• 제목/요약/키워드: Adaptive beamforming algorithm

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A New Adaptive Beamforming Algorithm toy Smart Antennas Applied to an OFDM System

  • Tuan, Le-Minh;Su, Pham-Van;Kim, Jewoo;Giwan Yoon
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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    • pp.238-242
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    • 2002
  • In this paper. we consider an OFDM system with cochannel interference and the use of adaptive antenna arrays to suppress such interference. Based on the conventional RLS criterion, we derive a new Recursive Least Square (RLS) adaptive beamforming algorithm for antenna arrays applied in an OFDM system. Computer simulation shows that. when applied to the OFDM system. the proposed algorithm is capable of combating cochannel interference in both AWGN channel and multipath Rayleigh fading channel with AWGN.

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Enhanced Adaptive Beamforming and Null Steering Algorithms in Cognitive Radio System

  • 장치리;손성환;김재명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권11A호
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    • pp.822-830
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    • 2009
  • The spectrum efficiency of mobile communication networks can be improved dramatically adopting multiple antennas technologies. In order to guarantee the licensed rights of primary user (PU), the cognitive radio system should perform in a relatively low interference manner when it gets access to the spectrum of licensed networks. In this paper, we explore a uniformly distributed circular antenna array to implement beamforming algorithm that is accomplished by optimization method at the base station of cognitive radio networks, and therefore we can suppress the interference to PU by steering quite low transmission power toward PU and constructing a narrow beam toward cognitive user (CU). By reducing the constraint number of the optimization problem, we also propose a null steering algorithm that steers rather low radiation power toward PU, while the other areas in the same cell are covered by radiation power except the local area around PU. It is pursued to reduce the computation load and enlarge the capacity of cognitive radio networks extremely. The simulation results demonstrate that the proposed algorithms process superior performance.

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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상관성 간섭에서 표적의 입사각 추정 방법에 대한 연구 (A Study on the Incident Angle Estimation Method of Target at Coherent Interference)

  • 신호섭
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.75-81
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    • 2010
  • 적응 배열 안테나 시스템은 간섭신호 방향으로 영점을 형성하여 표적신호를 추정한다. 그러나 적응 배열 안테나 시스템에 상관성 간섭신호가 입사된다면 표적신호를 간섭신호로 간주하여 시스템의 성능이 급격히 감소되고, 지향 오차에 민감하여 주빔이 표적신호의 입사방향을 지향하지 못한다. 본 논문에서는 고차제한조건과 지향오차수정방법을 결합하여 빔형성 알고리즘을 제안하였다. 그리고 제안한 알고리즘으로 자유도 손실을 최소화하고 간섭신호와 지향오차를 감소시켰다. 모의실험을 이용하여 제안 알고리즘과 기존 알고리즘의 성능을 비교 분석하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 신호 입사각을 정확히 추정하지만 기존의 알고리즘은 약 $0.8^{\circ}$의 오차가 발생하였다.

최소 자승 평균오차와 부분 적응을 사용한 배열 빔 형성기법 (An Array Beampattern Synthesis Using Adaptive Array Method and Partial Constrained Adaptation)

  • 임준석;최낙진;성굉모;김현석
    • 한국음향학회지
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    • 제23권8호
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    • pp.570-575
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    • 2004
  • 수중음향 시스템에서는 빔형성 (Beamforming) 기법을 이용하여 목표물로부터 신호를 수신하고 이에 대한 정보를 얻어 낼 수 있는데, 이러한 빔형성에 있어서는 주엽 (Mainlobe)의 빔폭 (Beamwidth)과 부엽 (Sidelobe)의 크기 (Level)를 설계자가 목표하는 값에 최적화 시킬 수 있는 방법을 찾는 것이 무엇보다도 중요하다. 최근 연구된 빔형성 기법의 대표적인 결과 중 하나로는 Philip의 가중함수 방법을 들 수 있다. 이러한 Philip의 방법은 목표 주엽폭과 부엽 준위를 정하고 이를 적응필터 설계방식과 유사하게 적응시켜 나가는 과정을 이용한다. 그러나 이 방법은 주엽폭과 부엽 준위 간의 상관관계로 인해서 원하는 부엽준위에 다다르지 못하거나 결과값을 얻는데 상당한 시간이 소요되는 경우가 자주 발생하게 되는데, 이러한 단점을 보완하기 위하여 본 논문에서는 부엽 준위에 미치지 못하는 일부에 대하여 부분 최적화를 하여 비교적 쉽게 설계요건을 만족시키는 새로운 알고리듬을 제안하고자 한다 제안된 알고리듬은 설계자의 의도에 따라 주엽의 빔폭과 부엽의 크기를 쉽게 조절이 가능하며 기존의 방법에 비해 계산량이 감소됨을 실험을 통해 알수 있을것이다.

