KR101146565B1 - Ｒｍ 부호 인식 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR101146565B1
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최도원
소준호
송영준
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국방과학연구소
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Abstract

본 명세서는 임의의 입력 비트 스트림에 대해 블록 부호화 방식 중 하나인 RM 부호를 인식하고, 인식한 RM 부호의 차수를 추정하는 RM 부호 인식 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명에 따른 RM 부호 인식 장치는, 임의의 비트 스트림을 기설정된 부호 길이로 분할하는 부호어 수신부; 상기 부호어 수신부로부터 분할한 비트 스트림에 대해 1차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 수행하는 1차 RM 부호 인식부; 상기 부호어 수신부로부터 분할한 비트 스트림에 대해 2차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 수행하는 2차 RM 부호 인식부; 및 상기 1차 RM 부호 인식부와 상기 2차 RM 부호 인식부의 각각의 추정 결과를 근거로 상기 분할한 비트 스트림에 대한 RM 부호 여부를 확인하는 부호 판정부를 포함한다.

Description

ＲＭ 부호 인식 장치 및 그 방법{APPARATUS OF RECOGNITION FOR RM CODE AND METHOD THEREOF}
본 명세서는 RM 부호 인식 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 FHT를 이용하여 임의의 데이터 스트림에 대한 RM 부호 인식 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 다양한 왜곡 요소를 갖는 채널을 통해 디지털 통신을 수행하는 경우, 디지털 전송 신호에 어떤 부수적인 잉여 비트를 삽입하여, 전송 시 채널에 가해지는 각종 잡음으로 인한 오류를 검출 및 정정하며, 이를 채널 부호화라 한다.
이러한 채널 부호화 기법에는 블록 부호화 방식(block encoding method)과 길쌈 부호화 방식(convolutional encoding method)이 있으며, 상기 블록 부호화 방식의 한 종류로 RM(Reed Muller) 부호가 있다.
본 발명의 목적은, 임의의 입력 비트 스트림에 대해 블록 부호화 방식 중 하나인 RM 부호를 인식하고, 인식한 RM 부호의 차수를 추정하는 RM 부호 인식 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RM 부호 인식 장치는, 임의의 비트 스트림을 기설정된 부호 길이로 분할하는 부호어 수신부; 상기 부호어 수신부로부터 분할한 비트 스트림에 대해 1차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 수행하는 1차 RM 부호 인식부; 상기 부호어 수신부로부터 분할한 비트 스트림에 대해 2차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 수행하는 2차 RM 부호 인식부; 및 상기 1차 RM 부호 인식부와 상기 2차 RM 부호 인식부의 각각의 추정 결과를 근거로 상기 분할한 비트 스트림에 대한 RM 부호 여부를 확인하는 부호 판정부를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 1차 RM 부호 인식부는, 상기 부호어 수신부로부터 분할한 비트 스트림에 대해 FHT 연산을 수행하는 제1 FHT 연산 모듈; 상기 제1 FHT 연산 모듈의 FHT 연산 수행 결과 중에서 최대값을 선정하는 제1 최대값 선택 모듈; 및 상기 제1 최대값 선택 모듈에 의해 선정되는 복수의 최대값에 대한 평균을 계산하는 제1 최대값 평균 계산 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 2차 RM 부호 인식부는, 상기 부호어 수신부로부터 분할한 비트 스트림을 마스킹하는 마스킹 연산 모듈; 상기 마스킹 연산 모듈에 의해 마스킹된 비트 스트림에 대해 FHT 연산을 수행하는 제2 FHT 연산 모듈; 상기 제2 FHT 연산 모듈의 FHT 연산 수행 결과 중에서 최대값을 선정하는 제2 최대값 선택 모듈; 및 상기 제2 최대값 선택 모듈에 의해 선정되는 복수의 최대값에 대한 평균을 계산하는 제2 최대값 평균 계산 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 마스킹 연산 모듈은, 상기 부호어 수신부로부터 분할한 비트 스트림과 기설정된 기저 간에 XOR 연산을 수행할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 부호 판정부는, 상기 1차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제1 최대값 평균이 FHT 차수와 동일하면, 상기 분할한 비트 스트림을 1차 RM 부호로 판정할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 부호 판정부는, 상기 2차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제2 최대값 평균이 상기 FHT 차수와 동일하면, 상기 분할한 비트 스트림을 2차 RM 부호로 판정할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 부호 판정부는, 상기 1차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제1 최대값 평균과 상기 2차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제2 최대값 평균이 상기 FHT 차수와 동일하지 않으면, 상기 분할한 비트 스트림을 미상 코드로 판정할 수 있다.
