The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Design and Evaluation of Hybrid Digital Retrodirective Array Antenna System

하이브리드 디지털 RDA 시스템의 설계와 평가

  • Park, Hae-Gyu (Department of Electronic Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Ryu, Heung-Gyoon (Department of Electronic Engineering, Chungbuk National University)
  • Received : 2013.03.19
  • Accepted : 2014.05.07
  • Published : 2014.05.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Digital RDA system is retransmit into the opposite direction of the incident signals. Digital RDA system have a disadventage that this system do not signal classification in multipath environment. because multipath signal is shown as vector sum of multipath signal, digital RDA system required complex signal process for multipath signal classification. In this paper, to solve these problem we propose hybrid digital RDA system which combination of the MUSIC algorithm and the digital RDA system. Proposed system has two modes. First mode is digital RDA mode. Secornd mode is digital beamforming mode. Digital RDA mode is used in situations where the less the impact of multipath. Digital beamforming mode is applied to multipath effects is greater. In secornd mode, we find optimal path using MUSIC algorithm. After than the proposed system uses only the optimal path. Through the proposed system in a multipath environment with digital RDA can be used to supplement a disadvantage.

디지털 RDA 시스템은 입사된 신호의 방향으로 신호를 전송 하는 시스템이다. 디지털 RDA 시스템은 멀티패스 환경에서 신호가 동시에 수신될 경우 각 경로 신호의 벡터합의 형태로 수신되기 때문에 수신신호를 경로 별로 분리하지 못하는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 하이브리드 디지털 RDA 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 2가지 모드로 동작하게 된다. 하나는 디지털 RDA 모드. 두번째는 디지털 빔포밍 모드이다. 디지털 RDA 모드는 멀티패스의 영향이 적을 경우에 적용되게 되고 멀티패스의 영향이 큰 상황에서는 디지털 빔포밍 모드가 동작하게 된다. 디지털 빔포밍 모드로 동작하게 될 경우에 우리는 MUSIC 알고리즘을 통해서 신호의 입사 방향에서 최적의 경로를 찾고 최적의 경로를 통해서 통신을 하게 된다. 제안된 시스템을 통해서 우리는 멀티패스 환경에서 디지털 RDA가 가지게 되는 단점을 보완할 수 있다.

Keywords

References

  1. C. Pon, "Retrodirective array using the heterodyne technique," IEEE Trans. Antennas & Propagat., vol. 12, no. 2, pp 176-180, Mar. 1964. https://doi.org/10.1109/TAP.1964.1138191
  2. J. Sun, "A bandpass sampling retrodirective antenna array for time division duplex communications," M.A.Sc. Thesis, Dalhousie University, Halifax, NS, Canada, 2007.
  3. J. Bok, S. H. Lee, D. J. Shin, and H.-G. Ryu, "Analysis of Performance of Digital Retrodirective Antenna Technology in High-Speed Rail," J. KIEES, vol. 23, no. 11, pp. 1264-1271, Nov. 2012. https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2012.23.11.1264
  4. J. Sun, X. Zeng, and Z. Chen, "A direct RF-undersampling retrodirective array system," in Proc. IEEE RWS, pp. 631-634, Jan. 2008.
  5. J. Wang, Y. Zhao, and Z. Wang, "A MUSIC like DOA estimation method for signals with low SNR," Millimeter Waves, GSMM, pp. 321-324, Nanjing, Apr. 2008.
  6. R. Y. Miyamoto and T. Itoh, "Retrodirective arrays for wireless communications," IEEE Microwave Mag., vol. 3, no. 1, pp. 71-79, 2002.
  7. J. Sun, X. Zeng, and Z. Chen, "A direct RF-undersampling retrodirective array system," in Proc. IEEE RWS, pp. 631-634, Jan. 2008.
  8. R. Y. Miyamoto, Y. Qian, and T. Itoh, "A reconfigurable active retrodirective/direct conversion receiver array for wireless sensor systems," in IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig., Phoenix, AZ, vol. 2, pp. 1119-1122, May 2001.
  9. E. D. Sharp and M. Diab, "Van atta reflector array," IRE Trans. Antennas and Propagation, vol. 8, no. 4, pp. 436-438, Jul. 1960. https://doi.org/10.1109/TAP.1960.1144877