• 제목/요약/키워드: Adaptive arrays

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CDMA 시스템의 페이딩 채널에서 빔포밍의 성능 분석 (Performance Analysis of Beamforming in Fading Channels for CDMA Systems)

  • 최재명;강희조;성경
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.347-350
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    • 2007
  • 적응형 어레이는 다중 접속 간섭(MAI, Multiple Access Interference)을 감쇠시키는 효과적인 방법을 제안하고 현재와 미래의 무선 커뮤니케이션 시스템의 성능을 개선한다. 본 논문에서는 페이딩 환경 안에서 기본 위치(BS, Base Station) 어레이 안테나와 함꼐 IS-95에 근거한 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템의 이론적인 평균 비트 오류율을 분석하기 위해서 제안한 분석법을 적용한다. 사용자의 수, 안테나의 수와 잡음 레벨의 기능에 따른 SINR(Signal Interference plus Noise Ratio)을 위해 수정된 식을 제안한다. 또한 다른 사용자와 채널 시나리오를 고려한 시뮬레이션의 결과를 증명한다.

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Efficient Performance Enhancement Scheme for Adaptive Antenna Arrays in a Rayleigh Fading and Multicell Environments

  • Kim Kyung-Seok;Ahn Bierng-Chearl;Choi Ik-Gueu
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제5권2호
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    • pp.49-60
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    • 2005
  • In this paper, an efficient performance enhancement scheme for an adaptive antenna array under the flat and the frequency-selective Rayleigh fadings is proposed. The proposed signal enhancement scheme is the modified linear signal estimator which combines the rank N approximation by reducing noise eigenvalues(RANE) and Toeplitz matrix approximation(TMA) methods into the linear signal estimator. The proposed performance enhancement scheme is performed by not only reducing the noise component from the signal-plus-noise subspace using RANE but also having the theoretical property of noise-free signal using TMA. Consequently, the key idea of the proposed performance enhancement scheme is to greatly enhance the performance of an adaptive antenna array by removing all undesired noise effects from the post-correlation received signal. The proposed performance enhancement scheme applies at the Wiener maximal ratio combining(MRC) method which has been widely used as the conventional adaptive antenna array. It is shown through several simulation results that the performance of an adaptive antenna array using the proposed signal enhancement scheme is much superior to that of a system using the conventional method under several environments, i.e., a flat Rayleigh fading, a fast frequency-selective Rayleigh fading, a perfect/imperfect power control, a single cell, and a multicell.

$\pi$ /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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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.

신호 부공간에 기초한 간단한 적응 어레이 및 성능분석 (Signal-Subspace-Based Simple Adaptive Array and Performance Analysis)

  • 최양호
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권6호
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    • pp.162-170
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    • 2010
  • 원하는 신호의 도래방향에 관한 정보를 이용하여 적응 어레이는 이 방향으로 빔 이득을 유지하면서 간섭신호를 제거한다. 신호 부공간에서 가중벡터를 조정하면 전체 공간에서 조정하는 방식에 비해 빠른 수렴속도를 가지며, 도래각 정보에서의 에러에 강인한 특성을 가진다. 그러나 공분산 행렬의 고유분해가 필요하고 이에 따른 계산이 복잡하다. 본 논문에서는 PASTd(projection approximation subspace tracking with deflation) 방식에 기초하여 계산이 간단한 신호 부공간에 기초한 적응어레이를 제시한다. 제시된 방식은 고유벡터가 직교하도록 원래의 PASTd를 변형해서 사용하고 있고, 직접 고유분해하는 방식과 동일한 성능을 가지면서 계산량을 크게 감소시킬 수 있다. 또한 신호 부공간 어레이의 SINR(signal-to-interference plus noise ratio)성능을 이론적으로 분석하여, 이의 동작특성을 고찰하였다.

