• 제목/요약/키워드: Viterbi Decoding

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고성능 Two-Step SOVA 복호기 설계 (Design of a High Performance Two-Step SOVA Decoder)

  • 전덕수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.384-389
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    • 2003
  • 새로운 two-step SOVA 복호기 구조가 제안된다. Trace-back단의 survivor memory에 dual-port RAM 개념이 적용되어, 기존 two-step SOVA 방식에 비해서 복호 지연의 현격한 감소가 가능해진다. Path metric 차이의 절대값이 ACS단 내부에서 계산됨으로써, 기존 two-step SOVA 방식에 비해 시스템의 복잡성이 크게 줄어든다. 제안된 SOVA 복호기 구조는 verilog HDL로 기술되어 동작 시뮬레이션을 거쳐 구조의 타당성이 검증되었으며, FPGA로 구현되었다. 구현된 SOVA복호기는 종래의 비터비 복호기에 가까운 데이터 처리율을 보여주었으며, 구현에 사용된 FPGA 소자 자원은 종래의 비터비 복호기의 약 1.5배 정도이다.

M-알고리듬을 이용한 컨벌루셔널 부호의 복호 성능 평가 (Performance Evaluation of the M-algorithm for Decoding Convolutional Codes)

  • 천진영;최규호;성원진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권3A호
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    • pp.188-195
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    • 2002
  • 컨벌루셔널 부호의 복호를 위한 M-알고리듬은 복호 트렐리스의 매 단계에서 미리 정해진 개수의 생존 경로를 유지하는 방법으로 구현이 쉽고 고속 데이터의 실시간 처리에 적합하며 최적 복호인 비터비 알고리듬에 비해 복잡도를 크게 감소시킬 수 있다. 반면, 트렐리스 상에서 올바른 경로가 생존 경로에 포함되지 않는 경우 연속된 복호 오류를 생성하는 단점을 가진다. 본 논문에서는 복호 복잡도, 프레임 길이, 부호 구속장의 변화에 따른 M-알고리듬의 성능 분석 결과를 제시하고 구속장을 확장한 부호와 M-알고리듬을 통한 복호를 결합하여 사용 시 얻을 수 있는 성능 이득을 정량화 하였다. 특히 제한된 프레임 길이를 갖는 전송 시스템에 적용되는 경우, 증가된 부호 자유 거리에 의한 성능 이득 효과가 올바른 경로 손실에 의한 성능 감소 효과에 비해 더 큼을 확인하였다. 길이 L=100인 프레임의 오율이 0.01%일 때, 64개의 생존 경로를 갖는 복호를 사용하여 얻어지는 신호 대 잡음비 이득은 구속장을 K=7으로부터 X=9, 11, 15로 증가시킴에 따라 각각 0.6, 0.75, 0.8dB가 된다.

고속 비터비 복호기를 위한 새로운 생존경로 메모리 관리 방법 (A New Survivor Path Memory Management Method for High-speed Viterbi Decoders)

  • 김진율;김범진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권5C호
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    • pp.411-421
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    • 2002
  • 본 논문에서는 고속의 전송속도를 요구하는 근래의 디지털 통신시스템에서 그 필요성이 크게 증가 하고 있는 고속 비터비 복호기의 설계를 위한 새로운 생존경로 메모리 관리 방법과 하드웨어 구조를 제안한다. 제안된 방법은 k-개의 시작노드번호 결정회로를 독창적 방법으로 제어함으로써 복호를 시작할 수 있는 합병된 생존경로를 즉시 역추적할 수 있으며 기존의 생존경로 관리 방법들에 비하여 더 작은 크기의 생존경로 메모리와 더 짧은 처리지연시간을 갖는다. 또, 제안된 방법에서는 동작 속도가 똑같은 1개의 읽기 포인터와 1개의 쓰기 포인터 만이 필요하므로 기존의 방법들에서 요구되었던 복잡한 k-포트 메모리나 k-배 빠른 읽기 능력을 갖는 메모리를 사용할 필요가 없이 표준적인 이중포트 메모리 구조를 사용하여 생존경로 메모리를 용이하게 구현할 수 있다. 제안된 방법은 즉시 역추적을 위한 추가의 하드웨어를 요구하지만 고속의 처리속도가 필요한 비터비 복호기 구현에 기존 방법들 보다 더 우수하다.

