• 제목/요약/키워드: sum-product algorithm

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광기록 시스템을 위한 오류 정정 능력과 높은 부호율을 가지는 DC-free 다중모드 부호 설계 (An Error Correcting High Rate DC-Free Multimode Code Design for Optical Storage Systems)

  • 이준;우중재
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.226-231
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    • 2010
  • 본 논문에서는 희소 패리티 검사 행열로부터 생성된 생성행열을 사용하여 에러 정정능력과 높은 부호율을 갖는 DC-free 다중 모드 부호를 구성하기 위한 새로운 부호화 기법을 제안 한다. 제안된 기법은 별개의 후보 부호워드들을 생성하기 위해 고속 생성행열들을 이용한다. 복호 과정의 복잡도는 수신된 부호워드의 신드롬이 ‘0’인지 아닌지에 따라 결정된다. 만약 신드롬이 ‘0’ 인 경우 복호는 수신된 부호워드의 잉여 비트들을 삭제하여 간단히 수행되고, ‘1’인 경우에는 합곱 (sum-product) 알고리즘으로 복호가 이루어진다. 제안된 기법은 DC 성분을 억압하면서도 낮은 비트 오율을 가질 수 있다.

영상 정보의 LDPC 부호화 및 복호기의 FPGA구현 (LDPC Coding for image data and FPGA Implementation of LDPC Decoder)

  • 장은영
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.569-574
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    • 2017
  • 잡음이 존재하는 채널환경에서의 정보전송을 위해서는 정보의 부호화 기술이 필요하다. 오류 검출과 정정에 사용되는 여러 가지 부호화 기술 중 Shannon의 한계에 가장 근접한 부호화 기술이 저밀도 패러티 체크(Low density Parity Check :LDPC) 부호이다. LDPC 부호와 sum-product 알고리즘의 조합에 의하여 얻어지는 복호 특성은 터보 부호, RA(Repeat Accumulate) 부호의 성능에 필적하며, 부호장이 매우 긴 경우에는 이들 성능을 추월한다. 본 논문에서는 영상 정보의 LDPC 부호화와 복호화 기술 원리에 관해 설명하고, Sum-product 알고리듬을 사용하는 LDPC 복호기를 FPGA로 구현한다.

높은 무게 LDPC 부호의 저복잡도 고성능 복호 알고리즘 (High-Performance and Low-Complexity Decoding of High-Weight LDPC Codes)

  • 조준호;성원용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권5C호
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    • pp.498-504
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    • 2009
  • Low-density parity-check (LDPC) 부호의 복호에는 성능이 좋은 합곱 알고리즘(sum-product algorithm; SPA)과 하드웨어가 간단한 비트 반전(bit-flipping; BF) 알고리즘이 많이 쓰이고 있다. 본 논문은 이들 두 가지 방법의 장점을 가지는 저복잡도 고성능 복호 알고리즘을 제안한다. 본 제안된 유연 비트 반전(soft bit-flipping) 알고리즘은 비트와 체크 노드 사이에 전달되는 메시지를 계산하는 데 단순한 비교와 덧셈 연산만을 필요로 하며 연산량이 적다는 장점이 있다. 또한 연산이 완료된 메시지의 활용률을 높이고 비균등 양자화(non-uniform quantization)를 채용하여 1000 내외의 부호 길이에서 SPA 에 0.4dB 근접하는 신호대 잡음비(signal-to-noise ratio)를 달성하였다. 본 논문에서 제안된 알고리즘을 이용하면, 행 무게(row weight)와 열 무게(column weight)가 높아서 종래의 SPA로 구현하기 어려웠던 부호를 비교적 좋은 오율 성능을 유지하면서 실용적으로 구현할 수 있다.