또한, 상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RM 부호 인식 장치는, 임의의 비트 스트림을 기설정된 부호 길이로 분할하는 부호어 수신부; 상기 부호어 수신부로부터 분할한 비트 스트림에 대해 1차 RM 부호 판정 및 2차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 각각 수행하는 RM 부호 인식부; 및 상기 RM 부호 인식부의 추정 결과를 근거로 상기 분할한 비트 스트림에 대한 RM 부호 여부를 확인하는 부호 판정부를 포함한다.
또한, 상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RM 부호 인식 방법은, 임의의 비트 스트림을 기설정된 부호 길이로 분할하는 단계; 1차 RM 부호 인식부를 통해 상기 분할한 비트 스트림에 대해 1차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 수행하는 단계; 2차 RM 부호 인식부를 통해 상기 분할한 비트 스트림에 대해 2차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 수행하는 단계; 및 상기 1차 RM 부호 인식부와 상기 2차 RM 부호 인식부의 각각의 추정 결과를 근거로 상기 분할한 비트 스트림에 대한 RM 부호 여부를 확인하는 단계를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 분할한 비트 스트림에 대한 RM 부호 여부를 확인하는 단계는, 상기 1차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제1 최대값 평균이 FHT 차수와 동일하면, 상기 분할한 비트 스트림을 1차 RM 부호로 판정할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 분할한 비트 스트림에 대한 RM 부호 여부를 확인하는 단계는, 상기 2차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제2 최대값 평균이 FHT 차수와 동일하면, 상기 분할한 비트 스트림을 2차 RM 부호로 판정할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 분할한 비트 스트림에 대한 RM 부호 여부를 확인하는 단계는, 상기 1차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제1 최대값 평균과 상기 2차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제2 최대값 평균이 FHT 차수와 동일하지 않으면, 상기 분할한 비트 스트림을 미상 코드로 판정할 수 있다.
또한, 상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RM 부호 인식 방법은, 임의의 비트 스트림을 기설정된 부호 길이로 분할하는 단계; RM 부호 인식부를 통해 상기 분할한 비트 스트림에 대해 1차 RM 부호 판정 및 2차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 각각 수행하는 단계; 및 상기 RM 부호 인식부의 추정 결과를 근거로 상기 분할한 비트 스트림에 대한 RM 부호 여부를 확인하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 RM 부호 인식 장치 및 그 방법은, 임의의 입력 비트 스트림에 대해 블록 부호화 방식 중 하나인 RM 부호를 인식하고, 인식한 RM 부호의 차수를 추정함으로써, 송신측의 도움없이 복호를 수행하여 메시지 정보를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RM 부호 인식 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나비 연산, 2차 및 8차 FHT 수행 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 1차 RM 부호 인식부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 RM 부호 인식부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스킹 연산 모듈의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 채널 상태별로 해밍(hamming)(7,4) 부호에 8차 FHT를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 채널 상태별로 RM 1차(1,3) 부호에 8차 FHT를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 8은 채널 상태별로 RM 2차(2,3) 부호에 8차 FHT를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 9는 채널 상태별로 BCH(63,57) 부호에 8차 FHT를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 10은 채널 상태별로 길쌈(구속장=7, 부호율=1/2) 부호에 8차 FHT를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 11은 마스킹 제거 후 채널 상태별로 해밍(7,4) 부호에 8차 FHT를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 12는 마스킹 제거 후 채널 상태별로 RM 2차(2,3) 부호에 8차 FHT를 수행한 결과를 나타낸 도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 RM 부호 인식 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RM 부호 인식 장치의 구성을 나타낸 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 RM 부호 인식 장치(10)는, 부호어 수신부(100), 1차 RM 부호 인식부(200), 2차 RM 부호 인식부(300) 및, 부호 판정부(400)로 구성한다. 도 1에 도시한 RM 부호 인식 장치(10)의 구성 요소가 모두 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 1에 도시한 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 RM 부호 인식 장치(10)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 RM 부호 인식 장치(10)가 구현될 수도 있다.
먼저, 상기 RM 부호 인식 장치(10)에서 사용되는 RM 부호는 매우 간단한 구조를 가짐에도 불구하고 우수한 최소 거리 특성을 갖는다. 일반적으로, 길이가 2m이고 차수가 r인 RM 부호는 R(r,m)으로 표기한다. 또한, 이러한 RM 부호를 생성하는데,
Figure 112011014758461-pat00001
개의 기저(basis)를 사용한다. 또한, 이때의 최소 거리는 2m-r이 된다.
