• 제목/요약/키워드: 적응빔형성 알고리즘

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능동위상배열 레이더 적용을 위한 FPGA 기반 실시간 적응 빔 형성기 설계 및 구현 (Design and Implementation of FPGA Based Real-Time Adaptive Beamformer for AESA Radar Applications)

  • 김동환;김은희;박종헌;김선주
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.424-434
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    • 2015
  • 위상배열 레이더 시스템에서 간섭과 재밍을 제거하기 위하여 적응빔 형성 알고리즘이 폭넓게 사용되고 있다. 최근에 와서 FPGA 기술의 발전으로 적응빔 형성 알고리즘의 실시간 처리가 가능하게 되었다. 본 논문에서는 능동위상배열 레이더를 개발하기 위해 전단신호처리기에 적용한 적응빔 형성기의 FPGA 기반 실시간 구현방법을 제안하였다. 개방형 VPX 벡플레인을 통한 통신의 상용 FPGA 보드를 활용하여 콤팩트한 적응빔 형성기를 개발하였다. 이 적응빔 형성기는 역행렬을 구하기 위해 QR 분해와 역 치환을 포함한 수많은 고속의 복소 신호처리와 벡터 및 행렬 연산으로 구성하였다. 구현 결과, FPGA를 통한 적응빔 형성 결과와 매트랩을 통한 시뮬레이션 결과가 일치함을 보였다. 또한, FPGA를 통한 적응빔 형성 알고리즘의 실시간 처리가 가능하여 능동위상배열 레이더 시스템에 적용 가능함을 확인하였다.

CDMA 환경에서의 적응빔형성 알고리즘 개발 (Adaptive Beamforming Algorithm in CDMA Environment)

  • 박재돈;김제우;윤기완
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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    • pp.249-252
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    • 2001
  • 스마트안테나용 적응 빔형성 알고리즘을 제안한다. 본 알고리즘은 기울기 법에 근간했으며 신호에 대한 사전정보가 필요없다. 그리고, 계산량이 기존의 알고리즘에 비해 급격히 주어든 장점이 있다. 본 알고리즘은 그 계산량에 비해서 성능이 또한 매우 우수하다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 본 알고리즘을 검증했다.

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CDMA 환경에서의 적응 빔형성 알고리즘 개발 (Adaptive Beamforming Algorithm in CDMA Environment)

  • 박재돈;김제우;윤기완
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.247-250
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    • 2001
  • 스마트안테나용 적응 빔형성 알고리즘을 제안한다. 본 알고리즘은 기울기 법에 근간했으며 신호에 대한 사전정보가 필요 없다. 그리고, 계산량이 기존의 알고리즘에 비해 급격히 줄어든 장점이 있다. 본 알고리즘은 그 계산량에 비해서 성능이 또한 매우 우수하다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 본 알고리즘을 검증했다.

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적응형 알고리즘을 통한 재머 억제 빔형성 (Adaptive algorithm beamforming for jammer suppression)

  • 오관진;김준호;천창율;정용식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1642-1643
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    • 2011
  • 본 논문은 적응형 알고리즘(Adaptive Algorithm)을 이용하여 재머(Jammer)를 억제하는 것을 기존의 알고리즘을 시뮬레이션으로 확인한다. 본 논문에서는 원하는 방향으로 빔을 형성하는 동시에 특정방향 주로 부엽(sidelobe)으로 들어오는 재머의 신호를 억제시키는데 있어 여러 가지 적응형 알고리즘을 확인하고, 알고리즘을 이용하여 부엽으로 들어오는 재머신호를 어떻게 억제하는지 시뮬레이션을 통해 결과를 확인하도록 할 것이다.

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목표물 추정을 위한 오차 빔 지향벡터의 적응 회소 행렬 빔형성 알고리즘 연구 (A Study on Adaptive Sparse Matrix Beamforming Algorithm of Error Beam Steering Vector for Target Estimation)

  • 강경식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.111-116
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    • 2014
  • 본 연구는 무선통신에서 선형 배열 안테나를 이용하여 원하는 목표물의 도래 방향을 추정 한다. 도래방향 추정은 수신기 배열 안테나에 입사하는 신호들 중에서 원하는 신호를 추정하는 것이다. 본 연구에서는 도래방향 추정을 위한 최적 가중치와 고 분해능 적응 빔 형성 알고리즘과 회소행렬을 사용하여 목표물에 대한 도래방향을 추정 정확도를 향상 시켰다. 모의실험을 통하여 목표물 도래 방향 추정에서 기존의 적응 빔 형성 알고리즘과 제안 알고리즘의 성능을 비교 분석 하였다. 목표물 도래 방향 추정에서 제안한 알고리즘이 기존의 빔형성 알고리즘보다 도래 방향추정 능력이 향상되었다.

