본 논문에서는 Shannon's Limit 보다 근접한 성능을 나타낼 수 있는 Turbo 부호의 기본 이론과 MAP, Log-MAP 복호알고리즘을 정리하고, 이를 바탕으로 VHDL(Very high speed integrated circuit Hardware Description Language)를 이용하여 Log-MAP Turbo 복호기를 ALTERA 사의 FLEX10k100 CPLD(Complex Programmable Logic Device)에 구현하였다.
수중에서의 통신은 해수면과 해저면 등에 의한 신호의 반사가 생겨 다중경로 현상이 발생한다. 이러한 다중경로의 영향으로 신호는 왜곡되고 원활한 수신을 방해하게 된다. 본 논문에서는 수신신호의 성능을 향상시키고자 수중통신에 적합한 반복부호를 설정하였다. 적용 가능한 반복부호로는 터보 부호와 LDPC 부호, BCJR 기반의 컨볼루션 부호가 있으며, 동일한 부호화율 및 비슷한 부호어 길이에서 터보 등 화기 기반의 성능을 분석하였다. 반복횟수를 5회로 고정하였고, 수중 채널 데이터는 실제 동해 바다에서 송수신 거리가 5Km로 실험을 하였다. 그리고 데이터 속도를 1Kbps에서 측정된 실제 데이터를 이용하였다. 성능 분석 결과, BCJR 기반의 컨볼루션 부호가 가장 적합함을 알 수 있었다.
본 논문에서는 대표적인 반복 부호 알고리즘인 터보 부호, LDPC부호 TPC 등 세 가지 알고리즘에 대해 8PSK 이상의 다치 변조 방식 적용을 위해 수신단에서 비트 분리 방법을 제시한다. 수신된 I, Q 심볼만을 이용하여 세 비트 이상의 비트를 분리하기 위한 LLR 방식에 기초를 하여 LLR 방식의 단점인 복잡도를 개선하기 위해 Euclidean, MAX, sector, center focusing 방식에 대해 검토하였으며, 세 가지 반복 부호에 대해 최적의 비트 분리 방법을 제시하였다. 또한 DVB-S2에 적용되는 double ring 구조의 16-APSK, 지상파 DMB에 적용되는 격자구조의 16-QAM 방식에 대해 최적의 비트 분리 방법을 제시하였다.
본 논문에서는 펄스 위치 변조를 사용하는 직접 검파 광통신 채널에서의 터보부호의 성능에 대하여 연구한다. 직접 검파기로서는 이상적인 광자 계수기를 사용하는 경우를 가정하며, 채널 잡음으로는 양자 잡음뿐 만 아니라 배경 잡음도 있는 경우를 가정한다. 즉 사용된 채널 모델은 M-ary PPM Poisson 채널이다. 이 채널에 터보 부호를 적용하기 위한 송수신기의 구조를 제시하고, 또한 제안된 터보 부호화 시스템을 위한 터보 복호 알고리즘을 유도한다. 복호 알고리즘의 유도는 기존의 AWGN 채널을 위한 터보 복호 알고리즘에서 가지 메트릭 연산 부분을 수정함으로써 얻어진다. 이론적인 비트 에러 확률 상한 값의 유도 및 컴퓨터 시뮬레이션의 실행을 통하여, 제안된 터보 부호화 방식의 성능을 분석하고 그 결과를 Reed-Solomon 부호 및 길쌈 부호의 성능과 비교한다.
본 논문에서는 3차원 입출력 알고리즘을 랜덤 인터리버와 s-랜덤 인터리버에 적용하였으며, 이를 터보코드 인터리버에 적용하여 성능을 분석하였다. 인터리버의 성능은 인접 데이터간 최소 거리에 의해 결정되어지므로, 인접 데이터간의 최소거리를 증가시키는 방법으로 인터리버의 성능을 향상 시켰다. 3차원 알고리즘을 적용한 인터리버는 3차원 저장공간을 이용해 입력 데이터를 저장하고 랜덤하게 추출하는 방식이다. 이러한 방식은 기존의 랜덤 인터리버와 s-랜덤 인터리버에 비해 인접 데이터간 최소거리와 평균거리를 증가시킨다. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 3차원 알고리듬을 적용한 터보코드의 성능을 분석하였으며, 전송 환경을 가우시안 채널로 설정하였다.