예를 들어, RM(1,3) 부호를 생성하기 위한 기저는 다음과 같다.
Figure 112011014758461-pat00002
즉, 기저 벡터의 수는, k=1+3=4이고, 1벡터를 포함하며, 이 행렬의 행 벡터가 생성 행렬의 행 벡터로 사용된다.
또한, RM 2차 부호의 경우에는, 1차 부호에 쓰이는 기저뿐만 아니라 기저의 조합이 더 추가된다.
예를 들어, RM(2,3) 부호를 생성하기 위한 기저는 다음과 같다.
Figure 112011014758461-pat00003
즉, 기저 벡터의 수는, k=1+3+3=7이 된다. 1차 RM 부호는 FHT(Fast Hadamard Transform)를 이용하여 간단하게 복호를 수행할 수 있다. 또한, RM 부호의 기저는, 하다마드(Hadamard) 행렬의 패턴을 나타내므로, FHT를 이용하여 부호어에 어떠한 행 벡터(row vector) 성분이 있는지를 확인할 수 있다.
여기서, 하다마드 행렬은, 행렬의 원소가 {+ -}인 n×n 행렬 Hn이 HnHn T=In의 조건을 만족하면, 이 행렬을 차수가 n인 하다마드 행렬이라 한다.
예를 들어, 4차인 하다마드 행렬은 다음과 같다.
Figure 112011014758461-pat00004
n차 하다마드 행렬의 n개의 행 벡터 중에서 한 개가 수신되는 경우, 해당 벡터가 몇 번째 행 벡터에 해당하는지를 확인하고자 할 때, FHT 알고리즘을 사용하면 매우 쉽게 확인할 수 있다. 이때, FHT에 사용되는 기본 연산은 도 2(a)에 도시한 바와 같이, 나비 연산(butterfly operation)이다.
상기 도 2(a)에 도시한 바와 같이, 2개의 입력 a, b를 나비 연산하면, a+b와 a-b의 두 가지 값이 된다. 이러한 기본적인 나비 연산이 2차 FHT이다.
다른 예로,
Figure 112011014758461-pat00005
인 경우, 첫번째 행 벡터 (+ +)와, 두번째 행 벡터 (+ -)에 대해서 FHT를 수행하면, 도 2(b)에 도시한 결과를 얻을 수 있다.
따라서, FHT 수행을 통해 하다마드 행렬의 몇 번째 행 벡터가 수신되었는지를 확인할 수 있으며, 이와 같은 방법으로 8차 FHT를 구성하면 도 2(c)와 같다.
또한, FHT에서 n번의 나비 연산을 수행하면, 그로 인해 계산된 값은 항상 2n 또는 0의 크기를 가지게 되며, 이 값으로 RM 부호의 추정이 가능하다. 이는, 수신된 코드가 RM 부호라면 n번의 나비 연산을 했을 때 결과값의 크기 중 가장 큰 값은 2n이 된다. 만약, RM 부호 이외의 다른 부호 또는 랜덤한 값이 입력된다면 FHT의 결과는 2n/2가 된다. 즉, 상기 RM 부호 인식 장치(10)는, 오류가 없는 1차 RM 부호일 경우, FHT를 수행하면 메시지의 위치에 FHT의 차수와 같은 크기의 최대값이 발생하게 되며, 이러한 FHT 수행한 결과의 크기 값을 이용하여 RM 부호를 인식하고, 그 위치값을 이용하여 복호를 수행한다.
또한, 상기 RM 부호 인식 장치(10)는, 2차 RM 부호의 경우, 1차 부호의 기저 이외의 마스킹 기저 성분으로 조합 가능한 모든 경우의 부호 벡터 성분을 생성한다. 그리고 수신된 신호에서 마스킹 성분을 제거한 후, FHT를 수행한다. 또한, 상기 RM 부호 인식 장치(10)는, 수행한 FHT의 최대값 크기가 가장 큰 마스킹 값을 현재 부호어의 마스킹 값으로 추정하고 복호를 수행한다. 즉, 상기 RM 부호 인식 장치(10)는, 마스킹 값을 제거한 2차 RM 부호는 1차 RM 부호와 동일한 특성을 가지게 되므로, 마스킹 값을 제거한 2차 RM 부호에 대해서 상기와 같은 동일한 방법 즉, FHT를 이용하여 RM 부호 여부의 확인과 복호를 수행한다.