비 대각요소를 이용한 부공간에서의 적응 빔 형성 기법 (Subspace-Based Adaptive Beamforming with Off-Diagonal Elements)

  • 최양호;엄재혁
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권1A호
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    • pp.84-92
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    • 2004
  • 공분산 행렬의 고유구조에 기초한 뎀 형성 방법은 수렴속도가 빠르고 도래각 추정 오차에 둔감한 이점을 가지고 있다 그러나 Sl (signal Plus interference) 부공간에 대한 기저(basis)를 추정하기 위해 표본 행렬을 고유분해 하는 것을 필요로 하여 그 계산이 매우 복잡하다. 본 논문에서는 표본행렬의 비 대각 요소를 이용하여 턱 공간을 추정하는 간단한 빔 형성 기법을 제안한다. 제안한 방법에서는 중첩된 부어레이들의 빔을 결합하여 최종 적응 출력을 얻는다. 이와 같이 부어레이를 결합하면 하나의 부어레이를 이용하는 경우에 비해 SINR (signal-to-interference-plus-noise ratio) 성능을 증가시킬 수 있다. 고유분해에 의한 방법은 원가는 신호의 도래각, 신호 수 모두에 오차가 있으면 심하게 성능이 저하되지만, 비 대각방법에서는 효율적인 도래각 추정기법을 적용하여 이러한 오차에 매우 둔감하다.

간섭 널 공간 투사에 의한 신호차단 방식의 적응 빔 형성 (Signal-Blocking-Based Robust Adaptive Beamforming by Interference Null Space Projection)

  • 최양호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권4A호
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    • pp.399-406
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    • 2011
  • 적응 빔 형성기 (adaptive beamformer)는 원하는 신호의 도래각 정보를 이용하여 간섭신호를 제거하면서 원하는 신호 방향으로 어레이 이득을 최대로 한다. 그러나 도래각 정보가 정확치 않다면, 원하는 신호도 감쇠되어 심각한 성능저하가 발생한다. 이러한 문제에 대처하기위해, 신호차단에 기초하여 적응 빔을 형성하는 Duvall 구조를 이용하여, 효과적으로 원하는 신호의 도래각 추정을 통해 에러에 강인한 적응 빔 형성방법을 제시하였다. 제시된 방법에서는 간섭신호공간을 추정하여 이에 직교하도록 간단한 계산을 통해 가중벡터를 구하며, 특히 센서의 수가 많을수록 기존 방식에 비해 계산량의 절감이 크다.

전파음영 환경에서 적응 어레이 안테나를 적용한 DS/CDMA 셀룰라 시스템의 성능 분석 (The Performance Analysis of a DS/CDMA Cellular System using an Adaptive Array Antenna in Shadowing)

  • 김형채;김항래;김남
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.149-152
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    • 2000
  • In this paper, the reverse link performance of an imperfect power controlled DS/CDMA cellular system that uses a base station array antenna which can effectively remove the multiple access interference is analyzed considering both beam forming algorithm and power control error in shadowing. The blocking probability of the DS/CDMA cellular system based on array parameters, Eb/No and statistics of interference is derived, and then the system capacity corresponding to a certain blocking probability is calculated. On the assumption that the blocking probability is set 1 %, the system capacity using MCGM algorithm with 12 antenna arrays is increased about 59 % than that using 8 antenna arrays when power control error is 2.5 ㏈.

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Performance of Multicarrier-CDMA Uplink with Antenna Arrays and Multiuser Detection

  • Sigdel, Shreeram;Ahmed, Kazi M.;Fernando, Anil
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권2호
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    • pp.150-156
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    • 2003
  • In this paper, an uplink MC-CDMA system incorporating multiuser detection and smart antennas has been considered. The performance of asynchronous as well as synchronous system is studied over a correlated Rayleigh multipath slow fading channel. A simplified array-processing algorithm suitable for slow fading situation is investigated to overcome the heavy computational complexity associated with Eigen solutions. The effect of variable data rate in the system performance is considered and effectiveness of antenna array to handle high data rate is discussed. A brief investigation on the system performance degradation due to correlated channel is also carried out. Based on the extensive simulation carried out, the performance of the asynchronous uplink system is found dramatically improved with antenna array and multiuser detection. Asynchronicity and channel correlation are found to affect the system performance significantly. The investigated simpli- fied algorithm produces similar results as Eigen solutions in slow fading situation with much reduced complexity.

DOA estimation and interpolation beamformering with semicircular array

  • Wang, Yisu;Zhou, Weiwei;Wang, Lidong;Koh, Jin-Hwan
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.249-250
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    • 2006
  • Nowadays adaptive technique allows arrays of any geometry to be used with fast direction-of-arrival (DOA) estimators designed for linear arrays. So the interpolation of data from a given antenna array onto the output of a virtual array is needed before the direction finding technique is applied to the outputs of a uniform linear virtual array (ULVA). In this paper some superresoluntion methods are used to estimate DOA by best-fit transformation matrix T under different nonuniformly spaced array.

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