• 제목/요약/키워드: Beamforming Network

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표적 입사각 추적을 위한 모노펄스 빔형성 네트워크 (Monopulse Beamforming Network for Target Angle Tracking)

  • 문성훈;한동석;조명제
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권1호
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    • pp.53-64
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    • 2004
  • 본 논문에서는 재밍 신호가 존재할 경우에 모노펄스 기법을 이용하여 표적신호의 입사각을 추정하기 위한 모노펄스 빔형성기를 제안한다. 제안한 모노펄스 빔형성기는 평면 어레이 안테나를 이용하여 방위각과 고도각으로 별도의 빔형성을 수행한다. 즉, 방위각 방향으로의 빔형성을 통하여 표적 고도각을 추정하고, 고도각 방향으로의 빔형성을 통하여 표적 방위각을 추정한다. 기존의 모노펄스 빔형성기에 비하여 적응된 가중치의 값에 상관없이 모노펄스 비를 얻으므로 구현이 간단하고 빔형성에 의한 편향이 발생하지 않는다 또한 주엽 제한조건을 사용하지 않으므로 다수의 주엽재밍이 존재할 경우에도 표적의 입사각을 정확하게 추정할 수 있다.

다중 사용자 분산 빔포밍 네트워크의 중계기에서의 공간 분할 다중화 기법을 위한 최적 전력 할당 방법 (Optimal Power Allocation for Spatial Division Multiplexing Scheme at Relays in Multiuser Distributed Beamforming Networks)

  • 안동건;서방원;정철;김형명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권4A호
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    • pp.360-370
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    • 2010
  • 본 논문에서는 다수의 송수신기 쌍과 다수의 중계 노드로 구성된 분산 빔포밍 Amplify-and-Forward (AF) 중계 네트워크를 다루고 있다. 제안한 방법에서는 빔포머 수의 자유도를 높이기 위하여 첫 번째 단계에서 송신기들이 직교 채널을 이용하여 중계기로 신호를 보낸다. 두 번째 단계에서 각 중계기는 송신기로부터 받은 신호에 복소 가중치를 곱하여 신호를 증폭하고 역방향 채널에 의해 생긴 위상 변화를 조정하여 하나의 채널로 수신기에 신호를 보낸다. 최적의 빔포밍 벡터는 서비스 품질 수준을 만족시키기 위해 수신기 각각의 신호 대 간섭 및 잡음비가 특정 문턱값보다 크면서 전체 중계 전송 전력을 최소화시키도록 구하였다. 모의실험을 통해 기존의 직교 분할 다중화 방법과 공간 분할 다중화 방법에 비하여 적당히 낮은 데이터 속도 범위에서 중계 송신 전력을 줄일 수 있음을 확인하였다.

향상된 신호 추정을 위한 안테나 오차 보정 과 수정된 최적 가중치를 이용한 디지털 빔 형성 성능 분석에 관한 연구 (A Study on the Performance Digital Beamforming using Antenna Error Correction and Modified Optimum Weight for Improved Signal Estimation)

  • 조성국;이준동;양길모
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.63-70
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    • 2014
  • Method a target estimation in spatial are mobile wireless communication using network cell and GPS. It have much error that mobile wireless communication depend on cell size. GPS method can't find a target in shadow and inner area. In this paper, we estimate a target as direction of arrival method using adaptive array antenna system. Adaptive array antenna system can obtain desired signal to remove other signal This paper studied digital beamforming method in order to estimation a target. Proposed method is modified optimum weight and antenna error correction to estimation an optimal receive signal. Digital beamforming method decided a signal phase and amplitude from received signal on array antenna element. But if it is not to do error correction of received signal, system performance have decreased. Firstly, we proposed modified optimum weight in order to finding desired target. Secondly, we are error correction of antenna incident signals by optimal weight before digital beamforming method. Thirdly, throughly simulation, we showed that system performance of proposed method compare proposal method with general method. It have improved resolution of estimation target to good performance more proposed method than general method.

Real-time implementation of distributed beamforming for simultaneous wireless information and power transfer in interference channels

  • Hong, Yong-Gi;Hwang, SeongJun;Seo, Jiho;Lee, Jonghyeok;Park, Jaehyun
    • ETRI Journal
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    • 제43권3호
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    • pp.389-399
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    • 2021
  • In this paper, we propose one-bit feedback-based distributed beamforming (DBF) techniques for simultaneous wireless information and power transfer in interference channels where the information transfer and power transfer networks coexist in the same frequency spectrum band. In a power transfer network, multiple distributed energy transmission nodes transmit their energy signals to a single energy receiving node capable of harvesting wireless radio frequency energy. Here, by considering the Internet-of-Things sensor network, the energy harvesting/information decoding receivers (ERx/IRx) can report their status (which may include the received signal strength, interference, and channel state information) through one-bit feedback channels. To maximize the amount of energy transferred to the ERx and simultaneously minimize the interference to the IRx, we developed a DBF technique based on one-bit feedback from the ERx/IRx without sharing the information among distributed transmit nodes. Finally, the proposed DBF algorithm in the interference channel is verified through the simulations and also implemented in real time by using GNU radio and universal software radio peripheral.

Spatial Reuse Algorithm Using Interference Graph in Millimeter Wave Beamforming Systems

  • Jo, Ohyun;Yoon, Jungmin
    • ETRI Journal
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    • 제39권2호
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    • pp.255-263
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    • 2017
  • This paper proposes a graph-theatrical approach to optimize spatial reuse by adopting a technique that quantizes the channel information into single bit sub-messages. First, we introduce an interference graph to model the network topology. Based on the interference graph, the computational requirements of the algorithm that computes the optimal spatial reuse factor of each user are reduced to quasilinear time complexity, ideal for practical implementation. We perform a resource allocation procedure that can maximize the efficiency of spatial reuse. The proposed spatial reuse scheme provides advantages in beamforming systems, where in the interference with neighbor nodes can be mitigated by using directional beams. Based on results of system level measurements performed to illustrate the physical interference from practical millimeter wave wireless links, we conclude that the potential of the proposed algorithm is both feasible and promising.