상기 부호어 수신부(100)는, 수신부(미도시)를 통해 수신한 임의의 데이터 스트림(또는, 비트 스트림)을 기설정된 부호 길이로 분할한다. 또한, 상기 분할한 임의의 비트 스트림(데이터 스트림 또는, 임의의 부호)은, 상기 1차 RM 부호 인식부(200)와 상기 2차 RM 부호 인식부(300)에 각각 제공된다.
상기 1차 RM 부호 인식부(200)는, 상기 부호어 수신부(100)로부터 제공된 임의의 비트 스트림에 대해 1차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 수행한다.
또한, 상기 1차 RM 부호 인식부(200)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 FHT 연산 모듈(210), 제1 최대값 선택 모듈(220) 및, 제1 최대값 평균 계산 모듈(230)로 구성한다.
상기 제1 FHT 연산 모듈(210)은, 상기 부호어 수신부(100)로부터 제공되는 소정 길이로 분할된 비트 스트림에 대해 FHT 연산을 수행한다.
상기 제1 최대값 선택 모듈(220)은, 상기 제1 FHT 연산 모듈(210)의 FHT 연산 수행 결과 중에서 최대값을 선정(또는, 선택)한다.
상기 제1 최대값 평균 계산 모듈(230)은, 상기 제1 최대값 선택 모듈(220)에 의해 선정되는 복수의 최대값에 대한 평균을 계산한다.
이와 같이, 상기 1차 RM 부호 인식부(200)는, 예를 들어, 비트 스트림으로 존재하는 에러가 없는 1차 RM 부호인 경우, 8차 FHT를 수행하면 결과값의 최대값(peak)의 크기가 부호 길이인 8이 된다. 그러나 비트 스트림으로 존재하는 다른 부호어인 경우, 8차 FHT를 수행하면 결과값의 최대값의 크기가 8이 아닌 다른 값을 가지게 된다. 또한, 비트 스트림으로 존재하는 2차 RM 부호인 경우, 8차 FHT를 수행하면 결과값의 최대값 역시 8이 아닌 다른 값이 나타난다. 따라서, 이러한 특성을 이용하여 비트 스트림으로 존재하는 부호어의 정보 및 파라미터를 모를 경우에도, RM 부호 여부를 인식할 수 있고, RM 부호의 차수 또한 구분이 가능하다. 만약, 비트 스트림으로 존재하는 미지의 데이터에 8차 FHT를 수행하여, 최대값의 크기가 8이 나오면 RM 1차 부호로 추정할 수 있고, 만약 8이 아니면 2차 RM 부호 인식부(300)를 이용하여 RM 2차 부호인지 여부를 판단한다.
상기 2차 RM 부호 인식부(300)는, 상기 부호어 수신부(100)로부터 제공된 임의의 비트 스트림에 대해 2차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 수행한다.
또한, 상기 2차 RM 부호 인식부(300)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 마스킹 연산 모듈(310), 제2 FHT 연산 모듈(320), 제2 최대값 선택 모듈(330) 및, 제2 최대값 평균 계산 모듈(340)로 구성한다.
상기 마스킹 연산 모듈(310)은, 상기 부호어 수신부(100)로부터 제공되는 소정 길이로 분할된 비트 스트림에 대해 1차 기저가 아닌 2차 RM 부호만이 갖는 기저를 마스킹(masking)한다.
또한, 상기 마스킹 연산 모듈(310)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 마스크 벡터(311) 및, XOR 연산 모듈(312)로 구성한다.
상기 마스크 벡터(311)는, 상기 부호어 수신부(100)로부터 제공되는 소정 길이로 분할된 비트 스트림이 1차 RM 부호가 아니라는 가정하에, 2차 RM 부호만이 갖는 기저를 마스크 벡터로 설정한다. 이때, 상기 마스크 벡터(311)는,
Figure 112011014758461-pat00006
를 사용한다. 여기서, 상기
Figure 112011014758461-pat00007
는 2차 RM 부호의 기저이고,
Figure 112011014758461-pat00008
는 0 또는 1의 값을 가진다.
상기 XOR 연산 모듈(312)은, 상기 부호어 수신부(100)로부터 제공되는 소정 길이로 분할된 비트 스트림과 상기 마스크 벡터(311)에 설정된 기저에 대해 XOR 연산을 수행하여, 상기 비트 스트림에 포함된 2차 RM 부호만이 갖는 기저를 제거한다.
