• 제목/요약/키워드: Sequential decoding

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개선된 순차적 복호 기법을 적용한 CDMA/TDD 시스템의 성능 분석 (CDMA/TDD system using improved sequential decoding algorithm)

  • 조성철;권동승;조경록
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권8호
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    • pp.1-6
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    • 2002
  • 본 논문에서는 인터넷이나 멀티미디어 서비스 등 고속 패킷 전송에 적합한 CDMA/TDD 시스템과 빠른 복호 및 재전송 요구가 가능한 순차적 복호 기법에 관하여 고찰하였다. 또한 순차적 복호 기법 중 FANO 알고리즘의 단점인 재방문 횟수를 줄이기 위하여 경쟁경로를 도입하는 개선된 FANO 알고리즘을 제안하였다. 그리고 다중경로 채널에서 이러한 순차적 복호 알고리즘이 적용된 CDMA/TDD 시스템의 성능을 분석하였다.

Fano Decoding with Timeout: Queuing Analysis

  • Pan, W. David;Yoo, Seong-Moo
    • ETRI Journal
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    • 제28권3호
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    • pp.301-310
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    • 2006
  • In mobile communications, a class of variable-complexity algorithms for convolutional decoding known as sequential decoding algorithms is of interest since they have a computational time that could vary with changing channel conditions. The Fano algorithm is one well-known version of a sequential decoding algorithm. Since the decoding time of a Fano decoder follows the Pareto distribution, which is a heavy-tailed distribution parameterized by the channel signal-to-noise ratio (SNR), buffers are required to absorb the variable decoding delays of Fano decoders. Furthermore, since the decoding time drawn by a certain Pareto distribution can become unbounded, a maximum limit is often employed by a practical decoder to limit the worst-case decoding time. In this paper, we investigate the relations between buffer occupancy, decoding time, and channel conditions in a system where the Fano decoder is not allowed to run with unbounded decoding time. A timeout limit is thus imposed so that the decoding will be terminated if the decoding time reaches the limit. We use discrete-time semi-Markov models to describe such a Fano decoding system with timeout limits. Our queuing analysis provides expressions characterizing the average buffer occupancy as a function of channel conditions and timeout limits. Both numerical and simulation results are provided to validate the analytical results.

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버스트잡음 채널에서 Universal Metric을 이용한 컨벌루션 부호의 축차복호 (Sequential Decoding of Convolutional Codes with Universal Metric over Bursty-Noise Channel)

  • Moon, Byung-Hyun;Lee, Chae-Wook
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 1997년도 추계학술대회 발표논문집:21세기를 향한 정보통신 기술의 전망
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    • pp.435-449
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    • 1997
  • In this paper, a new metric, universal metric, is Proposed for sequential decoding of convolutional decoding. The complexity of Fano metric for Fano's sequential decoding algorithm is compared with that of the proposed universal metric. Since the Fano metric assumes that it has previous knowledge of channel transition probability, the complexity of Fano metric increases as the assumed channel error probability does not coincide with the true channel error probability. However, the universal metric dose not require the previous knowledge of the channel transition probability since it is estimated on a branch by branch basis. It is shown that the complexity of universal metric is much less than that of the Fano metric for bursty noisy channel.

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Sequential Decoding of Convolutional Codes with Universal Metric over Bursty-Noise Channel

  • Byunghyun Moon;Lee, Chaewook
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.219-228
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    • 1997
  • The Fano metric is the maximum likelihood decoding choice for convlutional code for binary symmetric channel. The Fano metric assumes that it has previous knowledge of channel error probability. However, the bit errors in real channel occur in bursts and the channel error probability can not be known exactly. Thus, the Fano metric is not the maximum likelihood choice for bursty-noise channel. In this paper universal metri which dose not require the previous knowlege of the channel transition probability is used for sequential decoding. It is shown that the complexity of the universal is much less than that of the Fano metric bursty-noise channel, since it is estimated on a branch by branch basis.

