• 제목/요약/키워드: Turbo coding

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Error Control Coding and Space-Time MMSE Multiuser Detection in DS-CDMA Systems

  • Hamouda, Walaa;McLane, Peter J.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권3호
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    • pp.187-196
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    • 2003
  • We consider the use of error control coding in direct sequence-code-division multiple access (OS-COMA) systems that employ multiuser detection (MUO) and space diversity. The relative performance gain between Reed-Solomon (RS) code and convolutional code (CC) is well known in [1] for the single user, additive white Gaussian noise (AWGN) channel. In this case, RS codes outperform CC's at high signal-to-noise ratios. We find that this is not the case for the multiuser interference channel mentioned above. For useful error rates, we find that soft-decision CC's to be uniformly better than RS codes when used with DS-COMA modulation in multiuser space-time channels. In our development, we use the Gaussian approximation on the interference to determine performance error bounds for systems with low number of users. Then, we check their accuracy in error rate estimation via system's simulation. These performance bounds will in turn allow us to consider a large number of users where we can estimate the gain in user-capacity due to channel coding. Lastly, the use of turbo codes is considered where it is shown that they offer a coding gain of 2.5 dB relative to soft-decision CC.

분산 동영상 부호화 시스템을 위한 효과적인 상관 잡음 모델링 및 성능평가 (Efficient Correlation Noise Modeling and Performance Analysis for Distributed Video Coding System)

  • 문학수;이창우;이성원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권6C호
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    • pp.368-375
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    • 2011
  • 분산 동영상 부호화 시스템에서는 복호기에서 Wyner-Ziv 프레임을 복원하기 위해서 부호기에서 생성된 패리티비트를 사용하게 된다. 이때 오류 정정 부호로 터보 부호나 LDPC 부호가 사용되는데 복호기에서는 원 Wyner-Ziv 프레임을 모르기 때문에 오류 정정을 위한 효과적인 상관 잡음 모델링이 필요하다. 본 논문에서는 복호기에서 Wyner-Ziv 프레임과 부가정보 간의 상관 잡음을 효과적으로 모델링하기 위한 방법을 제안하고 추정한 상관 잡음 모델이 분산 동영상 부호화 시스템에 미치는 영향을 분석한다. 또한 모의실험을 위해 H.264 intraframe 부호화 방법으로 부호화된 키 프레임을 사용하였는데 부호기에서 동적으로 키 프레임 양자화 파라미터 값을 추정하기 위한 방법을 제안하고 성능을 해석한다.

DVB-RCS Next Generation을 위한 터보 부복호화 방식 분석 (Analysis of Turbo Coding and Decoding Algorithm for DVB-RCS Next Generation)

  • 김민혁;박태두;임병수;이인기;오덕길;정지원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권9C호
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    • pp.537-545
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    • 2011
  • 본 논문은 DVB-RCS NG(Next Generation) 에서 제안된 3차원 터보 부호와 터보 ${\Phi}$부호를 각 부호화율에 따라 성능 비교 분석하였다. 터보 ${\Phi}$ 부호에 있어서 기존의 이중 바이너리 구조에서 3진 바이너리 구조로 확장 될 때, 최적의 치환 패턴과 천공 패턴 분석을 제시하였다. 또한 3차원 터보 부호에서, post-encoder의 형태, 인터리빙 기법에 따라 성능이 달라지므로 각 파라메타에 대한 최적의 값을 제시하였다. 최적의 파라메타 설정을 근거로 성능분석 결과 터보 ${\Phi}$ 부호와 3차원 터보 부호가 기존의 DVB-RCS 터보 부호가 가지고 있었던 오류 마루 현상을 극복함을 알 수 있었고 터보 ${\Phi}$ 부호가 3차원 터보 부호에 비해 성능이 약간 우수하나 계산량 측면에서는 약 18% 정도가 복잡한 것을 알 수 있었다.