상기 제2 FHT 연산 모듈(320)은, 상기 마스킹 연산 모듈(310)에 의해 마스킹된 비트 스트림에 대해 FHT 연산을 수행한다.
상기 제2 최대값 선택 모듈(330)은, 상기 제2 FHT 연산 모듈(320)의 FHT 연산 수행 결과 중에서 최대값을 선정한다.
상기 제2 최대값 평균 계산 모듈(340)은, 상기 제2 최대값 선택 모듈(330)에 의해 선정되는 복수의 최대값에 대한 평균을 계산한다.
이와 같이, 상기 2차 RM 부호 인식부(300)는, 1차 RM 부호가 아닌 비트 스트림 데이터가 있는 경우, RM 부호의 가능한 모든 경우의 기저의 조합 성분, 즉 마스킹 부호 벡터 성분을 생성한다. 그 후, 상기 2차 RM 부호 인식부(300)는, 상기 생성한 각각의 마스킹 부호 벡터 성분에 대해서 비트 스트림 데이터에 XOR 연산을 수행하여, 상기 비트 스트림 데이터에 포함된 마스킹 성분을 제거한 후, FHT를 수행한다. 그리고 각 성분에 대한 FHT 수행 결과들 중, 최대값이 8이면 2차 RM 부호로 추정하고, 8이 아닌 경우에는 2차 RM 부호도 아닌 다른 종류의 부호어로 추정(또는, 판단)할 수 있다.
여기서, 상기 제1 FHT 연산 모듈(210)과 상기 제1 최대값 선택 모듈(220)과 상기 제1 최대값 평균 계산 모듈(230) 및, 이에 각각 대응하는 상기 제2 FHT 연산 모듈(320)과 상기 제2 최대값 선택 모듈(330)과 상기 제2 최대값 평균 계산 모듈(340)의 기능은 각각 동일할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 1차 RM 부호와 2차 RM 부호를 인식하기 위해, 각각의 1차 RM 부호 인식부(200)와 상기 2차 RM 부호 인식부(300)로 구성하였으나, 상기 구성 요소들(200와 300)을 하나의 RM 부호 인식부로 구성하고, 상기 하나의 RM 부호 인식부에서 상기 1차 RM 부호 인식부(200)와 상기 2차 RM 부호 인식부(300)의 기능을 수행하도록 구성할 수도 있다.
상기 부호 판정부(400)는, 상기 1차 RM 부호 인식부(200)와 상기 2차 RM 부호 인식부(300)의 각각의 추정 결과를 근거로 상기 수신한 비트 스트림(상기 소정 부호 길이로 분할한 비트 스트림)이 RM 부호 여부인지 확인한다.
또한, 상기 부호 판정부(400)는, 상기 수신한 비트 스트림이 RM 부호인 경우, 해당 비트 스트림의 RM 부호의 차수(1차 또는 2차)를 판정(또는, 확인)한다.
즉, 상기 부호 판정부(400)는, 상기 1차 RM 부호 인식부(200)의 추정 결과에 포함된 최대값 평균이 FHT 차수와 유사(또는, 동일)하면, 해당 비트 스트림을 1차 RM 부호로 판정하고, 상기 1차 RM 부호 인식부(200)의 추정 결과에 포함된 최대값 평균이 FHT 차수와 유사하지 않으면, 2차 RM 부호 인식부(300)의 추정 결과에 포함된 최대값 평균이 FHT 차수와 유사한지 확인(또는, 검사)한다. 상기 확인 결과, 상기 부호 판정부(400)는, 상기 2차 RM 부호 인식부(300)의 추정 결과에 포함된 최대값 평균이 FHT 차수와 유사하면, 해당 비트 스트림을 2차 RM 부호로 판정하고, 상기 2차 RM 부호 인식부(300)의 추정 결과에 포함된 최대값 평균이 FHT 차수와 유사하지 않으면, 미상 코드로 판정한다.
도 6 내지 도 10은, RM 1차 부호 추정에 대한 시뮬레이션 결과로서, 각 채널 상태에 따라서 임의의 비트 스트림(또는, 임의의 부호)에 대해 FHT를 수행하고, 상기 FHT의 수행 결과에 따른 최대값 크기의 분포를 나타낸다.
상기 도 6은, 채널 상태별로 해밍(hamming)(7,4) 부호에 8차 FHT를 수행한 결과를 나타내며, 이에 따른 최대값의 크기 평균값은 약 5.5이다.
