• 제목/요약/키워드: 적응 안테나

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LMS 추정기를 이용한 적응 배열 안테나 기지국 시스템의 성능 평가 (Performance Analysis of the Adaptive Array Antenna Base Station System using LMS Estimator)

  • 이미진;하정우;변건식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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    • pp.917-920
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    • 2006
  • 이동 통신 환경은 다중로 전파에 의해 ISI가 발생할 수 있으며 채널을 주기적으로 추정하기 위해 적응 알고리듬이 필요하며, 또한 적응 알고리듬을 이용한 배열 안테나는 전통적인 안테나에 비해 같은 면적을 처리할 때 시스템 용량과 성능, 처리 범위 등을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 여러 가지 LMS 적응 알고리즘 종류를 비교 설명하고, 다중로와 다중 사용자가 존재할 때, 적응 배열 안테나 기지국 시스템을 LMS로 구현하여 성능을 평가한다. 시뮬레이션 결과, 적응 배열 안테나 시스템은 희망 신호를 선택하고, 간섭을 제거하기 위해 안테나 패턴을 조정할 수 있음을 확인하였다.

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차세대 이동통신에서의 스마트 안테나 기술

  • 홍준표;염재흥;이효진
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제13권4호
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    • pp.3-12
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    • 2002
  • 차세대 이동 통신은 기존의 음성 서비스뿐만 아니라 훨씬 높은 용량을 필요로 하는 고품질 멀티미디어 서비스를 제공하여야 하므로 기지국의 용량을 획기적으로 증가시키는 스마트 안테나 기술이 요구되고 있다. 스마트 안테나에 대한 논의가 IMT-2000 표준화에서 활발히 이루어지고 있으며 실시간 적응 알고리즘을 장착한 스마트 안테나 제품들이 상용화되어 출시되고 있는 시점이다. 본고에서는 차세대 이동 통신 기술로 각광 받고 있는 스마트 안테나 기술의 개념, 스마트 안테나의 종류, 적응 신호 처리 알고리즘, 스마트 안테나의 IMT-2000 표준화 동향 그리고 적용 사례들을 기술하고자 한다.

LMS 적응 알고리즘을 적용한 안테나 배열의 성능분석에 관한 연구 (A Study on Three-Dimensional Performance Analysis of Antenna Array Appling LMS Adaptive Algorithm)

  • 김원균;박지영;나상동
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1998년도 춘계종합학술대회
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    • pp.400-404
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    • 1998
  • 본 논문에서는 도심지 이동 통신에서 SINR 성능을 향상시키기 위해 기존의 배열 안테나에 최소 평균 자승(LMS) 알고리즘을 적용하여 실제 배열 출력과 이상적 출력간의 최소 평균 오차(MSE)를 최소화하고 안테나의 배열로부터 가중치를 결합한 신호에 의해 방향성을 적절히 제어하여 간섭신호를 효과적으로 제거한다. 배열 출력 신호 대 간섭에 추가된 잡음비(SINR) 성능 분석에 적합한 삼차원적 분석을 사용하여 적응 배열 원소를 사용한 성능과 모노폴 안테나 원소에서 배열의 성능을 비교한다. 또한, SINR 패턴 각 비(PAR)를 사용하여 적응 배열 원소 방위, 내부 원소간의 간격들 그리고 입사 신호 방향들과 같은 다른 배열 매개 변수들에서 배열 성능을 계산하고 SINR 패턴의 양적 평가를 한다. 결과로서, 적응 배열 원소가 가정된 신호 환경에 있어 4상파형(quarterwave) 모노폴(monopole) 안테나 배열보다 더 바람직하다.