선택적 전송 다이버시티 기법을 적용한 최적의 터보 부호화된 V-BLAST 적응변조 시스템의 성능 개선 (Improvement of the Adaptive Modulation System with Optimal Turbo Coded V-BLAST Technique using STD Scheme)

  • 류상진;최광욱;이경환;유철우;홍대기;황인태;김철성
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권2호
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    • pp.6-14
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    • 2007
  • 본 논문에서는 V-BLAST (Vertical-Bell-lab Layered Space Time) 복호 알고리즘의 ordering과 slicing 과정에 MAP(Maximum A Posteriori) 디코더의 외부 정보 (extrinsic information)를 이용한 최적의 터보 부호화된 (Optimal Turbo Coded) V-BLAST 적응 변조 시스템을 제안 후 성능을 관찰한다. 외부정보는 ordering과 slicing에 사전 확률 (a priori probability) 로서 사용되며 시스템 복호 과정은 주 반복 (Main Iteration) 및 부 반복 (Sub Iteration) 과정으로 이루어진다. 채널 상태에 따라 변조 방식을 달리하는 적응 변조 시스템을 기존의 터보 부호화 (Turbo Coding) 된 V-BLAST 시스템과 최적의 터보 부호화된 V-BLAST 시스템에 각각 적용하고 전송률 (throughput) 을 비교하여 제안된 시스템을 적용할 경우 어느 정도의 성능 개선이 있는가를 살펴본다. 또한, 제안된 시스템에 선택적 전송 다이버시티 (STD : Selection Transmit Diversity) 기법을 적용한 후 성능의 향상을 관찰한다. 모의 실험결과, 적응 변조 시스템에서 최적의 터보 부호화된 V-BLAST 기법을 적용한 경우가 기존의 터보 부호화된 V-BLAST 기법을 적용한 경우에 비하여 11 dB의 SNR (Signal to Noise Ratio) 영역에서 최대 약 350 kbps의 전송률 향상이 나타났다. 특히, 제안된 시스템에 선택적 전송 다이버시티가 적용된 경우에는 송수신 안테나가 각각 2개인 기존의 터보 부호화된 V-BLAST 기법을 적용한 시스템의 경우에 비하여 같은 SNR 영역에서 최대 약 1.77 Mbps의 전송률이 개선됨을 보였다.

계층간 교차 개념을 적용한 광 부호분할 다중접속 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Optical CDMA System with Cross-Layer Concept)

  • 김진영;김은철
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권7호
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    • pp.13-23
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    • 2009
  • 본 논문에서는 계층간 교차 (Cross-Layer) 개념을 적용하여 터보 (Turbo) 부호화된 광 (Optical) 부호분할 다중접속 (CDMA : Code Division Multiple Access) 시스템의 네트워크 성능을 분석하고 실험하였다. 계층간 교차 개념은 물리 (Physical) 계층과 매체접근제어 (MAC : Medium Access Control) 계층을 고려하였다. 시스템은 펄스위치변조 (PPM : Pulse Position Modulation)를 적용한 강도변조/직접검파 (IM/DD : Intensity Modulation/Direct Detection) 방식의 광 시스템을 고려하였다. 그리고 시스템의 성능을 향상시키기 위해 병렬 연접된 길쌈부호 (PCCC : Parallel Concatenated Convolutional Code)로 이루어진 터보 부호를 사용하였다. 네트워크의 성능은 비트오류확률 (BEP : Bit Error Probabiliy) 측면에서 분석되었다. 모의실험 결과, 터보 부호는 적당한 부호화 및 복호화 복잡도에서 상당한 부호화 이득을 제공하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 일정한 부호화율 (Code Rate)에서 인터리버 길이와 복호과정에서의 반복 복호 횟수를 증가시킬수록 시스템 성능이 향상되는 것을 확인하였다.

OFDM 기반의 전력선 통신 시스템에서 이중 이진 터보 부호 성능 연구 (Study on Performance of Double Binary Turbo Code for Power Line Communication Systems Base on OFDM)

  • 김진영;차재상;김성권;이종주;김재현;이종훈;김은철
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.193-199
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    • 2009
  • 전력선 통신(PLC : Power Line Communication) 기술은 유선 액세스 네트워크 솔류션 중 높은 잠재력을 갖고 있는 후보로서 논의되고 있다. 본 논문에서는 PLC 채널에서 이중 이진 터보 부호(DBTC : Double Binary Turbo Code) 성능에 대해 연구하였다. PLC 채널 환경을 만들기 위해 Bernoulli-Gaussian 잡음을 고려하였다. 시스템 성능은 비트 오류 확률 측면에서 분석되었다. 실험 결과로부터 이중 이진 터보 부호화는 상당한 부호화 이득을 제공하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 터보 복호 과정에서 복호 횟수를 증가시킴에 따라서 시스템 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

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Online SNR Estimation for Turbo Coded Multicode DS/SS Systems

