK modulation. The unknown timing offset is estimated by the modified Mueller and $M\ddot{u}ller$ estimator with the aid of the decoder. Timing offset can be acquired as soon as the symbols are received and be updated symbol by symbol. The simulation results for turbo codes whose decoder uses BCJR algorithm show a satisfactory performance even in case of severe timing jitter.

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수중 음향통신에 적합한 터보 등화기 기반의 최적의 반복 부호 기법 연구 (Analysis of Optimum Iterative Codes for Underwater Acoustic Communication based on Turbo Equalizer)

  • 박태두;정지원
    • 한국항해항만학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.487-492
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    • 2013
  • 수중에서의 통신은 해수면과 해저면 등에 의한 신호의 반사가 생겨 다중경로 현상이 발생한다. 이러한 다중경로의 영향으로 신호는 왜곡되고 원활한 수신을 방해하게 된다. 본 논문에서는 수신신호의 성능을 향상시키고자 수중통신에 적합한 반복부호를 설정하였다. 적용 가능한 반복부호로는 터보 부호와 LDPC 부호, BCJR 기반의 컨볼루션 부호가 있으며, 동일한 부호화율 및 비슷한 부호어 길이에서 터보 등 화기 기반의 성능을 분석하였다. 반복횟수를 5회로 고정하였고, 수중 채널 데이터는 실제 동해 바다에서 송수신 거리가 5Km로 실험을 하였다. 그리고 데이터 속도를 1Kbps에서 측정된 실제 데이터를 이용하였다. 성능 분석 결과, BCJR 기반의 컨볼루션 부호가 가장 적합함을 알 수 있었다.

수중 실험 데이터 기반 터보 부호 성능 분석 (Performance analysis of turbo codes based on underwater experimental data)

  • 성하현;정지원
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권1호
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    • pp.45-49
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    • 2016
  • 수중에서의 음향 통신의 성능은 신호의 다중경로 전달과정에 의해 발생하는 지역 확산 현상으로 인하여 인접 심볼간 간섭의 영향을 받는다. 이러한 다중경로의 영향으로 신호는 왜곡되고 원활한 수신을 방해하게 된다. 이러한 다중경로 환경에서 본 논문에서는 수신 신호의 성능을 향상시키고자 수중통신에 적합한 반복부호를 설정하였다. 적용 가능한 반복부호로는 터보 부호와 BCJR 기반의 컨볼루션 부호가 있으며, 동일한 부호화율 및 비슷한 부호어 길이에서 터보부호의 성능을 비교 분석하였다. 본 논문에서는 경북 문경시 경천호에서의 실제 수중 실험을 통하여 두 가지 방식의 성능을 분석하였다. 송수신 거리가 400m 그리고 데이터 속도를 1Kbps에서 측정된 실제 데이터를 이용하였다. 실험 결과 컨볼루션 부호 기반의 BCJR 복호기는 81%의 성공률, 터보 부호 기반의 터보 등화기는 93%의 성공률을 나타내는 것으로 보아 터보 부호 기반의 터보 등화기가 성능이 약간 우수함을 알 수 있다.

수중 음향 통신에서 적응형 전송을 위한 임계값 검출 알고리즘 (A study on threshold detection algorithm for adaptive transmission in underwater acoustic communication)

  • 정지원;김인수
    • 한국음향학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.585-591
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    • 2020
  • 적응형 전송 기법은 수중 음향 채널의 상태에 따라 전송 파라미터를 변경하여 전송 및 성능을 향상 시키는 효율적인 방법이다. 본 논문에서는 적응형 전송 기법에서 전송 모드를 결정하기 위한 네 가지 모드와 이의 모드를 검출하기 위한 세 가지 임계값 검출 알고리즘을 제안한다. 송신기에서 정보비트의 크기를 자유롭게 설정하기 위하여 컴볼루션 부호를 사용하였으며, 수신기에서는 성능을 향상시키기 위하여 BCJR 복호 기반 터보등화기법을 적용하였다. 또한 수중 실험을 통해 각 모드에서 성능을 만족하는 임계값 간의 관계를 분석하였다.

수직자기기록 채널에서 잡음 예측 터보 등화기의 성능 (Performance of Noise-Predictive Turbo Equalization for PMR Channel)

  • 김진영;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권10C호
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    • pp.758-763
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    • 2008
  • 본 논문에서는 수직자기기록 채널에서 잡음 필터를 사용한 잡음 예측 터보 등화기를 제안한다. 고밀도 수직자기기록 채널에서 잡음 필터는 유색 잡음을 줄여준다. 채널 검출기로 SOVA (Soft Output Viterbi Algorithm)와 Bahl 등이 제안한 BCJR 알고리즘을 사용했으며 외부 오류정정부호로는 Sum-product 알고리즘으로 구현한 LDPC (Low Density Parity Check) 부호를 사용했다. 잡음 필터의 유무, 지터 잡음별, LDPC 부호의 크기별로 실험하였다. LDPC 부호는 부호율이 0.94인 0.5Kbyte (4336, 4096) LDPC 부호를 사용했고 다른 하나는 부호율이 0.97인 1Kbyte (8432, 8192) LDPC 부호를 사용하였다.