Margin Adaptive Optimization in Multi-User MISO-OFDM Systems under Rate Constraint

  • Wei, Chuanming;Qiu, Ling;Zhu, Jinkang
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제9권2호
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    • pp.112-117
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    • 2007
  • In this paper, we focus on the total transmission power minimization problem for downlink beamforming multiple-input multiple-output (MIMO) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems while ensuring each user's QoS requirement. Although the linear integer programming (LIP) solution we formulate provides the performance upper bound of the margin adaptive (MA) optimization problem, it is hard to be implemented in practice due to its high computational complexity. By regarding each user's equivalent channel gain as approximate independent values and using iterative descent method, we present a heuristic MA resource allocation algorithm. Simulation results show that the proposed algorithm efficiently converges to the local optimum, which is very close to the performance of the optimal LIP solution. Compared with existing space division multiple access (SDMA) OFDM systems with or without adaptive resource allocation, the proposed algorithm achieves significant performance improvement by exploiting the frequency diversity and multi-user diversity in downlink multiple-input single-output (MISO) OFDM systems.

LMS기반 PF-OFDM엔서의 적응 빔포밍 설계 (Adaptive beamforming for a PF-OFDM system using LMS algorithm)

  • 오준석;김재윤;유경렬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2998-3000
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    • 2005
  • The orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) technique is well known to be robust against the frequency-selective fading in wireless channels. It is due to the exploitation of a guard interval that is inserted at beginning of each OFDM symbol. Based or the conventional OFDM and a polyphase filtered orthogonal frequency division multiplexing (PF-OFDM) technique, we developed an adaptive beamforming algorithm for antenna arrays. The proposed algorithm would lead to an efficient use of channel, since it is possible to eliminate a guard interval and also easily suppress interchannel interference at the same time. In this paper, a series of computer simulations have been provided to show the performance of the proposed system.

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회전하는 견인 선배열 소나의 적응 빔 형성 기법 (Adaptive Beamforming Method for Turning Towed Line Array SONAR)

  • 이석진;박경민;정석문
    • 한국음향학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.383-391
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    • 2014
  • 수중의 음향 신호를 탐지하기 위하여 다양한 배열 형태를 가지는 소나가 개발되어 왔으며, 그 중 하나로 견인선배열 소나가 널리 사용된다. 견인 선배열 소나는 매우 긴 형태의 배열을 사용하므로, 회전에 의한 형상 왜곡에 의해 성능이 저하되는 단점이 있다. 이를 해결하기 위하여 회전하는 견인 선배열 소나에 대한 포물선 형태의 형상 모델을 이용하는 기법이 고안되었다. 본 논문에서는 포물선 모델을 이용하여 간섭 신호를 제거하는 적응 빔 형성기 설계 기법을 제안한다. 고안된 빔형성기 시스템은 일반화된 부엽 제거기 구조와 자가 조율 시스템에 기반을 두어 개발되었다.

효율적인 부공간 추적에 의한 강인한 MVDR 적응 어레이 (Robust MVDR Adaptive Array by Efficient Subspace Tracking)

  • 최양호
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권9호
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    • pp.148-156
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    • 2014
  • MVDR(minimum variance distortionless response) 적응 어레이에서 조향벡터(steering vector)에 에러가 있으면 원하는 신호(desired signal)도 감쇠되어 성능이 심하게 저하될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 에러에 대응할 수 있는 계산이 간편한 기법을 제안한다. 제안한 방법에서는 DCB(doubly constrained beamforming) 원리에 기초한 최소화 문제의 해 벡터를 구하고, 이벡터를 부공간에 투사하여 새로운 조향벡터로 사용한다. 최소화 문제의 해결과 부공간 투사에 필요한 주 고유쌍(principal eigenpairs)은 PASTd(projection approximation subspace tracking with deflation)를 변형한 MPASTd(modified PASTd)에 의거하여 직접 상관행렬(correlation matrix)을 추정함이 없이 수신 데이터로부터 구해진다. 그리고 고유쌍 계산에 있어, 기존에 알려진 MPASTd를 개선해서 계산량을 절감하면서 효과적으로 구하는 방법을 제시한다. 제안한 적응어레이 기법은 상관행렬을 추정하고 이를 고유분해(eigendecomposition)하는 기존방식보다 계산량을 크게 줄이고 우수한 성능을 가질 수 있다.