• 제목/요약/키워드: 공간다이버시티

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공간 필터를 이용한 수중음향통신의 인접 심볼 간 간섭 완화 (Mitigation of Inter-Symbol Interference in Underwater Acoustic Communication Using Spatial Filter)

  • 엄민정;박지성;지윤희;김재수
    • 한국음향학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.48-53
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    • 2014
  • 수중음향통신은 시변동성으로 인하여 도플러 편이를 발생하고, 다중경로로 인하여 지연 확산의 특성을 갖는다. 이러한 채널 특성은 인접 심볼 간 간섭을 발생시켜 통신 성능을 저하시킨다. 통신 성능을 개선하기 위하여 시역전, 공간 다이버시티, 위상 추정기 및 등화기 등과 같은 다양한 기법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 시변동성 다중경로로 인한 인접 심볼 간 간섭을 완화하는 방법으로 빔 형성 기반의 공간 필터 기법을 제안한다. 제안된 기법은 원하는 신호방향으로 빔을 조향하여 공간상의 신호를 분리하고, 배열 이득으로 신호 대 간섭 잡음비를 향상시키고 통신 성능을 개선한다.

공간 다이버시티를 이용한 WLL 중계기용 적층형 평판 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Aperture-Coupled Microstrip Patch Antenna for WLL Repeater Using Space Diversity)

  • 한봉희;노광현;박노준;강영진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권4B호
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    • pp.388-396
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    • 2002
  • 본 논문에서는 WLL 대역(RX: 2.3~2.33GHz, TX:2.37~2.4GHz)에서 동작하는 dual port 구조의 중계기용 개구 결합 마이크로스트림 패치 안테나를 설계 및 제작하였다. 급전면과 패치면 사이에는 비유전율이 4.7인 FR-4 에폭시 기판을 사용하였고 대역폭 향상과 이득 특성을 고려하여 개구 결합 구조 방식을 이용하였다. 그리고 각각의 layer에는 air gap을 두어 대역폭을 확장하였고 패치 상단에는 보호체로써 radome을 두었다. 1 포트는 송.수신용이고 2 포트는 수신용인 안테나는 각각 T-junction과 λ$_{g}$ /4 정합기를 이용하여 7$\times$2 배열 안테나로 설계하였다. 기능적 측면에서 독립인 2개의 안테나는 공간 다이버시티를 이용하면서 동일 평면상에 존재하도록 하기 위해 안테나 사이에 슬랏을 두고 패치면과 $90^{\circ}$단일 급전함으로써 두 포트간에 -40dB 이하의 우수한 격리도를 얻었다. 또한 슬랏을 패치와 안테나 사이에 배치함으로써 반사손실을 감소시키는 결과를 얻었다.

최대비 합성법을 이용한 SISO/MIMO-OFDM 기반 전력선 통신 방식 구현 및 성능분석 (Implementation and Performance Analysis of PLC Scheme based on SISO/MIMO-OFDM using MRC)

  • 유정화;최상호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권2B호
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    • pp.176-183
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    • 2011
  • 본 논문은 스마트 그리드를 비롯한 각종 미래 전력망 내 고속 데이터 전송을 타깃으로 한 SISO/MIMO-OFDM 기반 전력선통신 (PLC: power line communication) 방식의 구현 및 성능분석에 목적이 있다. 전력선통신 환경은 유선임에도 무선과 같은 다중경로 페이딩, 임펄스 잡음 등 매우 열악한 채널 특성을 갖는다. 다중경로 전력선 페이딩 채널은 Zimmermann 주파수 모델을 이용하며 임펄스 잡음 채널은 Middleton class A 모델을 이용한다. 본 논문에서는 주파수 선택적 다중경로 페이딩 특성을 갖는 전력선 채널 조건하에 공간 다이버시티 이득을 부가한 공간주파수 부호화 SISO/MIMO-OFDM 방식을 고려한다. 특별히 다중 안테나 경로와 다중 경로 페이딩의 다이버시티 이득을 효과적으로 결합한 최대비 합성 방식인 a&f-MRC를 이용한 기존 삼상 혹은 단상 PLC 시스템의 성능 개선 방안을 제시한다. 시뮬레이션을 통해 기존의 SISO/MIMO-OFDM 방식에 비한 성능우위를 입증하며 등비 합성법, 선택적 합성법과의 복잡도 대비 성능 비교로 시스템 설계상의 트레이드오프를 또한 제시한다. 임펄스 잡음지수 등 실제 PLC 채널 조건하에 체계적인 성능분석 및 시뮬레이션을 통해 적정 시스템 설계 파라미터를 도출한다.

