• 제목/요약/키워드: LDPC channel coding

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UMM(Unitary Matrix Modulation)을 이용한 LDPC(Low Density Parity Check) 코디드 OFDM 시스템 (Low Density Parity Check (LDPC) Coded OFDM System Using Unitary Matrix Modulation (UMM))

  • 김남수;강환만;조성호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권5A
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    • pp.436-444
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    • 2005
  • 다중 안테나 시스템에서 UMM (unitary matrix modulation)을 사용한 방법을 USTM (unitary space-time modulation)이라 부른다. OFDM 시스템에서 coherence bandwidth 만큼의 이격을 두고 UMM의 대각 행렬을 이용한 방법이 제안되고 있다. 또한 최근에 디코딩 방법이 간단하고 좋은 성능을 갖는 LDPC (low density parity check) 코드에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서 UMM (unitary matrix modulation)을 사용하고 LDPC 코디드 된 OFDM 시스템을 제안한다. 또한 다중 송신 안테나를 사용하여 송신 diversity 이득을 얻는 것이 아니라, 하나의 송신 안테나를 이용하여 채널의 coherence bandwidth 만큼의 주파수 간격 (splitting)을 두어 채널에 대한 주파수 이득을 고려하여 UMM/OFDM 시스템을 설계 하였다. 이 방법을 이용하여 본 논문에서 제안된 UMM-S/OFDM에 대한 성능 특성을 다중 경로 Rayleigh 페이딩 채널 환경에서 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

임펄스 UWB 네트워크에서의 일정진폭 다중접속 채널코팅 (Constant Amplitude Multiple Access Channel Coding for Impulse Radio UWB Networks)

  • 김동석;김용철
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제45권6호
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    • pp.42-47
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    • 2008
  • 이 논문은 임펄스 UWB 시스템을 위한 새로운 일정진폭 프리코딩을 제안한다. IEEE 802.15.4a 표준에 따르면 임펄스 UWB는 실내측위와 센서 데이터 전달에 사용될 수 있다. 대부분의 USN(ubiquitous sensor network)은 다중접속을 필요로 한다. 그러나 UWB 시스템은 다중접속으로 야기되는 중첩신호를 검출하는데 있어 제약성이 있다. 이를 극복하기 위하여 Wada 및 Kim의 CAMC(constant amplitude multi-code) 개념을 응용하였다. 제안하는 시스템은 체계적 일정진폭 프리코딩과 LDPC 디코딩으로 구성된다. 또한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 BER성능이 우수함을 확인하였다.

적응적 경판정 출력을 이용한 고속 분산 비디오 복호화 기술 (Adaptive Hard Decision Aided Fast Decoding Method in Distributed Video Coding)

  • 오양근;심혁재;전병우
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권6호
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    • pp.66-74
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    • 2010
  • 최근 부호화기의 성능 및 전력이 제한된 환경을 위한 비디오 부호화 기술로 분산 비디오 부호화 기술 (DVC : Distributed Video Coding)이 각광받고 있으며, Wyner-Ziv (WZ) 부호화 기술은 이의 대표적인 기술이다. WZ 부호화기는 기존 인트라 부호화 기술과 채널 부호를 사용하여 각각 키 (key)프레임과 WZ 프레임을 독립적으로 부호화한다. WZ 복호화기는 프레임 간 시간적 유사도를 기반으로, 복호화 된 키 프레임으로부터 보조 정보 (Side Information)를 생성한다. 보조 정보는 가상의 채널 잡음이 존재하는 WZ 프레임으로 간주되고, 가상의 채널 잡음은 채널 부호 복호화 과정을 통해 제거된다. 따라서 WZ 부호화 기술의 성능은 채널 부호의 성능에 크게 좌우된다. 현존하는 채널 부호 중 LPDC 채널 부호와 Turbo 채널 부호는 강력한 에러 정정 능력을 가지고 있으며, 확률적인 계산을 기반으로 반복적인 복호화 알고리즘을 수행하는 것이 특징이다. 하지만 반복적인 복호화 과정은 상당히 소모적인 과정으로 WZ 복호화기의 복잡도를 증가시킨다. 실제 WZ 부호화 기술에 LDPCA 채널 부호를 사용한 경우, WZ 복호화기 전체 복잡도에서 채널 복호화 과정이 차지하는 비율은 평균 60%에 이른다. 채널 복호화 과정 복잡도의 감소를 위해 채널 부호 분야에서 제안되었던 HDA (Hard Decision Aided) 방법을 LDPCA 채널 부호에 적용할 경우, 채널 복호화 과정의 복잡도는 상당히 줄어든다. 하지만 HDA 방법 적용을 위해 설정할 경계치에 따라 율 왜곡 측면에서 상당한 성능 저하가 있을 수 있으며. 적정 경계치는 영상마다 각각 다르다. 이에 본 논문에서는 영상의 특성에 따라 경계치가 설정되는 적응적 HDA 방법을 제안한다. 제안 방법은 적정 율 왜곡 성능을 유지하며, 채널 복호화 과정 및 WZ 복호화 과정에서 각각 약 62%, 32%의 시간 절감 성능을 보인다.

