Earticle

The paper proposes reliable channel for medical uses via Physical Layer. The purpose is to serve medical data transmission from WBAN through the UMTS. This study is focusing on applying coding theory to carry high reliability and robustness, in order to satisfy various QoS requirements of medical data. The aim is to build Medical Network Channel that transmits WBAN medical data through the UMTS. The design of extra channel coding is considered as concatenated techniques. The method applies adaptive outer code with inner UMTS code. The accomplishment of QoS is investigated with numerical results proven under AWGN and Rayleigh fading.

In storage and communication systems, the product and concatenation codes, which consist of Reed–Solomon (RS) codes and other error-correction codes, can be utilized to effectively correct burst errors by performing erasures-and-errors decoding. However, the RS codes have two drawbacks: 1) the RS decoders may not detect received erroneous codewords, and 2) the RS decoders may generate valid codewords which are not equal to the transmitted codewords. In the implementation of the product and concatenation codes, such decoding drawbacks can cause the RS code to provide incorrect error-detection information or erasure information to other error-correction codes, resulting in unreliable error-correction performance of the systems. In this study, we propose a new product code to overcome these drawbacks by studying the RS product code (RSPC). The new code combines CRC code with RSPC which is called as CRSPC. In addition, the results of experiments show that the new CRSPC can significantly reduce the probabilities of these drawbacks, thereby improving the performance of erasures-and-errors decoding. With minor modifications, the CRSPC algorithm can be applied to Blue-ray disc systems which have powerful recording functions in multimedia.

In this paper, we propose an effective error and erasure decoding scheme with multi-level erasure-decision threshold for Reed-Solomon (RS) codes in frequency-hopped multiple-access communications with M-ary FSK signaling, and analyze its performance.RS coding is used to correct erasures and errors caused by other-user interference and thermal noise. The proposed decoder decides whether to erase the received RS code symbol based on the erasure decision threshold. The decision formulas for the optimal erasure decision threshold are derived in such a way that packet error probability can be minimized. Numerical results show that the proposed multi-level threshold control decoding scheme yields a higher throughput over a conventional decoding cases.

The error rate of error correcting codes with soft-decision-decoding rarely has a closed-form expression. Bounding techniques are widely used to evaluate the performance of maximum-likelihood decoding algorithm. But the existing bounds are not tight enough especially for a low signal-to-noise ratios region and become looser when a suboptimum decoding algorithm is used. The radius of decision region is applied to evaluate the word error rate (WER) of error correcting codes with different decoding algorithms. Simulation results show that this method can effectively evaluate the WER of different decoders with 0.05dB maximum error.

Video communications over wireless channels is still a major problem due to limited bandwidth and the presence of channel errors. Low transmission rate in mobile networks requires a reduction of used video resolution as well as the use of highly efficient video compression technique. This gives rise to data loss and visual artifacts, and hence a marked decrease in video quality. Since the transmission of video content is over real time channel, it is not possible to re-send any erroneous or lost information. It is therefore necessary to conceal these errors at the decoder side using appropriate methods, such as Error Concealment (EC) methods. In this paper, we propose using of Dispersed Flexible Macro-block Ordering (DFMO) error resilience method in the encoder to aid the proposed Multi-Dimensional EC (MDEC) algorithms in the decoder to conceal the erroneous Macro-Blocks (MBs) of intra and inter coded frames of 3D stereoscopic video. Our extensive simulation results obtained demonstrate that the proposed combination algorithms can significantly improve the objective and subjective 3D video quality.

Messages are generally selected with the same probability in the encoding scheme of rateless codes for equal error protection. In addition, a belief propagation (BP) decoding scheme is generally used because of the low computational complexity. However, the probability of recovering a new message by BP decoding is reduced if both the recovered and unrecovered messages are selected uniformly. Thus, more codeword symbols than expected are required for the perfect recovery of message symbols. Therefore, a new encoding scheme with a nonuniform selection of messages is proposed in this paper. In addition, a BP-Gaussian elimination hybrid decoding scheme that complements the drawback of the BP decoding scheme is proposed. The performances of the proposed schemes are analyzed and compared with those of the conventional schemes.

In this paper, we propose the modified uniformly most powerful (UMP) belief-propagation (BP)-based decoding algorithm which utilizes multiplicative and additive factors to diminish the errors introduced by the approximation of the soft values given by a previously proposed UMP BP-based algorithm. This modified UMP BP-based algorithm shows better performance than that of the normalized UMP BP-based algorithm, i.e., it has an error performance closer to BP than that of the normalized UMP BP-based algorithm on the additive white Gaussian noise channel for low density parity check codes. Also, this algorithm has the same complexity in its implementation as the normalized UMP BP-based algorithm.