상기 도 7은, 채널 상태별로 RM 1차(1,3) 부호에 8차 FHT를 수행한 결과를 나타내며, 이에 따른 최대값의 크기 평균값은 약 8이다.
상기 도 8은, 채널 상태별로 RM 2차(2,3) 부호에 8차 FHT를 수행한 결과를 나타내며, 이에 따른 최대값의 크기 평균값은 약 5이다.
상기 도 9는, 채널 상태별로 BCH(63,57) 부호에 8차 FHT를 수행한 결과를 나타내며, 이에 따른 최대값의 크기 평균값은 약 5.5이다.
상기 도 10은, 채널 상태별로 길쌈(구속장=7, 부호율=1/2) 부호에 8차 FHT를 수행한 결과를 나타내며, 이에 따른 최대값의 크기 평균값은 약 5.5이다.
이와 같이, 상기 도 6 내지 도 10의 FHT의 수행 결과 최대값의 크기 평균값을 근거로, 해당 비트 스트림이 RM 부호인지 여부를 확인할 수 있으며, 또한 해당 비트 스트림이 RM 1차 부호인 것을 추정(판단)할 수 있다.
도 11 및 도 12는, RM 2차 부호 추정에 대한 시뮬레이션 결과로서, 임의의 데이터 스트림에 대해, 마스킹 성분을 제거한 후, 각 채널 상태에 따라서 FHT를 수행하고, 상기 FHT의 수행 결과에 따른 최대값 크기의 분포를 나타낸다.
상기 도 11은, 마스킹 제거 후 채널 상태별로 해밍(7,4) 부호에 8차 FHT를 수행한 결과를 나타내며, 이에 따른 최대값의 크기 평균값은 약 7.2이다.
상기 도 12는, 마스킹 제거 후 채널 상태별로 RM 2차(2,3) 부호에 8차 FHT를 수행한 결과를 나타내며, 이에 따른 최대값의 크기 평균값은 약 8이다.
이와 같이, 상기 도 11 및 도 12의 마스킹 제거 후 FHT의 수행 결과 최대값의 크기 평균값을 근거로, 해당 비트 스트림이 RM 부호인지 여부를 확인할 수 있으며, 또한 해당 비트 스트림이 RM 2차 부호인 것을 추정(판단)할 수 있다.
이와 같이, RM 부호 인식 장치(10)는, 임의의 입력 비트 스트림에 대해 블록 부호화 방식 중 하나인 RM 부호를 인식하고, 인식한 RM 부호의 차수를 추정함으로써, 송신측의 도움없이 복호를 수행하여 메시지 정보를 얻을 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 RM 부호 인식 방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 부호어 수신부(100)는, 임의의 수신부(미도시)를 통해 수신한 임의의 비트 스트림(데이터 스트림)을 기설정된 부호 길이로 분할한다(S110).
이후, 1차 RM 부호 인식부(200)는, 상기 부호어 수신부(100)로부터 소정 길이로 분할한 비트 스트림에 대해 1차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 수행한다.
즉, 상기 1차 RM 부호 인식부(200)에 포함된 제1 FHT 연산 모듈(210)은, 상기 부호어 수신부(100)로부터 소정 길이로 분할한 비트 스트림에 대해 FHT 연산을 수행한다. 이후, 상기 1차 RM 부호 인식부(200)에 포함된 제1 최대값 선택 모듈(220)은, 상기 제1 FHT 연산 모듈(210)의 FHT 연산 수행 결과 중에서 최대값을 선정한다. 이후, 상기 1차 RM 부호 인식부(200)에 포함된 제1 최대값 평균 계산 모듈(230)은, 상기 제1 최대값 선택 모듈(220)에 의해 선정되는 복수의 최대값에 대한 평균을 계산한다(S120).
이후, 2차 RM 부호 인식부(300)는, 상기 부호어 수신부(100)로부터 소정 길이로 분할한 비트 스트림에 대해 2차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 수행한다.
