• 제목/요약/키워드: Turbo Code Algorithm

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IPsec VPN 위성통신에서 인증알고리즘이 미치는 영향 분석 (Effect Analysis of a Authentication Algorithm in IPsec VPN Satellite Communication)

  • 정원호;황란미;여봉구;김기홍;박상현;양상운;임정석;김경석
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.147-154
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    • 2015
  • 위성통신망은 방송과 마찬가지로 지구국만 갖추고 있다면 누구나 수신이 가능한 특성을 가져 반드시 보안이 요구되는 내용이 있다면 암호화를 행해 주어야 한다. 본 논문에서는 위성통신망 IPsec VPN에서 전송모드 AH 보안헤더를 추가하여 인증데이터 부분에 인증알고리즘 MD-5와 SHA-256을 적용하여 BER과 Error rate 및 Throughput을 분석하였다. 먼저 일반 IP 패킷을 생성하여 IPsec 전송모드 AH 보안헤더를 추가하여 내부 인증 데이터를 SHA-256 및 MD-5알고리즘을 적용하여 구성하였다. 채널코더는 Rate Compatible Punctured Turbo Codes를 적용하였고, 패킷 재전송 기법은 Hybrid-ARQ Type-II와 Type-III을 사용하였다. 변조방식은 BPSK를 적용하였고, 무선채널은 마르코프 채널 (Rician 80%, Rayleigh 20%와 Rician 90%, Rayleigh 10%)로 위성채널 상태에 따라 인증알고리즘이 에러율과 Throughput에 어떤 영향을 미치는지 분석하였다.

다중경로 페이딩 채널에서 멀티캐리어 코드분할다중접속 시스템 성능 분석 (On the Performance of Multicarrier CDMA Systems in Multipath Fading Channel)

  • 이관형;이명호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.271-279
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    • 2006
  • 본 논문에서는 신호대 잡음비를 향상시키는 새로운 다이버시티 알고리즘을 제안한다. 무선채널에서는 다중경로로 인하여 페이딩이 발생하여 시스템 성능이 감소한다. 페이딩을 감소시키는 방법중의 하나가 다이버시티기법이고, 새로운 다이버시티 기법을 제안하여 시스템 성능을 향상시키는 것이 본 논문의 목적이다. 수신기는 레이크수신기를 적용하였다. 변조방식은 QPSK, OQPSK을 적용하였고, 부호화율이 1/3이고, 구속장이 9인 길쌈부호와 구속장이 4인 터보코드를 적용하였다. 이와 같은 조건에서 본 논문은 다중캐리어 CDMA시스템에서 평균에러 확률을 비교 분석하였다.

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Gray 부호화된 M-PSK 신호의 비트 정보 분할 알고리듬 (Bitwise Decomposition Algorithm for Gray Coded M-PSK Signals)

  • 김기설;현광민;박상규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권8A호
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    • pp.784-789
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    • 2006
  • 본 논문에서는 Max-Log-MAP 알고리듬을 바탕으로 Gray 부호화된 M-PSK(phase shift keying) 신호를 위한 비트 정보 분할 알고리듬을 제안한다. 제안한 알고리듬은 M-PSK 신호 공간을 M-PAM(pulse amplitude modulation) 신호 공간으로 변환하여 M-PAM의 비트 정보 분할 방법을 응용한다. 제안한 알고리듬을 이용하여 M-PSK 신호의 비트별 정보 분할 값을 계산하고 이 값을 입력으로 하여 터보 반복 복호 기법의 성능을 분석하였다. 따라서 Gray 부호화된 M-PSK 신호는 M-PAM 신호 공간에서 비트 정보 분할을 수행하기 때문에 PAM과 PSK 신호의 비트정보 분할 알고리듬 중 일부의 연산 기능을 공유할 수 있어 PSK와 반복 복호 방식을 채택한 통신 시스템뿐만이 아니라 적응 변조/부호화(adaptive modulation/coding)에 효과적으로 응용이 가능하다.