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Accelerating Soft-Decision Reed-Muller Decoding Using a Graphics Processing Unit

  • Uddin, Md. Sharif;Kim, Cheol Hong;Kim, Jong-Myon
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.369-378
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    • 2014
  • The Reed-Muller code is one of the efficient algorithms for multiple bit error correction, however, its high-computation requirement inherent in the decoding process prohibits its use in practical applications. To solve this problem, this paper proposes a graphics processing unit (GPU)-based parallel error control approach using Reed-Muller R(r, m) coding for real-time wireless communication systems. GPU offers a high-throughput parallel computing platform that can achieve the desired high-performance decoding by exploiting massive parallelism inherent in the algorithm. In addition, we compare the performance of the GPU-based approach with the equivalent sequential approach that runs on the traditional CPU. The experimental results indicate that the proposed GPU-based approach exceedingly outperforms the sequential approach in terms of execution time, yielding over 70× speedup.

Transition-based Data Decoding for Optical Camera Communications Using a Rolling Shutter Camera

  • Kim, Byung Wook;Lee, Ji-Hwan;Jung, Sung-Yoon
    • Current Optics and Photonics
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    • 제2권5호
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    • pp.422-430
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    • 2018
  • Rolling shutter operation of CMOS cameras can be utilized in optical camera communications in order to transmit data from an LED to mobile devices such as smart-phones. From temporally modulated light, a spatial flicker pattern is obtained in the captured image, and this is used for signal recovery. Due to the degradation of rolling shutter images caused by light smear, motion blur, and focus blur, the conventional decoding schemes for rolling shutter cameras based on the pattern width for 'OFF' and 'ON' cannot guarantee robust communications performance for practical uses. Aside from conventional techniques, such as polynomial fitting, histogram equalization can be used for blurry light mitigation, but it requires additional computation abilities resulting in burdens on mobile devices. This paper proposes a transition-based decoding scheme for rolling shutter cameras in order to offer simple and robust data decoding in the presence of image degradation. Based on the designed synchronization pulse and modulated data symbols according to the LED dimming level, the decoding process is conducted by observing the transition patterns of two sequential symbol pulses. For this, the extended symbol pulse caused by consecutive symbol pulses with the same level determines whether the second pulse should be included for the next bit decoding or not. The proposed method simply identifies the transition patterns of sequential symbol pulses other than the pattern width of 'OFF' and 'ON' for data decoding, and thus, it is simpler and more accurate. Experimental results ensured that the transition-based decoding scheme is robust even in the presence of blurry lights in the captured image at various dimming levels

순차접근법을 이용한 MPEG 압축영역에서의 장면전환점 검출 (Scene Change Detection with Sequential Access Method in Compressed MPEG Videos)

  • 안의섭;송현수;이재동;김성운
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제11B권3호
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    • pp.353-360
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    • 2004
  • 최근까지 MPEG으로 압축된 영상의 장면전환점 검출에 관한 연구가 많이 진행되어왔다. 그러나 대체로 디코딩 과정을 거친 후 픽셀단위의 비교를 통해 장면전환점을 검출하는 경우가 많았다. 이 경우 디코딩 과정에서의 많은 계산에 의해 실시간 적용에 부적합하게 된다. 최근에는 압축영역에서의 정보만을 이용해 장면전환점을 검출하는 연구가 많이 진행되고 있으며, 본 논문에서는 압축영역에서 장면전환점을 검출하면서도 보다 빠르고 정확한 검출이 이루어지도록 I픽처 단위의 블록과 P픽처 단위의 내부블록으로 나눈 후 I블록별 검사를 통해 장면전환이 검출된 블록에 대해서 P블록별 검사를 수행하고 최종적으로 B적처까지의 검사를 통해 정확한 장면전환점을 찾는 순차접근법을 제안한다. 순차 접근법은 대부분의 처리가 압축영역에서 이루어지고 또한 블록단위의 결사를 하므로 불필요한 픽처들의 검사과정을 줄여서 보다 빠른 장면전환점 검출이 가능하다 순차접근법은 빠른 처리속도와 함께 정확한 검색이 가능하도록 최적의 알고리즘을 사용하고 있다.

