• 제목/요약/키워드: belief propagation (BP)

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GE 삼각화를 이용한 효율적인 LT 복호 기법 연구 (A Study on the Efficient LT Decoding Scheme using GE Triangularization)

  • 정호영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.57-62
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    • 2011
  • 본 논문에서는 GE 삼각 화를 이용해 LT 부호의 복호 과정을 수행함으로써 복잡도와 오버헤드 성능을 모두 개선한 효율적인 복호 방식을 제안하였다. BP 복호 방식은 간단하고 빠르기는 하나 부호 블록이 짧을수록 복호하는데 큰 오버헤드가 필요하다는 단점이 있고, OFG 알고리즘은 오버헤드는 작으나 연산 양이 많다. 시뮬레이션 결과 제안한 복호 방식은 OFG 알고리즘에 비해 연산 양이 5배 이상 감소되었으며 오버헤드는 1~5%의 적은 양을 보였다.

Quasi-Cyclic Low Density Panty Check 복호기의 다양한 설계 관점에 대한 성능분석 (Performance Analysis on Various Design Issues of Quasi-Cyclic Low Density Parity Check Decoder)

  • 정수경;박태근
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권11호
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    • pp.92-100
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    • 2009
  • 본 논문은 LLR-BP 복호 알고리즘을 사용하는 LDPC 복호기의 하드웨어 구조 분석하고 효율적인 복호기의 설계 방법들을 제시하였다. 또한 설계 시 복호 성능 및 하드웨어 복잡도에 영향을 미칠 수 있는 다양한 설계 이슈들을 제시하고 복호 성능의 변화를 모의실험을 통하여 분석하였다. 오류확률을 전달하는 메시지의 양자화는 정수부 3비트, 소수부 4비트를 할당하였고, 복호 성능이 저하되지 않도록 사전정보에 정수부 2비트, 소수부 4비트를 할당하였으며 LUT로 구현되는 $\Psi$(x) 함수를 조합회로인 PWL 블록으로 대체하여 하드웨어 구조의 개선에 대해 논의하였다. 복호 시간을 단축하기 위하여 중첩 스케줄링을 적용하고, 각 복호기 구조 및 설계 변수들의 제한에 따른 하드웨어 자원을 비교함으로써, 하드웨어 복잡도를 분석하였다.

저밀도 양자 오류정정부호를 위한 반복 복호 알고리즘에 관한 연구 (Study of the iterative decoding algorithm of sparse quantum code)

  • 신정환;허준
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.285-287
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    • 2010
  • 본 논문에서는 기존 오류정정부호의 복호 과정에 사용되는 Belief propagation (BP) 알고리즘을 이용한 저밀도 양자 오류정정 부호의 복호 기법에 대해 기술한다. Depolarizing 채널 가정하에 기존 오류정정부호와 다르게 양자 오류정정 부호가 갖는 초기 채널 오류 확률에 의한 성능 열화를 개선하기 위해 초기 채널 오류 확률 정보를 개선하는 기법을 적용하였다. 테너 그래프를 바탕으로 각 체크 노드의 신드롬과 노드의 연결 상태를 고려하여 오류가 발생한 위치를 추적하고 BP 알고리즘에 입력되는 초기 채널 오류 확률 정보를 수정하여 반복 복호 시 발생할 수 있는 성능 열화를 개선하였다.

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MIMO 시스템을 위한 QR 분해 기반 순차적 신뢰 전파 검출 기법 (QR Decomposition Based Sequential Belief Propagation Detection Scheme for MIMO Systems)

  • 박상준;최수용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권9호
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    • pp.1725-1727
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    • 2015
  • 본 논문은 MIMO 시스템을 위한 QR 분해 기반의 순차적 신뢰 전파 검출 기법을 제안한다. 제안 기법은 매 반복 과정마다 가장 작은 차수를 가지는 관측 노드의 메시지부터 순차적인 갱신 과정을 진행하여 수렴 속도 향상을 도모한다. 모의실험을 통해 제안 기법이 기존 기법들 대비 향상된 오류 성능을 달성함과 동시에 수렴 속도를 크게 개선함을 확인하였다.

On the Design of Block Lengths for Irregular LDPC Codes Based on the Maximum Variable Degree

  • 정규혁
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권11C호
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    • pp.907-910
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    • 2010
  • This paper presents the design of block lengths for irregular low-density parity-check (LDPC) codes based on the maximum variable degree $d_{{\upsilon},max}$. To design a block length, the performance degradation of belief-propagation (BP) decoding performance from upper bounds on the maximum likelihood (ML) decoding performance is used as an important factor. Since for large block lengths, the performance of irregular LDPC codes is very close to the Shannon limit, we focus on moderate block lengths ($5{\times}10^2\;{\leq}\;N\;{\leq}\;4{\times}10^3$). Given degree distributions, the purpose of our paper is to find proper block lengths based on the maximum variable degree $d_{{\upsilon},max}$. We also present some simulation results which show how a block length can be optimized.

