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한국통신학회논문지. The Journal of Korea Information and Communications Society. 통신이론 및 시스템 v.35 no.3C, 2010년, pp.287 - 294  
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고속 UWB 시스템의 LDPC 디코더 구조 설계
LDPC Decoder Architecture for High-speed UWB System

최성우    (한국전자통신연구원 인터넷연구부문 무선통신연구부   ); 이우용    (한국전자통신연구원 인터넷연구부문 무선통신연구부   ); 정현규    (한국전자통신연구원 인터넷연구부문 무선통신연구부  );
  • 초록

    본 논문은 대표적인 고속 UWB 시스템인 MB-OFDM UWB 시스템에서 데이터 전송율을 올리면서 복호 성능을 보장하기 위해서 제안하고 있는 LDPC 부호에 대한 연구 결과를 보인다. 하드웨어 효율적인 복호기의 구조를 제안하기 위해서 LLR(log likelihood ratio) 계산 알고리즘과 체크노드 갱신 알고리즘을 시뮬레이션 하여 효율적인 방법을 선택 하였고, LDPC 디코딩 알고리즘의 반복 횟수를 결정하였다. 그리고 본 논문은 LDPC 디코더의 UWB 응용에 필요한 요구사항을 만족시키기 위한 LDPC 복호기의 구조를 제시하였다. 이 구조는 FPGA를 통하여 합성되어 구현성을 검토하였으며, 기존 QC-LDPC 부호의 FPGA 합성 결과와 비교하여 높은 throughput을 제공함을 확인하였다. 이 구조를 이용하면 BP 알고리즘에 비해서 약 0.2dB의 성능열화를 포함하지만, 고속 데이터 전송에 적합한 LDPC 복호기를 구현할 수 있다.


    MB-OFDM UWB system will adopt LDPC codes to enhance the decoding performance with higher data rates. In this paper, we will consider algorithm and architecture of the LDPC codes in MB-OFDM UWB system. To suggest the hardware efficient LDPC decoder architecture, LLR(log-likelihood-ration) calculation algorithms and check node update algorithms are analyzed. And we proposed the architecture of LDPC decoder for the high throughput application of Wimedia UWB. We estimated the feasibility of the proposed architecture by implementation in a FPGA. The implementation results show our architecture attains higher throughput than other result of QC-LDPC case. Using this architecture, we can implement LDPC decoder for high throughput transmission, but it is 0.2dB inferior to the BP algorithm.


  • 주제어

    UWB .   LDPC .   Min-sum .   Layered.  

  • 참고문헌 (6)

    1. W. Abbott et al., "Multiband OFDM physical layer specification version 1.2 (draft)," WiMedia Alliance, Feb. 2007. 
    2. D. Hocevar, "A reduced complexity decoder architecture via layered decoding of LDPC codes," in Proc. IEEE Workshop on Signal Processing Systems (SiPS '04), Austin,USA, Oct. 2004, pp. 107-112. 
    3. Jeff Foerster, "Channel Modeling Sub-committed Report Final," IEEE P802.15-02/368r5-SG3a, Nov 2002. 
    4. P. Robertson, E. Vibbebrun, R. Hoeher, " A Comparison of Optimal and Sub-Optimal MAP Decoding Algorithms Operating in the Log Domain", in Proc. IEEE Int. Conf. Commun., seattle, 18-22 June 1995, pp.1009-1013 
    5. J. Chen and M. Fossorier, "Near optimum universal belief propagation based decoding of low-density parity check codes," IEEE Trans. Commun., vol. 50, pp. 406-414, Mar. 2002. 
    6. T. Lehnigk-Emden, C. Brehm, T. Brack, N. Wehn, "Energy Consumption of Channel Decoders for OFDM-based UWB Systems," in Proc. IEEE International Conference on Ultra-Wideband, 24-26 Sept. 2007, pp.447- 452. 

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