• 제목/요약/키워드: Error-correcting codes

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가변 블록 길이 부호어의 연속 복호를 위한 가변형 Reed-Solomon 복호기 (A Versatile Reed-Solomon Decoder for Continuous Decoding of Variable Block-Length Codewords)

  • 송문규;공민한
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권3호
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    • pp.29-38
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    • 2004
  • 이 논문에서는 임의의 블록 길이 n과 메시지 길이 k를 갖는 Reed-Solomon (RS) 부호를 연속적으로 복호하도록 프로그램 될 수 있는 가변형 RS 복호기의 효율적인 구조를 제안한다. 이 복호기는 단축형 RS 부호의 복호를 위해 영을 삽입할 필요가 없도록 하며, 변수 n과 k, 결과적으로 에러정정 능력 t의 값들을 매 부호어 블록마다 변화시킬 수 있다. 복호기는 수정 유클리드 알고리즘(modified Euclid's algorithm; MEA)을 기반으로 한 3단계 파이프라인 처리를 수행한다. 각 단계는 분리된 클럭에 의해 구동될 수 있으므로 단계 2 그리고/또는 단계 3에 고속 클럭을 사용함으로써 단지 2단계의 파이프라인 처리로 동작시킬 수 있다. 또한 입출력에서 서로다른 클럭을 사용하는 경우에도 사용할 수 있다. 각 단계는 가변 블록 길이를 갖는 RS 부호를 복호하기에 적합한 구조를 갖도록 설계되었다. 변화하는 t 값을 위해 MEA의 새로운 구조가 설계된다. MEA 블록에서 천이 레지스터들의 동작 길이는 하나 감소되었으며, t의 서로 다른 값에 따라서 변화될 수 있다. 간단한 회로로써 동작 속도를 유지하기 위해 MEA 블록은 재귀적 기법과 고속 클럭킹 기법을 사용한다. 이 복호기는 버스트 모드 뿐 아니라 연속 모드로 수신된 부호어를 복호할 수 있으며, 과 가변성으로 인해 다양한 분야에서 사용될 수 있다. GF(2$^{8}$ ) 상에서 최대 10의 에러정정 능력을 갖는 가변형 RS 복호기를 VHDL로 설계하였으며, FPGA 칩에 성공적으로 합성하였다.

이동 멀티미디어 통신 시스템을 위한 구조적인 저밀도패리티검사 부호 (Structured LDPC Codes for Mobile Multimedia Communication Systems)

  • 유석근;주언경
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제48권2호
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    • pp.35-39
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    • 2011
  • 현재 및 미래의 이동 멀티미디어 통신시스템들은 전송 고도화를 위한 강력한 오류정정 성능뿐만 아니라 다양한 서비스를 위하여 쉽게 부호어 길이와 부호율을 가변 할 수 있는 오류정정 부호들을 요구한다. 또한 소형의 이동 단말기를 위하여 가능한 한 낮은 복잡도를 가지는 것이 바람직하다. 일반적으로 여러 저밀도패리티검사(low-density parity-check; LDPC) 부호 중에서 비균일 랜덤 LDPC 부호가 가장 우수한 오류성능을 가지는 것으로 알려져 있다. 하지만 비균일 랜덤 LDPC 부호는 부복호를 위해 여러 서비스에 해당하는 모든 패리티검사행렬을 저장해야하는 비효율성을 가진다. 최근 효율적으로 가변 부호율 및 길이를 가지는 구조적인 LDPC 부호들이 많이 연구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 여러 구조적인 LDPC 부호들의 가변성, 메모리 크기 그리고 오류성능을 비교 및 분석한다. 그리고 이 중 이동 멀티미디어 통신시스템에 가장 적합한 구조적인 LDPC 부호를 제시한다.

