• 제목/요약/키워드: Array pattern synthesis

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곡면 배열 소나의 빔 균일화를 위한 빔 패턴 분석 (Beam pattern analysis for beam homogenization of conformal array sonar)

  • 최정웅;홍우영;임준석;이근화
    • 한국음향학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.637-646
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    • 2022
  • 임의의 곡면 배열에서 단위 빔 형성에 사용되는 부배열은 조향 방위마다 기하학적 형상이 다르다. 이 때문에 조향 방위 별 부배열의 빔 패턴은 항상 균일하지 않다. 본 논문에서는 볼록 최적화를 이용한 빔 형성 기법을 곡면 배열에 적용하고, 조향 방위별 빔 성능의 균일성이 향상되는 것을 보였다. 시뮬레이션은 절단 구면 형상의 곡면 배열에 대해 수행되었다. 고각 3 dB 빔 폭의 표준 편차가 크게 감소하였으나 반대급부로 지향 지수도 감소하는 것을 관찰했다. 이를 완화시키기 위한 하나의 방법으로 쉐이딩 함수를 이용한 최적화 기법을 제안한다.

양자화 진화알고리즘을 적용한 널 패턴합성 알고리즘의 특성 연구 (A Study on Characteristics of Null Pattern Synthesis Algorithm Using Quantum-inspired Evolutionary Algorithm)

  • 서종우;박동철
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.492-499
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    • 2016
  • Null pattern synthesis method using the Quantum-inspired Evolutionary Algorithm(QEA) is described in this study. A $12{\times}12$ planar array antenna is considered and each element of the array antenna is controlled by 6-bit phase shifter. The maximum number of iteration of 500 is used in simulation and the rotation angle for updating Q-bit individuals is determined to make the individual converge to the best solution and is summarized in a look-up table. In this study we showed that QEA can satisfactorily synthesize the null pattern using smaller number of individuals compared with the conventional Genetic Algorithm.

향상된 적응형 유전 알고리즘을 이용한 컨포멀 배열 안테나의 빔 합성 연구 (Study on Pattern Synthesis of Conformal Array Antenna Using Enhanced Adaptive Genetic Algorithm)

  • 성철민;이재덕;한인희;류홍균;이규송;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.592-600
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    • 2014
  • 본 논문에서는 2차 함수 곡선의 회전체 곡면 위에 있는 배열 안테나의 빔 합성을 위한 Enhanced Adaptive Genetic Algorithm(EAGA)을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 더 빠른 수렴 속도와 더 낮은 비용함수 값을 얻기 위해 Adaptive Genetic Algorithm(AGA)과 Invasive Weed Optimization(IWO)을 결합시켰다. 각 안테나 소자의 급전 크기와 위상의 최적화된 값은 EAGA를 통해 구하였으며, 이 결과를 통해 EAGA가 컨포멀 배열 안테나의 패턴 합성 알고리즘으로써 AGA보다 더 우수함을 보였다.

삼각 격자구조를 갖는 평면배열 안테나의 부엽 레벨 감소를 위한 최적 평면배열 형상에 관한 연구 (STUDY ON THE OPTIMAL PLANAR ARRAY STRUCTURE WITH TRIANGULAR LATTICE FOR SIDE-LOBE REDUCTION)

  • 배지훈;성낙선;이태윤;김종면;표철식
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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    • pp.250-254
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    • 2002
  • In this paper, we design an optimized planar array structure with triangular lattice for side-lobe reduction using a genetic algorithm. A constraint optimization is implemented by optimally removing some outer array elements far from the array center. It is shown that only the proper array shape without optimizing the magnitudes and phases of each array antenna can give low side-lobe level with a slight main beam broadening.

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차패턴을 갖는 선전원 배열 안테나 합성을 위한 새로운 방법 (A New Method for Synthesis of Line Source Array Antennas with Difference Patterns)

  • 송창현;전상재;박의준
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.357-360
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    • 2005
  • In the synthesis of the continuously distributed line source antennas with arbitrary patterns, the formulas of Taylor sum pattern and Bayliss difference pattern have been mainly used. In this paper, an optimization scheme is newly presented to directly synthesize the desired difference patterns from Taylor line source formula, and then the distributions are numerically adapted to the specified difference patterns by using an appropriate iterative sampling method.

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모노펄스 추적용 선형 배열 안테나 빔 패턴 및 여기 전류 가중치들의 최적 합성에 관한 연구 (A Study on the Optimum Synthesis of Beam Patterns and Excitation Current Weights for Monopulse Tracking Linear Array Antennas)

  • 박의준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.533-540
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    • 2008
  • 등간격 안테나 소자들로 구성된 모노펄스 추적용 선형 배열 안테나의 합 및 차 패턴 합성 문제에서 원하는 패턴을 만족시키도록 하는 개별 안테나 급전 여기 전류의 상대적인 가중치들을 도출하는 효율적인 수치적 방법을 제안한다. 이 방법은 패턴 배열 인자를 표현하는 Schelkunoff 다항식에 내재된 패턴 null 점들의 최적 섭동에 기본을 둔다. 따라서 여기 전류 가중치들을 직접 최적화하는 기존의 방식과는 달리, 이 방법은 null 점 제어에 의해 원하는 개별 sidelobe 레벨(SLL)들을 갖는 패턴과 해당 여기 전류 가중치들을 쉽게 합성할 수 있는 장점을 가진다. 또한, 최적화 과정에서 null 점 초기값에 따라 두 가지 형태의 차 패턴들을 합성할 수 있음을 보인다. 임의의 SLL들을 갖는 패턴들을 합성하고, 도출된 결과들을 배열 인자 식에 대입함으로써 제안한 방법의 타당성을 수치적으로 검증한다.

