• 제목/요약/키워드: Angle-delay spread

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SAGE 알고리즘을 이용한 MIMO 채널 파라미터 추정과 분석 (Estimation and Analysis of MIMO Channel Parameters using the SAGE Algorithm)

  • 김주석;여봉구;최홍락;김경석
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.79-84
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    • 2017
  • 본 논문은 다중 경로 다중입력 (Multiple-input multiple-output : MIMO) 채널에서 space alternating generalized expectation-maximization(SAGE) 알고리즘을 이용하여 채널 파라미터 추정 성능을 확인한다. 성능을 비교하기 위해 781 대역의 제주도 측정지역에서의 채널 파라미터로부터 시변 채널 환경 채널 파라미터 추정을 SAGE 알고리즘을 통해 추정하고 원본 데이터와 비교한다. 이를 통해 SAGE 알고리즘의 성능을 확인할 수 있으며 일반적인 파라미터 계산보다 SAGE 알고리즘을 통해 추정하는 것이 지연 확산(Delay Spread), 도래각 확산(Arrive of Angular Spread)이 적어 정확 측면에서 성능이 뛰어나고 안정적이다.

대역 확산 신호를 위한 고유치 해석 기반의 초 분해능 지연 시간 추정 알고리즘 (Eigen-Analysis Based Super-Resolution Time Delay Estimation Algorithms for Spread Spectrum Signals)

  • 박형래;신준호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권12호
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    • pp.1013-1020
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    • 2013
  • 본 논문에서는 대역 확산 신호를 위한 고유치 해석 기반의 초 분해능 지연 시간 추정(super-resolution time delay estimation) 알고리즘을 개발하고 각 알고리즘의 성능을 비교, 분석한다. 먼저, 고유치 해석 기반의 대표적인 도래각 추정 알고리즘인 MUSIC, ESPRIT, Minimum-Norm을 이용하여 초 분해능 지연 시간 추정 알고리즘을 개발하고 직접 대역확산 방식의 ISO/IEC 24730-2.1 실시간 위치 추적 시스템 (real-time locating system: RTLS)에 적용하여 RTLS 환경에서 각 알고리즘의 성능을 시뮬레이션을 통해 비교, 분석한다. 시뮬레이션 결과로부터 세 알고리즘 모두 레일리이 분해능 한계 이내로 수신되는 다중 신호의 지연 시간을 모두 분리, 추정함을 알 수 있었다. 그러나, RTLS 환경에서는 MUSIC과 Minimum-Norm의 성능은 서로 비슷하나 ESPRIT은 두 알고리즘에 비해 성능이 현격히 저하됨을 알 수 있다.

Channel modeling based on multilayer artificial neural network in metro tunnel environments

  • Jingyuan Qian;Asad Saleem;Guoxin Zheng
    • ETRI Journal
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    • 제45권4호
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    • pp.557-569
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    • 2023
  • Traditional deterministic channel modeling is accurate in prediction, but due to its complexity, improving computational efficiency remains a challenge. In an alternative approach, we investigated a multilayer artificial neural network (ANN) to predict large-scale and small-scale channel characteristics in metro tunnels. Simulated high-precision training datasets were obtained by combining measurement campaign with a ray tracing (RT) method in a metro tunnel. Performance on the training data was used to determine the number of hidden layers and neurons of the multilayer ANN. The proposed multilayer ANN performed efficiently (10 s for training; 0.19 ms for prediction), and accurately, with better approximation of the RT data than the single-layer ANN. The root mean square errors (RMSE) of path loss (2.82 dB), root mean square delay spread (0.61 ns), azimuth angle spread (3.06°), and elevation angle spread (1.22°) were impressive. These results demonstrate the superior computing efficiency and model complexity of ANNs.

