• 제목/요약/키워드: Beamforming Antenna

검색결과 264건 처리시간 0.021초

Exponential 스텝사이즈를 이용한 스마트안테나용 블라인드 LMS 알고리즘 (A novel class of LMS Algorithms with exponential step size for Smart Antenna Applications)

  • Tuan, Le-Minh;Park, Jaedon;Giwan Yoon;Kim, Jewoo
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국해양정보통신학회 2001년도 추계종합학술대회
    • /
    • pp.331-335
    • /
    • 2001
  • 블라인드 형태의 새로운 LMS 알고리즘을 제안한다. 기존의 LMS 알고리즘의 스텝사이즈를 지수를 이용하여 가변시켜서 수렴속도가 향상되도록 한 두가지 방식을 보여준다. 본 제안방식은 디지털 신호의 Finite Constellation 특성을 이용하여 Projection 방식을 이용했다. 제안알고리즘의 성능을 증명하기 위해서, AWGN 채널과 다중경로 Rayleigh Fading 채널상황에서 시뮬레이션을 수행하였다.

  • PDF

A Modeling Process of Equivalent Terrains for Reduced Simulation Complexity in Radar Scene Matching Applications

  • Byun, Gangil;Hwang, Kyu-Young;Park, Hyeon-Gyu;Kim, Sunwoo;Choo, Hosung
    • Journal of electromagnetic engineering and science
    • /
    • 제17권2호
    • /
    • pp.51-56
    • /
    • 2017
  • This study proposes a modeling process of equivalent terrains to reduce the computational load and time of a full-wave electromagnetic (EM) simulation. To verify the suitability of the proposed process, an original terrain model with a size of $3m{\times}3m$ is equivalently quantized based on the minimum range resolution of a radar, and the radar image of the quantized model is compared with that of the original model. The results confirm that the simulation time can be reduced from 407 hours to 162 hours without a significant distortion of the radar images, and an average estimation error of the quantized model (20.4 mm) is similar to that of the original model (20.3 mm).

디지털 역 지향성 배열 안테나 시스템 설계와 성능 평가 (Design and BER Performance Evaluation for Digital Retrodirective Array Antenna systems)

  • 김소라;이승환;신동진;유흥균
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제38A권3호
    • /
    • pp.217-223
    • /
    • 2013
  • 디지털 역 지향성 안테나 시스템은 사전 정보 없이 입사된 신호의 위상을 추적하고 위상을 반대로 돌려 수신된 방향으로 재전송을 할 수 있는 시스템으로써 아날로그 역 지향성 안테나와 비교하여 수정과 업그레이드가 쉽다는 장점이 있다. 이러한 특성으로 디지털 역 지향성 안테나는 고속 이동체 환경에서의 빠른 빔 추적이 가능할 것이다. 먼저 본 논문에서는 위상을 추정하는 디지털 PLL 하나를 통하여 각각의 array마다 수신된 신호의 지연된 위상을 찾는 디지털 역지향성 배역 안테나 시스템을 설계하며 array 개수에 따른 성능을 확인, 분석하였다. 또한 실제 통신에서는 기저대역 스펙트럼을 반송파로 특정 대역으로 천이 시켜 신호를 송수신 하므로 신호를 전송할 때에 반송파를 실어 보내며 수신할 때에 기저대역으로 다시 복조 후 지연된 위상을 정확하고 신속하게 찾는지 확인 평가하였다. 안테나의 array개수가 늘어나면 이득이 생겨 성능이 더 좋아지며 시뮬링크를 통한 시뮬레이션 상에서는 반송파에 따라서는 성능에 아무런 영향이 없음을 확인하였다.

해상 선박-육상 통신시스템에서 선박의 흔들림 효과 상쇄방식 성능 분석 (Compensating the Effect of Ship Rocking in Maritime Ship-to-Shore Communication)

  • 케샤브 투샤;윤석호;이성로
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제38C권3호
    • /
    • pp.271-277
    • /
    • 2013
  • 본 논문에서는 해상 무선 통신에서 선박의 흔들림으로 인한 신호의 편차문제를 해결하기 위한 새로운 접근방법을 제안하였고, 이를 위해 송신기는 육상에 있고, 수신기는 선박에 위치한 선박과 육상의 통신 시나리오를 가정하였다. 선박은 파도와 바람의 영향으로 인한 해양의 환경 때문에 안정적이지 못하고, 지속적으로 흔들리게 되는데, 이러한 선박의 흔들림은 선박에 위치한 안테나의 흔들림을 유발하여 신호의 수신을 불안정하게 만든다. 여기서, 우리는 신호가 높은 비트 에러율을 발생 수신기에서 상쇄되는 것을 예측할 수 있는데, 이러한 문제를 해결하기 위해 MIMO기술을 사용하여 해결하였다. 본 논문에서 여러 송신 안테나를 사용하는 빔포밍 기술을 구현할 것을 제안하였으며, 제안 방법에 대한 기술의 구현은 강건한 해상 통신 네트워크를 구성할 수 있다.

