• 전자공학회논문지
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• 제50권3호
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• pp.3-8
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• 2013

기존의 최소평균자승오류 빔형성 기법은 간섭제거나 정합필터 빔형성 기법보다 우수한 성능을 보여주지만, 전체 전송률의 증가를 목적으로 하지는 않는다. 본 논문은 전체 전송률을 가중된 평균자승오류로 표현하여 증가시키는 기법을 제안하였다. 제안 기법은 기존의 최소평균자승오류 기법에서 출발하여 반복적으로 가중치와 빔을 갱신함으로써 전체 전송률을 증가시킨다. 모의실험 결과를 통해 제안 기법이 기존 기법보다 전체 전송률 측면에서 뛰어나며, 기존 기법과 달리 사용자의 수가 높아질수록 전체 전송률이 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4C호
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• pp.386-394
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• 2010

본 논문에서는 다수의 사용자 각자가 다수의 수신 안테나를 가지고 하나의 기지국과 통신하는 다중 사용자 MIMO 시스템 환경에서, 사용자 간의 간섭을 제거하기 위한 적응적 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법을 제안하였다. 기존의 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법은 전송 순간의 채널 환경과는 상관없이 각 사용자에게 동일한 수의 데이터 스트림 수를 할당하여, 채널 환경이 좋지 않은 사용자에게도 같은 양의 데이터를 전송하는 비효율적인 문제가 있다. 제안된 적응적 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법에서는 전송 순간의 채널 상태를 고려하여 사용자에게 적응적으로 데이터 스트림 수를 할당함으로써, 시스템 전반적인 BER 성능의 향상을 달성한다. 모의실험 결과는 제안된 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법이 수신단에서 선형수신기법 사용을 가정한 경우에, target BER 10-2에서 기존의 coordinated Tx-Rx 빔형성 기법에 비하여 약 2.5dB정도의 성능을 향상시킴을 입증한다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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• pp.361-364
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• 2001

지금까지 수중음향 시스템에서 jammer 신호를 제거하는 방법에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나, 기존의 빔형성 기법은 간섭 신호원(interference source)이 움직일 경우 그 성능이 현저히 떨어지는 문제점을 갖고 있다. 이러한 현상은 수중 음향 시스템이 간섭 신호원의 움직임에 대하여 즉각적으로 null의 위치를 변화시키지 못하기 때문에 발생하게 된다. 이를 해결하기 위해서는 시간에 따라 위치가 변하는 jammer 환경에 대하여 대응할 수 있는 새로운 알고리즘이 필요하게 된다. 이러한 단점을 보완하기 위해 본 논문에서는 가변 망각인자를 갖는 적응 빔형성 기법을 제안하고, 컴퓨터 모의실험을 통하여 제안된 알고리즘이 기존의 적응 빔형성 기법에 비하여 출력 SINR(signal to interference plus noise ratio)의 측면에서 성능 향상을 가짐을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권8호
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• pp.53-60
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• 2013

이 논문에서는 Pre-FFT 빔 형성기를 가진 MIMO(Multi-Input Multi-Out)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템 구조에 적합한 적응 빔 형성기법과 결합된 전력제어 기법을 제안한다. 제안된 전력제어 기법과 적응 빔 형성기법이 결합되어 송신전력을 제어하는 과정과 빔형성기 계수를 갱신하는 과정이 시간적으로 함께 iterative하게 이루어져서 수렴하게 되면 원하는 방향으로 빔이 형성되고 각 부반송파별로 원하는 SNIR 값에 수렴하게 되어 다중 사용자 환경에서 성능개선 효과를 얻을 수 있다. Pre-FFT 빔 형성기를 가진 MIMO-OFDM 시스템에 전력 제어기법을 결합할 경우 시스템의 성능 개선 효과를 모의 실험을 통하여 확인한다.

• 한국음향학회지
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• 제22권8호
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• pp.645-651
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• 2003

본 논문에서는 해양음향 토모그래피를 위한 개선된 빔형성 역산 기법을 제안한다. 제안된 역산 기법은 음속 구조 역산을 위해 음파도파관의 특성을 나타내는 군속도와 위상속도의 상관성을 이용한다. 군속도와 위상속도는 수신 신호의 도달시간 및 도달각에 의해 계산 가능하며, 이를 위해 빔형성 신호처리를 사용하여 수신신호의 도달시간 및 도달각 분석을 수행한다. 본 논문에서는 제안된 알고리즘을 사용한 동해 음속구조 역산모의 결과를 서술하였으며, 연구 결과 제안된 빔형성 해양음향 토모그래피 역산 방법을 사용해 동해의 음속 구조 역산이 가능함을 확인할 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제39권3호
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• pp.179-190
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• 2020