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안테나 교환을 사용하는 적응 변조 시스템의 성능 분석 (Performance of an Adaptive Modulation System Using Antenna Switching)

  • 임창헌
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권7C호
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    • pp.907-914
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    • 2004
  • 본 논문에서는 적응 변조 시스템에 수신안테나 교환(switching) 기술을 적용한 방식을 제안하고, 해당 방식이 제공하는 평균 비트 전송 속도를 최대로 하는 안테나 교환 임계값을 유도하였으며, 그에 따른 성능을 도출하였다. 아울러 제안한 시스템의 성능을 단일 안테나를 사용하는 적응 변조 시스템 그리고 안테나 선택 다이버시티(selection diversity)를 사용하는 적응 변조 시스템과 레일레이 페이딩 채널 환경에서 심볼 당 평균 비트 수와 송신 중단 확률 측면에서 비교하였다. 성능 비교 결과 심볼 당 평균 2 비트의 정보를 전달한다고 했을 때 제안한 방식은 단일 안테나를 사용하는 방식에 비해 1.4 dB의 SNR 이득이 있으며, 송신 중단 확률이 0.1일때 제안한 방식은 단일 안테나를 사용하는 방식에 비해 약 6 dB의 SNR 이득을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

안테나 배열을 이용한 FFT-Block LMS 방식의 적응형 등화기 (FFT-Based Block Least Mean Squares Adaptive Equalizer using Antenna Arrays for High Speed Wireless Communications.)

  • 류원형;오성근
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.167-170
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    • 1998
  • 본 논문에서는 주파수 영역에서 구현되는 안테나 배열을 이용한 적응형 등화기의 구조를 제안하였다. 제안된 방식은 주파수 영역에서 블록 LMS (least mean squares) 방식을 사용하기 때문에 수렴 속도가 빠르고 계산량이 적다. 또한 안테나 배열을 사용함으로서 다중경로 환경에서 한 개의 안테나를 사용한 경우에 비해 특히 우수한 성능을 지닌다. 다중 경로를 통한 신호들을 분리하기 위해 학습신호를 사용하여 반복적으로 출력신호와의 오차를 최소화하는 방법을 사용하였다. 시뮬레이션을 통하여 안테나의 개수, 신호의 입사각, 세기 등에 따른 성능을 분석하고, 제안된 방식이 다이버시티 시스템에 사용되는 경우에 대하여도 성능을 분석하였다.

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적응 배열 안테나에 부귀환 직교 다중사용자 검출기를 결합한 준 최적 수신기 (Suboptimal Receiver Combining Adaptive Array Antenna and Orthogonal Decision-Feedback Detector)

  • 조영필;김종문;곽경섭
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권8호
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    • pp.26-32
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    • 2002
  • 본 논문에서는 DS/CDMA 시스템에서 적응 배열 안테나에 부귀환 직교 다중 사용자 검출기를 결합한 준 최적 수신기에 관한 성능을 분석하였다. 적응 배열 안테나는 빔 형성 기법을 사용하여 사용자 신호 방향으로는 빔을 형성하고 다른 방향의 사용자 신호로는 널(null)빔을 형성하여 공간적으로 간섭을 제거할 수 있다. 그러나 유사한 방향에서 입사하는 사용자들 간에 대해서는 기존의 적응 배열 안테나만으로는 간섭을 제거할 수 없다. 본 논문에서는 적응 배열 안테나에 부귀환 직교 다중 사용자 검출기(ODFD)를 결합함으로 써 적응 배열 안테나에서 제거할 수 없었던 유사한 입사각을 갖는 사용자들에 대한 간섭을 제거할 수 있는 수신기의 성능을 비교하여 분석하였다. 또한, 부귀환 역상관 다중사용자 검출기(DDFD)를 채택하였을 경우와도 비교하여 부귀환 직교 다중사용자 검출기를 사용함으로써 성능은 유사한 반면 복잡도를 줄일 수 있음을 보였다.

CDMA 무선 멀티미디어 통신에서 적응형 섹터 안테나에 의한 오율성능 개선 (Enhancement in BER Performance by Adaptive Sector Antennas in CDMA Wireless Multi-media Communications)

