• 한국통신학회논문지
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• 제31권1C호
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• pp.20-25
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• 2006

본 논문에서는 Tree-LDPC 코드의 성능을 scaling 인자를 이용한 min-sum 알고리즘을 사용하여 나타내고, 그때의 water fall 영역에서의 접근 성능은 density evolution 기법을 사용하여 나타낸다. Density evolution 기법을 통하여 얻어진 최적의 scaling 인자를 사용하게 되면 min-sum 알고리즘을 사용하는 Tree-LDPC 코드는 sum-product 알고리즘을 사용했을 때와 비슷한 성능을 나타낼 정도로 상당한 성능 이득을 갖게 되는 반면 sum-product 알고리즘을 사용했을 때보다 복호 복잡도가 훨씬 줄어들게 된다. 작은 인터리버 크기를 갖는 Tree-LDPC 복호기를 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구현하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권10C호
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• pp.936-941
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• 2003

최근에 소개된 density evolution 기법은 sum-product 알고리즘에서 LDPC 부호가 갖는 성능의 한계를 분석하였다[1]. 또한. Iterative decoding 알고리즘에서 전달되는 정보가 Gaussian 확률분포를 갖는 점을 이용하여 기존의 density evolution 기법을 단순화 시킨 연구결과가 소개되었다[2]. 한편. LDPC 부호의 한계 성능을 sum-product가 아닌 min-sum 알고리즘에서 분석한 결과가 최근에 발표되었다[3]. 본 논문에서는 이러한 일련의 연구 결과를 바탕으로 min-sum 알고리즘을 이용하면서 Gaussian 확률 분포 특성을 이용한 density evolution 기법을 소개한다. 제안된 density evolution 기법은 기존의 방법보다 적은 계산으로 정확한 threshold를 구할 수 있으며. 그 결과가 numerical simulation 결과와 잘 일치함을 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권3C호
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• pp.322-328
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• 2009

본 논문은 BER 성능을 높인 LDPC 복호를 위한 새로운 SSP 알고리즘을 제안한다. 제안하는 SSP 알고리즘은 추가적인 연산 없이 곱셈 연산과 나눗셈 연산을 덧셈 연산과 뺄셈 연산으로 대체가 가능하다. 제안하는 SSP 알고리즘은 In[tanh(x)] 함수와 $tanh^{-1}[exp(x)]$ 함수를 각각의 양자화 테이블을 사용하여 단순화하기 때문에 연산 복잡도를 줄일 수 있다. 시뮬레이션 결과 제안하는 SSP 알고리즘은 기존의 근사화 SP 알고리즘과 비교하여 BER 성능을 $0.3\;{\sim}\;0.8\;dB$ 향상시킨 것을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5C호
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• pp.423-431
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• 2010

본 논문에서는 저밀도 패리티 검사부호의 복호에서 발생하는 트랩핑 세트에 갇힌 오류를 정정할 수 있는 수정 합-곱 알고리즘을 제안한다. 원래 합-곱 알고리즘과는 달리 제안된 방법은 반복복호의 실패 원인이 트랩핑 세트인지를 판단하는 과정과 트랩핑 세트에 갇힌 오류를 정정하는 2단계 복호과정으로 구성된다. 수정 합-곱 알고리즘에서는 트랩핑 세트에 포함된 변수노드를 검색하기 위하여 실패 검사노드 집합과 경판정 비트들의 천이패턴을 이용한다. 그리고 검색된 변수노드의 정보를 반전시킨 다음 합-곱 알고리즘을 수행함으로써 트랩핑 세트에 갇힌 오류를 정정한다. 모의실험 결과 제안된 복호알고리즘은 신호 대 잡음비의 증가에 따라 지속적으로 향상되는 오류성능을 보인다. 따라서 수정 합-곱 알고리즘은 저밀도 패리티 검사부호에서 발생하는 오류마루 현상을 현저히 감소시키거나 거의 제거할 수 있는 것으로 사료된다.

• ETRI Journal
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• 제34권4호
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• pp.629-632
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• 2012

This letter investigates the combination of the Chase-2 and sum-product (SP) algorithms for low-density parity-check (LDPC) codes. A simple modification of the tanh rule for check node update is given, which incorporates test error patterns (TEPs) used in the Chase algorithm into SP decoding of LDPC codes. Moreover, a simple yet effective approach is proposed to construct TEPs for dealing with decoding failures with low-weight syndromes. Simulation results show that the proposed algorithm is effective in improving both the waterfall and error floor performance of LDPC codes.