전체 경로 제한 조건을 갖는 HMM을 이용한 단독음 인식 (HMM with Global Path constraint in Viterbi Decoding for Insolated Word Recognition)

  • 김원구;안동순;윤대희
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제13권1E호
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    • pp.11-19
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    • 1994
  • 상태 지속 밀도를 사용하는 hidden Markov Models(HMM/SD)은 음성 신호의 시간적인 변화를 보다 명확하게 나타낼 수 있다 그러나 상태 지속 밀도가 완만하거나 제한된 상태가 길면 이러한 장점은 감소된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 논문에서는 상태간의 천이가 특정한 시간 구간에서만 발생하도록 하는 전에 경로 제한 조건을 갖는 HMM/GPC를 제한한다. HMM/GPC는 상태 지속을 제한하고 음성 신호의 시간적 변화를 단순하고 효과적으로 표현할 수 있다. 또한 HMM/SD와 HMM/GPC를 결합한 새로운 형태의 HMM/SD+GPC를 제안하고 성능을 비교하였다. HMM/GPC는 기존 Viterbi 알고리즘을 약간 수정하여 구현될 수 있다. HMM/GPC와 HMM/SD+GPC는 기존 HMM과 HMM/SD에 비하여 우수한 성능을 보일 뿐만아니라 계산량도 매우 작다. 화자도립 단독음 인식 실험에서, HMM/GPC(1.6%)의 최소 오차는 기존 HMM보다 1.1% 낮았고 계산량도 57% 감소하였다.

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이동통신 환경에서 적응상태 축약 심볼열 추정 수신기 (The adaptive reduced state sequence estimation receiver for multipath fading channels)

  • 이영조;권성락;문태현;강창언
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.1468-1476
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    • 1997
  • 상태축약심볼열추정(RSSE: Reduced State Sequence Estimation) 수신기는 비터비 복호기와 채널 추정기로 구성된다. 이동통신과 같이 채널이 변하는 환경에서는 적응 채널추정기(adaptive channel estimator)로 채널의 변화를 계속적으로 추정해야 한다. 일반적으로 사용되는 채널 추정기는 임시결정된 비터비 복호기의 출력을 사용하여 채널을 추정 하는데, 비터비 복호기에서 잘못된 결정을 내릴 경우 이로 인해 오류전파(error propagation)가 발생할 수있다. 본 논문에서는 좀더 정확한 채널 추정과 오류전파를 막기 위해 경로 메모리를 사용하는 새로운 채널추정기를 사용한다. 이 채널 추정기는 비터비 복호기의 여러 경로중에서 가장 작은 경로를 선택하여 그 경로상의 신호를 이용하여 채널 추정을 행한다. 그리고 채널 추정기의 적응 알고리듬으로서 LMS(Least Mean Square)알고리듬과 Recursive Least Square(RLS) 알고리듬을 사용하여 비교한다. 실험 결과를 통해 제안된 채널 추정기를 사용하는 RSSE 수신기가 기존의 채널 추정기를 사용하는 RSSE 수신기에 비해 더 나은 성능을 나타내는 것을 볼 수있으며, 페이딩이 존재하는 이동통신 환경에서는 LMS 알고리듬이 적합하지 않음을 알 수있다.

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새로운 SNR 추정방법을 이용한 적응 OFDM 시스템 (Adaptive OFDM System Employing a New SNR Estimation Method)

  • 김명익;안상식
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권3호
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    • pp.59-67
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    • 2006
  • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 직렬로 입력되는 데이터 열을 N개 (부반송파의 수)의 병렬 데이터 열로 변환하여 서로 다른 주파수를 가지는 N개의 직교 부반송파로 변조시켜서 동시에 전송하기 때문에 스펙트럼 효율이 높으며 고속의 데이터 전송이 가능하다. 그러나, 모든 부반송파에 대해 같은 변조 방식을 이용하는 OFDM 시스템의 경우 심하게 페이딩 된 부채널의 비트오류율 (BER: Bit Error Rate)에 의해서 전체 시스템의 비트오류율이 결정되는 문제점을 안고 있다. 이 문제를 해결하여 시스템의 성능을 향상시키기 위해서는 부채널 마다의 SNR (Signal to Noise power Ratio)을 추정하고 그 크기에 따라 부반송파의 변조 방식을 가변적으로 결정하는 적응 변조가 필요하다. 실제로 IEEE 802.11a의 경우 변조 방식에 따라 $6\sim54$ Mbps의 전송 속도를 가진다. SNR을 추정하기 위한 대표적인 방식인, 주파수 영역의 심볼을 이용하여 MSE (Mean Square Error)를 최소화하는 방법을 이용하는 직접추정 방식과 성상도상에서 수신된 복소값과 추정한 심볼값 사이의 RMS 에러를 이용하는 방식, 그리고 Viterbi 복호 과정에서 누적된 최소 거리 (Cumulative Minimum Distance)를 이용하는 방식에 대해서 비교 분석하고, 이를 통해 EVM 방식과 Viterbi 복호과정을 병행해서 사용하는 새로운 SNR 추정방법을 제안하며 이를 이용한 부반송파 적응 OFDM 시스템을 제안한다. 마지막으로, IEEE 802.11a의 기준에 근거하여 새로운 적응 OFDM 시스템의 성능향상을 확인하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다.