선형 위상 배열 안테나의 비대칭 Sidelobe 레벨 제어 및 다중 Nulling에 관한 연구 (A Study on the Control of Asymmetric Sidelobe Levels and Multiple Nulling in Linear Phased Array Antennas)

  • 박의준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.1217-1224
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    • 2009
  • 본 논문에서는 선형 위상 배열 안테나 패턴 합성 문제에서, 주 빔 패턴 양쪽에 임의로 설정한 비대칭 sidelobe 레벨(SLL)들을 만족시키는 안테나 소자 가중치들을 계산하는 방법을 새로이 제안한다. 소자 가중치들을 배열인자로부터 직접 최적화하는 기존의 방법들과는 달리, 이 방법은 배열 인자를 표현하는 Schelkunoff 다항식에 내재된 복소근의 최적 섭동에 기본을 둔다. 제안한 방법으로부터 여러 개의 jammer들의 방향으로 다중 nulling도 가능하며, 이는 각 jamming 방향에 대응하는 복소근들만의 독립적인 섭동에 의해 이루어진다. 따라서 해 공간차원의 적절한 감소에 의해 수치적 절차가 간소화될 수 있다. 또한 배열 소자들의 복소 가중치들은 최적 섭동된 복소근들을 Schelkunoff 다항식에 대입함으로써 쉽게 계산된다. 몇 가지 예를 들어 검토하고, 도출된 가중치들을 배열 인자 방정식에 대입함으로써 타당성을 수치적으로 검증한다.

위상 배열 안테나의 패턴 합성을 위한 개선된 유전 알고리즘 (Improved Genetic Algorithm for Pattern Synthesis of Phased Array Antenna)

  • 정진우
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.299-304
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    • 2018
  • 위상 배열 안테나를 이용한 적응형 빔 형성 시스템의 패턴 합성을 위한 개선된 유전 알고리즘을 제안하였다. 제안된 유전 알고리즘은 지역 최적화 문제를 해소하기 위해 종의 다양성을 확보하는 후천적 형질 획득 절차를 추가한 알고리즘이다. 제안된 유전 알고리즘의 성능을 이진으로 구성된 그림에 적합한 유전자 배열을 찾는 문제를 통해 검증하였다. 그리고 주 빔과 2개의 패턴 널 합성 문제 해소 성능을 기반으로 적응형 빔 형성 시스템에 적합함을 확인하였다.

Design of an Optimal Planar Array Structure with Uniform Spacing for Side-Lobe Reduction

  • Bae, Ji-Hoon;Seong, Nak-Seon;Pyo, Cheol-Sig;Park, Jae-Ick;Chae, Jong-Suk
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제3권1호
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    • pp.17-21
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    • 2003
  • In this paper, we design an optimal planar array geometry for maximum side-lobe reduction. The concept of thinned array is applied to obtain an optimal two dimensional(2-D) planar array structure. First, a 2-D rectangular array with uniform spacing is used as an initial planar array structure. Next, we modify the initial planar array geometry with the aid of thinned array theory in order to reduce the maximum side-lobe level. This is implemented by a genetic algorithm under some constraint, minimizing the maximum side-lobe level of the 2-D planar array. It is shown that the optimized planar array structure can achieve low side-lobe level without optimizing the excitations of the array antennas.

마이크로폰 어레이를 위한 최적 패턴 형성 (Optimum Pattern Synthesis for a Microphone Array)

  • 장병건;권태능;변윤식
    • 한국음향학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.47-53
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    • 1997
  • 이 논문은 원거리회의 환경에서 음성신호와 같은 광대역 신호를 다룰 수 있는 마이크로폰 어레이의 빔패턴(beam pattern)을 형성하는 효과적인 방법에 대하여 서술한다. 어레이의 변수를 반복적으로 변화시킴으로써, 측면롭의 높이를 조정하여 일정한 수준의 측면롭을 형성하며, 갱신된 측면롭을 대수적으로 찾지 않고 수치적으로 찾는 접근방법을 제안하였다. 어레이 계수나 마이크로폰 간격을 어레이변수로 사용하였으며, 마이크로폰 어레이 가시범위에 공간적으로 균일하게 입력되는 방향성잡음 또는 배경잡음을 효과적으로 줄일 수 있는 Dolph-Chebyshev형태의 최적화패턴을 형성하였다. 어레이 계수보다 마이크로폰 간격을 변화시키는 것이 광대역신호를 더 효과적으로 다룰 수 있는 최적화 패턴을 제공하는 것이 판명되었다. 또한 방향조정(scanning)상황 하에서 측면롭에 강한(robust)패턴을 형성할 수 있는 방법을 제안하였으며, 컴퓨터 실험결과를 제시하였다.

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