• 제목/요약/키워드: Angle of Arrival Estimation

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센서노드 위치 측정 정확도 향상 방법 (A Method to Improve Location Estimation of Sensor Node)

  • 한현진;권태욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권12B호
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    • pp.1491-1497
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    • 2009
  • 센서노드의 위치 측정 방법은 신호 도착시간차(Time of arrival, ToA), 수신신호세기(Received Signal Strength, RSS), 신호각도(Angle of Arrival, AoA) 방법을 비롯하여 다양한 방법들이 연구/발표되고 있다. 본 논문에서는 센서노드의 위치 정확도 향상을 위해 일반 센서노드에서 획득할 수 있는 신호도착 시간과 신호세기를 이용한 ToA와 RSS를 상호 보정하는 방법을 제안한다. 실내/외 실험결과 제안 알고리즘은 노드간 실제 거리와의 오차를 기존의 ToA 보다 30%이상의 성능 향상을 기대할 수 있었다. 본 논문에서 제안한 센서노드의 위치측정 방법은 센서노드간 거리 측정의 정확도를 향상시킬 수 있고, 이를 이용하여 센서네트워크 환경에서 향상된 노드의 위치 식별에 기여할 것으로 판단한다.

차세대 이동통신시스템에서 Location Service를 위한 신호도착방향 추정기법 (Estimation Technique of Direction of Arrival for Location Service in the next Generation Mobile Communication System)

  • 이성로;최명수;김철희;안동순;김종화
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권5A호
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    • pp.284-293
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    • 2003
  • Location Service는 주로 위성을 이용한 GPS 방법에 의해 이루어진다. 그러나 스마트안테나를 쓰는 차세대이동통신시스템에서는 신호도착방향(DOA: Direction Of Arrival) 추정기법을 써서 Location Service가 가능하다. 본 논문에서는 차세대이동통신시스템에서 Location Service를 위한 DOA 추정기법에 관해 연구하고 타당성을 컴퓨터 모의실험을 통해 알아본다. 먼저, 직교하는 수직$.$수평 배열처리기를 써서 퍼진신호원의 DOA 추정문제를 다룬다. 수직배열처리기에서 수직 방향의 DOA를 추정한 다음 수평배열처리기에서 순차적으로 수평방향의 DOA를 추정한다. 다음으로, 3개의 스마트안테나를 이용하여 특정 신호원의 Location Service를 수행하는 과정을 컴퓨터 모의실험으로 보임으로서 제안된 DOA 추정기법이 차세대 이동통신시스템에서 Location Service를 위해 쓰일 수 있다는 타당성을 고찰한다.

Joint Time Delay and Angle Estimation Using the Matrix Pencil Method Based on Information Reconstruction Vector

  • Li, Haiwen;Ren, Xiukun;Bai, Ting;Zhang, Long
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권12호
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    • pp.5860-5876
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    • 2018
  • A single snapshot data can only provide limited amount of information so that the rank of covariance matrix is not full, which is not adopted to complete the parameter estimation directly using the traditional super-resolution method. Aiming at solving the problem, a joint time delay and angle estimation using matrix pencil method based on information reconstruction vector for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal is proposed. Firstly, according to the channel frequency response vector of each array element, the algorithm reconstructs the vector data with delay and angle parameter information from both frequency and space dimensions. Then the enhanced data matrix for the extended array element is constructed, and the parameter vector of time delay and angle is estimated by the two-dimensional matrix pencil (2D MP) algorithm. Finally, the joint estimation of two-dimensional parameters is accomplished by the parameter pairing. The algorithm does not need a pseudo-spectral peak search, and the location of the target can be determined only by a single receiver, which can reduce the overhead of the positioning system. The theoretical analysis and simulation results show that the estimation accuracy of the proposed method in a single snapshot and low signal-to-noise ratio environment is much higher than that of Root Multiple Signal Classification algorithm (Root-MUSIC), and this method also achieves the higher estimation performance and efficiency with lower complexity cost compared to the one-dimensional matrix pencil algorithm.

Angle-Range-Polarization Estimation for Polarization Sensitive Bistatic FDA-MIMO Radar via PARAFAC Algorithm

  • Wang, Qingzhu;Yu, Dan;Zhu, Yihai
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권7호
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    • pp.2879-2890
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    • 2020
  • In this paper, we study the estimation of angle, range and polarization parameters of a bistatic polarization sensitive frequency diverse array multiple-input multiple-output (PSFDA-MIMO) radar system. The application of polarization sensitive array in receiver is explored. A signal model of bistatic PSFDA-MIMO radar system is established. In order to utilize the multi-dimensional structure of array signals, the matched filtering radar data can be represented by a third-order tensor model. A joint estimation of the direction-of-departure (DOD), direction-of-arrival (DOA), range and polarization parameters based on parallel factor (PARAFAC) algorithm is proposed. The proposed algorithm does not need to search spectral peaks and singular value decomposition, and can obtain automatic pairing estimation. The method was compared with the existing methods, and the results show that the performance of the method is better. Therefore, the accuracy of the parameter estimation is further improved.