Implementation of HMM-Based Speech Recognizer Using TMS320C6711 DSP

  • Bae Hyojoon;Jung Sungyun;Bae Keunsung
    • 대한음성학회지:말소리
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    • 제52호
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    • pp.111-120
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    • 2004
  • This paper focuses on the DSP implementation of an HMM-based speech recognizer that can handle several hundred words of vocabulary size as well as speaker independency. First, we develop an HMM-based speech recognition system on the PC that operates on the frame basis with parallel processing of feature extraction and Viterbi decoding to make the processing delay as small as possible. Many techniques such as linear discriminant analysis, state-based Gaussian selection, and phonetic tied mixture model are employed for reduction of computational burden and memory size. The system is then properly optimized and compiled on the TMS320C6711 DSP for real-time operation. The implemented system uses 486kbytes of memory for data and acoustic models, and 24.5 kbytes for program code. Maximum required time of 29.2 ms for processing a frame of 32 ms of speech validates real-time operation of the implemented system.

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구내 데이터 통신용 무선모뎀 설계 및 구현 (Design and Implementation of Wireless Modem for Indoor Data Communication)

  • 조병학
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.16-22
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    • 2012
  • Wireless data communication is easy to be affected by channel noise and degrade reliability and stability by the multipath fading and ISI compared with wired data communication. In this paper, we designed and implemented indoor wireless modem adopted DQPSK modulation scheme for improvement of bandwidth efficiency, and convolutional encoding, Viterbi decoding and hybrid ARQ algorithm combinig FEC with CRC for efficient error control in indoor wireless channel. Testing the implemented wireless modem, we verified the proposed scheme is proper to efficient and reliable indoor wireless data communication.

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두단계 IDFT/DFT를 갖는 TC 8PSK/OFDM를 위한 RSSE 방식 (Reduced-state sequence estimation for TC 8PSK/OFDM with 2-stage IDFT/DFTs)

  • 강훈철;고상보;좌정우
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.147-150
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    • 2004
  • In this paper, we propose a reduced-state sequence estimation (RSSE) for trellis coded modulation (TCM) in OFDM with two-stage IDFT/ DFTs, MMSE-LE, and interleaving on frequency selective Rayleigh fading channels. The Viterbi algorithm (VA) is used to search for the best path through the reduced-state trellis combined with equalization and TCM decoding. Computer simulations confirm the bit error probability of the proposed scheme.

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Punctured 콘볼루션 코드 방식을 이용한 코드분할 다중통신에서 패킷 에러 확률 (Packet Error Probability of CDMA Packet Radio System with Puctured Convolutional Codes)

  • 박형래;정호영;강창언
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제3권2호
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    • pp.22-29
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    • 1992
  • 최근 CDMA(code dicision multiple-access)를 이용한 다원 접속방식이 각광을 받고 있다. 한편, 동일한 섬유 대역폭을 유지하면서도 높은 데이타 전송율과 에러성능이 요구되므로 높은 코드율을 가지는 콘볼루션 코드와 이에 상응하는 디코딩 기법이 필요한 실정이다. Punctured 콘볼루션 코드는 높은 코드율에 비해 디코더가 복잡하지 않다는 장점 때문에 최근 여러가지 시스템에서 선호되고 있다. 본 논문에서는 punctured 콘보루션 코딩 방식과 경판정 Viteri 디코딩을 이용한 CDMA 패킷 무선 동선 시스템의 패컷 에러 확률(packet error probability)을 구하였으며 일반식인 콘볼루션 코드를 사용했을 때와 비교하였다.

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