• Title/Summary/Keyword: Adaptive beamforming algorithm

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대규모 위상배열용 적응 빔 형성 알고리듬의 성능비교 (Performance comparisons of adaptive beamforming algorithms for a large distorted phased array)

  • 강봉순;박성균
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권7호
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    • pp.46-52
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    • 1998
  • This paper presents an experimenal proof for criteria of selecting an optimum adaptive beamforming (ABF) algorithm for a large distorted phased array. A single point target embedded in clutter model is suggested to compare four well-known ABF algorithms. These algorithms are tested to low variance and high variance real data for self-calibrating a large distored phased array. It is shown that these algorithms require at least one dominant scatterer with large radar cross section (RCS) or multiple scatterers with moderate RCS in the field of view. Experimental results are provided to demonstrate the comparisons of the four algorithems in terms of gain loss and image correlaion coefficient, along with corresponding reconstructed cross-range images and range-azimuth images.

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출력오차방법의 다채널 IIR 적응 빔 형성 알고리즘 (Multichannel Adaptive IIR Beamforming Algorithm of Output Error Method)

  • 김달수;박의열
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.530-536
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    • 1993
  • 적응안테나에서는 최근 Gooch에 의하여 방정식 오차 방법을 이용한 새로운 적응 시스템이 제시 되었다. 그러나 이 방법에서는 pole부에 대한 역모델이 필히 요구되며 이로 인하여 안정성을 보장 받지 못한다. 본 논문에서는 Popov의 초안정성 이론을 바탕으로 새로운 알고리즘을 제안하였다. 또한 출력오차방법의 적응 시스템도 개발하였다. 제안한 알고리즘을 출력오차방법의 시스템에 적응하여 Gooch의 결과와 비교 검토하였다.

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웨이브렛 필터 기반의 시간 영역 GSC 알고리즘 (A Time-Domain GSC Algorithm Based on Wavelet Filter)

  • 홍춘표;김창훈;황석윤;양진모
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권11C호
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    • pp.948-956
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    • 2010
  • Griffiths-Jim이 제안한 GSC 알고리즘은 선형배열 안테나들의 조합에 의한 주 채널과 보조채널을 형성하고 적응 LMS를 이용하여 부엽제거를 하는 방식을 이용한다. 본 논문에서는 Griffiths-Jim이 제안한 LMS-GSC 구조에서 배열 안테나 출력신호를 처리하는 감산기 필터 대신에 Haar 및 Daubechies 웨이브렛 필터로 해석한 WLMS-GSC 알고리즘을 제안하였다. 제안한 WLMS-GSC 알고리즘에 대한 구조적인 특성 분석 결과 LMS 알고리즘에 비해서 연산량이 절반으로 감소되었다. 또한 시뮬레이션을 통하여 MSE 특성 곡선 및 재밍 신호들의 적응 빔 패턴을 구한 다음, LMS-GSC와 성능을 비교 분석하였다. 성능 분석 결과 본 논문에서 제안한 GSC 알고리즘은 기존의 LMS-GSC 알고리즘에 비하여 더 우수하거나 동일한 특성을 유지하면서 연산량이 약 절반으로 감소되었기 때문에, 시스템 구현시 하드웨어 복잡도를 절반으로 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

Robust Adaptive Beamforming Using Bayesian Beam-former : A Review

  • Lee, Hyun-Seok;Yoo, Kyung-Sang;Ryu, Hee-Seob;Kwon, Oh-Kyu
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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    • pp.95.6-95
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    • 2002
  • 1. Introduction 2. Basic Concepts 2.1 Signal Model 2.2. Least-Mean-Square Adaptation Algorithm 3. Minimum Mean-Square Error 4. Bayesian Beamformer References

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Beamforming Strategy Using Adaptive Beam Patterns and Power Control for Common Control Channel in Hierarchical Cell Structure Networks

  • You, Cheol-Woo;Jung, Young-Ho;Cho, Sung-Hyun
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권4호
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    • pp.319-326
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    • 2011
  • Beamforming techniques have been successfully utilized for traffic channels in order to solve the interference problem. However, their use for control channels has not been sufficiently investigated. In this paper, a (semi-) centralized beamforming strategy that adaptively changes beam patterns and controls the total transmit power of cells is proposed for the performance enhancement of the common channel in hierarchical cell structure (HCS) networks. In addition, some examples of its practical implementation with low complexity are presented for two-tier HCS networks consisting of macro and pico cells. The performance of the proposed scheme has been evaluated through multi-cell system-level simulations under optimistic and pessimistic interference scenarios. The cumulative distribution function of user geometry or channel quality has been used as a performance metric since in the case of common control channel the number of outage users is more important than the sum rate. Simulation results confirm that the proposed scheme provides a significant gain compared to the random beamforming scheme as well as conventional systems that do not use the proposed algorithm. Finally, the proposed scheme can be applied simultaneously to several adjacent macro and pico cells even if it is designed primarily for the pico cell within macro cells.