NAND 플래시 메모리를 포함하는 저장 매체의 경우 초기 상태에서 메모리 셀의 상태가 매우 우수하기 때문에, 오류가 없거나 단일 오류가 발생하는 경우가 지배적이다. 무-오류와 단일-오류에 대한 처리는 저장 매체의 시스템에 있어서 전체 시스템 성능에 영향을 미치는 중요한 요소가 된다. 전통적인 polar code 복호기법은 무-오류 또는 단일-오류에 대한 독립적인 검출이 불가능하기 때문에 일반적인 복호화 기법을 따르며 다른 오류 발생 경우와 동일한 수준의 지연 시간을 가진다. 본 논문에서는 저장 매체에서 빈번하게 발생하는 무-오류 또는 단일-오류에 대한 검출 및 정정을 일반적인 복호화 과정에 앞서 처리해줌으로써, 전체 복호화 과정에 필요한 평균적인 지연시간을 감소시키는 기법을 제안한다. 실험 결과에 따르면 무-오류 또는 단일-오류에 대한 제안하는 선 처리 (pre-processing) 기법을 적용할 경우 (1024, 512) 극 부호에 대하여 일반적인 복호화기법 대비 평균 지연시간을 약 64% 줄일 수 있다.

For the initial state of NAND flash memories, error-free and single-error cases are dominant due to a good channel environment on memory cells. It is important to deal with such cases, which affects the overall system performance. However, the conventional schemes for polar codes equally decode the codes even for the error-free and single-error cases since they cannot classify and decode separately. In this paper, a new pre-processing scheme for polar codes is proposed so as to improve the overall decoding latency by decoding the frequent error-free and single-error cases. Before the ordinary decoding process, the proposed scheme first decodes the frequent error-free and single-error cases. According to the experimental results, the proposed pre-processing scheme decreases the average decoding latency by 64% compared to the conventional scheme for (1024, 512) polar codes.

본 논문은 Shannon의 정리에 따른 채널 용량에 근접한 성능을 보이는 것으로 알려진 터보 복호기 기반의 반복적인 검출과 복호화(Iterative Detection and Decoding) 기법에서 반복적인 복호화를 수행할 시에 제외되었던 리스트 구 복호기(List Sphere Decoder)에서 사전 정보(prior information)을 이용할 수 있도록 하여 수정된 IDD 기법을 제안하였다. 기존의 기법에서는 사후확률(A posteriori probability)을 계산하기 위하여 리스트 구 복호기를 사용하였으나 반복적인 복호화 수행 시에는 사전 정보를 이용하지 않는 특성으로 인하여 제외된다. 만약 잡음(noise) 등의 이유로 검출된 심볼 벡터 목록이 원래의 것과 매우 다른 경우라도 재 검출을 하지 않기 때문에 반복적인 복호화를 수행하더라도 원래의 정보에 근접하기 어렵게 된다. 본 논문에서는 이러한 기존의 기법에서 리스트 구 복호기를 터보 복호기의 Log Likelihood Ratio (LLR) 값을 사전 정보로 이용할 수 있도록 수정된 리스트 구 복호기를 제안하였다. 수정된 리스트 복호기는 반복적인 복호화를 수행 시 이전의 복호화에서 얻은 정보를 이용하여 새로이 검출된 심볼 벡터 목록을 제공하게 된다. 실제의 통신환경과 유사한 모델의 실험을 통해 수정된 IDD 기법이 기존의 IDD로 구성되는 내부 피드백에 RS 복호기 기반의 외부 피드백으로 구성된 형태로 피드백 회수가 증가할수록 기존의 IDD에 비해 성능이 개선됨을 확인하였다.

최근 미국 내 표준안으로서 많이 사용되고 있는 AC-3 오디오 알고리듬은 그 복잡성으로 인하여 실시간 구현을 위해선 프로세서로 구현하는 것이 적합하다. AC-3 복호화 알고리듬은 많은 부분이 실수연산으로 이루어져 있으므로 소수점을 고려한 연산이 필요한데, 프로세서로 구현할 때는 적은 비용과 빠른 속도로 실수연산을 수행하기 위해서 부동소수점보다는 고정소수점 연산이 유리하다. 그러나 고정소수점 연산시 발생하는 유한 단어길이 효과로 인하여 양자화 오차가 발생하므로 복호화된 오디오 신호의 음질저하를 최소화하기 위해서는 최적화가 필요하다. 본 논문에서는 AC-3 복호화 알고리듬의 부분별 양자화 오차를 분석하고 그 결과 가장 많은 오차를 발생시키는 역 TDAC 변환의 오차를 최적화하였다. Fast TDAC 변환이 FFT로 이루어져 있으므로 고정 소수점 연산시 오차가 적은 FFT 구조를 제안하였다. 제안된 구조를 사용하여 AC-3 고정소수점 복호화기를 C 언어를 사용하여 구현하였으며, AC-3 부동소수점 복호화기와 최종 PCM을 비교하여 그 성능을 평가하였다.