WiMAX용 LDPC 복호기의 비트오율 성능 분석 (An analysis of BER performance of LDPC decoder for WiMAX)

  • 김해주;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.771-774
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    • 2010
  • 본 논문에서는 WiMAX용 LDPC(Low-Density Parity Check) 복호기의 비트오율 성능 분석을 통해 최적 설계 사양을 도출하였다. LLR SPA(LLR Sum-Product Algorithm)을 근사화 시킨 최소합 알고리듬(Min-Sum Algorithm; MSA)을 Matlab으로 모델링한 후, 시뮬레이션을 통해 LLR 비트 폭과 최대 반복 복호 횟수에 따른 비트오율(Bit Error Rate; BER) 성능을 분석하였다. 모델링된 LDPC 복호기는 IEEE 802.16e 표준에 제안된 블록길이 2304, 부호화율 1/2인 PCM(Parity Check Matrix)을 사용하였으며, QPSK 변조와 백색 가우시안 잡음채널 하에서 시뮬레이션 하였다. 비트오율 성능을 분석한 결과, LLR 비트 폭은 (8,6)이고 반복 복호 횟수는 7인 경우에 비트오율 성능이 가장 우수함을 확인하였다.

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Exclusive-OR 최소화 기법에 의한 다치논리 함수의 구성 및 실현 (A Constructing Theory of Multiple-Valued Logic Functions based on the Exclusive-OR Minimization Technique and Its Implementation)

  • 박동영;김흥수
    • 전자공학회논문지B
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    • 제29B권11호
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    • pp.56-64
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    • 1992
  • The sum-of-product type MVL (Multiple-valued logic) functions can be directly transformed into the exclusive-sum-of-literal-product(ESOLP) type MVL functions with a substitution of the OR operator with the exclusive-OR(XOR) operator. This paper presents an algorithm that can reduce the number of minterms for the purpose of minimizing the hardware size and the complexity of the circuit in the realization of ESOLP-type MVL functions. In Boolean algebra, the joinable true minterms can form the cube, and if some cubes form a cube-chain with adjacent cubes by the insertion of false cubes(or, false minterms), then the created cube-chain can become a large cube which includes previous cubes. As a result of the cube grouping, the number of minterms can be reduced artificially. Since ESOLP-type MVL functions take the MIN/XOR structure, a XOR circuit and a four-valued MIN/XOR dynamic-CMOS PLA circuit is designed for the realization of the minimized functions, and PSPICE simulation results have been also presented for the validation of the proposed algorithm.

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Single Parity Check 부호를 적용한 3차원 Turbo Product 부호의 효율적인 복호 알고리즘 (Effective Decoding Algorithm of Three dimensional Product Code Decoding Scheme with Single Parity Check Code)

  • 하상철;안병규;오지명;김도경;허준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권9호
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    • pp.1095-1102
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    • 2016
  • 본 논문에서는 single parity check 부호(SPC)를 포함하는 3차원 turbo product 부호(TPC)의 효율적인 복호 기법을 제안한다. 일반적으로 TPC의 부호율을 극대화하기 위한 목적으로 부호 길이가 짧은 축에서 SPC 부호를 적용한다. 그러나 SPC 부호가 오류 정정 능력이 없는 부호이기 때문에 3차원 TPC를 Chase-Pyndiah 복호 알고리즘만으로 복호할 경우, 2차원 TPC에 비하여 성능 개선이 거의 발생하지 않는다. 본 논문에서는 이를 개선하기 위해 다음의 2가지 기법을 복호 과정에 적용하였다. 우선 SPC 부호로 이루어진 축에서는 구현 복잡도를 낮추기 위하여 $min^*$-sum 알고리즘을 복호 방법으로 적용하였으며, 반복 복호 방식으로는 성능 개선을 위해 직렬 복호 방식을 변형한 방식을 이용하였다. 마지막으로 이를 적용한 TPC 시뮬레이터의 성능을 비교 분석하고, 실제 하드웨어 구현과정에서 고려해야 할 부분을 소개한 후, VHDL을 이용하여 3차원 TPC를 설계하였다.

