• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.798-801
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• 2010

본 논문에서는 IEEE 802.11n 표준에 제시된 3가지 블록길이(648, 1,296, 1,944)를 지원하는 효율적인 LDPC (Low-Density Parity Check) 복호기 구조를 제안한다. LDPC 복호기의 핵심 블록인 DFU(Decoding Function Unit)의 연산 복잡도와 하드웨어 복잡도를 효율적으로 감소시킬 수 있도록 최소합 알고리듬과 블록직렬 방식의 layered 구조를 적용하였다. 또한 효율적인 다중 블록길이의 구현을 위해 PCM 값을 저장하는 H-ROM의 최적화 방법을 제안하였으며, 이를 통해 ROM의 크기를 약 42% 감소시켰다. 또한, 레이어 간의 효율적인 메모리 읽기/쓰기 방법을 적용하여 복호기 동작을 최적화시켰다.

• ETRI Journal
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• 제27권5호
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• pp.557-562
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• 2005

Low-density parity-check (LDPC) codes have recently emerged due to their excellent performance. However, the parity check (H) matrices of the previous works are not adequate for hardware implementation of encoders or decoders. This paper proposes a hybrid parity check matrix which is efficient in hardware implementation of both decoders and encoders. The hybrid H-matrices are constructed so that both the semi-random technique and the partly parallel structure can be applied to design encoders and decoders. Using the proposed methods, the implementation of encoders can become practical while keeping the hardware complexity of the partly parallel decoder structures. An encoder and a decoder are designed using Verilog-HDL and are synthesized using a $0.35 {\mu}m$ CMOS standard cell library.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권1호
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• pp.8-14
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• 2013

A low density parity check (LDPC) decoder provides a most powerful error control capability for mobile communication devices and storage systems, due to its performance being close to Shannon's limit. In this paper, we introduce an efficient overlapped LDPC decoding algorithm using a upper dual-diagonal parity check matrix structure. By means of this algorithm, the LDPC decoder can concurrently execute parts of the check node update and variable node update in the sum-product algorithm. In this way, we can reduce the number of clock cycles per iteration as well as reduce the total latency. The proposed decoding structure offers a very simple control and is very flexible in terms of the variable bit length and variable code rate. The experiment results show that the proposed decoder can complete the decoding of codewords within 70% of the number of clock cycles required for a conventional non-overlapped decoder. The proposed design also reduces the power consumption by 33% when compared to the non-overlapped design.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.1839-1844
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• 2015

Low-density parity-check(LDPC) 코드는 우수한 에러 정정 능력으로 인해 점점 많은 통신 표준에서 채택되고 있으며 그 중 구현이 용이한 quasi-cyclic LDPC(QC-LDPC)가 많이 사용되고 있다. QC-LDPC 복호기에서는 데이터들을 rotation할 수 있는 cyclic-shifter가 필요하며, 이 cyclic-shifter는 다양한 크기의 rotation을 수행할 수 있어야 한다. 이러한 cyclic-shifter를 multi-size circular shifter(MSCS)라고 부르며, 이 논문에서는 MSCS를 적은 면적으로 구현한 구조를 제안한다. 기존의 직렬로 배치된 barrel-rotator 구조에서 rotation의 성질을 이용하여 필요 없는 멀티플렉서를 가려내고 이들을 제거함으로써 저면적을 구현하였다. 실험 결과 면적을 약 12% 줄일 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7C호
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• pp.587-593
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• 2010

본 논문에서는 extrinsic information transfer (EXIT) chart를 이용하여 다중 안테나 시스템에서 irregular low-density parity-check (LDPC) code를 설계하는 방법을 기술한다. 다중 안테나 기반의 Irregular LDPC code 설계를 위하여 maximum a posteriori probability (MAP) 방식의 다중 안테나 검출 방식이 사용되었으며 수신기는 다중 안테나 검출기와 LDPC 복호기 사이에서 복호된 soft 정보를 주고 받는 turbo iterative 구조를 가정하였다. 다중 안테나 기반의 irregular LDPC code의 edge degree 분포는 EXIT chart와 linear optimization programming 기법을 사용하여 얻을 수 있으며 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법으로 설계된 irregular LDPC code의 성능을 다양한 환경에서 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권12C호
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• pp.1143-1149
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• 2006

