• 제목/요약/키워드: Closed-loop MIMO

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제한된 피드백 정보를 사용하는 공간 다중화를 위한 부 공간 방식 기반 Precoding 기법 (Subspace Method Based Preceding for Spatial Multiplexing with Limited Feedback)

  • 문철;서정태
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권10A호
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    • pp.906-911
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    • 2005
  • 본 논문에서는 제한된 피드백 정보를 사용하는 공간 다중화 기법에 사용될 수 있는 부 공간 방식 기반 preceding 기법을 제안한다. 제안된 preceding 기법은 수신기에서 다수의 공통 기저 집합(common basis sets)으로 부터 용량을 최대로 하는 기저들을 선택하고, 선택된 기저들은 feedback 정보를 통해 송신기에 전달되곤 송신기에서는 선택된 기저들로 이루처진 preceding 행렬을 구성한다. 선택된 기저들은 해당 기저들이 속한 기저 집합의 index에 대한 feedback 정보와 선택된 기저 집합에서 각 기저들의 선택 여부에 대한 feedback 정보를 통해 송신기로 feedback된다. 선택된 기저 집합 index는 송수신기가 약속한 공통 기저 집합 중에서 해당 MIMP 채널의 부 공간의 좌표(coordinate)에 가장 적합한 좌표를 나타내고, 해당 좌표에서 상당한 양의 에너지를 포함하는 기저들을 선택함으로써 적은 feedback 정보량으로 MIMO 채널을 묘사한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 부 공간 방식 기반 preceding 기법이 적은 feedback 정보량을 사용하면서 폐루프 MIMO 용량 (closed-loop MIMO capacity)에 근접하는 용량을 제공함을 보인다.

Robust Adaptive Controller for MIMO Nonsquare Nonlinear Systems Using Universal Function Approximators

  • Park, Jang-Hyun;Seo, Ho-Joon;Park, Gwi-Tae
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.40.4-40
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    • 2001
  • This paper addresses the problem of designing robust adaptive output tracking control for a class of MIMO nonlinear systems which have different number of inputs and outputs The stability of the whole closed-loop system is guaranteed in the sense of Lyapunov and uniformly Itimately boundedness of the tracking error vector as well as estimated parameters are shown. In addition, we show that the restrictive assumptions on input gain matrix which is presumed in the past works can be eliminated by using proposed control law.

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Partial Pole Assignment via Constant Gain Feedback in Two Classes of Frequency-domain Models

  • Wang, Guo-Sheng;Yang, Guo-Zhen;Duan, Guang-Ren
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제5권2호
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    • pp.111-116
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    • 2007
  • The design problem of partial pole assignment (PPA) in two classes of frequency-domain MIMO models by constant gain feedback is investigated in this paper. Its aim is to design a constant gain feedback which changes only a subset of the open-loop eigenvalues, while the rest of them are kept unchanged in the closed-loop system. A near general parametric expression for the feedback gain matrix in term of a set of design parameter vectors and the set of the closed-loop poles, and a simple parametric approach for solving the proposed problem are presented. The set of poles do not need to be previously prescribed, and can be set undetermined and treated together with the set of parametric vectors as degrees of design freedom provided by the approach. An illustrative example shows that the proposed parametric method is simple and effective.

시간 지연 추정을 이용한 강인 Backstepping 제어 (Robust Backstepping Control Using Time Delay Estimation)

  • 김성태;장평훈;강상훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권12호
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    • pp.1833-1844
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    • 2004
  • A controller is proposed for the robust backstepping control of a class of nonlinear multiple-input multiple-output (MIMO) systems which can be converted to a strict feedback form. The proposed robust backstepping control scheme follows a systematic procedure for the design of control laws and uses time delay estimation (TDE) to estimate the uncertainties such as parameter variations, unknown disturbances, and unmodeled dynamics, etc. The proposed controller can be also applied to nonlinear MIMO systems with unmatched uncertainties. Stability analysis of the closed-loop system which contains the plant and the proposed controller is also studied and hereby a sufficient stability condition for the closed-loop system is proposed. The simulation results show that the control scheme works well with uncertainties and the proposed stability condition is valid. The controller is experimentally verified on a single-link flexible arm to show the effectiveness of the proposed scheme in the complicated systems with uncertainties.

Adaptive Robust Output Tracking for Nonlinear MMO Systems

  • Im, Kyu-Mann
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2003년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.177-182
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    • 2003
  • The robust output tracking control problem of general nonlinear MIMO systems is discussed. The robustness against parameter uncertainties is considered. In this paper, we proposed the robust output tracking control scheme for a class of MIMO nonlinear dynamical systems using output feedback linearization method. The presented control scheme is based on the VSS. We assume that the nonlinear dynamical system is minimum phase, the relative degree of the system is r$_{1}$+r$_{2}$+…r$_{m}$$\leq$ n and zero dynamics is stable. It is shown that the outputs of the closed-loop system asymptotically track given output trajectories despite the uncertainties while maintaining the boundedness of all signals inside the loop. And we verified that the proposed control scheme is then applied to the control of a two degree of freedom (DOF) robotic manipulator with payload.d.

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Design of Multi-loop PID Controllers Based on the Generalized IMC-PID Method with Mp Criterion

  • Vu Truong Nguyen Luan;Lee Jie-Tae;Lee Moon-Yong
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제5권2호
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    • pp.212-217
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    • 2007
  • A new method of designing multi-loop PID controllers is presented in this paper. By using the generalized IMC-PID method for multi-loop systems, the optimization problem involved in finding the PID parameters is efficiently simplified to find the optimum closed-loop time constant in a reduced search space. A weighted sum Mp criterion is proposed as a performance cost function to cope with both the performance and robustness of a multi-loop control system. Several illustrative examples are included to demonstrate the improved performance of the multi-loop PID controllers obtained by the proposed design method.

