• 제목/요약/키워드: 어레이 안테나

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웨이브렛 분해를 이용한 유색잡음 환경하의 도래각 추정 (Direction of Arrival Estimation in Colored Noise Using Wavelet Decomposition)

  • 김명진
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제37권6호
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    • pp.48-59
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    • 2000
  • 안테나 센서 어레이를 이용하여 수신되는 전파의 도래각을 추정하는 방식으로서 MUSIC(multiple signal classification)과 같은 고유분해(eigendecomposition)를 기반으로 한 방식은 백색잡음 환경하에서는 고분해능의 우수한 성능을 보이지만 유색잡음이 존재하는 환경에서는 성능이 크게 저하된다. 본 논문에서는 주기성을 가진 신호에 잡음이 더해진 선호를 웨이브렛 영역으로 변환하여 신호와 잡음을 분리하는 방법을 사용하여 유색잡음이 있는 환경에서 도래각 추정 문제를 접근하였다. 배경잡음만 있는 경우 센서 어레이 출력을 이산 웨이브렛 분해를 하여 얻은 멀티스케일 성분들의 공분산 행렬은 밴드화된 행렬로 근사화 할 수 있는데 비하여 협대역 신호는 멀티스케일 성분간의 상관성은 급속히 감소하는 현상을 보이지 않고 공분산 행렬에서는 신호성분이 전체 행렬에 분포한다. 어레이 출력의 공분산 행렬을 웨이브렛 영역으로 변환하여 유색잡음에 해당하는 특정 밴드를 삭제하고 MUSIC과 같은 기존의 공간 스펙트럼 추정방식을 적용하여 도래각을 추정 한 다음 그 결과로 부터 신호성분을 합성하여 삭제한 밴드를 채우는 과정을 반복하여 정확한 도래각을 얻는 방안을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 성능을 여러 가지 형태의 상관함수 특성을 가진 유색잡음 환경에서 모의실험을 통하여 기존 방식과 비교 분석하였다.

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직교가중치 탐색방법을 이용한 도착방향 추정 적응어레이 안테나 (Adaptive Antenna Array for DOA Estimation Utilizing Orthogonal Weight Searching)

  • 오정호;최승원;이현배;황영준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.116-125
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    • 1997
  • 본 논문에서는 신호원의 도착방향을 추정하기 위한 새로운 방안으로 직교가중치 탐색(OWS : Orthogonal Weight Searching)이라고 명명되어진 새로운 기술을 제안한다. 신호공간에 직교하는 가중치 벡터는 개선된 공액기울기 방식(Conjugate Gradient Method)을 이용하여 신호행렬로부터 직접 계산되어진다. 본 논문에서 제안되는 기술은 고유치 및 고유벡터를 구할 필요가 없으며, 어레이 입력신호의 개수가 웨이트의 수보다 크지 않다는 가정하에 신호갯수의 탐지과정을 포함하지 않는다. 제안기술이 탐지절차와는 무관하게 수행되기 때문에 어레이 입력의 개수가 몇개인지 성공적으로 파악할 수 없는 열악한 신호환경하에서 제안기술은 우수한 성능을 나타 낸다. 제안된 기술의 성능은 기존의 잘 알려진 고유분해방법과 신호대 잡음비에 따른 각해상도 변에서 비교되어 지고, 계산상의 복잡도 변에서도 기존의 알고리즘과 비교하여 우수함을 보인다.

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부 어레이 빔포밍을 활용하는 간섭 제어 기법 및 셀룰러 시스템에서의 성능 평가 (An Interference Coordination Technique Utilizing Sub-Arrays and Its Performance in Cellular Systems)

  • 강호식;이동현;성원진
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.653-663
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    • 2014
  • 늘어나는 트래픽 양을 감당하기 위한 방안 중 하나로, 기지국 간의 간섭을 줄여 데이터 전송 속도를 최대화 시키는 방식의 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서도 간섭 제어를 위해 안테나 부 어레이를 활용하는 빔포밍을 통하여 간섭을 제어하는 두 가지 기법을 제안한다. 첫 번째 방식은 수평 빔 회전방식으로써 세 종류의 좁은 빔 패턴을 만들고, 이 빔 패턴을 시간 축에서 회전시키면서 간섭을 제어하는 방식이다. 두 번째 방식은 사용자 별 부 어레이 빔포밍 방식으로써 전송받는 사용자 위치에 맞춰 빔포밍 행렬을 적용함으로써 여타 사용자에 대한 간섭을 최소화하는 방식이다. 제안하는 방식의 활용을 통해 셀 내에서 수신 신호 세기 증가 및 외부 셀로부터의 간섭 신호를 억제하는 효과를 얻을 수 있으며, 시뮬레이션을 통해 제안하는 방식들의 성능 이득을 정량적으로 평가하여 제시한다.