밀리미터파 전 이중 시스템에서의 혼성 스케줄링 (Hybrid Scheduling in Millimeter Wave Full-Duplex Systems)

  • 반비엔마이;김주엽;최상원;신원용
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제20권1호
    • /
    • pp.52-57
    • /
    • 2016
  • 다중 경로 약한 산란 (poor scattering) 전 이중 (full-duplex) 시스템에서 혼성 스케줄링을 소개한다. 제안하는 시스템은 다중 안테나를 갖는 하나의 전 이중 기지국과 수 많은 단일 안테나 반 이중 (half-duplex) 단말로 구성된다. 혼성 스케줄링은 송신기에서의 부분적 채널 정보만을 활용한다. 특별히, 상향링크 및 하향링크에서 모두 기회적 송신 기술을 사용하는 기존 스케줄링 방법과는 달리, 제안하는 기술은 하향링크에서의 랜덤 송신 빔형성 및 상향링크에서의 간섭 제거 빔형성을 결합하여 사용한다. 주요 결과로써, 컴퓨터 모의실험을 통해 제안한 기술이 기존 스케줄링 방법보다 특정 신호 대 잡음비 영역 이상에서 훨씬 더 우수한 합 용량 성능을 가짐을 보인다.

다중 입출력 시스템의 부분적 채널 정보 궤환을 통한 빔포머 형성 방안 (A Beamformer Construction Method Via Partial Feedback of Channel State Information of MIMO Systems)

  • 김윤수;성원진
    • 전자공학회논문지
    • /
    • 제51권6호
    • /
    • pp.26-33
    • /
    • 2014
  • LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) 이후 무선 통신 시스템에서는, 시스템 전송률의 향상을 위해 증가한 개수의 입출력 안테나를 사용하는 MIMO (multiple-input multiple-output) 시스템이 활용될 것이다. 이러한 증가한 개수의 안테나 어레이를 사용하는 경우, 채널 정보의 궤환에 있어서 과도한 오버헤드가 문제가 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 상황에서 채널 정보의 궤환 오버헤드를 줄이기 위한 방안과, 특히 수신단에서 두 개 혹은 그 이상의 수신 안테나를 사용하는 다중 랭크 전송시의 적용 방안을 제안한다. 수신단에서 송신단으로 일시에 궤환되는 정보의 양을 줄이기 위해 안테나 어레이를 분할하여 추정하는 채널을 기반으로 특이값 분해 (SVD, Singular Value Decomposition)를 활용하는 빔포밍 방안을 제시한다. SVD의 연산과정의 특성 상, 분할된 행렬에 대한 SVD 연산은 원 행렬의 특성을 상실시킬 수 있으므로 이에 대한 대응 방안에 대해서도 설명한다.

적응 빔 형성 기법을 사용한 MC-CDMA 시스템의 성능분석 (Performance analysis of an MC-CDMA system by using an adaptive beamforming technique)

  • 김찬규;조용수
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제24권10A호
    • /
    • pp.1471-1479
    • /
    • 1999
  • 이 논문에서는 적응 배열 안테나를 갖는 MC-CDMA를 위한 적응 빔 형성 알고리듬을 제안한다. 다중경로 페이딩에 robust하고 간단히 단일 탭 등화기를 사용하여 고속 데이터 전송에 적합한 것으로 알려진 MC-CDMA 시스템의 수신단에 안테나 배열을 사용함으로서 그 성능을 크게 개선할 수 있음을 보인다. 본 논문에서 제안된 MC-CDMA 시스템의 적응 빔 형성 알고리듬은 원하는 사용자의 파이롯 심벌(기준신호)과 수신된 파이롯 신호의 오차를 주파수 영역에서 계산하고, 그 주파수 영역 오차신호를 시간영역 오차 신호로 변환한 후, MSE가 최소가 되는 방향으로 적응 빔 형성기의 계수를 갱신하므로서 유도된다. 모의 실험과 해석적 방법을 통하여 MC-CDMA 시스템에 제안된 적응 빔 형성기법을 적용할 경우 수렴특성과 성능개선 효과를 확인한다.