LLR 기반 블록 터보 부호의 연판정 복호 알고리즘 일반화 (LLR Based Generalization of Soft Decision Iterative Decoding Algorithms for Block Turbo Codes)

  • 임현호;권경훈;허준
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.1026-1035
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    • 2011
  • 본 논문은 기존 블록 터보 부호의 SISO(Soft-input Soft-output) 기반 반복 복호 알고리즘의 일반화 및 활용에 대한 연구를 다루고 있다. R. M. Pyndiah는 AWGN 채널(Additive White Gaussian Noise Channel)에서 2차원 Linear Block Code(선형 블록 부호, LBC) 결합으로 구성된 Product 부호의 SISO 반복 복호 방식을 제안했으며, 이를 블록 터보 부호라 하였다. 블록 터보 부호의 SISO 복호방식은 SIHO(Soft-input Hard-output) 복호 방식인 Chase 알고리즘의 부호 판정을 기반으로 연판정 정보를 생성 후 전달하여 반복적인 복호를 수행한다. 블록 터보 부호는 AWGN 채널에서 높은 Code-rate(부호율)의 Product 부호에 대해 적은 SISO 복호 반복만으로도 샤논 한계에 근접하는 우수한 성능을 보여준다. 본 논문에서는 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조와 AWGN 채널 전송을 가정한 기존 블록 터보 부호 복호 알고리즘을 채널 출력의 LLR(Log-likelihood Ratio)에 기반한 알고리즘으로 일반화하고, LDPC(Low-density Parity Check) 부호와 블록 터보 부호의 직렬 결합 구조에서 일반화된 알고리즘 활용 예를 제시한다.

On a Reduced-Complexity Inner Decoder for the Davey-MacKay Construction

  • Jiao, Xiaopeng;Armand, M.A.
    • ETRI Journal
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    • 제34권4호
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    • pp.637-640
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    • 2012
  • The Davey-MacKay construction is a promising concatenated coding scheme involving an outer $2^k$-ary code and an inner code of rate k/n, for insertion-deletion-substitution channels. Recently, a lookup table (LUT)-based inner decoder for this coding scheme was proposed to reduce the computational complexity of the inner decoder, albeit at the expense of a slight degradation in word error rate (WER) performance. In this letter, we show that negligible deterioration in WER performance can be achieved with an LUT as small as $7{\cdot}2^{k+n-1}$, but no smaller, when the probability of receiving less than n-1 or greater than n+1 bits corresponding to one outer code symbol is at least an order of magnitude smaller than the WER when no LUT is used.

Cross Layer를 이용한 Hybrid ARQ System 분석 (Analysis of Hybrid ARQ System Using Cross Layer)

  • 박태두;김민혁;김철승;정지원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.1229-1234
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    • 2010
  • 차세대 이동 통신에서는 고품질, 고속 통신의 멀티미디어 서비스를 요구한다. 이러한 서비스를 만족시키기 위해서는 강력한 오류 정정 기법이 사용된다. ARQ(Auto Repeat Request) 기법은 전송 효율적인 측면, 그리고 FEC(Forward Error Correction) 기법은 높은 신뢰도면에서 취약한 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 서로 보완한 H-ARQ(Hybrid Auto Repeat Request) 시스템이 현재 연구 중에 있다. 따라서 본 논문에서는 cross layer를 이용한 H-ARQ 시스템을 분석하였다. Cross layer coding 기법과 H-ARQ type, 채널 환경에 따라 적합한 H-ARQ 방식을 BER 성능과 전송 효율 분석을 통해 제안한다.