Measurement-Based Stochastic Cross-Correlation Models of a Multilink Channel in Cooperative Communication Environments

  • Park, Jae-Joon;Kim, Myung-Don;Kwon, Heon-Kook;Chung, Hyun Kyu;Yin, Xuefeng;Fu, Yaoyao
    • ETRI Journal
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    • 제34권6호
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    • pp.858-868
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    • 2012
  • In this paper, stochastic models for the cross-correlation of multiple channels are established based on measurement data collected using a wideband multiple-input multiple-output relay Band Exploration and Channel Sounder system at 3.7 GHz. We propose models for the cross-correlation characteristics of large-scale parameters (LSPs) between two links, that is, the base station and mobile station (MS) link and the relay station and MS link. The LSPs include shadow fading, Rician K-factor, delay spread, angle spread of arrival, and angle spread of departure. Furthermore, models are established for the cross-correlation of the small-scale fading in the impulse responses of two links. The statistics of these model parameters are investigated as functions of geometrical features of the multilink. They are extracted from a large amount of cross-correlation observations, which are obtained in three measurement sites along more than one hundred measurement routes. These models can be used together with the standard single-link channel models for the generation of correlated components, for example, path clusters, in two separate channels.

Target Velocity Estimation using FFT Method

  • Lee, Kwan Hyeong
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제12권3호
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    • pp.1-8
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    • 2020
  • This paper studied a method of estimating target information using a radar in wireless communication. Position information on the target can be estimated angle, distance and velocity. The velocity information can be estimated since the Doppler frequency is changed in the moving target. The signal incident on the receiving array antenna is multiplied by the delay time and the reference signal to represent the output signal. This output signal is estimated by applying FFT (Fast Fourier Transform) after calculating signal correlation through correlation integrator. Since the output signal must be calculated within the correlator, it should be processed with the Dwell time. The correlation signal of the correlation integrator outside this Dwell time is indicated by the velocity measurement error. The FFT is applied to the signal that has passed through the correlated integrator in order to estimate the distance of the signal. The Doppler resolution must be improved because the FFT estimates target information using the Doppler information. The Doppler resolution decreases with increasing the integration time. The velocity information estimation should have no spread of the velocity. As a result of the simulation, there was no spread of the target velocity in this study.

다중 벽면 구조의 실내 환경에서 2차원 광선추적법 구현 및 시뮬레이션 (Implementation and Simulation of 2D Ray-tracing Technique in Multiple-wall Indoor Environment)

  • 정승희;강철규;오창헌
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.459-465
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    • 2007
  • 본 논문에서는 다중 벽면 구조의 실내 환경에서 전파의 전달특성을 모델링하기 위해 ray-launching 기반의 광선추적법을 이용한 2차원 ray-tracing 시뮬레이터를 구현하였고, 이를 통해 ray의 전파 경로를 분석하고 평가하였다. 실험 결과, 구현된 광선추적법의 경로 패턴 및 시간지연 분포는 동일한 무선 환경에서 수행된 이전의 실험 결과와 비슷한 결과가 나타남을 확인하였으며, 송수신 거리 및 방사각에 따른 수신반경의 조정이 타당함을 확인하였다. 특히 비가시거리 송수신 환경에서 다중 벽면을 투과한 ray가 반사와 투과를 형성하여 수신기에 도달할 때까지의 ray의 impulse response는 기존 연구의 실험 결과와 대부분 일치하였으며, 송신기에서 발사되는 ray의 방사각을 $1^{\circ}$에서 $7^{\circ}$까지 달리하여 실험한 경우 도출된 channel profile이 서로 유사함을 확인하였다.

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Performance Improvement of MIMO-OFDMA system with beamformer

  • Kim, Chan Kyu
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제11권1호
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    • pp.60-68
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    • 2019
  • In this paper, we propose the adaptive beamforming algorithm for the MIMO (Multi-Input Multi-Out)-OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)system to improve the performance. The performance of MIMO-OFDMA systems is greatly decreased in the wireless channel environment with multiusers, because the received signals are much distorted by a cochannel interference (CCI) during the space-time decoding. The proposed approach can track the DOA of each signal from the multiple antennas of the desired user without being greatly dependent on the impinging angle. And beams are directed toward the multiple transmitters of the desired user while null beams are directed toward interference directions. Therefore, we can can effectively cancel CCI and mitigate the impairment of delay spread while preserving the STC(space time code) diversity. BER performance improvement is investigated through computer simulation by applying the proposed approach to MIMO-OFDMA system in a multipath fading channel with CCI.