저전력 무선 센서 네트워크를 위한 FEC 성능 분석 (Performance Analysis of FEC for Low Power Wireless Sensor Networks)

  • 이민구;박용국;정경권;유준재;성하경
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.882-885
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    • 2010
  • 센서 네트워크는 에너지 제안이 있기 때문에 에너지가 효율적인 오류 정정 방법을 사용하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 낮은 전송 전력으로 전송한 데이터를 FEC (Forward Error Correcting) 코드를 적용하는 방식을 제안한다. RS (Reed-Solomon) 코드는 FEC kd법 중의 하나로 블록 코드를 사용한다. RS 코드는 데이터에 추가한 리던던시로 동작한다. 인코딩 데이터는 저장되거나 전송될 수 있다. 오류가 발생했을 때 인코딩 된 데이터는 복원된다. 추가된 리던던시는 디코더에서 수신된 데이터에서 오류가 있는 부분을 감지하고 정정하는 데에 사용된다. RS 코드가 정정할 수 있는 오류의 수는 추가되는 리던던시에 의해 결정된다. 1분마다 32바이트를 전송할 경우 RS(15,13)은 138일, RS(31,27)은 132일, RS(63,57)은 126일, RS(127,115)는 111일, RS(255,239)는 103일의 수명을 예측할 수 있었다.

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최소거리가 확장된 극 부호의 연속 제거 리스트 복호 성능 (Performance of Successive-Cancellation List Decoding of Extended-Minimum Distance Polar Codes)

  • 류대현;김재열;김종환;김상효
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권1호
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    • pp.109-117
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    • 2013
  • 극 부호(polar codes)는 광범위한 이진 입력 이산 무기억 채널(binary input discrete memoryless channel: BI-DMC)에서 채널 용량에 달성하는 것이 이론적으로 증명된 최초의 채널부호이다. 하지만 유한한 길이를 갖는 극 부호는 연속 제거 리스트(successive-cancellation list: SCL) 복호기에서 오류마루(error floor)가 발생하는 문제점이 있다. 선행 연구에 따르면 이 오류마루 현상은 극 부호에 오류 검출 코드(error detection codes) 중 하나인 CRC(Cyclic Redundancy Check) 부호를 연접했을 때 효과적으로 낮출 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 외부 부호(outer codes)를 사용하지 않고 극 부호와 RM(Reed-Muller) 부호의 생성 행렬 연관성을 이용하여 기존 극 부호보다 확장된 최소거리를 갖는 극 부호를 제안한다. 그리고 제안된 극 부호와 CRC 부호를 연접한 극 부호의 성능을 비교한다.

다양한 유전 연산자를 이용한 저전력 오류 정정 코드 설계 (Design of Low Power Error Correcting Code Using Various Genetic Operators)

  • 이희성;홍성준;안성제;김은태
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.180-184
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    • 2009
  • 저전력 환경에서의 메모리 집적도가 증가함에 따라 메모리는 soft error에 매우 민감해졌다. 오류 정정 코드는 일반적으로 양산 이후 메모리의 soft error를 수정하기 위해서 사용된다. 본 논문에서는 새로운 저전력 오류 정정 코드의 설계방법을 제안한다. 오류 정정 코드의 전력소비는 parity check 행렬의 선택을 통해 최소화 될 수 있다. 따라서 오류 정정 코드의 설계는 비선형 최적화 문제로 포함되는데 우리는 다양한 유전 연산자를 포함하는 유전자 알고리즘을 이용하여 이 문제를 해결한다. 제안하는 방법을 Hamming code와 Hsiao code에 적용하여 그 효율성을 입증하였다.

소프트 값을 이용한 해밍 부호의 개선된 복호 방식 (An Improved Decoding Scheme of Hamming Codes using Soft Values)

  • 정호영
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.37-42
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    • 2019
  • 본 논문에서는 부호 길이 내에서 1개의 오류를 정정할 수 있는 해밍 부호(Hamming code)에 대해 2 개의 오류를 정정할 수 있는 신드롬 복호 기법을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 복호 기법은 복호 복잡도를 거의 증가시키지 않으면서도 다중 오류를 정정함으로서 복호 복잡도 대비 오율 성능을 크게 개선할 수 있는 장점을 갖는다. 본 논문에서 제안한 복호 기법은 IoT 기기들 간의 통신이나 분자 통신과 같이 부/복호기에서 에너지의 사용이 극히 제한된 환경에서 부 복호기의 에너지 사용이 적으면서도 우수한 오율 성능이 요구되는 경우에 적합하다. 본 논문에서 제안한 복호 기법이 적용된 해밍 부호의 오율 성능이 개선되었음을 보이기 위해 BPSK 변조 방식과 AWGN 채널 환경에서 부호 길이가 짧은 다수의 해밍 부호에 대해 시뮬레이션을 수행하였으며, 수행 결과 해밍 부호의 부호 길이에 무관하게 제안한 복호 방식은 기존 복호 방식에 비해 약 1.1[dB] ~ 1.2[dB] 정도의 성능 개선을 확인할 수 있었다.