마이크로셀 구조에서 퍼지 이론을 이용한 이동체 위치 추정 방법 (Mobile Location Estimation scheme Using Fuzzy Set Theory in Microcell Structure)

  • 이종찬;이문호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권10호
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    • pp.1-8
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    • 2000
  • 본 연구에서는 AOA(Angle of Arrival)와 TOA(Time of Arrival) 그리고 TDOA(Time Difference of Arrival)의 추정값을 이용한 위치 추정 기법들을 설명하고 분석하였다 이들 기법들을 다중경로 페이딩 (mutipath fading)과 shadowing을 갖는 마이크로셀 환경에 적용한다면, 빠르고 예측할 수 없는 신호 레벨 의 변화로 인하여 이동체의 위치를 정확히 추정하는 것은 어렵다. 따라서 본 연구에서는 수신 신호 세기 (RSS: Received Signal Strength) 이외에 이동체와 기지국간의 거리, 이동체의 이동방향, 이동체의 이전위치와 같은 부정확한 다수의 파라미터를 동시에 고려하는 퍼지 다기준(multi-criteria) 의사 결정 방법을 이용하여 이동체의 위치를 결정하는 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여, 이동체의 방향과 속도의 영향을 분석한다.

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InSAR 고도계의 높이 및 각도 추정에 대한 모의실험 (Simulation Study of Altitude and Angle Estimation with an InSAR Altimeter)

  • 백인찬;이상일;전주환;이혁중;장종훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권8호
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    • pp.838-848
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    • 2014
  • 본 논문에선 Interferometric Synthetic Aperture Radar(InSAR) 고도계의 측정값인 거리와 도래각(Angle of Arrival: AOA)을 실제 수치 표고 자료(Degital Elevation Model: DEM)상에서 모의실험하여 얻었다. 이 때 거리 측정값을 얻기 위해서 필요한 원시 데이터 및 압축 데이터의 결과도 나타냈다. 도래각은 안테나 간의 위상 차이로부터 Deterministic Maximum Likelihood Estimator(DMLE)를 사용하여 구했다. 거리 빈(range bin)의 크기와 펄스 반복 주기(PRI: Pulse Repetition Interval)가 실제 수치 표고 자료의 셀 크기에 비해 작기 때문에 모의실험에 적합하지 않다. 따라서 본 논문에서는 선형 보간법을 이용하여 해상도가 높은 수치 표고 자료를 생성하여 모의실험하였다. 서론 부분에서 InSAR 고도계를 소개하였고, 고도와 각도를 구하는 방법에 대해서 설명하였으며, 모의실험 부분에서 위에 소개된 방법의 성능을 보였다.

RMS 모델 오차 효과를 이용한 도래각 스펙트럼에 관한 연구 (A study on Angle Spectrum of Arrival using RMS Model Errors Effects)

  • 가관우;함성민;이관형
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.148-151
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    • 2013
  • 모델 오차 효과 및 민감도 분석을 사용하여 도래 방향 추정의 새로운 방법을 제시한다. 원하는 신호가 모델 오차 교정 효과를 통해 간섭을 제거한 후 얻어지게 되므로 추정에 있어서 채널 간섭 영향이 크게 줄어들게 된다. 모의실험을 통해 본 연구에서 제안된 방법이 기존의 방법에 비해 분해능과 정확성 추정이 향상되었음을 입증하였다.

A Study on Signal Parameters Estimation via Nonlinear Minimization

  • Jeong, Jung-Sik
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.305-309
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    • 2004
  • The problem for parameters estimation of the received signals impinging on array sensors has long been of great research Interest in a great variety of applications, such as radar, sonar, and land mobile communications systems. Conventional subspace-based algorithms, such as MUSIC and ESPRIT, require an extensive computation of inverse matrix and eigen-decomposition In this paper, we propose a new parameters estimation algorithm via nonlinear minimization, which is simplified computationally and estimates signal parameters simultaneously.

무선통신에서 WSF을 이용한 신호 도래각 추정 (Estimation of AOA Using WSF for Wireless Communications)

  • 김석찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권6C호
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    • pp.551-559
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    • 2005
  • 센서 배열을 이용하여 모르는 신호 매개변수들을 추정하는 것에 대한 연구가 광범위하게 진행되어 왔다. 또한 최근에는 셀룰러 시스템의 이동통신 이용자 수가 폭발적으로 증가되어, 다중 사용자로 인한 간섭이 매우 커지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 채널 용량을 더 증가시키기 위한 안테나 배열기술의 응용이 연구되고 있다. 이 논문에서는 이동국 근처의 국소적 산란 신호의 새로운 모형을 평균 조정 벡터를 이용하여 만들고, 몇 가지 분포에 대한 수학적 유도를 하였다. 이 모델에서 신호 도래각의 추정은 weighted subspace fitting(WSF) 기법에 바탕을 두었고, 통계적 분석과 모의실험을 통해 성능을 보였다.

다중 센서 환경에서 위치추정 정확도 향상 방안 연구 (A study on method to improve the detection accuracy of the location at multi-sensor environment)

  • 나인석;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.248-254
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    • 2013
  • 신호원으로부터 발생하는 전파를 이격된 다중 센서에서 수신하여 신호원의 위치를 추정하는 시스템에서는 신호원의 위치와 센서들의 위치에 따라 위치탐지 정확도가 저하되는 현상이 나타난다. 이러한 현상을 기하학적 정밀도 저하(GDOP) 효과라 하며, 이러한 효과를 최소화하여 위치탐지 정확도 성능을 향상시키기 위한 방법에 대해 연구가 필요하다. 본 논문에서는 이격 배치된 센서들의 방위 정보를 이용하여 GDOP 효과의 발생 가능성을 추정하고, 위치 추정에서 오차 요인이 되는 센서를 제거하여 GDOP 효과로 인한 성능 저하를 최소화하는 방법에 관한 연구 결과를 서술하겠다.