즉, 상기 2차 RM 부호 인식부(300)에 포함된 마스킹 연산 모듈(310)은, 1차 기저가 아닌 2차 RM 부호만이 갖는 기저를 마스킹한다. 이후, 상기 2차 RM 부호 인식부(300)에 포함된 제2 FHT 연산 모듈(320)은, 상기 마스킹 연산 모듈(310)에 의해 마스킹된 비트 스트림에 대해 FHT 연산을 수행한다. 이후, 상기 2차 RM 부호 인식부(300)에 포함된 제2 최대값 선택 모듈(330)은, 상기 제2 FHT 연산 모듈(320)의 FHT 연산 수행 결과 중에서 최대값을 선정한다. 이후, 상기 2차 RM 부호 인식부(300)에 포함된 제2 최대값 평균 계산 모듈(340)은, 상기 제2 최대값 선택 모듈(330)에 의해 선정되는 복수의 최대값에 대한 평균을 계산한다(S130).
여기서, 상기 부호어 수신부(100)로부터 소정 길이로 분할한 비트 스트림에 대한 1차 RM 부호 판정에 필요한 연산 및 2차 RM 부호 판정에 필요한 연산(S120 단계와 S130 단계)은 동시에 수행될 수도 있다.
이후, 부호 판정부(400)는, 상기 1차 RM 부호 인식부(200)와 상기 2차 RM 부호 인식부(300)의 각각의 추정 결과를 근거로 상기 수신한 비트 스트림(상기 소정 부호 길이로 분할한 비트 스트림)의 RM 부호 여부를 확인(판단)한다.
일 예로, 상기 부호 판정부(400)는, 상기 1차 RM 부호 인식부(200)의 추정 결과에 포함된 최대값 평균이 FHT 차수와 유사(또는, 동일)하면, 해당 비트 스트림을 1차 RM 부호로 판정한다. 또한, 상기 부호 판정부(400)는, 상기 1차 RM 부호 인식부(200)의 추정 결과에 포함된 최대값 평균이 FHT 차수와 유사(또는, 동일)하지 않으면, 상기 2차 RM 부호 인식부(300)의 추정 결과에 포함된 최대값 평균이 상기 FHT 차수와 유사(또는, 동일)한지 확인(또는, 검사)한다. 상기 확인 결과, 상기 부호 판정부(400)는, 상기 2차 RM 부호 인식부(300)의 추정 결과에 포함된 최대값 평균이 상기 FHT 차수와 유사하면, 해당 비트 스트림을 2차 RM 부호로 판정한다. 또한, 상기 부호 판정부(400)는, 상기 2차 RM 부호 인식부(300)의 추정 결과에 포함된 최대값 평균이 상기 FHT 차수와 유사하지 않으면, 해당 비트 스트림을 미상 코드로 판정한다(S140).
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: RM 부호 인식 장치 100: 부호어 수신부
200: 1차 RM 부호 인식부 300: 2차 RM 부호 인식부
400: 부호 판정부 210: 제1 FHT 연산 모듈
220: 제1 최대값 선택 모듈 230: 제1 최대값 평균 계산 모듈
310: 마스킹 연산 모듈 311: 마스크 벡터
312: XOR 연산 모듈 320: 제2 FHT 연산 모듈
330: 제2 최대값 선택 모듈 340: 제2 최대값 평균 계산 모듈

Claims (16)

  1. 임의의 비트 스트림을 기설정된 부호 길이로 분할하는 부호어 수신부;
    상기 부호어 수신부로부터 분할한 비트 스트림에 대해 1차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 수행하는 1차 RM 부호 인식부;
    상기 부호어 수신부로부터 분할한 비트 스트림에 대해 2차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 수행하는 2차 RM 부호 인식부; 및
    상기 1차 RM 부호 인식부와 상기 2차 RM 부호 인식부의 각각의 추정 결과를 근거로 상기 분할한 비트 스트림에 대한 RM 부호 여부를 확인하는 부호 판정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 1차 RM 부호 인식부는,
    상기 부호어 수신부로부터 분할한 비트 스트림에 대해 FHT 연산을 수행하는 제1 FHT 연산 모듈;
    상기 제1 FHT 연산 모듈의 FHT 연산 수행 결과 중에서 최대값을 선정하는 제1 최대값 선택 모듈; 및
    상기 제1 최대값 선택 모듈에 의해 선정되는 복수의 최대값에 대한 평균을 계산하는 제1 최대값 평균 계산 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 2차 RM 부호 인식부는,
    상기 부호어 수신부로부터 분할한 비트 스트림을 마스킹하는 마스킹 연산 모듈;
    상기 마스킹 연산 모듈에 의해 마스킹된 비트 스트림에 대해 FHT 연산을 수행하는 제2 FHT 연산 모듈;
    상기 제2 FHT 연산 모듈의 FHT 연산 수행 결과 중에서 최대값을 선정하는 제2 최대값 선택 모듈; 및
    상기 제2 최대값 선택 모듈에 의해 선정되는 복수의 최대값에 대한 평균을 계산하는 제2 최대값 평균 계산 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 마스킹 연산 모듈은,
    상기 부호어 수신부로부터 분할한 비트 스트림과 기설정된 기저 간에 XOR 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 부호 판정부는,
    상기 1차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제1 최대값 평균이 FHT 차수와 동일하면, 상기 분할한 비트 스트림을 1차 RM 부호로 판정하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 부호 판정부는,
    상기 2차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제2 최대값 평균이 상기 FHT 차수와 동일하면, 상기 분할한 비트 스트림을 2차 RM 부호로 판정하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 부호 판정부는,
    상기 1차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제1 최대값 평균과 상기 2차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제2 최대값 평균이 상기 FHT 차수와 동일하지 않으면, 상기 분할한 비트 스트림을 미상 코드로 판정하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 장치.