이중 대역 지향성 증가용 박판 주파수 선택적 표면의 설계 (Design of Thin Frequency Selective Surface Superstrates for Dual-Band Directivity Enhancement)

  • 이동현;이영주;여준호;;박위상
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.648-658
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    • 2006
  • 본 논문에서는 하나의 유전체 층으로 이중 대역 지향성을 증가시킬 수 있는 박판 frequency selective surface (FSS) superstrate를 제안하고 이의 설계 방법을 소개하였다. 제안하는 박판 FSS superstrate는 동일한 주기의 두 FSS 어레이가 하나의 유전층 위 아래로 존재하고, 두 FSS 어레이의 위치에 offset 을 주어 이중 대역 지향성 향상을 위한 기존의 FSS superstrate가 가지는 문제점을 제거하였다. 단위 셀 시뮬레이션을 이용하여 다양한 파라미터의 변화에 따른 특성을 분석하고, 이를 이용하여 제안하는 superstrate의 설계 방법을 제시하였다. 3 가지 다른 quality factor를 가지는 단위 셀과 이를 이용한 복합 안테나의 특성을 비교하여 두 대역에서의 지향성 향상 정도를 유사하게 하는 단위 셀의 quality factor 값을 제시하였다. 이와 함께 효율적으로 지향성을 향상시킬 수 있는 최적의 FSS 어레이 크기를 제시하였다. 제안한 박판 FSS superstrate를 이용한 안테나 복합체를 제작하였으며, 측정된 결과는 시뮬레이션 된 결과와 매우 잘 일치한다.

적응형 어레이 안테나 시스템에서의 호 수락제어 알고리즘 성능 개선에 관한 연구 (Performance Enhancement of Call Admission Control in an Adaptive Array Antenna System)

  • 김민정;김낙명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권9A호
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    • pp.1013-1021
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    • 2004
  • WCDMA 방식 이동 멀티미디어 시스댐어써 고속 데이터 λ냉자에 의한 간섭은 시스템의 용량과 성능을 저하 시키는 주요 요인이 되며, 적응형 안테나 시스템을 도입하여 고속 데이터 사용자의 간성을 크게 줄여줌으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다 이 경우, 적용형 안테나의 효과를 극대화하기 위한 방법으로서, 호 수락제어 기법의 최적화가 중요하고 생간 핸드요프 과정에 있어서의 효율적인 제어 방식이 중요한 논제가 된다. 본 논문에서 는 핸드요프 되는 고속의 데이터들을 효과적으로 처리하기 위하여 Soft QoS 를 적용한 호 수락 제어 알고리즘을 제안하고, 전송 속도에 따른 적응형 핸드요프 제어 방식을 제안하였다 제안된 알고리듬을 적용함으로써, 적응형 안테나 시스템의 고속 데이터 전송을 효과적으로 수행하연서도 셀 내 저속 가업자의 호 블록킹 확률을 크게 줄일 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 비교분석으로 입증하였다.

어댑티브 어레이 안테나용 디지털 수신기의 적응처리에 관한 연구 (A Study on Adaptive Processing of Digital Receiver for Adaptive Array Antenna)

  • 민경식;박철근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.879-885
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    • 2004
  • 본 논문에서는 DDC(Digital Down Convertor)를 가지는 디지털 수신기의 적응 신호처리에 대해 서술하였다. DDC는 NCO(Numerically Controlled Oscillator)와 디지털 LPF(Low Pass Filter)로 구성되어 있으며, 수치적 알고리즘에 의해 수신된 신호를 처리한다. 통과대역 샘플링 기법을 이용한 디지털 수신기의 시뮬레이션 결과를 보여주고 있으며, 수치적으로 처리되는 DDC에 의해 수신된 low IF 신호가 zero IF 신호로 변환되는 것을 확인하였다 또한, 고분해능을 가지는 MUSIC(Multiple Signal Classification) 알고리즘을 이용한 DOA(Direction Of Arrivals) 추정 기법을 기술하고 있다 DOA의 분해능의 정확도가 입력 샘플링 수와 안테나 소자 수에 의존하는 것을 확인하였다

FM 방송 기반 멀티스태틱 PCL 시스템 원형 배열 안테나 보정을 위한 Array Manifold 측정 및 검증 (Array Manifold Measurement and Verification for UCA Calibration in Multistatic PCL System based on FM Broadcasting)

  • 박준식;심홍석;안준일;송규하
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.165-174
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    • 2021
  • This study describes a method of measurement and verification of array manifold of uniform circular array antenna applicable to multistatic Passive Coherent Location(PCL) system using FM broadcasting. In an environment of outdoor test where FM broadcast signals are scattered, array manifold measurement methods using network analyzer and multi-channel digital receiver are introduced. Also, the descriptions and solutions for the test limits of each measurement method and the considerations affecting the measurement accuracy are presented. In addition, to verify the validity of the measured array manifold, the gain and phase difference were compared with the array manifold data obtained by EM simulation, and the effectiveness and accuracy of the measured array manifolds were compared and analyzed by estimating the direction of arrival of the FM broadcast signal received from the multistatic PCL system.