SBR 및 영상기법을 이용한 실내 환경의 전파특성 예측과 분석 (The Prediction and Analysis of the Propagation Characteristics in Indoor Environments Using the SBR/Image Method)

  • 손호경;김채영;김성진
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.199-207
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    • 2001
  • 본 논문에서는 실내환경에 적합한 전파특성 예측 및 분석 기법을 제시하였다. 본 기법에서는 3차원 광선 추적 기법시 사용되는 수신구를 사용하지 않음으로써 코드의 구현을 용이하게 하였다. 개발한 코드의 타당성은 영상법에의한 결과치 및 측정치와 각각 비교함으로써 검증되었다. 개발된 기법을 직육면체 복도의 중간쯤에 철재 방화문이 설치된 구조에 적용하였고, 방화문의 각도에 따른 경로손실을 계산하였다. 그 결과 PCS 대역에서 방화문으로부터 30 m 떨어진 지점의 경로 손실은 약 15 dB 정도 감쇄하였고, 지연 확산량은 약 4배 정도 증가하였다. 이는 PCS 대역일 경우, 복도에 설치된 방화문에 의해서 실태 전파 환경이 크게 변화됨을 의미하는 것이다.

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국내 대도시 환경에서의 벡터 채널 분석 (A Vector Channel Characteristics in the Dense Urban Area)

  • 고학림;김성래;이종헌
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권3A호
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    • pp.233-239
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    • 2004
  • 공간 필터링 시스템은 시ㆍ공간 벡터 채널 특성에 의해 그 성능과 용량이 영향을 밭는다. 본 논문에서는 배열안테나를 이용하여 국내 대도시 환경에서 측정을 수행하고 측정된 데이터를 이용하여 대도시 환경에서의 시ㆍ공간 벡터 채널을 분석하였다. 분석 결과 국내와 같이 높은 건물이 많은 대도시 환경에서는 셀 안에 사용자가 균일하게 분포되어 있더라도 기지국에 수신되는 신호는 도로 방향이나 상가 방향에서 집중되어 수신되었으며, 사용자가 한 방향에서 다른 방향으로 점진적으로 이동할 때 수신되는 신호의 방향은 사용자의 이동에 의해 점진적으로 변하지 않고 한 방향에서 다른 방향으로 급격하게 점프되어 변함을 알 수 있었다.

안테나 배열을 사용하는 통신 시스템을 위한 일반화된 벡터 채널 모델과 공간 채널 시뮬레이터의 구현 (Generalized Vector Channel Model for Communication Systems Using Antenna Arrays and Implementation of the Spatial Channel Simulator)

  • 오성근;류원형
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권3B호
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    • pp.408-422
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    • 2000
  • 본 논문에서는 안테나 배열을 사용하는 통신시스템을 위한 일반화된 벡터 채널 모델을 제안한다. 제안된 채널 모델에서는 실제적인 채널에서 발생할 수 있는 경로 감쇄, 전파 음영(shadowing)의 시간-공간적인 변화, 다중경로 페이딩, 도플러현상, 국지적인 산란체(scatterer)들의 공간적인 분포와 지배적인 원격 산란체들에 의한 지연 확산을 고려한다. 실제적인 채널 환경을 반영하기 위하여 이산 경로 모델을 사용하며, 각각의 이산 경로 신호는 독립적인 전파 음영과 페이딩, 도플러 영향을 받으며, 서로 다른 입사각을 가지고 안테나 배열에 수신된다. 제안된 모델을 바탕으로 수신되는 신호들에 대한 시간-공간적인 상관값에 대한 관계식을 유도하고, 공간 채널 시뮬레이터를 구성한다. 이론적인 상관값과 시뮬레이터를 통하여 얻은 결과를 비교함으로써 시뮬레이터의 유효성을 검증하고, 구성된 시뮬레이터를 사용하여 다양한 채널 환경하에서의 채널 특성의 변화를 분석한다.

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