수직자기기록 채널에서 잡음 예측 터보 등화기의 성능 (Performance of Noise-Predictive Turbo Equalization for PMR Channel)

  • 김진영;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권10C호
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    • pp.758-763
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    • 2008
  • 본 논문에서는 수직자기기록 채널에서 잡음 필터를 사용한 잡음 예측 터보 등화기를 제안한다. 고밀도 수직자기기록 채널에서 잡음 필터는 유색 잡음을 줄여준다. 채널 검출기로 SOVA (Soft Output Viterbi Algorithm)와 Bahl 등이 제안한 BCJR 알고리즘을 사용했으며 외부 오류정정부호로는 Sum-product 알고리즘으로 구현한 LDPC (Low Density Parity Check) 부호를 사용했다. 잡음 필터의 유무, 지터 잡음별, LDPC 부호의 크기별로 실험하였다. LDPC 부호는 부호율이 0.94인 0.5Kbyte (4336, 4096) LDPC 부호를 사용했고 다른 하나는 부호율이 0.97인 1Kbyte (8432, 8192) LDPC 부호를 사용하였다.

LLR 근사화에 따른 LDPC 디코더의 성능 분석 (An analysis of the effects of LLR approximation on LDPC decoder performance)

  • 나영헌;정상혁;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.405-409
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    • 2009
  • 본 논문에서는 LLR (Log-Likelihood Ratio) 근사화가 LDPC (Low-Density Parity Check) 복호기의 성능에 미치는 영향을 분석하였으며, 이를 통해 LDPC 복호기의 최적 설계조건을 도출하였다. LLR 합-곱 (LLR sum-product) LDPC 복호 알고리듬을 근사화시킨 최소합 알고리듬 (Min-Sum Algorithm; MSA)을 Matlab으로 모델링한 후, 시뮬레이션을 통해 근사화 비트 폭과 최대 반복 복호 횟수에 따른 비트오율 (BER) 성능을 분석하였다. 모델링된 LDPC 복호기는 IEEE 802.11n 표준에 제안된 블록길이 1,944비트, 부호화율 1/2인 패리티 검사 행렬을 사용하였으며, QPSK 변조와 백색 가우시안 잡음채널 하에서 시뮬레이션 하였다. LLR 근사화에 따른 비트오율 성능을 분석한 결과, LLR 비트 폭은 (7,5)이고 반복복호 횟수는 7인 경우에 비트오률 성능이 가장 우수함을 확인하였다.

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Reference code를 이용한 새로운 PN code 획득 알고리즘 (A new PN code acquisition algorithm using a reference code)

  • 이승환;김운경;박재영
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.279-282
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    • 2002
  • Here we introduce so called Reference code-weighted sum of all PN codes used in the system-. We do inner product operation between received PN code and Reference code rather than locally generated PN code in the receiver. Acquisition process can be accomplished by only one inner product during full period of PN code. It's essential innovation against present method which can be viewed successive hypothesis test by inner product for entire candidate PH codes set. Well -defined decision region makes it possible. We suggest the. criterion fur designing the decision region and find a condition for weight (coefficient) of Reference code.

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영상 정보의 LDPC 부호화 및 복호기의 FPGA구현 (LDPC Coding for image data and FPGA Implementation of LDPC Decoder)

  • 김진수;제갈동;변건식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.887-890
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    • 2009
  • 잡음이 존재하는 환경에서 채널로 정보를 전송하기 위해서는 정보를 부호화하는 기술이 필요하다. 오류 검출과 정정에 사용되는 여러 가지 부호화 기술 중 Shannon의 한계에 가장 근접한 부호화 기술이 LDPC 부호이다. LDPC 부호와 sum-product 알고리듬의 조합에 의해 얻어지는 복호 특성은 터보 부호, RA(Repeat Accumulate) 부호의 성능에 필적하며, 부호장이 매우 긴 경우에는 이들 성능을 추월한다. 본 논문에서는 영상 정보의 LDPC 부호화와 복호화 기술 원리에 관해 설명하고, Sum-product 알고리듬을 사용하는 LDPC 복호기를 FPGA로 구현한다.

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