H.264/AVC와 같은 동영상 압축 기술은 동영상의 압축에 필요한 연산이 대부분 부호기에서 이루어진다. 반면에 분산 동영상 압축 기법은 정보 압축에 필요한 연산이 대부분 복호기에서 수행되는 구조를 가진다. 본 논문에서는 분산 동영상 압축 기법의 구성 요소 중 오류 정정 부호기와 복호기에 사용되는 오류 정정 부호 중 LDPC 부호의 성능을 향상 시킬 수 있는 새로운 복호 기법을 제안한다. 제안하는 기법을 적용하여 추가적인 연산 없이 LDPC 부호의 오류 정정 성능을 향상시킬 수 있었다.

배경 및 목적: 표층표기체계를 갖는 한글에서는 읽기유창성이 읽기능력에 중요한 능력이기에 해독 가능한 문단글을 제공하여 살펴보는 것은 필요하다. 본 연구는 초등 2학년 난독 및 일반 학생에게 해독난이도별 문단글을 제시하여 문단글 읽기유창성 특성과 오류 특성을 비교하고자 하였다. 방법: 초등학교 2학년 난독 학생 30명과 일반 학생 30명, 총 60명의 대상자를 선정하였다. 두 집단을 대상으로 해독난이도에 따른 문단글을 제시하고, 집단과 해독난이도에 따른 10초당 정확하게 읽은 어절 수, 어절 정확도, 읽기 속도를 살펴보았다. 또한, 6가지 읽기 오류유형별 오류 수를 분석하였다. 결과: 난독 학생은 일반 학생에 비해 10초당 정확하게 읽은 어절 수, 읽기 속도 모두에서 유의하게 낮은 수행을 보였다. 어절 정확도의 경우, 해독난이도 하에서 난독 학생과 일반 학생 간 유의한 차이를 보이지 않은 반면, 해독난이도 상에서는 유의한 차이를 보였다. 또한, 해독난이도 하에서 집단 간 오류 횟수에 유의한 차이가 없었으나, 해독난이도 상에서는 난독학생이 해독, 어휘 대치, 어절 내 반복, 문법형태소, 수정 오류유형에서 유의하게 많은 오류를 보이는 것으로 확인되었다. 논의및 결론: 해독 가능한 문단글을 제시했을 때 난독 학생도 일반 학생과 유사한 정확도로 읽고, 읽기 속도 또한 향상되는 것으로 나타났다. 또한 어절 단위로 살펴보았을 때 문법형태소 오류가 가장 빈번하게 나타났다. 읽기 중재 시 문법형태소가 포함된 어절 단위 활동을 포함하여 유창성 지도를 하고, 문법적 요소에 대한 지원이 필요함을 시사한다.

Objectives: Reading fluency serves as a crucial component in learning to read Korean, a language with transparent orthography. Therefore, it is essential to examine reading fluency using decodable texts. This study aimed to compare text reading fluency abilities and errors between second-grade students with and without dyslexia, using texts with varying decoding difficulty. Methods: A total of 60 second-grade students participated, including 30 with dyslexia (DD) and 30 typically developing (TD). Participants read texts with two levels of decoding difficulty. Reading fluency was assessed based on the number of cor rectly read eojeol (i.e., Korean spacing units) per 10 seconds, eojeol accuracy, and reading speed. In addition, the number of errors across six types of reading fluency errors was analyzed. Results: The DD group showed significantly lower performance than the TD group in the number of correctly read eojeol per 10 seconds and reading speed. Eojeol accuracy did not differ significantly between groups for low-difficulty text, however, a significant group difference was observed for high-difficulty text. Error analysis revealed no significant group differences in the number of errors across all error types for low-difficulty text. In contrast, for high-difficulty text, DD showed significantly more errors in decoding, word substitution, within-phrase repetition, grammatical morpheme, and correction errors. Conclusion: Students with dyslexia showed comparable reading accuracy and improved reading speed when reading low-difficulty texts, highlighting the importance of using decodable texts. Grammatical morpheme errors were most frequent, highlighting the need for fluency instruction at the eojeol level, especially emphasizing grammatical elements, in reading interventions for students with dyslexia.

본 논문에서는, LDPC 코드의 성능을 향상시키기 위해서, LDPC 코드의 에러 플로어(error floors)를 낮추어서 복호를 수행하는 효율 좋은 알고리듬을 제안한다. 이 방법은, 바람직하지 않은 구조 때문인데, Tanner 그래프의 트래핑 세트를 줄여서 복호를 하는 방법이다. 이 알고리듬은 트래핑 세트를 줄이는 방법으로 복호의 효율성을 얻는다. 모의시험을 통해서 이 알고리듬의 개선된 성능을 확인 할 수 있었다.

In this paper, in order to improve performance of LDPC codes, we propose an effective algorithm with lowering error floor of LDPC codes. This method is done by breaking trapping sets, mostly caused by an undesirable structure. This algorithm is not need to observe all the errors, only need to break the trapping sets, to effect the effectiveness. Simulation results show that its performance can be significantly improved with this decoding algorithm.