ACO를 이용한 저전력 ECC H-매트릭스 최적화 방안 (A Low Power ECC H-matrix Optimization Method using an Ant Colony Optimization)

  • 이대열;양명훈;김용준;박영규;윤현준;강성호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권1호
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    • pp.43-49
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Ant Colony Optimization(ACO)을 이용하여 Single-Error Correcting & Double-Error Detecting(SEC-DED)을 제공하는 메모리 ECC 체커 회로의 소비전력을 절감하는 방안을 제시한다. H-매트릭스를 통해 구현되는 SEC-DED 코드인 Hsiao 코드의 대칭성과 H-매트릭스 구성상의 높은 자유도를 이용하여 회로의 면적, 딜레이에 영향을 주지 않고 최소의 비트 트랜지션이 일어나도록 H-매트릭스를 최적화한다. 실험을 통하여 H-매트릭스의 최적화를 위한 ACO 매핑과 파라메터의 설정을 알아보고 이의 구현 결과를 랜덤 매트릭스 구성을 통한 방식 및 기존의 GA알고리즘을 이용한 최적화 방식과 비교하여 소비 전력이 기존의 방식에 비해 절감될 수 있음을 보여준다.

저장 장치를 위한 다양한 부호화 기법의 성능 분석 (Performance Analysis of Various Coding Schemes for Storage Systems)

  • 김형준;김성래;신동준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권12C호
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    • pp.1014-1020
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    • 2008
  • 메모리 등의 저장 장치는 다양한 전자제품에 널리 이용되면서 높은 메모리 집적도가 요구되고 있으며 멀티 레벨로 데이터를 저장하는 단계에 이르렀다. 그 결과 데이터의 오류율은 더 높아지게 되었다. 본 논문에서 우리는 저장장치의 낮은 오류율을 만족시키기 위하여 통신시스템에서 널리 사용되고 있는 오류정정부호 기법을 적용하였다. 평균 오류율 (BER)이 $10^{-5}$ 또는 $5{\times}10^{-6}$인 AWGN 채널에서 4-level cell을 이용한 저장장치에 대하여 목표 부호율 0.99과 목표 오류율 (BER) $10^{-11}$$10^{-13}$를 만족시킬 수 있는 방법을 알아본다. 높은 부호율에서는 연접부호의 성능이 블록 부호만 사용한 경우보다 좋지 않은 경우도 많으며, 이때 천공을 많이 한 경우에도 성능 열화가 덜한 안쪽 부호를 선정하는 것이 중요함을 확인하였다. 일반적인 feedfoward systematic 길쌈 부호를 이용한 연접부호는 복잡도를 고려하지 않더라도 블록 부호를 단독으로 사용한 경우보다 성능이 좋지 않음을 확인하였고, 높은부호율 에서도 성능이 우수한 천공 길쌈 부호를 만들기 위해서는 RSC 부호를 사용해야 한다는 것을 모의실험 결과를 통해 보여준다.

디지털 이동통신을 위한 비트 선택적 에러정정부호 (Bit-selective Forward Error Correction for Digital Mobile Communications)

  • 양경철;이재홍
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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    • pp.198-202
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    • 1988
  • In digital mobile communications received speech data are affected by burst errors as well as random errors. To overcome these errors we propose a bit-selective forward error correction scheme for the speech data which is sub-band coded at 13 kbps and transmitted over a 16 kbps channel. For a few error correcting codes the signal-to-noise ratio of error-corrected speech is obtained and compared through the simulation of mobile communication channels.

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AN IDENTITY BETWEEN THE m-SPOTTY ROSENBLOOM-TSFASMAN WEIGHT ENUMERATORS OVER FINITE COMMUTATIVE FROBENIUS RINGS

  • Ozen, Mehmet;Shi, Minjia;Siap, Vedat
    • 대한수학회보
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    • 제52권3호
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    • pp.809-823
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    • 2015
  • This paper is devoted to presenting a MacWilliams type identity for m-spotty RT weight enumerators of byte error control codes over finite commutative Frobenius rings, which can be used to determine the error-detecting and error-correcting capabilities of a code. This provides the relation between the m-spotty RT weight enumerator of the code and that of the dual code. We conclude the paper by giving three illustrations of the results.