Deep-Space 광통신을 위한 터보 부호화 변조 기법 (A Turbo-Coded Modulation Scheme for Deep-Space Optical Communications)

  • 오상목;황인호;이정우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권2C호
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    • pp.139-147
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    • 2010
  • 본 논문에서는 deep-space 광통신을 위한 터보 부호화 변조 기법을 설계한다. 설계한 기법의 송신 단에서는 터보 부호기와 누적기, 펄스 위치 변조기(PPM)를 연접한 구조를 사용하고, 수신 단에서는 터보 부호 자체의 복호를 위한 반복 복호와 연접 부호 간의 반복 복호를 동시에 사용하는 복호 기법을 제시한다. 광통신 채널로는 이상적인 광자 직접 검파기를 사용하는 경우를 가정하여 Poisson 채널을 사용한다. 컴퓨터 모의실험을 통해, 설계한 기법이 기존에 광통신 부호화 변조 기법으로 제시되었던 LDPC-APPM, RS-PPM, SCPPM 등 보다 우월한 성능을 보임을 확인할 수 있다.

수신된 움직임 벡터를 이용한 적응적 블록 양자화 기반 분산 비디오 코딩 방법 (Distributed Video Coding based on Adaptive Block Quantization Using Received Motion Vectors)

  • 민경연;박시내;남정학;심동규;김상효
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권2C호
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    • pp.172-181
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    • 2010
  • 본 논문은 분산 비디오 코딩을 위한 적응적 블록 양자화 기법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 분산 비디오 복호기에서 보조정보 프레임을 생성하면서 예측된 움직임 벡터를 부호기에 보내줌으로써, 부호기는 큰 복잡도의 증가 없이 보조정보 프레임을 완벽하게 복원한다. 또한, 이렇게 복원된 보조정보 프레임과 원본 프레임의 차이를 적응적으로 블록별 양자화를 수행한다. 제안한 방법은 오류 발생 비율을 이용하여, 교차 확률에 따라 적응적으로 부호화함으로써 부호화 비트를 감소시킬 수 있는 특징이 있다. 제안한 방법은 부호기에서 교차 확률 및 교차된 비트의 위치를 알 수 있기 때문에, 채널 복호기의 오류 수정 능력에 맞추어 패리티 비트를 전송하여 낭비되는 비트의 양을 감소시킬 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안한 방법이 기존의 방법 대비 66% 비트율 감소를 얻었으며, 기존의 DVC 피드백 채널에 따른 지연을 대폭 감소시켰다.

Improved Reliability-Based Iterative Decoding of LDPC Codes Based on Dynamic Threshold

  • Ma, Zhuo;Du, Shuanyi
    • ETRI Journal
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    • 제37권4호
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    • pp.736-742
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    • 2015
  • A serial concatenated decoding algorithm with dynamic threshold is proposed for low-density parity-check codes with short and medium code lengths. The proposed approach uses a dynamic threshold to select a decoding result from belief propagation decoding and order statistic decoding, which improves the performance of the decoder at a negligible cost. Simulation results show that, under a high SNR region, the proposed concatenated decoder performs better than a serial concatenated decoder without threshold with an Eb/N0 gain of above 0.1 dB.

SVC 기반의 위성방송 서비스를 위한 계층 분리형 PES 패킷화 및 처리 기법 (Layer-separable PES Packetization and Processing Scheme for SVC-based Satellite Broadcasting Service)

  • 지원섭;서광덕;김진수;이인기;장대익
    • 방송공학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.561-572
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    • 2009
  • 본 논문에서는 SVC 비디오를 기반으로 DVB-S2 위성 방송 서비스를 제공할 때 필요한 효율적인 비디오 계층 분리형 PES 패킷화 및 처리 기법을 제안한다. SVC 부호화 기법은 기존의 MPEG-2, MPEG-4, H.264등과 같은 단일 계층 기반의 부호화 기법과는 달리 다수의 비디오 계층을 하나로 통합하여 단일 비트스트림으로 생성한다. 따라서, 기존의 H.264 기반의 DVB-S2 위성방송 서비스와 달리 SVC 비디오를 적용할 경우 다중의 비디오 계층을 효율적으로 분리하여 처리할 수 있는 패킷화 메커니즘이 요구된다. 본 논문에서는 DVB-S2의 채널 부호화 기법인 LDPC(Low Density Parity Check) 와 SVC 부호화 기법이 결합적으로 적용되어 SVC 비디오의 계층 별로 차등화된 오류 보호 (UEP: unequal error protection)를 적용할 수 있도록 하기 위한 효율적인 PES 패킷화 및 처리 기법을 제안하고 계산량과 처리 지연시간 측면에서 제안된 기법의 효율성을 검증한다.