순서적 역방향 상태천이 제어에 의한 역추적 비터비 디코더 (Trace-Back Viterbi Decoder with Sequential State Transition Control)

  • 정차근
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권11호
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    • pp.51-62
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    • 2003
  • 본 논문에서는 역추적 비터비 디코더의 순서적 역방향 상태천이 제어에 의한 새로운 생존 메모리 제어와 복호기법을 제안한다. 비터비 알고리즘은 채널오류의 검출과 정정을 위한 부호기의 상태를 추정해서 복호하는 최우추정 복호기법이다. 이 알고리즘은 심볼간 간섭의 제거나 채널등화 등 디지털 통신의 광범위한 분야에 응용되고 있다. 반복연산의 과정을 내포하고 있는 비터비 디코더에서 처리속도의 향상과 함께 VLSI 칩 설계시 점유면적의 삭감을 통한 칩 사이즈의 축소 및 소비전력의 저감 등을 달성하기 위해서는 새로운 구조의 ACS 및 생존 메모리 제어에 관한 연구가 요구되고 있다. 이를 해결하기 위한 하나의 방안으로, 본 논문에서는 역추적 기법에 의한 복호과정에서 역방향 상태천이의 연속적인 제어에 의한 자동 복호 알고리즘을 제안한다. 제안방식은 기존의 방법에 비해 전체 메모리 사용량이 적을 뿐만 아니라 구조가 간단하다. 또한, 메모리 억세스 제어를 위한 주변 회로구성이 필요 없고, 메모리 억세스를 위한 대역폭을 줄일 수 있어 칩 설계시 area-efficiency가 높고 소비전력이 적어지는 특성이 있다 시스톨릭 어레이 구조 형태를 갖는 병렬처리 구성과, 채널잡음을 포함한 수신 데이터로부터의 복호와 구체적인 응용 시스템에 적용한 결과를 제시한다.

DVB-S2 시스템을 위한 저복잡도 LDPC 복호 알고리즘 (Low Computational Complexity LDPC Decoding Algorithms for DVB-S2 Systems)

  • 정지원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.965-972
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    • 2005
  • 본 연구에서는 DTV, HDTV 서비스를 동시에 제공하는 차세대 위성 방송시스템의 표준안인 DVB-S2에서 채널 부호화 알고리즘으로 채택한 LDPC 부호의 복호 알고리즘에 대해 연구를 하였다. 샤논의 한계에 근접하기 위해서는 큰 블록 사이즈의 LDPC 부호어 길이와 많은 반복 횟수를 요구한다. 이는 많은 계산량을 요구하며, 그리고 이에 따른 전력 소비량(power consumption)을 야기시키므로 본 논문에서는 세 가지 형태의 low complexity LDPC 복호 알고리즘을 제시한다. 첫째로 큰 블록 사이즈와 많은 반복 회수는 많은 계산량과 power 소모량을 요구하므로 성능 손실 없이 반복 횟수를 줄일 수 있는 SUBSET 방법을 이용한 복호 알고리즘, 둘째로 early stop 알고리즘에 대해 연구하였고, 셋째로 비트 노드 계산과 체크 노드 계산시 일정한 신뢰도 값보다 크면 다음 반복시 계산을 하지 않는 early detection 알고리즘에 대해 연구하였다.

802.11n 규격에서의 저복잡도 LDPC 복호 알고리즘 (Low Computational Complexity LDPC Decoding Algorithms for 802.11n Standard)

  • 김민혁;박태두;정지원;이성로;정민아
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권2C호
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    • pp.148-154
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    • 2010
  • 본 연구에서는 무선 랜 표준안인 802.11n에서 채널 부호화 알고리즘으로 채택된 LDPC부호의 복호 알고리즘의 저복잡도에 대해 연구를 하였다. 샤논의 한계에 근접하기 위해서는 큰 블록 사이즈의 LDPC 부호어 길이와 많은 반복횟수를 요구한다. 이는 많은 계산량을 요구하며, 그리고 이에 따른 전력 소비량(power consumption)을 야기시키므로 본 논문에서는 세 가지 형태의 저복잡도 LDPC 복호 알고리즘을 제시한다. 첫째로 큰 블록 사이즈와 많은 반복 횟수는 많은 계산량과 전력 소모량을 요구하므로 성능 손실 없이 반복횟수를 줄일 수 있는 부분 병렬 방법을 이용한 복호 알고리즘, 둘째로 early stop 알고리즘에 대해 연구 하였고, 셋째로 비트 노드 계산과 체크 노드 계산 시 일정한 신뢰도 값보다 크면 다음 반복 시 계산을 하지 않는 early detection 알고리즘에 대해 연구 하였다.