Increasing Secrecy Capacity via Joint Design of Cooperative Beamforming and Jamming

  • Guan, Xinrong;Cai, Yueming;Yang, Weiwei;Cheng, Yunpeng;Hu, Junquan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권4호
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    • pp.1041-1062
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    • 2012
  • In this paper, we propose a hybrid cooperative scheme to improve the secrecy rate for a cooperative network in presence of multiple relays. Each relay node transmits the mixed signal consisting of weighted source signal and intentional noise. The problem of power allocation, the joint design of beamforming and jamming weights are investigated, and an iterative scheme is proposed. It is demonstrated by the numerical results that the proposed hybrid scheme further improves secrecy rate, as compared to traditional cooperative schemes.

Compact Rotman Lens with Size-Reduced Transition Structures between the Lens Body and the Connecting Lines

  • Lee, Woosung;Kim, Youngsub;Kim, Jaeheung;Yoon, Young Joong
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권2호
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    • pp.120-126
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    • 2013
  • This paper introduces a new design for a Rotman lens that has been proposed to minimize its size and provide a suitable design for a compact beamforming system. The size reduction is realized by minimizing the length of the transition structures, which are positioned between the lens body and the connecting lines. The proposed structure is much shorter than a conventional transition structure, which is a tapered line in general. As a result, a 45% size reduction can be achieved by using the proposed transition structure, compared to a typical Rotman lens with linearly tapered lines. Therefore, the proposed Rotman lens will be suitable for compact beamforming systems.

가시광 통신 시스템에서 광 빔포밍 전송을 위한 유저 단말 추적 방법 (A UE Position Tracking Method for Optical Beamforming Transmission in Visible Light Communications)

  • 황유민;김경호;송유찬;이상운;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.85-90
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    • 2014
  • 본 논문은 가시광 통신 시스템에서 시스템 성능 향상 위해 광 빔포밍 전송기법을 적용할 때 광 신호 방사 범위 내에 단일 또는 다수의 접속 유저 단말(Rx)을 추적하는 방법에 관한 것이다. 광 빔포밍 전송기법은 RF에서 빔 형성 전송 방법과 매우 유사하여 가시광 통신 시스템의 통신 신호인 가시 광 신호를 유저 단말에게 전송할 때 빔 형성 벡터를 곱하여 특정 유저에게 질 좋은 가시 광 채널을 형성해 주는 기법이다. 이러한 광 빔포밍 전송을 적용하기 위해서는 먼저 가시 광 셀 내에 이동성을 가진 단말을 포함해 접속해 있는 유저 단말의 위치 추적이 필요하다. 따라서 본 논문에서 하나의 가시 광 셀 내에 접속해 있는 유저 단말 추적 방법을 광 AP(Access Point)와 UE(User Equipment) 1:1 샘플을 취하여 기술하였고 이러한 UE 추적 방법을 통해 광 빔포밍 전송 기법을 적용했을 때 얻을 수 있는 5~6dB 정도의 SNR 성능 이득을 모의실험을 통하여 확인하였다.

원형 배열 안테나 빔 형성을 위한 안테나 선택 및 제어 방법 (Antenna Selection and Power Control Method for Uniform Circular Array Antennas Beamforming)

  • 박성호;박철;김한나;정재학
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.68-76
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    • 2015
  • 본 논문에서는 원형 배열 안테나를 장착한 차량이 이동하면서 메쉬 네트워크 환경을 구성할 때 다중 노드 빔 형성을 위한 안테나 선택 방식과 전력 제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 안테나 선택 방법은 안테나의 방사 이득을 고려하여 빔 형성을 위한 안테나를 선택하고, 두 개 이상의 노드가 인접할 경우 배열 이득을 최대화하기 위해 안테나를 중복으로 선택한다. 제안한 전력 제어 알고리즘은 중복 안테나 선택 시 SIR이 최대가 되도록 각 안테나의 전력을 제어한다. 전산모의 실험을 통하여 제안한 알고리즘을 적용하여 기존의 방식과 비교하여 두 노드가 $15^{\circ}$로 인접했을 때 최대 2.5 dB의 SIR 향상을 보인다.

이동 목표물 추정 정확도를 향상시키기 위한 고 분해능 최적 빔 지향 패턴에 관한 연구 (A Study on Super Resolution Optimum Beam Steering Pattern for Improvement Moving Target Estimation Accuracy)

  • 조성국;전병국;양길모
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.71-78
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    • 2014
  • Method a target estimation in spatial are mobile wireless communication using network cell and GPS. It have much error that mobile wireless communication depend on cell size. GPS method can't find a target in shadow and inner area. In this paper, we estimate a target as direction of arrival method using adaptive array antenna system. Adaptive array antenna system can obtain desired signal to remove other signal This paper studied digital beamforming method in order to estimation a target. Proposed method is modified optimum weight and antenna error correction to estimation an optimal receive signal. Digital beamforming method decided a signal phase and amplitude from received signal on array antenna element. But if it is not to do error correction of received signal, system performance have decreased. Firstly, we proposed modified optimum weight in order to finding desired target. Secondly, we are error correction of antenna incident signals by optimal weight before digital beamforming method. Thirdly, throughly simulation, we showed that system performance of proposed method compare proposal method with general method. It have improved resolution of estimation target to good performance more proposed method than general method.