• 제목/요약/키워드: Adaptive beamforming algorithm

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간섭 환경에 강인한 적응형 부엽차단기 (Adaptive Sidelobe Blanker for Interference Environment)

  • 양은정;한일탁;송준호;이희영;염동진
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.317-325
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    • 2015
  • 적응형 부엽차단(adaptive sidelobe blanking, adaptive SLB: ASB) 알고리즘은 간섭 환경에서도 부엽차단(sidelobe blanking: SLB)이 가능한 방법으로, 보조 안테나 없이 수신 배열 신호를 이용하여 간섭을 제거함과 동시에 부엽으로 들어오는 신호를 효과적으로 차단한다. 본 논문에서는 linearly constrained minimum variance(LCMV)를 adaptive beamforming(ABF) 알고리즘으로 사용하는 경우 이에 적합한 adaptive SLB를 제안하였다. 공분산 행렬을 수정하여 SLB 채널의 신호가 LCMV의 방향 제한 조건(constraint)을 만족하도록 하였고, 이로부터 정규화된 출력을 얻어 효율적인 부엽신호 차단이 이루어지도록 한다. LCMV는 generalized sidelobe canceller(GSC)의 형태로 변환하여 표현할 수 있고, 이는 여러 다른 ABF 알고리즘의 일반화된 형태이다. 따라서 LCMV를 위한 적응형 부엽차단 방법은 다양한 형태의 ABF 알고리즘에도 적용이 가능하다. 모의실험을 통해 간섭환경에서 제안한 알고리즘의 성능을 분석하였다.

최소자승법을 이용한 Constrained Multichannel FIR 적응 빔 형성 알고리즘 (Constrained Multichannel Adaptive FIR Beamforming Algorithm Based upon Least Squares Method)

  • 김달수;신윤기;박의열
    • 전자공학회논문지A
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    • 제28A권9호
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    • pp.671-679
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    • 1991
  • In adaptive antenna, several models are known according to a prior knowledge about jammer signal. Among those, Frost model with contraint is generally used however it has the problem that convergence speed is slow and that stability is not good. To improve such problems, this paper proposes constrained NLMS algorithm using LS method. In addition, the result obtained by applying this algorithm to Duvall antenna model is compared with that of Frost model.

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5소자 배열안테나의 공간 적응 널패턴 제어 알고리즘 성능분석 (Performance Analysis of Spatial Adaptive Null Pattern Control Algorithm for 5 Elements Array Antenna)

  • 안승관;이상정
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.313-319
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    • 2010
  • GNSS receiver which uses the weak satellite signal is very vulnerable to the intentional jamming or non-intentional electromagnetic interference. One of the best method to overcome this disadvantage is to use an adaptive array antenna which has the capability of beamforming or nulling to the certain direction. In this paper, the performance of spatial adaptive null pattern control algorithm of 5 element array antenna is analyzed. A control algorithm which is designed in the 5 element array antenna is OPM(Output Power Minimization) which is eliminating the correlation characteristics between a reference antenna and the others. This algorithm can be applied effectively to the satellite navigation's CRPA because the satellite direction is not considered and GNSS signal power is below the thermal noise. The feature of the OPM algorithm is analyzed and the performance is compared with other null pattern control algorithm.

적응 빔형성기법을 이용한 보청기의 궤환 및 잡음제거 알고리즘 (A Feedback and Noise Cancellation Algorithm of Hearing Aids Using Adaptive Beamforming Method)

  • 이행우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권1C호
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    • pp.96-102
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    • 2010
  • 본 논문에서는 보청기의 음향궤환 및 잡음을 제거시키기 위한 새로운 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 2개의 마이크를 사용하여 궤환제거 필터의 계수를 갱신시키는 잔차신호에서 음성신호를 제거함으로서 수렴성능을 향상시킨다. 먼저 궤환제거기가 마이크 신호에서 궤환신호를 제거하고, 이어서 빔포밍 기법을 이용하여 잡음을 제거한다. 본 연구에서 제안한 궤환 및 잡음제거기의 성능을 검증하기 위하여 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 모의실험을 수행하였다. 실험 결과, 제안한 적응 알고리즘을 사용하면 궤환제거기와 잡음제거기에서 각각 약 14.43 dB의 SFR 및 10.19 dB의 SNR 지수가 개선되는 것을 확인하였다.