GPS 수신기에서 간섭신호 제거를 위한 배열 안테나 기반 다중 빔 MVDR 기법 (A New Multi-Beam MVDR Technique for Removing Interference Signals in Array Antenna Based GPS Receivers)

  • 정의림;원현희;양기정;안병선
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.491-498
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    • 2017
  • GPS (global positioning system)는 지구 궤도를 도는 여러 GPS 위성의 신호를 수신하여 위성 별 수신 시간 차이를 이용하여 자신의 절대 위치를 알아내는 시스템으로 민간 목적뿐만 아니라 군용 목적으로도 널리 사용되고 있다. 특히 유도무기 등에 사용되기 때문에 신뢰성 있는 GPS 수신은 군에서 훨씬 더 중요하다. 하지만 GPS 는 사용 주파수 대역이 알려져 있고 수신신호 전력이 미약하기 때문에 인위적인 재밍신호를 송출하여 쉽게 GPS 시스템을 무력화 시킬 수 있는 문제가 있다. 이러한 간섭신호에 대응하기 위한 한 가지 방법은 GPS 수신기에 다중 안테나를 설치하고 디지털 빔포밍 기술을 이용하여 GPS 신호는 훼손하지 않으면서 재머만을 제거하는 기술이다. 본 논문에서는 MVDR(minimum variance distortionless response) 기술에 기반하여 새로운 적응형 빔 제어 기술을 제안한다. 제안하는 방식은 알려져 있는 위성 방향으로의 빔을 형성하고 재머 방향으로는 적응형 알고리즘에 의해 널을 형성하여 재머를 제거한다. 제안하는 방식의 성능은 컴퓨터 모의실험을 통해 검증한다.

시변 페이딩 채널에서 상관관계가 있는 안테나를 사용하는 DS-CDMA 통신 시스템을 위한 개선된 최대가능도 코드 타이밍 추정기 (Improved Code Timing Estimator for DS-CDMA Systems Using Correlated Antennas in Time-Varying Fading Channels)

  • 김상준;정봉식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.910-920
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    • 2006
  • 본 논문에서는 평탄 페이딩과 근거리/원거리 현상이 존재할 때 안테나 어레이를 사용하는 DS-CDMA 신호의 코드 타이밍을 추정하는 문제를 다루고자 한다. 페이딩 과정의 시변 페이딩 특성을 보다 잘 활용할 수 있도록 DS-CDMA 시스템에 대한 희망하는 사용자의 코드 타이밍을 추정하는 최대가능성 알고리즘을 유도한다. 코드 타이밍 추정기의 개발에 있어서 주어진 관찰 비트들을 포함하는 윈도우를 각각의 부-윈도우가 충분히 큰 길이를 갖도록 나눈다. 제안된 방법은 채널 페이딩의 일관성 시간과 연관된 똑같은 크기를 가지는 부-윈도우들을 이용한다. 또한 페이딩 속도를 추정하지 않고 충분히 긴 관찰 비트들을 두 개의 연속적 인 부-윈도우로 나누는 방법을 대안으로 제시한다. 알고리즘의 유도과정은 공간적으로 상관성이 있는 다중안테나를 바탕으로 한다. 공간적인 페이딩 상관성이 제안된 알고리즘의 동기 획득 및 평균 동기 획득 성능에 미치는 영향을 분석한다.

GPS 수신기에서 간섭신호에 대응하기 위한 배열 안테나기반 능동 간섭 제거 방안 (An Active Interference Cancellation Technique for Removing Jamming Signals in Array Antenna GPS Receivers)

  • 정의림;원현희;조성우;안병선
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.1539-1545
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    • 2015
  • GPS (global positioning system)는 지구 궤도를 도는 여러 GPS 위성의 신호를 수신하여 이들 신호의 수신 시간 차이를 이용하여 자신의 절대 위치를 알아내는 시스템으로 민간 목적뿐만 아니라 군용 목적으로도 널리 사용되고 있다. 특히 군용 시스템에서는 무기 등에도 사용되기 때문에 안정적인 GPS 수신이 민간보다 더 중요하다. 하지만 GPS는 사용 주파수가 알려져 있기 때문에 나쁜 의도로 인위적인 재밍신호를 송출하여 GPS 시스템을 무력화 시킬 수 있다는 문제가 있다. 이에 재밍신호를 제거하고 GPS 신호만을 안정적으로 수신하기 위해 GPS 수신기에 다중 안테나를 설치하고 빔 널링 기술을 이용하여 재머만을 제거하는 기술이 많이 연구되어 왔다. 이러한 기술 중에서 본 논문에서는 MVDR (minimum variance distortionless response) 기술에 기반하여 새로운 적응형 빔 제어 기술을 제안한다. 제안하는 방식은 위성 방향으로의 빔은 훼손하지 않으면서 재머 방향으로는 적응적으로 널을 형성하여 재머를 효과적으로 제거한다. 제안하는 방식의 성능은 컴퓨터 모의실험을 통해 검증한다.