  8. 임의의 비트 스트림을 기설정된 부호 길이로 분할하는 부호어 수신부;
    상기 부호어 수신부로부터 분할한 비트 스트림에 대해 1차 RM 부호 판정 및 2차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 각각 수행하는 RM 부호 인식부; 및
    상기 RM 부호 인식부의 추정 결과를 근거로 상기 분할한 비트 스트림에 대한 RM 부호 여부를 확인하는 부호 판정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 장치.
  9. 임의의 비트 스트림을 기설정된 부호 길이로 분할하는 단계;
    1차 RM 부호 인식부를 통해 상기 분할한 비트 스트림에 대해 1차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 수행하는 단계;
    2차 RM 부호 인식부를 통해 상기 분할한 비트 스트림에 대해 2차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 수행하는 단계; 및
    상기 1차 RM 부호 인식부와 상기 2차 RM 부호 인식부의 각각의 추정 결과를 근거로 상기 분할한 비트 스트림에 대한 RM 부호 여부를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 1차 RM 부호 인식부는,
    상기 분할한 비트 스트림에 대해 FHT 연산을 수행하는 제1 FHT 연산 모듈;
    상기 제1 FHT 연산 모듈의 FHT 연산 수행 결과 중에서 최대값을 선정하는 제1 최대값 선택 모듈; 및
    상기 제1 최대값 선택 모듈에 의해 선정되는 복수의 최대값에 대한 평균을 계산하는 제1 최대값 평균 계산 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 2차 RM 부호 인식부는,
    상기 분할한 비트 스트림을 마스킹하는 마스킹 연산 모듈;
    상기 마스킹 연산 모듈에 의해 마스킹된 비트 스트림에 대해 FHT 연산을 수행하는 제2 FHT 연산 모듈;
    상기 제2 FHT 연산 모듈의 FHT 연산 수행 결과 중에서 최대값을 선정하는 제2 최대값 선택 모듈; 및
    상기 제2 최대값 선택 모듈에 의해 선정되는 복수의 최대값에 대한 평균을 계산하는 제2 최대값 평균 계산 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 마스킹 연산 모듈은,
    상기 분할한 비트 스트림과 기설정된 기저 간에 XOR 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 분할한 비트 스트림에 대한 RM 부호 여부를 확인하는 단계는,
    상기 1차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제1 최대값 평균이 FHT 차수와 동일하면, 상기 분할한 비트 스트림을 1차 RM 부호로 판정하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 분할한 비트 스트림에 대한 RM 부호 여부를 확인하는 단계는,
    상기 2차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제2 최대값 평균이 FHT 차수와 동일하면, 상기 분할한 비트 스트림을 2차 RM 부호로 판정하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 분할한 비트 스트림에 대한 RM 부호 여부를 확인하는 단계는,
    상기 1차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제1 최대값 평균과 상기 2차 RM 부호 인식부의 추정 결과에 포함된 제2 최대값 평균이 FHT 차수와 동일하지 않으면, 상기 분할한 비트 스트림을 미상 코드로 판정하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 방법.
  16. 임의의 비트 스트림을 기설정된 부호 길이로 분할하는 단계;
    RM 부호 인식부를 통해 상기 분할한 비트 스트림에 대해 1차 RM 부호 판정 및 2차 RM 부호 판정에 필요한 연산을 각각 수행하는 단계; 및
    상기 RM 부호 인식부의 추정 결과를 근거로 상기 분할한 비트 스트림에 대한 RM 부호 여부를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 RM 부호 인식 방법.
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