무선 개인 영역망 환경에서 빔 스위칭과 시공간부호를 적용한 OFDM 전송방식의 성능 (Performance of OFDM using Beam-switching and Space-Time coding in Wireless Personal Area Network)

  • 윤석현
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권7호
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    • pp.85-92
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    • 2010
  • 본 연구에서는 무선 개인 영역망 (WPAN, wireless personal area network) 환경에서 OFDM기반 전송을 위한 빔 스위칭 기술과 시공간부호 기술을 고려한다. 특히, 빔포밍 방법과 시공간부호를 이용한 공간 다이버시티 방식 그리고 이 둘을 결합한 빔포밍 기반 시공간 부호화 방식에 대한 성능 평가를 수행한다. 빔 포밍의 경우 RF단에서 빔포밍을 수행하는 Front-end 방식만을 고려하며 따라서 미리 정해진 코드북을 이용하는 블록 빔스위칭 방식에 대한 성능평가를 수행한다. 시공간부호를 이용한 공간 다이버시티 방식의 경우, 여러 개의 안테나 중 SNR 이득이 가장 큰 2개의 안테나를 선택하여 Alamauti 방식을 적용하는 안테나 선택 시공간부호 방식을 가정하여 성능평가를 수행한다. 빔포밍 기반 시공간부호화 방식에 대해서는 전체 안테나를 인접한 두 개의 안테나 그룹으로 나누고 각각의 안테나 그룹에 대해 독립적인 빔스위칭을 적용하는 방식을 고려하며 송수신단의 대칭성을 고려하여 수신단에서도 2개의 수신 안테나 그룹만을 사용하는 시스템만을 고려한다. 이 세가지 방식에 대한 성능 평가결과 시공간 부호화를 추가로 적용할 때 추가적인 이득이 얻어질 수 있음을 알 수 있었다.

이중편파 다이버시티 특성을 갖는 사각 링 구조의 능동형 패치 안테나에 관한 연구 (A Study on Rectangular-Ring Patch Active Antenna with Dual Polarization Diversity)

  • 윤기호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.72-79
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    • 2009
  • 본 논문에서는 이중 원형 편파 특성을 갖는 소형 마이크로스트립 능동 안테나에 대해 기술하였다. 제안된 안테나는 좌수원형편파와 우수원형편파를 선택하여 수신할 수 있는 다이버시티 기능을 갖는다. 방사체용 마이크로 스트립 패치의 내부에 정사각형 빈 공간을 두어 소형화를 시켰으며 급전선로 주변에 슬롯을 위치시켜 임피던스 정합이 용이하게 하였다. 정사각형 빈 공간에는 스위치와 증폭기 회로들이 설계되었으며 이를 통해 편파 모드 선택과 안테나 이득을 증가시켰다. 제안된 안테나는 GPS 에 적용하였으며 임피던스 대역폭을 만족한다. 제작된 안테나는 우수원형편파 동작 시, 3dB 축비 대역폭은 약 50MHz, 3dB 빔 각도는 90도, 13dBi 의 안테나 이득이 측정되었다. 또한 좌수원형편파 동작 시, 3dB 축비 대역폭은 약 50MHz, 3dB 빔 각도는 84도, 약 12dBi 의 안테나 이득이 측정되었다.

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능동방식 ETC 시스템을 위한 마이크로파 전파 모델 연구 (The Study of Microwave Propagation Model for the Active ETC System)

  • 배창호;정희창;김영주;장호성
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 추계종합학술대회
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    • pp.101-105
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    • 1999
  • ETC(Electronic Toll Collection)는 고속도로 등의 자동요금징수시스템으로 노변장치(Beacon)와 차량 탑재장치(On Boa.4 Unit) 사이에 통신이 가능하다. 본 연구에서는 상호 통신의 마이크로파 전파 경로를 모델화하여 전파 다중 경로에 의한 수신전압의 페이딩 효과를 분석하였다. 전파 모델에서는 환경 변화, 편파, 및 안테나 방사패턴 둥의 영향들을 고려하였다. 또한 페이딩 효과를 줄이기 위하여 공간 다이버시티 기술도 제안하였다. 분석결과, 강우 시 반사면의 반사계수가 변화하여 수직 편파의 경우 페이딩 효과가 크게 감소하였다 또한 원형 편파의 경우 일반적으로 페이딩 효과가 적었으며 높은 방향성을 가진 안테나를 사용하면 페이딩 효과가 감소하였다. 노변장치에서 공간 다이버시티 기술로 두 개의 안테나들로 신호를 보내면 차량과의 거리가 증가할수록 페이딩 효과를 감소시킬 수 있었다. 이러한 결과들을 차량 탑재 장치에서 수신된 전압의 크기(dB)와 노변장치와 차량 사이 거리로 도시하였다.