  • 이주형;김영철;오창헌;조성준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권10A호
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    • pp.980-989
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    • 2002
  • 본 논문에서는 적응력 섹터 안테나(adaptive sector antenna)의 섹터화(sectorization) 방안과 멀티코드와 싱글코드를 사용하는 CDMA 무선 멀티미디어(multi-media) 통신을 위한 새로운 수신기 구조를 제안하였다. 제안한 섹터화 방안에 따른 적응형 섹터 안테나의 섹터화와 평균오율 성능을 시뮬레이션을 통해 구하였다. 시뮬레이션 결과, 섹터 크기가 부하의 분포에 따라 적절히 조절되었으며 평균오율 성능이 고정 섹터 안테나에 비해 훨씬 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 CDMA 무선 멀티미디어 시스템에서 멀티코드 신호를 검파하는 위치에 따라 두가지 형태의 수신기 구조를 제안하였다. 각 수신기는 두 개의 적응형 섹터 안테나와 간단한 간섭제거 구조를 가지고 있는데 각 수신기의 적응형 섹터 안테나를 각각 제 1 적응형 섹터 안테나와 제 2 적응형 섹터 안테나로 명명하였다. 본 논문에서는 제안한 수신기의 평균오율 성능을 시뮬레이션하여 비교하였다. 그 결과, 멀티코드 신호를 검파하는 위치가 모든 사용자의 오율성능에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 멀티코드 신호와 싱글코드 신호의 목표오율 성능과 시스템 복잡도를 함께 고려할 때, 1차와 2차 적응형 섹터 안테나에서 멀티코드 신호를 검파하는 수신기가 CDMA 무선 멀티미디어 통신시스템에 적합할 것으로 판단된다.

$\pi$ /4 QPSK신호에 대한 LMS와 CMA적응 배열안테나의 동작특성 분석 (Analysis on the Performance Characteristics of LMS & CMA Adaptive Array Antenna for $\pi$/4 QPSK Signal)

  • 이종룡;이우재;주창복
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.71-77
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    • 1998
  • 본 논문에서는 LMS와 CMA 알고리즘에 의한 적응 배열안테나의 training 원리와 제어방법을 기술하고 수렴특성, 지향성 패턴의 적응성, SINR 및 신호파의 재현 특성을 비교 분석한다. LMS와 CMA 적응 안테나 원리를 적용한 선형 $\lambda$/4 간격 4소자 배열안테나에 $\pi$/4 QPSK 신호파를 인가했을때 정상상태에서 SINR가 각각 13.8[dB]와 12.8[dB]로써 CMA에 비하여 LMS가 우수한 SINR와 빠른 수렴특성을 보였으며 간섭파의 방향에 적응하여 강한 영점을 잘 형성하는 것으로 나타났다.

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다중 간섭자환경에서 스마트 안테나를 이용한 QPSK DS-CDMA 시스템 성능분석 (Performance Evaluation of Adaptive Algorithms in CDMA Mobile Communication Systems with Smart)

  • 최기영;김승진;정연호
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2003년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.242-246
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    • 2003
  • 본 논문에서는 친사용자 환경의 시뮬레이션 환경을 제공하는 SPW 시뮬레이션 플랫포음을 이용하여 스마트 안테나 CDMA 이동통신 시스템을 구현하여 빔형성에 있어서 고정(non-adaptive)의 경우와 적응(adaptive)의 경우로 나누어 성능 분석을 수행하였다. 특히 적응인 경우는 LS(Least Square) 와 LMS (Least Mean Square) 의 적응 알고리즘을 비교하였으며 간섭 기지국의 각도 (Interferer signal angle) 변화에 따른 성능도 비교하였다. SPW 시뮬레이션 결과, 고정 경우보다는 적응 경우가 3[㏈]이상의 이득을 얻을 수 있었으며 LMS 보다는 LS 의 성능이 우수함을 알 수 있었다.

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2차 통계량을 이용한 배열 안테나의 도래 방향 추정 (DOA Estimation of Arrays Antenna using Second Order Statistics)

  • 변건식;장은영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.522-527
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    • 2005
  • 이동 통신단말의 급속한 보급에 따라 고품질이며 대용량인 정보의 전송이 요구된다. 또한 고속 전송 시 발생하는 다중로 페이딩을 해결하기 위해 적응 배열 안테나의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 중 DOA(Direction of Arrival) 추정은 적응배열 안테나의 중요한 부분이다. 본 논문에서는, 2차 통계량을 이용한 시공간 블라인드 시스템 식별을 제안하고, 블라인드 시공간 적응 배열 안테나를 이용하여 제안 방법의 효율성을 입증한다.