• ETRI Journal
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• 제37권1호
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• pp.54-60
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• 2015

The use of serial concatenated codes is an effective technique for alleviating the error floor phenomenon of low-density parity-check (LDPC) codes. An enhanced sum-product algorithm (SPA) for LDPC codes, which is suitable for serial concatenated codes, is proposed in this paper. The proposed algorithm minimizes the number of errors by using the failed check nodes (FCNs) in LDPC decoding. Hence, the error-correcting capability of the serial concatenated code can be improved. The number of FCNs is simply obtained by the syndrome test, which is performed during the SPA. Hence, the decoding procedure of the proposed algorithm is similar to that of the conventional algorithm. The error performance of the proposed algorithm is analyzed and compared with that of the conventional algorithm. As a result, a gain of 1.4 dB can be obtained by the proposed algorithm at a bit error rate of $10^{-8}$. In addition, the error performance of the proposed algorithm with just 30 iterations is shown to be superior to that of the conventional algorithm with 100 iterations.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권2호
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• pp.140-145
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• 2013

본 논문은 위성방송 전송 규격인 DVB-S2의 기반 채널 부호로 사용되는 LDPC를 고속 복호를 위해 HSS(Horizontal Shuffle Scheduling) 방식을 기반으로 고속 복호기 구조를 연구하였다. 첫째로 HSS방식에서 발생하는 메모리 충돌을 극복하는 방식을 제시한다. 둘째로 고속 복호를 위해 LUT(Look Up Table)을 이용하는 Sum-Product 알로리즘 대신 min값에서 scaling factor를 곱하는 Normalized Min-Sum 알고리즘을 사용하였으며, 성능 향상을 위해 check node에서 bit node로 입력되는 값의 부호를 확인하여 신뢰성 없는 값을 삭제하는 Self-Correct 방식을 제시하여 sum-product 방식에서 발생하는 bottle neck 현상을 하였다. 마지막으로 고속화를 위한 효율적인 메모리 구조를 제안한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권3호
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• pp.1262-1270
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• 2017

Among various decoding algorithms of low-density parity-check (LDPC) codes, the min-sum (MS) algorithm and its modified algorithms are widely adopted because of their computational simplicity compared to the sum-product (SP) algorithm with slight loss of decoding performance. In the MS algorithm, the magnitude of the output message from a check node (CN) processing unit is decided by either the smallest or the next smallest input message which are denoted as min1 and min2, respectively. It has been shown that multiplying a scaling factor to the output of CN message will improve the decoding performance. Further, Zhong et al. have shown that multiplying different scaling factors (called a 2-dimensional scaling) to min1 and min2 much increases the performance of the LDPC decoder. In this paper, the simplified 2-dimensional scaled (S2DS) MS algorithm is proposed. In the proposed algorithm, we figure out a pair of the most efficient scaling factors which multiplications can be replaced with combinations of addition and shift operations. Furthermore, one scaling operation is approximated by the difference between min1 and min2. The simulation results show that S2DS achieves the error correcting performance which is close to or outperforms the SP algorithm regardless of coding rates, and its computational complexity is the lowest comparing to modified versions of MS algorithms.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.1892-1897
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• 2012

본 논문은 DVB-S2 기반 고속 LDPC 복호를 하기 위한 효율적인 CNU(Check Node Update) 계산방식에 대해 분석하였다. LDPC의 복호 속도는 CNU 계산 과정에 의존한다. 기존의 CNU 계산방식에서 LUT를 고려한 SP(Sum-Product)방식은 속도가 늦어지는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 SC-NMS(Self-Corrected Normalized Min-Sum) 방식을 제안한다. LUT 연산을 제거한 MS(Min-Sum) 방식에 정규화 계수 '${\alpha}$'를 곱하는 Normalized Min-Sum(NMS) 방식은 MP 방식보다 성능은 약간 감소하지만 critical path를 없애고 클럭 주기를 줄일 수 있어 구현에 있어서 고속화를 위한 효율적인 CNU 계산방식이다. 또한, 복호과정에서 반복 시 이전 반복에서의 엣지 값과 현재 반복에서의 엣지 값을 비교하여 부호가 바뀌면 신뢰성이 없음을 간주하여 현재 엣지에 "0"을 할당하는 SC(Self-Corrected) 방식을 연구하였다. SC-NMS 방식을 적용하여 시뮬레이션 한 결과, SC-NMS 방식은 SP 방식에 비해 0.1dB의 성능열화를 보였지만, 계산의 복잡도와 복호 속도를 고려했을 때, SC-NMS 방식이 최적의 CNU 계산 방식이라는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제42권3호
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• pp.51-56
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• 2005

본 논문에서는 페이딩 채널 환경하에서 OFDM의 BER성능을 개선시키기 위해서 LDPC 부호화된 OFDM 시스템을 제안한다. LDPC 부호는 Sum-Product 알고리즘이나 Belief Propagation 알고리즘으로 알려진 확률적인 전파(Propagation) 알고리즘에 의해서 복호된다. LDPC 부호가 OFDM 시스템에 적용될 때 복호 알고리즘을 수행함에 있어서 복호 횟수를 거듭할수록 성능이 개선된다. 이동통신 시스템에서는, 높은 대역 효율을 요구하므로 다중레벨 변조가 사용된다. 그러나 다중레벨 변조를 갖는 OFDM에 LDPC 부호를 어떠한 방식으로 적용할 것인지에 대해서 명료하지 못하다. 따라서 본 논문에서는 MPSK를 사용한 LDPE Coded OFDM 시스템에 대한 복호 알고리즘에 대해서 언급한다. AWGN 채널 환경과 레일리 페이딩 채널 환경에서의 시뮬레이션 결과는 작은 반복 횟수에 대해서 좋은 BER 성능을 나타낸다.