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ATSC 3.0 시스템의 MIMO 방식에 대한 연구 (Study on MIMO Scheme in ATSC 3.0 Systems)

  • 이운현;김정창;박성익;김흥묵
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2017년도 하계학술대회
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    • pp.49-51
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    • 2017
  • 본 논문에서는 ATSC 3.0 시스템의 2x2 MIMO (multiple input multiple output) 방식을 적용한 송수신기 구조에 대해서 살펴본다. ATSC 3.0 시스템의 MIMO 에서 적용된 프리코더 (precoder)는 스트림 결합기(stream combining), IQ 편파 인터리빙 (I/Q polarization interleaving), 위상 홉핑부 (phase hopping)로 구성된다. 또한, ATSC 3.0 의 2x2 MIMO 방식을 사용함으로써 공간 다중화 (spatial multiplexing) 이득과 공간 다이버시티 (spatial diversity) 이득을 얻을 수 있다.

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다중 사용자 간섭이 존재하는 복호 후 전송 협력통신 시스템의 비트오류율 분석 (Exact Bit Error Probability of Opportunistic Decode-and-Forward Cooperative System with Multiple Interferers)

  • 김성일;허준
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.82-85
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    • 2011
  • 본 논문에서는 다중 사용자 간섭이 존재하는 복호 후 전송 협력통신 시스템의 비트오류율에 대해 기술한다. 최근 공간 다이버시티를 위한 협력통신 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있고 모바일 사용자의 수와 요구가 점점 증가하고 있는 추세이다. 한정된 자원 및 공간에서 모바일 사용자가 증가함에 따라 사용자 간의 간섭현상이 더욱 빈번하게 나타나게 되는데 이는 무선통신 시스템의 중요한 문제 중 하나이다. 따라서 릴레이 (Relay) 기반 협력통신 시스템에서도 일반적인 무선통신 시스템과 같이 다중 사용자 간섭을 고려하는 것이 필요하다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 다중 릴레이 기반 복호 후 전송(Decode-and-Forward) 프로토콜에서 릴레이 및 목적노드에 다중 간섭이 존재하는 경우의 비트오류율에 대해 분석한다.

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다중 사용자 다이버시티가 있는 선형 수신기 기반의 공간 분할 다중접속 시스템의 최대 전송률 분석 (Achievable Throughput of SDMA System with Linear Receivers)

  • 안민기;박석환;이인규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권7A호
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    • pp.649-653
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    • 2011
  • 본 논문은 기본적으로 공간 분할 다중 접속 시스템을 다룬다. 기지국 및 모바일 사용자들은 각각 같은 개수의 안테나를 사용하는 시스템을 가정한다. 모든 수신단에서 최소 자승 오류율 수신기를 사용한다는 가정 하에, 기지국의 각 송신 안테나에 대해 최대 신호 대 간섭 잡음비를 겪게 되는 사용자들을 선택하도록 한다. 이러한 환경에서 우리가 얻을 수 있는 평균적인 전체 데이터 전송율 성능을 유도한다.

레일레이 페이딩채널에서 선택성 결합방식의 공간다이버시티를 이용한 QAM의 심벌오율 (Symbol Error Rates of QAM with Selection Combining Space Diversity in Rayleigh Fading Channels)

  • 김창주;김영수;정구영;문재경;이혁재
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제6권3호
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    • pp.75-79
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    • 1995
  • This paper derives the symbol error rate (SER) for quadrature amplitude modulation (QAM) with L-fold selection combining (SC) space diversity in Rayleigh fading channel. No analysis has been reported yet for theoretical SER performance of QAM with SC space diversity in Rayleigh fading channels. The formula is obtained by averaging the symbol error probability of M-ary QAM in an additive white Gaussian noise channel over the distribution of the maximum signal-to-noise ratio among all of the diversity channels. By giving the order of diversity, L, and the number of signal points, M, we have been able to obtain the SER performance of QAM with general SC space diversity. Analytical results show that the probability of error decreases with the order of diversity. We can also see that the incremental diversity gain per additional diversity decreases as the number of branches becomes larger.

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