적응형 빔 형성 시스템을 위한 개선된 개체 군집 최적화 알고리즘 (Improved Particle Swarm Optimization Algorithm for Adaptive Beam Forming System)

  • 정진우
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.587-592
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    • 2018
  • 위상 배열 안테나를 이용한 적응형 빔 형성 시스템은 간섭신호가 있는 통신환경에 적응형으로 빔을 형성하여 통신 품질을 향상시킨다. 적응형 빔 형성을 위해서는 위상 배열 안테나의 각 방사소자에 급전되는 신호의 위상을 우수한 조합을 산출해야 한다. 본 논문에서는 우수한 위상 천이 조합 산출 확률을 증가시키기 위해, 개치 밀도에 따른 재확산 절차가 추가된 개선된 개체 군집 최적화 알고리즘을 제안하였다.

OFDMA 스마트 안테나 시스템을 위한 도래각 추정 기반의 적응 빔 형성 알고리즘 (A Direction-of-Arrival Estimation Based Adaptive Beamforming Algorithm for OFDMA Smart Antenna Systems)

  • 윤영호;박윤옥;박형래
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권12A호
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    • pp.1214-1222
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    • 2006
  • 본 논문에서는 orthogonal frequency-division multiple-access 스마트 안테나 시스템을 위한 효율적인 도래각 추정 기반의 적응 빔 형성 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 추정된 도래각 정보를 이용하여 원하는 신호의 방향으로 주 빔 (main beam)을 형성하는 반면, 간섭 신호의 방향에는 null을 형성함으로써 간섭 신호를 효율적으로 제거한다. 또한, 다중 경로 신호에 대한 빔 형성 출력들을 효율적으로 결합함으로써 공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 제안된 알고리즘의 효율성을 입증하기 위해 셀룰러 이동통신 환경에서 WiBro 시스템을 목표 시스템 (target system)으로 설정하여 알고리즘의 성능을 분석하고 least-sqaures 빔 형성 알고리즘과 성능을 비교한다.

적응형 배열 안테나를 위한 감소 차수 고유 공간 빔형성 알고리즘 (Reduced Rank Eigen-Space Beamforming for Adaptive Array Systems)

  • 현승헌;최승원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권4C호
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    • pp.336-341
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    • 2008
  • 본 논문에서는 신호의 반 파장 간격으로 안테나 소자를 배치한 빔형성 시스템에서 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 빔형성 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 수신 신호 공간을 스팬(span)하는 고유 벡터들을 이용하여 빔형성 한다. 본 논문에서는 채널 추정을 위한 최적의 고유 공간 차수를 정하기 위한 기준도 제안한다. 제안된 알고리즘을 적용한 빔형성 시스템은 기존의 빔형성 시스템과는 달리 각 퍼짐이 증가함에 따라 다이버시티 이득을 얻어 그 성능이 개선된다. 본 논문은 제안된 알고리즘의 설명과 함께 다양한 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 제안 알고리즘의 성능 분석을 제공한다.

레이더 시스템에서 목표물 위치추정 알고리즘에 대한 연구 (A Study on the Target Position Estimation Algorithm to Radar System)

  • 이관형;송우영
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.111-116
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    • 2008
  • 레이더 시스템은 간섭채널에서 목표물을 신속, 정확하게 예측하여야 한다. 무선채널의 간섭요소로는 인공구조물, 자연구조물에 의해서 다중경로가 형성되어 신호의 추정이 어렵다. 이러한 간섭신호를 제거하기 위해서 디지털 빔형성, 적응배열안테나 등 많은 연구가지속 되어왔다. 본 논문에서는 적응배열 안테나와 코히어런트 간섭신호를 제거하는 SPT-SALCMV 빔형성 알고리즘을 제안하였다. 적응 배열은 간섭신호의 방향에 대해서는 널 패턴을 형성하여 이득을 감소시킨다. 그리고 표적신호 방향으로는 빔 패턴의 이득을 일정하게 유지함으로서 원하는 신호를 추정한다. 본 논문에서 제안한 SPT-SALCMV 알고리즘은 목표물에 대한 위치를 정확히 수신하였다. 그러나 기존의 SPT-LCMV 알고리즘은 약 30 정도의 빔 오차가 생겼다. 따라서 본 논문에서 제안한 SPT-SALCMV 알고리즘이 기존의 SPT-LCMV알고리즘보다 우수함을 입증하였다.

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이동 jammer 환경에 대응할 수 있는 가변 망각 인자 적응 빔형성 기법 (Adapt ive beamforming technique with variable forgetting factor in moving jammer environments)

  • 송준일;김윤정;임준석;성굉모
    • 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.

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