본 논문에서는 체크 노드 분할을 이용한 변형된 반복 복호 방법 [8]을 IEEE 802.16e 표준에서 제시된 low-density parity-check(LDPC) 부호에 적용하여 복호의 수렴 속도 개선을 확인한다 또한 IEEE 802.16e에서 제시된 LDPC 부호에 가장 적합한 체크 노드 분할 방법을 제안한다. 수렴 속도 개선은 반복 횟수를 줄일 수 있다는 의미에서 계산 복잡도를 감소시킬 수 있다. 이러한 체크 노드 분할을 이용한 복호 방법은 복호기의 하드웨어 구현이 병렬 처리 방식으로 구현되기 어려운 시스템에서 효과적인 직렬 처리 방식으로 적용될 수 있다. 제시된 LDPC 부호의 변형된 반복 복호 방법은 무선 통신 시스템 환경의 실제 복호기를 구현하는데 사용될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권4A호
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• pp.414-422
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• 2011

모바일 WiMAX 표준 IEEE 802.16e의 블록길이 2,304 비트, 부호율 1/2을 지원하는 LDPC(low-density parity-check) 복호기를 설계하였다. 설계된 LDPC 복호기는 최소-합(min-sum) 알고리듬과 layered 복호를 기반으로 $96{\times}96$ 크기의 부행렬을 병렬로 처리하는 부분병렬 구조를 갖는다. 최소-합 알고리듬의 특징을 이용하여 메모리 용량을 감소시킬 수 있는 새로운 방법을 고안하여 적용함으로써 검사노드 메모리 용량을 기존의 방법보다 46% 감소시켰다. Verilog HDL로 설계된 LDPC 복호기를 $0.18{\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 174,181개의 게이트와 52,992 비프의 메모리로 구현되었으며, Eb/No=2.1dB의 AWGN 채널에 대해 평균 비트 오율 (BER)는 $4.34{\times}10^{-5}$이고, 100 MHz@1.8-V로 동작하여 약 417 Mbps의 성능을 갖는다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권7호
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• pp.50-57
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• 2006

Low-density parity check (LDPC) code는 최근 그 우수한 성능으로 인하여 4세대 무선 이동 통신용 채널 코딩으로 주목받고 있고 유럽의 고화질 위성방송 규격으로 채택되었다. 그러나 기존의 연구들이 제안한 parity check matrix (H-matrix)는 실제로 하드웨어로 구현함에 있어서 인코더 혹은 디코더에 제약을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 본 논문에서는 인코더와 디코더 양쪽 모두 효율적으로 하드웨어로 구현이 가능한 hybrid H-matrix 구조를 제안한다. Hybrid H-matrix는 semi-random 방식과 partly parallel 방식을 결합하여 하드웨어로 구현시 partly parallel 방식이 가지는 디코더의 복잡도가 감소되는 장점을 유지하면서 인코더 또한 semi-random 방식을 사용하여 복잡도가 감소된다. 제안한 구조를 사용하여 LDPC 인코더와 디코더를 설계하고 합성하여 기존의 결과와 비교하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.161-162
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• 2008

In this paper we design an irregular low-density parity-check (LDPC) code for a multi-input multi-output (MIMO) system. The considered MIMO system is minimum mean square error soft-interference cancellation (MMSE-SIC) detector. The MMSE-SIC detector and the LDPC decoder exchange soft information and consist a turbo iterative detection and decoding receiver. Extrinsic information transfer (EXIT) charts are used to obtain the edge degree distribution of the irregular LDPC code which is optimized for the input-output transfer chart of the MMSE-SIC detector. It is shown that the performance of the designed LDPC code is much better than that of conventional LDPC code optimized for the AWGN channel.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권6호
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• pp.639-644
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• 2014

In low-density parity-check (LDPC) coded multiple-input multiple-output (MIMO) communication systems, probabilistic information are exchanged between an LDPC decoder and a MIMO detector. TheMIMO detector has to calculate probabilistic values for each bit which can be very complex. In [1], the authors presented a class of linear block codes named low-density MIMO codes (LDMC) which can reduce the complexity of MIMO detector. However, this code only supports the outer-iterations between the MIMO detector and decoder, but does not support the inner-iterations inside the LDPC decoder. In this paper, a new approach to construct LDMC codes is introduced. The new LDMC codes can be encoded efficiently at the transmitter side and support both of the inner-iterations and outer-iterations at the receiver side. Furthermore they can achieve the design rates and perform very well over MIMO channels.