• 제목/요약/키워드: Beam forming

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선형-원형배열 안테나에 따른 MIMO의 DOA 추정과 적응 빔성형 분석 (Analysis of DOA Estimation and Adaptive Beam-forming of MIMO between Linear-circular Array Antennas)

  • 양두영;이민수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.2777-2784
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    • 2011
  • 본 논문에서는 비변수 추정 알고리즘을 토대로 선형배열 안테나와 원형배열 안테나로부터 수신되는 다중신호의 DOA와 적응 빔성형 알고리즘을 연구하고 분석하였다. 비변수 추정 알고리즘에서는 입사각의 함수로써 신호에너지를 추정하기 위하여 고분해능과 잡음억압을 도출하도록 비이차놈을 사용하여 규칙화 목적함수를 최소화하였다. 그리고 나서, 신호와 잡음공간 조정벡터로부터 DOA를 추정하였고, 공간벡터에 의하여 도출된 가중치 벡터를 적용하여 적응 빔성형 패턴을 개선하였다. 특히, 안테나 배열방법과 배열소자의 수에 따라 입사되는 다중신호의 방향성 판별 능력과 적응빔을 성형하는 능력을 비교하고 고찰하였다.

페이즈 필드 설계법 기반의 다중 빔 형성을 위한 빔 분배기 위상최적설계 (Topology Optimization of Beam Splitter for Multi-Beam Forming Based on the Phase Field Design Method)

  • 김한민
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.141-147
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    • 2019
  • 본 논문에서는 체계적인 설계법을 통해 다중 빔 형성을 위한 빔 분배기의 설계를 소개한다. 본 연구의 목표는 산란하는 마이크로파를 다중 방향으로 진행하는 빔으로 변환시키는 빔 분배기를 설계하는 것이다. 기존의 이론 기반 접근법으로는 불특정 방향으로의 다중 빔 분배가 어렵다. 그러므로 본 연구에서는 기존의 이론 기반 접근법인 변환광학 이론이 아닌 체계적인 설계 방법인 페이즈 필드 설계법을 통해 최적의 빔 분배기 구조를 설계하였다. 목적함수는 각 방향으로 특정 지점의 전기장 세기의 표준값을 최대화로 설정하였다. 섬 형상의 구조를 피하고 하나의 연결된 구조를 얻기 위해 증강된 라그랑지안을 사용하여 체적 제약조건을 설정하였다. 목표 주파수는 X-band의 주파수 대역의 10GHz이다. 설계된 최적 형상의 빔 분배기는 다중 빔 형성 성능을 잘 보였고, 목표 영역에 전달되는 전기 에너지는 증가하였다. 또한 설계가 유효한 주파수 대역을 평가하기 위해 X-band 대역에 대해 주파수 대역 성능 평가를 수행하였다.

초고강도 범퍼 빔의 롤 포밍 공정을 위한 플라워 패턴 설계 (Design of Flower Pattern in Roll Forming Process for Ultra High Strength Bumper Beam)

  • 차태원;김재홍;김근호;김병민
    • 소성∙가공
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    • 제25권5호
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    • pp.319-324
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    • 2016
  • Recently, the roll forming process is one of the most widely used processes for manufacturing automotive part. In this study, flower patterns of roll forming process were designed to manufacture an ultra high strength bumper beam using the finite element analysis. Three types of flower patterns such as the basic type, the rotation type and the split type were designed based on the constant arc length forming method using the design software, UBECO Profil. Finite element analysis was performed to evaluate the suitability of designed flower patterns in terms of the longitudinal strain and the bow defect. The analytical results show that the split type represents more uniform longitudinal strain distributions and a good dimensional accuracy than other types of flower patterns.

UAV 자동 편대비행을 위한 디지털 빔포밍 및 ToA 기반의 상대위치 추정 시스템 (A Relative Position Estimation System using Digital Beam Forming and ToA for Automatic Formation Flight of UAV)

  • 김재완;윤준용;주양익
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.1092-1097
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    • 2014
  • It is difficult to perform automatic formation flight of UAV (Unmanned Aerial vehicle) when GPS (Global Positionig System) is out of order or has a system error, since the relative position estimation in the flight group is impossible in that case. In this paper, we design a relative localization system for the automatic formation flight of UAV. For this purpose, we adopt digital beam forming (DBF) to estimate the angle with the central controller of the flight group and Particle Filtering scheme to compensate the estimation error of ToA (time of arrival) method. Computer simulation results present a proper distance between the central controller and a following unit to maintain the automatic formation flight.

Design of 24 GHz Radar with Subspace-Based Digital Beam Forming for ACC Stop-and-Go System

  • Jeong, Seong-Hee;Oh, Jun-Nam;Lee, Kwae-Hi
    • ETRI Journal
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    • 제32권5호
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    • pp.827-830
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    • 2010
  • For an adaptive cruise control (ACC) stop-and-go system in automotive applications, three radar sensors are needed because two 24 GHz short range radars are used for object detection in an adjacent lane, and one 77 GHz long-range radar is used for object detection in the center lane. In this letter, we propose a single sensor-based 24 GHz radar with a detection capability of up to 150 m and ${\pm}30^{\circ}$ for an ACC stop-and-go system. The developed radar is highly integrated with a high gain patch antenna, four channel receivers with GaAs RF ICs, and back-end processing board with subspace based digital beam forming algorithm.