본 논문에서는 일반 빔형성, 적응 빔형성, 압축센싱을 이용하여 도래각을 추정한다. 이때, 적응 빔형성으로 Minimum Variance Distortionless Response(MVDR)과 Multiple Signal Classification(MUSIC)을 사용하였고, 압축 빔형성(compressive sensing beamforming)을 위해 무격자 압축센싱(grid-free compressive sensing)을 적용하였다. 앞서 언급한 각 기법들의 이론적 배경 및 한계점을 소개하고 모의실험 및 실제 실험을 통해 각 기법의 성능을 비교하였다. 실제 실험은 반사 신호가 존재하는 환경에서 수행하였으며, 2대의 스피커를 통해 음원을 송신하고 8대의 마이크로폰을 사용한 선배열을 통해 데이터를 수신하였다. 모의실험 및 실제 실험 결과를 통해 상관신호가 존재하지 않을 때, 적응 빔형성과 무격자 압축 빔형성이 일반 빔형성보다 고해상도의 결과를 보임을 확인하였다. 반면, 반사 신호가 존재하는 환경에서 적응 빔형성의 성능이 저하되지만, 무격자 압축 빔형성의 경우 반사 신호의 영향을 받지 않고 일반 빔형성의 분해능이 개선됨을 확인하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1996년도 제11회 수중음향학 학술발표회 논문집 11th Underwater Acoustics Symposium Proceedings
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• pp.13-17
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• 1996

다수의 신호를 동시에 사용하는 경우에 나타나는 광대역 신호나 센서의 수와 형성하고자 하는 빔의 수가 많은 경우를 다루기 위해서는 주파수 영역 기법이 필요하다. FFT를 사용하는 낮은 샘플링 주파수에서도 시간 영역에서의 보간 방법보다 빠르게 정확한 시간 지연을 줄 수 있어 코히어런트 신호처리가 가능하다. 또한 특정 센서가 불량인 경우 보정이 상대적으로 용이하다는 장점을 가진다. 여러 가지 주파수 영역 빔형성 기법 중 계산량과 저장 용량면으로 효율적인 방법은 CZT와 FIR interpolation 방법이다. 또한, 공액 빔을 형성할 경우에는 Goertzel의 알고리듬을 이용하는 방법도 효율적이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권2호
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• pp.49-59
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• 2005

본 논문에서는 이동 수신 및 다중경로 환경에서의 ATSC(advanced television system committee) DTV(digital television) 수신기의 성능개선을 위한 적응 하이브리드 빔형성기를 제안한다. ATSC DTV 수신기는 이동 수신 환경에서 동적 다중 경로와 도플러 천이로 인하여 수신 성능이 심각하게 열화 된다. 본 논문에서는 입사각 추정 기반의 Capon 빔형성 기법과 훈련열기반의 LMS(lease mean square) 빔형성 알고리듬을 혼합한 CLMS (Capon and LMS) 빔형성 기법을 제안한다. 제안된 CLMS 빔형성 기법은 동적 다중경로 신호를 효율적으로 제거하고, 수신기의 이동 수신시 도플러 천이에 의해서 발생되는 위상 왜곡에 대한 보상이 가능하다. CLMS 빔형성기와 직렬 연결된 등화기는 어레이 출력의 잔존하는 다중경로 간섭신호들을 효율적으로 제거해줌으로써 좀더 향상된 수신 성능을 보장할 수 있다. 모의 실험을 통하여 CLMS 빔형성 기법과 기존의 빔형성 기법 및 등화기 결합 시스템의 성능을 분석한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제42권1호
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• pp.59-64
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• 2005

상관관계가 있는 간섭신호가 존재하는 경우, 다양한 빔형성 기법들은 어레이 출력 파워를 최소화하기 위해서 목적신호까지 제거하는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 상관관계가 있는 간섭신호에 의한 신호 제거 문제를 해결하는 새로운 기법을 제안한다. 기존에 제시된 상관 간섭신호의 제거 기법들 대신 제안된 빔형성 지법은 상관 간섭신호를 또 다른 목적신호로 간주하여 코히어런트하게 간섭신호들을 더해준다. 제안된 기법은 고유벡터 제한을 이용하여 잡음과 상관관계가 없는 간섭신호를 제거하고, 목적신호와 상관 간섭신호는 유지하도록 한다. 고유벡터 제한 MV 빔형성 기법은 상관 간섭신호에 대한 어떤 사전정보론 필요로 하지 않는다는 장점이 있다. 모의 실험에 의해 상관 간섭신호가 존재하는 경우 제안된 기법은 어레이 출력의 신호 대 잡음비가 개선하여 목적신호 제거 문제를 해결할 수 있음을 보여준다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.77-80
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• 2001

최근에 cdma2000-lx 시스템의 역방향에 파일럿 채널이 추가되면서 적은 계산량으로 구현이 가능한 LMS 빔 형성 기법이 연구되고 있다. 그러나 기존의 LMS 빔 형성 방식의 경우 무선 페이딩 채널에 적응하기 위하여 고정된 step-sire parameter를 이용하였다. 하지만 이러한 고정된 step-size parameter를 사용할 경우 MSE가 증가하여 좋은 성능을 얻을 수 없다. 따라서 본 논문에서는 LMS 순 방향 빔 형성 기법에서 채널을 추정하여 추정된 채널과 LMS 가중치의 오차에 적응하는 step-size parameter를 결정함으로써 적은 MSE만으로 가중치 값을 추정하는 CA-LMS(Channel Adaptive Least Mean Square) 방식을 이용한 순방향 빔 형성 기법을 제안한다. 제안한 방식에 대하여 cdma2000-lx 환경에서 다양한 페이딩 환경에 적용하여 제안한 방식이 우수함을 확인 할 수 있다.