적응 빔 형성 기법을 사용한 MC-CDMA 시스템의 성능분석 (Performance analysis of an MC-CDMA system by using an adaptive beamforming technique)

  • 김찬규;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권10A호
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    • pp.1471-1479
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    • 1999
  • 이 논문에서는 적응 배열 안테나를 갖는 MC-CDMA를 위한 적응 빔 형성 알고리듬을 제안한다. 다중경로 페이딩에 robust하고 간단히 단일 탭 등화기를 사용하여 고속 데이터 전송에 적합한 것으로 알려진 MC-CDMA 시스템의 수신단에 안테나 배열을 사용함으로서 그 성능을 크게 개선할 수 있음을 보인다. 본 논문에서 제안된 MC-CDMA 시스템의 적응 빔 형성 알고리듬은 원하는 사용자의 파이롯 심벌(기준신호)과 수신된 파이롯 신호의 오차를 주파수 영역에서 계산하고, 그 주파수 영역 오차신호를 시간영역 오차 신호로 변환한 후, MSE가 최소가 되는 방향으로 적응 빔 형성기의 계수를 갱신하므로서 유도된다. 모의 실험과 해석적 방법을 통하여 MC-CDMA 시스템에 제안된 적응 빔 형성기법을 적용할 경우 수렴특성과 성능개선 효과를 확인한다.

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상관행렬로부터 간섭신호 도달각을 추정하여 상호상관 성분을 제거하는 빔형성 방법 (Cross-Correlation Eliminated Beamforming Based on the DOA Estimation of Interference using Correlation Matrix)

  • 류길현;홍재근
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권10호
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    • pp.18-26
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    • 2006
  • 목표신호와 간섭신호 사이에 상호 상관성분이 크게 존재할 경우에도 성능저하를 극복할 수 있는 새로운 빔형성 알고리듬을 제안한다. 제안하는 방식을 이용하여 상관행렬로부터 간섭신호의 도달각을 바로 구하고 입력신호의 상관행렬 내에 존재하는 상호상관 성분을 제거할 수 있음을 보였다. 제안한 방식을 적용하였을 경우에는 공간평균(Spatial Averaging)을 사용하는 것에 비해서 간섭신호의 크기를 줄이는 데 있어서 성능향상이 있음을 모의실험 결과를 통해서 보였다.

실시간으로 적응빔형성 및 신호처리를 수행하는 평면능동위상배열 레이더 시스템 개발 (Development of the Planar Active Phased Array Radar System with Real-time Adaptive Beamforming and Signal Processing)

  • 김관성;이민준;정창식;염동진
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.812-819
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    • 2012
  • Interference and jamming are becoming increasing concern to a radar system nowdays. AESA(Active Electronically Steered Array) antennas and adaptive beamforming(ABF), in which antenna beam patterns can be modified to reject the interference, offer a potential solution to overcome the problems encountered. In this paper, we've developed a planar active phased array radar system, in which ABF, target detection and tracking algorithm operate in real-time. For the high output power and the low noise figure of the antenna, we've designed the S-band TRMs based on GaN HEMT. For real-time processing, we've used wavelenth division multiplexing technique on fiber optic communication which enables rapid data communication between the antenna and the signal processor. Also, we've implemented the HW and SW architecture of Real-time Signal Processor(RSP) for adaptive beamforming that uses SMI(Sample Matrix Inversion) technique based on MVDR(Minimum Variance Distortionless Response). The performance of this radar system has been verified by near-field and far-field tests.

빔공간-영역 다채널 비음수 행렬 분해 알고리즘을 이용한 음원 분리 기법 Part II: 빔공간-변환 기법에 대한 고찰 (Audio Source Separation Method based on Beamspace-domain Multichannel Non-negative Matrix Factorization, Part II: A Study on the Beamspace Transform Algorithms)

  • 이석진;박상하;성굉모
    • 한국음향학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.332-339
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    • 2012
  • 빔공간 변환(beamspace transform) 기법은 공간 영역의 신호를 입사각 혹은 그 사인함수의 영역으로 변환하는 기법으로, MUSIC과 같은 음원 정위 및 추적(source localization and tracking) 문제나 적응 빔형성(adaptive beamforming)과 같은 문제에서 많이 사용되는 기법이다. 다채널 음원 분리 기법에 사용될 때에는, 음원의 정보 뿐만아니라 해당 음원의 이미지(image)를 재구성하여야 하므로 역변환 기법 또한 중요하다. 본 논문에서는 멀티 채널 음원 분리 기법을 위한 빔공간 변환 기법과 그 역변환 기법에 대하여 고찰하였으며, 특히 빔공간-영역 다채널 비음수 행렬 분해 기법에 적용되었을 때 그 성능에 미치는 영향을 중점적으로 살펴보았다.

Implementation and Performance Evaluation of TMSC6711 DSP-based Digital Beamformer

  • Rashid, Zainol Abidin Abdul;Islam, Mohammad Tariqul;Chang Sheng , Liew
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.25-36
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    • 2006
  • This paper discusses the implementation and performance evaluation of a DSP-based digital beamformer using the Texas Instrument TMSC6711 DSP processor for smart antenna applications. Two adaptive beamforming algorithms which served as the brain for the beamformer, the Normalized Least-Mean-Square (NLMS) and the Constant Modulus Algorithms (CMA) were embedded into the processor and evaluated. Result shows that the NLMS-based digital beamformer outperforms the CMA-based digital beamformer: 1)For NLMS algorithm, the antenna steers to the direction of the desired user even at low iteration value and the suppression level towards the interferer increases as the number of iteration increase. For CMA algorithm, the beam radiation pattern slowly steers to the desired user as the number of iteration increased, but at arate slower than NLMS algorithm and the sidelobe level is shown to increases as the number of iteration increase. 2) The NLMS algorithm has faster convergence than CMA algorithm and the error convergence for CMA algorithm sometimes is subject to misadjustment.

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