Efficient LDPC-Based, Threaded Layered Space-Time-Frequency System with Iterative Receiver

  • Hu, Junfeng;Zhang, Hailin;Yang, Yuan
    • ETRI Journal
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    • 제30권6호
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    • pp.807-817
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    • 2008
  • We present a low-density parity-check (LDPC)-based, threaded layered space-time-frequency system with emphasis on the iterative receiver design. First, the unbiased minimum mean-squared-error iterative-tree-search (U-MMSE-ITS) detector, which is known to be one of the most efficient multi-input multi-output (MIMO) detectors available, is improved by augmentation of the partial-length paths and by the addition of one-bit complement sequences. Compared with the U-MMSE-ITS detector, the improved detector provides better detection performance with lower complexity. Furthermore, the improved detector is robust to arbitrary MIMO channels and to any antenna configurations. Second, based on the structure of the iterative receiver, we present a low-complexity belief-propagation (BP) decoding algorithm for LDPC-codes. This BP decoder not only has low computing complexity but also converges very fast (5 iterations is sufficient). With the efficient receiver employing the improved detector and the low-complexity BP decoder, the proposed system is a promising solution to high-data-rate transmission over selective-fading channels.

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A New Iterative LT Decoding Algorithm for Binary and Nonbinary Galois Fields

  • Mao, Yuexin;Huang, Jie;Wang, Bing;Huang, Jianzhong;Zhou, Wei;Zhou, Shengli
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제15권4호
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    • pp.411-421
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    • 2013
  • Digital fountain codes are record-breaking codes for erasure channels. They have many potential applications in both wired and wireless communications. Most existing digital fountain codes operate over binary fields using an iterative belief-propagation (BP) decoding algorithm. In this paper, we propose a new iterative decoding algorithm for both binary and nonbinary fields. The basic form of our proposed algorithm considers both degree-1 and degree-2 check nodes (instead of only degree-1 check nodes as in the original BP decoding scheme), and has linear complexity. Extensive simulation demonstrates that it outperforms the original BP decoding scheme, especially for a small number of source packets. The enhanced form of the proposed algorithm combines the basic form of the algorithm and a guess-based algorithm to further improve the decoding performance. Simulation results demonstrate that it can provide better decoding performance than the guess-based algorithm with fewer guesses, and can achieve decoding performance close to that of the maximum likelihood decoder at a much lower decoding complexity. Last, we show that our nonbinary scheme has the potential to outperform the binary scheme when choosing suitable degree distributions, and furthermore it is insensitive to the size of the Galois field.

저밀도 패리티 검사부호의 복호 알고리즘에 따른 성능 비교 분석 (Analysis of Performance according to LDPC Decoding Algorithms)

  • 윤태현;박진태;주언경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37A권11호
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    • pp.972-978
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    • 2012
  • LDPC(low density parity check)부호는 합-곱 알고리즘 기반의 반복복호를 통해 Shannon 한계에 근접하는 성능을 보인다. 합곱 알고리즘에서 체크노드와 비트노드의 확률 및 부가정보의 갱신 순서는 스케쥴링 방법에 따라 달라지며 그에 따라 오류정정능력이나 반복복호의 횟수가 달라진다. 기존에 제안된 순차 BP 알고리즘을 사용한 LDPC의 복호는 표준 BP 알고리즘을 바탕으로 복호를 수행했을 경우에 비해 적은 평균반복복호 횟수에도 불구하고 좋은 성능을 가진다고 알려져 있다. 하지만 기존의 연구들에서는 이러한 성능 차이의 원인에 대한 연구는 미비하다. 따라서 본 논문에서는 두 알고리즘의 적용에 따른 LDPC 복호의 성공 여부에 따라 4가지 경우로 분류하고 각 경우를 비교한다. 이를 통해 두 알고리즘의 성능 차이의 원인을 분석하고 그 결과로 성능 차이의 원인이 패리티 검사행렬 내부의 사이클을 구성하는 비트노드들의 확률 값을 갱신할 때 알고리즘에 따른 갱신 과정의 차이에 있음을 보인다.

군집 소실 채널 상에서의 인터리빙된 짧은 코드의 성능 분석 (Performance Analysis of Interleaved Short Length Codes over Burst Erasure Channel)

  • 장재윤;장민;김상효;이성준
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.281-283
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    • 2009
  • 본 논문에서는 군집 소실 채널 상에서 동작할 수 있는 짧은 길이의 인터리빙 된 코드들의 성능을 분석한다. 먼저 좋은 성능을 갖는 짧은 길이의 그래프 부호와 해밍부호를 설계한다. 이 후 군집 소실에 잘 대응하기 위하여 인터리빙 기능을 채널 부호화 방법에 적용한다. 생성된 짧은 코드에 적용한 인터리빙 부호를 군집 소실에 최적의 성능을 보이는 Reed-Solomon (RS) 부호와 성능을 비교한다. 짧은 길이의 부호이므로, ML(Maximum Likelihood)방법과 BP(Belief propagation)의 두 가지 복호 방법들을 이용한 경우 성능의 차이 또한 비교해 본다.

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스테레오 비전 기반의 이동객체용 실시간 환경 인식 시스템 (Investigation on the Real-Time Environment Recognition System Based on Stereo Vision for Moving Object)

  • 이충희;임영철;권순;이종훈
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.143-150
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    • 2008
  • In this paper, we investigate a real-time environment recognition system based on stereo vision for moving object. This system consists of stereo matching, obstacle detection and distance estimation. In stereo matching part, depth maps can be obtained real road images captured adjustable baseline stereo vision system using belief propagation(BP) algorithm. In detection part, various obstacles are detected using only depth map in case of both v-disparity and column detection method under the real road environment. Finally in estimation part, asymmetric parabola fitting with NCC method improves estimation of obstacle detection. This stereo vision system can be applied to many applications such as unmanned vehicle and robot.

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