Digital Beam Forming 기술의 차량 충돌 방지용 레이더 응용 (Automotive Cruise Control (ACC) Radar Application of Digital Beam Forming Technique)

  • 박영진;김관호;이원태;오휘명
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1949-1951
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    • 2003
  • 본 논문에서는 수신 측에서 Digital Beam Forming 기술을 응용한 새로운 개념의 차량 충돌 방지용 레이더를 소개한다. 이는 기존의 기술보다 더 넓은 범위에서 차량 탐색이 가능하고, 고해상도를 가지면서, 한 측정 단위 셀 내에서 여러 개의 물체를 찾아낼 수 있다. 제안된 방법은 기존 차량충돌 방지용 레이더의 송수신 안테나에 있어서의 많은 제약을 극복할 수 있는 방법이다.

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리액턴스 제어를 이용한 능동형 빔포밍의 제안 및 분석 (Proposal and Analysis of the Orthogonal Beam Forming using Reactance Control)

  • 이규대;기장근
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.81-86
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    • 2014
  • 이동통신망 사용자는 인터넷 서비스를 위해 빠른 데이터 전송 및 넓은 대역폭을 필요로 한다. 기존의 MIMO 시스템은 주어진 환경에서 광대역서비스를 위한 방법으로 안테나의 개수를 수요 대역 만큼 계속 추가하는 것인데, 이 방법은 이동통신 단말기의 제한된 공간으로 계속적인 추가가 어렵다. 이는 추가되는 안테나간 간격을 사용주파수의 파장만큼 거리를 두어야 하는 공간적 제한 때문이다. 컴팩트 MIMO 기술은 이를 해결하는 방법으로 등장하고 있으며, 액티브 안테나 주변에 가변 리액턴스 값을 갖는 PE(parasitic element)를 두어 하나의 안테나 구성으로 다수 안테나의 효과를 얻는 방법이다. 이때 가변 리액턴스를 제어하기 위해 사용되는 회로의 구성 및 간섭에 강인한 스위칭 속도를 갖는 제어회로가 요구된다. 본 논문에서는 리액턴스 제어를 위한 스위칭 블록을 제안하고, 이 방법에 의한 빔의 영향을 분석하였다.

UAV 공중 네트워크를 위한 손실 없는 Polyphase I/Q 네트워크 및 능동 벡터 변조기 기반 빔-포밍 수신기 (Polyphase I/Q Network and Active Vector Modulator Based Beam-Forming Receiver For UAV Based Airborne Network)

  • 정원재;홍남표;장종은;채형일;박준석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권11호
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    • pp.1566-1573
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    • 2016
  • 본 논문은 무인기(UAV) 기반 공중 네트워크 시스템을 위한 polyphase In-phase/Quadrature-phase(I/Q) 네트워크 기반 빔-포밍 수신부를 제안한다. 제안하는 polyphase I/Q 네트워크는 낮은 Q-factor와 높은 임피던스를 갖기 때문에 작은 손실로 벡터 변조기를 구동할 수 있다. 벡터 변조기는 가변 이득 증폭기(VGA)로 구성되며, In-phase 및 Quadrature-phase 위상 신호의 진폭 제어 및 벡터 합을 통해 위상을 가변한다. 제안하는 빔-포밍 수신부는 TSMC $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 통해 구현하였다. 프로토타입은 5-6GHz 주파수 대역(-40dB 입력)에서 검증하였다. 6bit 벡터 변조기 제어를 통해 $5.6^{\circ}$ LSB (least significant bit)로 $360^{\circ}$ 위상 가변이 가능하다. 위상 오차는 평균 $1.6^{\circ}$이며, 진폭 오차는 평균 0.3dB이다.

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.

A study on development of simulation model of Underwater Acoustic Imaging (UAI) system with the inclusion of underwater propagation medium and stepped frequency beam-steering acoustic array

  • L.S. Praveen;Govind R. Kadambi;S. Malathi;Preetham Shankpal
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제13권2호
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    • pp.195-224
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    • 2023
  • This paper proposes a method for the acoustic imaging wherein the traditional requirement of the relative movement between the transmitter and target is overcome. This is facilitated through the beamforming acoustic array in the transmitter, in which the target is illuminated by the array at various azimuth and elevation angles without the physical movement of the acoustic array. The concept of beam steering of the acoustic array facilitates the formation of the beam at desired angular positions of azimuth and elevation angles. This paper substantiates that the combination of illumination of the target from different azimuth and elevation angles with respect to the transmitter (through the beam steering of beam forming acoustic array) and the beam steering at multiple frequencies (through SF) results in enhanced reconstruction of images of the target in the underwater scenario. This paper also demonstrates the possibility of reconstruction of the image of a target in underwater without invoking the traditional algorithms of Digital Image Processing (DIP). This paper comprehensively and succinctly presents all the empirical formulae required for modelling the acoustic medium and the target to facilitate the reader with a comprehensive summary document incorporating the various parameters of multi-disciplinary nature.