  • Takizawa, Ken-ichi;Shigenobu Sasaki;Jie Zhou;Shogo Muramatsu;Hisakazu Kikuchi
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.1316-1319
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    • 2002
  • In this paper, an online SNR estimator is derived for turbo coded multicode DS/SS systems in Nakagami fading channels. The multicode DS/SS approach is one of promising solutions to obtain higher-rate data transmission in DS/SS technologies. Turbo coding has paid much attention because of the significant improvements on error rate performances in various communication systems including multicode DS/SS systems. However, in the turbo decoding, channel state information, especially signal-to-noise ratio (SNR) at the correlator outputs, is desired in order to obtain such improvements. We evaluate the accuracy of the derived SNR estimation. It is shown that the bit error rate performance using our SNR estimation is close to the performance with perfect knowledge of channel state information.

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개선된 VSB 수신 시스템을 위한 직렬 연접 터보 격자변조부호 방식 (Serial Concatenated Turbo TCM Coding Scheme for Enhanced VSB)

  • 허서원;김창중;이호경
    • 방송공학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.373-376
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    • 2007
  • 최근 DTV 전송규격으로 채택되고 있는 VSB 방식의 성능 개선을 위한 연구가 진행되었다. 이미 상당수가 보급되어 있는 기존수신기의 수신 성능에는 영향을 주지 않으면서 개선된 스트림 (enhanced stream)의 수신을 가능하게 하기 위하여 기존 방식과 후방 호환성이 있는 부호 방식의 연구가 진행되었다. 이제까지 제안된 방식들은 기존의 8-VSB 부호기의 외부에 외측 부호기로 주로 격자 부호기 (trellis encoder)를 직접 연접하는 방식만이 제안되었다. 본 논문에서는 기존의 격자 부호기와 외측 부호기를 인터리버로 연결하는 직렬 연접 터보 격자부호변조(Turbo Trellis Coded Modulation) 방식을 제안하고, 전산 모의실험을 통해서 제안된 방식의 성능을 기존 방식과 비교한다

Iterative V-BLAST Decoding Algorithm in the AMC System with a STD Scheme

  • Lee, Keun-Hong;Ryoo, Sang-Jin;Kim, Seo-Gyun;Hwang, In-Tae
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제6권1호
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    • pp.1-5
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    • 2008
  • In this paper, we propose and analyze the AMC (Adaptive Modulation and Coding) system with efficient turbo coded V-BLAST (Vertical-Bell-lab Layered Space-Time) technique. The proposed algorithm adopts extrinsic information from a MAP (Maximum A Posteriori) decoder with iterative decoding as a priori probability in two decoding procedures of V-BLAST scheme; the ordering and the slicing. Also, we consider the AMC system using the conventional turbo coded V-BLAST technique that simply combines the V-BLAST scheme with the turbo coding scheme. And we compare the proposed decoding algorithm to a conventional V-BLAST decoding algorithm and a ML (Maximum Likelihood) decoding algorithm. In addition, we apply a STD (Selection Transmit Diversity) scheme to the systems for better performance improvement. Results indicate that the proposed systems achieve better throughput performance than the conventional systems over the entire SNR range. In terms of transmission rate performance, the suggested system is close in proximity to the conventional system using the ML decoding algorithm.

호핑방식을 적용한 블록 인터리버을 이용한 터보코드의 성능분석 (Performance Analysis of Turbo Code with Block Interleaver using Hopping Method)

  • 공형윤
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제9C권6호
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    • pp.857-864
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    • 2002
  • 현대 디지털 통신시스템에서 없어서는 안되는 중요한 요소 중의 하나가 오류정정부호화 기법이다. 본 논문에서는 디지털 통신 시스템에서 놀라운 성능으로 인하여 주목을 받고있는 터보코드에 비균일 인터리버의 일종인 호핑방식의 알고리즘을 적용한 인터리버를 터보코드에 적용하여 성능을 비교 분석하였다. 기존의 블록 인터리버는 메모리의 입력과 출력이 행과 열에 대해서 차례대로 이루어지는 반면, 호핑방식을 적용한 인터리버는 행과 열을 건너뛰면서 입출력이 이루어지므로 이중으로 인접 데이터간의 최소거리와 평균거리를 증가시킨다. 제안된 인터리버의 성능분석과 비교를 위해 가우시안 잡음 환경 하에서 컴퓨터 모의 실험을 하였다.