Radix-4 방식의 터보 MAP 복호 알고리즘 (Turbo MAP Decoding Algorithm based on Radix-4 Method)

  • 정지원;성진숙;김명섭;오덕길;고성찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권4A호
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    • pp.546-552
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    • 2000
  • 터보부호의 복호기는 두 개이상의 연판정 입출력이 가능한 복호기로 구성되며, 이러한 복호기는 일정길이의 비트열에서 최적의 사후확률(a posteriori robability)을 이용한 MAP(maximum-a-posteriori) symbol estimator를 이용한다. 기존의 radix-2 MAP복호기는 아주 큰 인터리버 블록 크기로 인해 고속 통신시스템의 적용에는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 인터리버 블록크기를 줄일 수 있는 radix-2 MAP복호기를 기바으로 하는 새로운 radix-4 MAP복호기를 제안하였다. Radix-4 MAP 복호기 구조에 적용하기 위해 순방향, 역방향 state metric과 채널 metric을 제안하였으며, 가우시안 채널에서 기존의 radix-2 기반의 MAP 복호기와 성능을 비교하였다.

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MIMO 수중 통신에서 도착시간 차이에 따른 보상 알고리즘 (The Phase Estimation Algorithm of Arrival Time Difference in MIMO Underwater Sensor Communication)

  • 백창욱;정지원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.1531-1538
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    • 2015
  • 본 논문에서는 두 개의 송·수신 센서 사이의 위상 오차를 보상하기 위해 터보 등화 기반의 MIMO 수중 통신의 효율적인 복호기 구조를 제시하였다. 시공간 부호화 시스템에서는 다중 송·수신기 사이의 위상 차이는 완벽하다고 가정하였으나, 본 논문에서는 MIMO 수중 통신 환경에서 서로 다른 송·수신기 사이의 위상 오류에 영향을 분석하였다. 그 결과 오류 성능이 심각하게 감소하게 됨을 알 수 있었으며, 오류 성능 영향을 최소화하기 위해 도착 시간 차이를 보상한 DD 위상 추적 방식 기반의 위상 보상 알고리즘을 제안하였다. 본 논문은 MIMO 수중 통신 환경에서의 위상 오류에 영향을 분석하고, 그 영향을 최소화 할 수중 채널 모델에 대한 보상 알고리즘을 제안하였다.

수중 음향 통신에서 주파수 편이 변조 신호의 프리엠블 오류율을 이용한 주파수 이득 조절 연구 (A study on frequency gain control of frequency shift keying signals using the preamble error rate for underwater acoustic communications)

  • 정현우;정지원;김완진
    • 한국음향학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.218-226
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    • 2022
  • 수중 음향 채널의 주요 특징은 다중 경로와 빠른 주파수 페이딩을 가지고 있다. 이로 인해 다중 주파수 대역을 가지는 주파수 변이 변조(Frequency Shift Keying, FSK) 신호는 다중 경로로 인한 선택적 페이딩으로 인하여 특정한 주파수에 할당된 정보 비트의 손실을 가져온다. 따라서 본 논문에서는 프리엠블 오류율 기반으로 각 중심 주파수의 이득을 조절하는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 수신되는 신호의 페이딩으로 인한 특정 주파수의 이득을 변화하면서 프리엠블 오류율이 10 % 미만인 영역의 값을 할당하여 최적의 이득 값을 추정하였다. 경북 문경의 호수에서 300 m ~ 500 m의 이동 거리를 가지는 호수 실험을 하였으며, 부호화율 1/3을 가지는 주파수 변이 변조 신호의 터보 등화 모델에서 터보 등화 반복 횟수가 증가함에 따라 제안한 알고리즘의 적용 시 모두 복호됨을 확인하였다.

IMT-2000용 비터비 복호기의 효율적인 설계 (Design of Viterbi Decoder for IMT-2000)

  • 정인택;송상섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.67-72
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    • 2001
  • 기존 IS-95 시스템과 달리 IMT-2000 시스템에서 사용되는 길쌈부호는 다양한 부호율을 가지며, 데이터 전송속도(최대 384 kbps) 또한 다양하다. 그리고 채널 부호화된 심볼들은 심볼율을 정합하기 위하여 최대 8번 반복하여 전송된다. 이로 인해 IMT-2000 시스템은 IS-95 시스템에 비해 데이터율이 최대 40배, 입력 버퍼가 80배 증가하게 된다. 이러한 하드웨어의 복잡도를 줄이기 위해 IS-95 시스템에서 채용된 비티비 복호기의 4비트 연성판정을 대치한 수 있는 3비트 연성판정이 필요하다. 이에 대해, 본 논문에서는 IMT-2000 시스템에 적용할 수 있으며, 4비트 연성판정 비터비 복호기를 대체할 수 있는 3비트 연성판정 비터비 복호기 구조를 제시하며, 심볼 반복율에 따라 증가된 심볼 표현을 위한 비트수를 3비트로 표현할 수 있는 새로운 SMT(Symbol Metric Table)를 생성한다.