International journal of advanced smart convergence
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제1권1호
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pp.27-33
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2012
In this paper, we analyze and simulate performance of space time block coded (STBC) binary pulse amplitude modulation-direct sequence (BPAM-DS) ultra-wideband (UWB) systems with double binary turbo code in indoor environments for various ubiquitous healthcare (u-healthcare) applications. Indoor wireless channel is modeled as a modified Saleh and Valenzuela (SV) model proposed as a UWB indoor channel model by the IEEE 802.15.SG3a in July 2003. In the STBC encoding process, an Alamouti algorithm for real-valued signals is employed because UWB signals have the type of real signal constellation. It is assumed that the transmitter has knowledge about channel state information. From simulation results, it is shown that the STBC scheme does not have an influence on improving bit error probability performance of the BPAM-DS UWB systems. It is also confirmed that the results of this paper can be applicable for u-healthcare applications.
본 논문에서는 무선과 같은 대역 제한되고 잡음의 영향이 심한 환경에서 동영상 부호화를 위해 H.263를 이용하여 비트스트림을 구성하였다. 구현된 비트스트림의 실제 데이터 부분에 대한 UEP를 위해 제안된 EREC 알고리즘을 적용하여 EREC 서부프레임을 구현한다. 이러한 것은 블록단위의 재동기를 할 수 있어 에러의 전파를 최소로할 수 있고 INTRADC, MVD와 같은 중요 비트위치알 수 있다. 이러한 중요비트 위치를 이용하여 클래스를 분류하고 클래스정보에 의해 가변적인 puncturing 테이블을 설계하였으며 터보 코드의 부호율을 클래스에 따라 다르게 설계하였다. 채널코딩은 터보 코드를 사용하고 인터리버는 EREC 서브프레임 단위의 가변 부호율을 적용시 중요비트의 부가 비트가 제거되지 않고 가변적인 크기이지만 송, 수신단에서 항상 동일하게 설계한다. 시뮬레이션 결과 비트오류확률 측면에서 EEP와 비슷한 부호율을 갖는 UEP는 개선된 결과를 얻을 수 있었고 영상에 적용한 결과 중요 비트들의 보호에의해 주관적, 객관적 화질이 좋아짐을 알 수 있었다.
최근의 이동통신 시스템에서 오류 정정 부호화 방식으로 사용되는 터보 코드의 성능은 부호기에 내재되어 부호의 자유 거리 결정에 큰 영향을 미치는 인터리버와 복호기에서 수행되는 반복 복호에 의한 것이다. 하지만 우수한 성능을 얻기 위해 수신과정에서 많은 지연시간이 요구되는데 이는 주로 인터리버의 크기에 의존하게 된다. 또한 터보 코드는 페이딩 채널 상에서도 신뢰성 있는 강력한 코딩 기법으로 알려져, 최근 ITU 등에서 IMT-2700과 같은 차세대 이동 통신에서 채널 코드의 표준으로 채택되었다. 따라서 본 논문에서는 복잡도는 2배로 증가하나 성능을 개선시킨 병렬 구조의 4-New 터보 복호기를 제안하고, 차세대 무선 멀티미디어 통신에서 실시간 음성 및 비디오 서비스를 제공 시 복호 지연시간을 단축시키기 위해 가변 복호 방법을 이용하여 AWGN과 페이딩 채널 환경에서의 컴퓨터 모의 실험을 통해 성능 분석을 하였다.
This paper presents the application of a turbo coding technique combined with a bandwidth efficient method known as trellis-coded modulation. A transformation applied to the incoming I-channel and Q-channel symbols allows the use of an off-the-shelf binary/quadrature phase shift keying (B/QPSK) turbo decoder without any modifications. A conventional turbo decoder then operates on transformed symbols to estimate the coded bits. The uncoded bits are decoded based on the estimated coded bits and locations of the received symbols.
The flow fields in the volute casing of a small-size turbo-compressor at different flowrate (design point ${\pm}20%$) are studied by numerical analysis. The governing equations for three-dimensional steady viscous flow are solved using SIMPLE algorithm with commercial code of STAR-CD. Numerical results show that the three-dimensional flow pattern inside the volute casing of a small-size turbo-compressor is strongly influenced by secondary flows that are typically created by the curvature or the casing passages. The flow pattern in the casing also affects the performance of the turbo-compressor. In order to elucidate the loss mechanism through the volute, we prepared the secondary flow, velocity magnitude, and static pressure distribution at the four cross-sectional planes of the casing.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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