최대의 채널 이득을 위한 폐루프 직교 시공간 블록 부호 (A Closed Loop Orthogonal Space-Time Block Code for Maximal Channel Gains)

  • 이기호;김산해;신요안
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권12호
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    • pp.13-19
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    • 2008
  • 본 논문에서는 4개의 송신 안테나를 사용하는 새로운 폐루프 직교 시공간 블록 부호 (Closed Loop Orthogonal Space-Time Block Code) 기법을 제안하고 기존의 폐루프 기법들과 비트오율 (Bit Error Rate; BER) 성능을 비교한다. 제안된 기법은 송신기에서 폐루프 기법을 통하여 채널 정보를 귀환받고 심벌 결합기를 통해 변조 심벌들을 결합한 후 시공간 블록 부호화하여 송신 안테나로 전송한다. 그 결과, 제안된 기법은 기존의 폐루프 시공간 블록 부호 기법에 비해 귀환된 채널 정보를 보다 효율적으로 이용함으로써 최대의 채널 이득을 획득하는 동시에 full-rate을 만족한다. 또한 채널 행렬이 직교하므로 수신 심벌에 대한 선형적인 복호가 가능하며 수신기는 낮은 복호 복잡도를 갖게 된다. 모의실험 결과, 제안된 기법은 기존의 폐루프 기법들과 비교하여 성능 향상을 보임을 알 수 있다.

선형 선부호기를 이용한 새로운 폐루프 공간 다중화 시스템 설계 (Design of New Closed-Loop Spatial Multiplexing System Using Linear Precoder)

  • 채창현;최대원;정태진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권1A호
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    • pp.44-49
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    • 2008
  • 최근 2개의 송신 안테나를 사용할 경우 수신측에서 궤환되는 위상 정보로 간단한 ML(maximum likelihood) 복호를 할 수 있는 OSM(orthogonal spatial multiplexing)이 제안되었다. 그러나 이 기법은 궤환 정보를 사용하지 않는 기존의 SM(spatial multiplexing)보다 성능 측면에서 떨어지는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 2개의 송수신 안테나에 대해 기존의 OSM 구조와 선부호기를 직렬 연접하여 구성된 새로운 CSM(closed-loop SM)을 제안한다. 전산 실험 결과 제안된 기법은 기존의 SM과 OSM에 비해 4-QAM에 대해구는 각각 3dB와 5dB, 그리고 16-QAM에 대해서는 각각 1dB와 3dB의 성능 향상을 보여준다. 그리고 제안된 기법에 대하여 ML 복호 성능과 거의 동일한 성능을 가지면서 더불어 수신단 복호 복잡도를 크게 줄일 수 있는 새로운 복호 알고리즘도 추가로 제안한다.

다중 사용자 MIMO 시스템의 사용자 스케쥴링을 위한 동적 피드백 선택 기법 (Dynamic Feedback Selection Scheme for User Scheduling in Multi-user MIMO Systems)

  • 김이천;강충구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권4호
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    • pp.646-652
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    • 2015
  • 본 논문은 다중 사용자 MIMO 시스템에서 사용자 선택을 위해 필요한 precoding matrix index (PMI)/channel quality indication (CQI)의 보고 방식에 따른 성능을 분석한다. 이러한 분석을 통해 셀 내의 단말의 수, 선택되는 사용자의 수, 그리고 코드북(codebook)의 크기가 Best Companion Grouping (BCG)방식 스케쥴링의 성능에 복잡하게 영향을 미치는 것을 확인한다. 이에 따라 셀 내의 사용자 수와 코드북의 크기에 따라 동시에 스케쥴링 되는 사용자들의 그룹이 형성될 수 있는 확률이 달라지는 것을 확인할 수 있으며, 피드백 오버헤드가 주어졌을 때 이에 따라 피드백하는 PMI의 수와 사용하는 코드북의 크기를 적응적으로 선택함으로써 시스템의 평균 수율 성능을 최적화할 수 있음을 보였다.

IEEE 802.22 시스템을 위한 다중 안테나 기법의 성능 비교, 분석

  • 정호철;박형래;송명선;김창주
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제17권2호
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    • pp.61-70
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    • 2006
  • 본 논문에서는 시공간 블록 코드, 폐회로 송신 다이버시티, V-BLAST 등 대표적인 다중 안테나 기법의 성능을 IEEE 802.22 시스템 환경에서 비교, 분석한다. 먼저, 각 다중 안테나 기법의 복조 알고리즘을 고찰하고 전송 속도에 따라 QPSK, 16 QAM, 64 QAM의 변조 방식을 채택하는 MIMO-OFDM 시스템을 구성한다. IEEE 802.22 시스템의 사용 주파수 대역이 주로 V/UHF 대역이며 또한, 기지국 수신 신호의 angular spread가 매우 작기 때문에 송신 안테나들로부터 전송된 신호 사이에 비교적 큰 코릴레이션이 존재하게 된다. 따라서, 본 논문에서는 송신 안테나사이의 코릴레이션이 존재하는 환경에서 송신 안테나가 두 개인 경우에 대해서만 MIMO-OFDM 시스템의 성능을 비교, 분석한다.