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Iterative Reliability-Based Modified Majority-Logic Decoding for Structured Binary LDPC Codes

  • Chen, Haiqiang;Luo, Lingshan;Sun, Youming;Li, Xiangcheng;Wan, Haibin;Luo, Liping;Qin, Tuanfa
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제17권4호
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    • pp.339-345
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    • 2015
  • In this paper, we present an iterative reliability-based modified majority-logic decoding algorithm for two classes of structured low-density parity-check codes. Different from the conventional modified one-step majority-logic decoding algorithms, we design a turbo-like iterative strategy to recover the performance degradation caused by the simply flipping operation. The main computational loads of the presented algorithm include only binary logic and integer operations, resulting in low decoding complexity. Furthermore, by introducing the iterative set, a very small proportion (less than 6%) of variable nodes are involved in the reliability updating process, which can further reduce the computational complexity. Simulation results show that, combined with the factor correction technique and a well-designed non-uniform quantization scheme, the presented algorithm can achieve a significant performance improvement and a fast decoding speed, even with very small quantization levels (3-4 bits resolution). The presented algorithm provides a candidate for trade-offs between performance and complexity.

고품질 스테레오 음악을 위한 오디오 워터마크 정보 삽입/추출 기술 (An Embedding /Extracting Method of Audio Watermark Information for High Quality Stereo Music)

  • 배경율
    • 지능정보연구
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    • 제24권2호
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    • pp.21-35
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    • 2018
  • 본 논문에서는 스테레오 음악에 오디오 워터마크를 삽입하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 스테레오 음악은 2개의 채널을 갖고 있기 때문에 기존 워터마킹 기술은 일반적으로 각 채널을 독립적으로 생각하고 처리하는 경우가 많다. 그러나 스테레오를 모노로 변환하는 과정에서 워터마크의 손실이 발생하는 경우가 많이 발생할 수 있다. 제안한 알고리즘은 스테레오를 모노로 변환하더라도 워터마크의 손실이 발생하지 않도록 워터마크를 삽입할 때 스테레오와 모노변환의 특성을 이용하였다. 제안된 알고리즘에 사용된 오디오 워터마크는 "Copyright"와 "Copy_free"라는 두 가지 정보를 터보코드를 이용하여 생성하였다. 두 워터마크는 9바이트(72비트)로 이루어져 있으며, 오류정정을 위하여 터보코드를 적용하면 222비트로 삽입해야 하는 정보량이 늘어난다. 222비트의 워터마크는 추가적인 오류에 강인하도록 1024비트로 확장하여 최종적으로 스테레오 음악에 삽입할 워터마크로 사용하였다. 평균적으로 SNR은 40dB를 넘어서서 전통적인 양자화 방식보다 10dB 이상의 음질 개선을 가져왔다. 이는 상대적으로 10배의 음질 개선도를 의미하는 것으로 매우 유의미한 결과이다. 또한 워터마크의 추출에 필요한 샘플길이는 1초 이내의 길이면 충분히 추출이 가능하고, 128Kbps의 비트레이트를 갖는 MP3 압축에 대해서도 모두 1초 이내 길이의 음악 샘플로부터 워터마크의 완전한 추출이 가능하였다. 전통적인 양자화 방식이 10초 길이의 샘플을 이용해도 대부분 워터마크의 추출에 실패한 것에 비하면 1/10에 불과한 길이로 워터마크의 추출이 가능하다.

MIRA Model 후미의 저저항 최적 설계 (Optimal Design for the Low Drag Tail Shape of the MIRA Model)

  • 허남건;김욱
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.34-40
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    • 1999
  • Drag reduction on vehicles are the main concern for the body shape designers in order to lower the fuel consumption rate and to aid the driving stability. The drag of bluff bodies like transportation vehicles is mostly pressure drag due to the flow separation, which can be minimized by controlling the location and size of the separation bubble. In the present study, the TURBO-3D code is incorporated with optimal algorithm based on analytical approximation method to obtain an optimal afterbody shape of the MIRA Model corresponding to the lowest drag coefficient. For this purpose three mutually independent afterbody angles are chosen as design variables, while the drag coefficient is chosen as an objective function. It is demonstrated in the present study that an optimal body shape having the lowest drag coefficient which is about 6% lower than that of the original shape has been successfully obtained within number of iterations of tile optimal design loop.

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