  • PDF

웨이브렛 필터 기반의 시간 영역 GSC 알고리즘 (A Time-Domain GSC Algorithm Based on Wavelet Filter)

  • 홍춘표;김창훈;황석윤;양진모
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제35권11C호
    • /
    • pp.948-956
    • /
    • 2010
  • Griffiths-Jim이 제안한 GSC 알고리즘은 선형배열 안테나들의 조합에 의한 주 채널과 보조채널을 형성하고 적응 LMS를 이용하여 부엽제거를 하는 방식을 이용한다. 본 논문에서는 Griffiths-Jim이 제안한 LMS-GSC 구조에서 배열 안테나 출력신호를 처리하는 감산기 필터 대신에 Haar 및 Daubechies 웨이브렛 필터로 해석한 WLMS-GSC 알고리즘을 제안하였다. 제안한 WLMS-GSC 알고리즘에 대한 구조적인 특성 분석 결과 LMS 알고리즘에 비해서 연산량이 절반으로 감소되었다. 또한 시뮬레이션을 통하여 MSE 특성 곡선 및 재밍 신호들의 적응 빔 패턴을 구한 다음, LMS-GSC와 성능을 비교 분석하였다. 성능 분석 결과 본 논문에서 제안한 GSC 알고리즘은 기존의 LMS-GSC 알고리즘에 비하여 더 우수하거나 동일한 특성을 유지하면서 연산량이 약 절반으로 감소되었기 때문에, 시스템 구현시 하드웨어 복잡도를 절반으로 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

CDMA 상향채널용 CGM-LMS 접목 적응빔형성 알고리듬에 관한 연구 (Study on CGM-LMS Hybrid Based Adaptive Beam Forming Algorithm for CDMA Uplink Channel)

  • 홍영진
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제32권9C호
    • /
    • pp.895-904
    • /
    • 2007
  • 코드분할다중접속(CDMA)시스템의 역방향에서 사용할 수 있는 스마트안테나의 새로운 빔 형성 알고리듬을 제안하였다. 제안된 알고리듬은 적응 빔 형성을 위하여 Least Mean Square 알고리듬과 Conjugate Gradient 알고리듬을 직렬 연결한 것으로 차선의 웨이트벡터를 생성한다. 웨이트벡터의 갱신은 원하는 사용자 신호의 전력이 다른 신호 즉 간섭신호들의 전력보다 훨씬 크다는 가정 하에 수신기의 PN 상관기에 의한 역확산의 뒷단인 심벌 계층에서 이루어진다. 제안된 알고리듬은 웨이트 갱신을 위한 한 번의 과정에서 안테나 숫자의 다섯 배에 해당하는 O(5N)의 낮은 계산량을 요구한다. 제안된 알고리듬의 웨이트벡터가 평형상태에 도달했을 때의 출력 신호대간섭잡음비(SINR)가 수식으로 표현되었고 제안된 알고리듬에 의한 스마트안테나가 한 개의 안테나로 구성된 재래의 시스템보다 출력 SINR을 월등히 향상시키는 것이 모의실험에 의해 입증되었다. CGM-LMS 접목 알고리듬의 과도 상태에서의 웨이트벡터 수렴특성이 CGM 이나 LMS 알고리듬의 과도상태 수렴특성보다 우수하다는 것이 역시 모의실험에서 보여 졌고 빔 형성기 입력 신호대잡음비가 변화할 때의 BER 특성이 설명되었다.

Optimal Inter-Element Spacing of FD-MIMO Planar Array in Urban Macrocell with Elevation Channel Modelling

  • Abubakari, Alidu;Raymond, Sabogu-Sumah;Jo, Han-Shin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
    • /
    • 제11권10호
    • /
    • pp.4759-4780
    • /
    • 2017
  • Full Dimension multiple input multiple output (FD-MIMO) architecture employs a planar array design at the Base Station (BS) to provide high order multi-user MIMO (MU-MIMO) via simultaneous data transmission to large number of users. With FD-MIMO, the BS can also adjust the beam direction in both elevation and azimuth direction to concentrate the energy on the user of interests while minimizing the interference leakage to co-scheduled users in the same cell or users in the neighboring cells. In a typical highly populated macrocell environment, modelling the elevation angular characteristics of three-dimensional (3D) channel is critical to understanding the performance limits of the FD-MIMO system. In this paper, we study the throughput performance of FD-MIMO system with varying elevation angular spread and inter-element spacing using a 3D spatial channel model. Our results show that for a typical urban scenario, horizontal beamforming with correlated antenna spacing achieves optimal performance but by restricting the spread of elevation angles of departure, elevation beamforming achieves high array gain with wide inter-element spacing. We also realize significant gains due to spatial array processing via modelling the elevation domain and varying the inter-element spacing for both the transmitter and receiver.