이동통신 환경에서 다중신호의 DOA 추정과 적응 빔성형 (DOA Estimation of Multiple Signal and Adaptive Beam-forming for Mobile Communication Environments)

  • 양두영;이민수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.34-42
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    • 2010
  • 이동통신 환경에서 매개변수와 비매개변수추정 알고리즘을 토대로 DOA와 적응 빔성형 알고리즘을 연구하고 분석하였다. 매개변수추정 알고리즘에서는 배열안테나로 수신된 신호의 상관행렬로부터 신호성분과 잡음성분에 대한 고유치를 구하고, 그 고유치들로부터 전력스펙트럼을 판별하였다. 반면에 비매개변수추정 알고리즘에서는 입사각의 함수로써 신호에너지를 추정하기 위하여 고분해능과 잡음억압을 도출하도록 비이차놈을 사용하여 규칙화 목적함수를 최소화하였다. 그리고 나서, 신호와 잡음공간 조정벡터로부터 DOA를 추정하였고, 공간벡터에 의하여 도출된 가중치를 적용하여 적응 빔성형 패턴을 개선하였다. 따라서 희소강제조정을 갖는 개선된 방향성 추정 알고리즘은 다른 알고리즘들과 비교하여 잡음 억제와 고분해능을 갖는다.

Adaptive Moving Jammer Cancellation Algorithm with the Robustness to the Array Aperture

  • Song, Joon-il;Lim, Jun-Seok;Sung, Koeng-Mo
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제23권2E호
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    • pp.40-43
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    • 2004
  • In moving jammer environments, the performance of conventional adaptive beamformer is severely degraded and the robust adaptive beamformer requires additional sensors to obtain desired performances. Therefore, it is necessary to develop efficient algorithm without any additional requirement of the number of sensors, etc. In this paper, we introduce a fast adaptive algorithm with variable forgetting factor, which does not have any additional requirements. From the computer simulations, we obtain the better performances than those of other techniques for the arrays with various aperture lengths.

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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cdma2000 1x 환경에서 파일럿 채널의 특성을 이용한 스마트 안테나 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of the Smart Antenna System Utilizing the Characteristics of Pilot Channel in cdma2000 1X environments.)

  • 김기돌;이원철;안성수;최승원
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 신호처리소사이어티 추계학술대회 논문집
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    • pp.283-286
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    • 2003
  • This paper presents a novel signal processing method for optimal beamforming of smart antenna system in cdma2000 1X mobile communication environments. This method utilizes characteristics of the reverse pilot channel of cdma2000 1X mobile communication systems, and applies them to improve the performance of an adaptive algorithm, which is used to a smart antenna system for beamforming.

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빔포밍 및 DOA 기반의 마스킹을 이용한 2채널 잡음제거 (Two-Channel Noise Reduction Using Beamforming and DOA-Based Masking)

  • 김영일;정상배
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.32-40
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    • 2013
  • 본 논문에서는 빔포밍과 입사각분석 기반 마스킹을 이용한 다채널 음성개선 알고리즘이 제안된다. 제안된 알고리즘에서는 LCMV 빔포밍을 수행한 후에 입사각 분석을 이용한 멜-주파수 위너필터가 적용되어 잔존하는 잡음을 제거한다. 성능 향상을 위해서 빔포밍의 적응 필터 학습률과 목표 음성 스펙트럼 검출을 위한 입사각 임계치가 최적화된다. 성능 지수로서 PESQ와 출력 SNR이 측정되었으며 실험 결과 제안한 알고리즘이 종전의 최소분산 빔포밍 기법보다 PESQ 관점에서 0.09, 출력 SNR 관점에서 5.75 dB의 성능 향상시킴을 알 수 있었다.

선택적 계수 갱신 알고리즘을 이용한 광대역 부밴드 적응 GSC (Subbnad Adaptive GSC Using the Selective Coefficient Update Algorithm)

  • 김재윤;이창수;유경렬
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제53권6호
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    • pp.446-452
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    • 2004
  • Under the condition of a common narrowband target signal and interference signals from several directions, the linearly constrained minimum variance (LCMV) method using the generalized sidelobe canceller (GSC) for adaptive beamforming has been exploited successfully However, in the case of wideband signals, the length of the adaptive filter must be extended. As a result, the complexity of the beamformer increases, which makes real-time implementation difficult. In this paper, we improve the convergence characteristics of the adaptive filter using the transform domain normalized least mean square (NLMS) approach based on the subband GSC structure without the increase of complexity. Besides, the M-MAX algorithm, which is one of various selective coefficient updating methods, is employed in order to remarkably reduce the computational cost without decreasing the convergence quality. With the combination of these methods, we propose a computationally efficient wideband adaptive beamformer and verify its efficiency through a series of simulations.