A Maximum A Posterior Probability based Multiuser Detection Method in Space based Constellation Network

  • Kenan, Zhang;Xingqian, Li;Kai, Ding;Li, Li
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권12호
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    • pp.51-56
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    • 2022
  • In space based constellation network, users are allowed to enter or leave the network arbitrarily. Hence, the number, identities and transmitted data of active users vary with time and have considerable impacts on the receiver's performance. The so-called problem of multiuser detection means identifying the identity of each active user and detecting the data transmitted by each active user. Traditional methods assume that the number of active users is equal to the maximum number of users that the network can hold. The model of traditional methods are simple and the performance are suboptimal. In this paper a Maximum A Posteriori Probability (MAP) based multiuser detection method is proposed. The proposed method models the activity state of users as Markov chain and transforms multiuser detection into searching optimal path in grid map with BCJR algorithm. Simulation results indicate that the proposed method obtains 2.6dB and 1dB Eb/N0 gains respectively when activity detection error rate and symbol error rate reach 10-3, comparing with reference methods.

터보부호를 이용한 계층적 시공간 부호기반 MIMO FTN 전송기법 연구 (A Study of MIMO FTN Scheme based on Layered Space Time Code using Turbo Code)

  • 박건웅;정지원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.895-901
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    • 2016
  • 차세대 무선 및 위성통신에서는 다양한 서비스와 함께 빠른 전송 효율, 높은 신뢰도 있는 통신을 요구하고 있으므로 본 논문에서는 전송률을 높이고 신뢰성을 향상시키는 방안 중 계층적 시공간 부호화 방식에 기반을 둔 MIMO와 FTN 기법이 통합된 새로운 전송 기법에 대한 복호 방법을 제안한다. MIMO 채널에서의 FTN 전송 기법의 간섭을 제거하기 위해 시공간 부호화 방식의 복호 방법을 BCJR 등화기와 터보 부호를 연접한 터보 등화 복호 모델을 제안하고, 시뮬레이션을 통해 기존의 터보 부호를 이용한 SISO 모델과 제안된 방식의 성능을 비교 분석하며 간섭량에 따른 성능을 분석하였다.

MELP 보코더의 잡음성능 개선 (An Enhanced MELP Vocoder in Noise Environments)

  • 전용억;전병민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권1C호
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    • pp.81-89
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    • 2003
  • 전술통신 환경에서 MELP 보코더의 잡음에 대한 성능을 개선시키기 위해 전단에는 음향잡음억제기를, 그리고 채널과 접면에는 FEC 코드를 설치한 개선된 MELP 보코더를 제안한다. 여기서 음향잡음억제기는 IS-127 EVRC의 잡음억제 알고리즘을 MELP 보코더에 정합시켜 구현한 것이고, 채널오류 정정기는 recursive convolution 방식의 rate 1/3 인코딩 및 BCJR-MAP 디코딩 알고리즘을 근간으로 구현된 turbo 코드를 사용한다. 성능실험 결과 제안 시스템은 음향잡음 환경에서 SNR이 낮아질수록 잡음 억제 효과가 증가된다. 또한 비정체성 잡음 보다 정체성 잡음에서 더 나은 성능을 나타내며, 원래 MELP 보코더 보다 MOS가 0.24 정도 개선된다. 채널잡음 환경에서는 채널오류 정정기의 인터리버가 MELP 프레임 한 개 크기일 때 채널 비트 SNR 4.2 ㏈에서 BER 10-6이 달성된다. 디코딩 반복횟수는 3회 정도가 복잡도 대비 성능 측면에서 최적으로 판단된다. 또한 인터리버가 MELP 프레임 한 개 크기이고 디코딩 반복횟수가 3회 이상인 경우 채널 비트 SNR 2 ㏈에서 MOS 2.5 이상의 합성음질이 실현된다.

전송효율 향상을 위한 위성 및 수중 통신의 효율적인 융합 모델 연구 (A study on efficient integration model of satellite and underwater communication for improving throughput efficiency)

  • 백창욱;정지원
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권6호
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    • pp.535-541
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    • 2016
  • 본 논문은 인접 심볼 간의 간섭이 발생하지 않는 최대 데이터 전송률인 Nyquist 속도 보다 빠르게 데이터를 전송하여 전송량을 증가시키는 FTN(Faster Than Nyquist) 기법을 위성 및 수중 통신의 융합 시스템에 적용하여 효율적인 송수신 모델을 제안한다. FTN 신호 전송 시 발생하는 ISI(Inter-Symbol Interference)를 최소화하기 위해 위성통신에서는 BCJR 기법을 이용한 비터비 등화기와 LDPC 복호기간의 반복으로 이루어진 터보 등화 기법을 이용하여 복호하며, 수중통신에서는 DFE 등화기와 LDPC 복호기와 연접한 터보등화 기법을 적용하여 각 노드에서의 성능 향상을 확인할 수 있었다.