본 연구에서는 도플러 대역폭이 채널 사운딩에 미치는 영향을 고려한다. 이를 위해 먼저 수학적인 공식을 전개한 후에 단순한 상관기와 MMSE를 비교한다. 시간 변화의 영향을 평가하기 위하여 MMSE와 상관기의 성능은 SISO 환경하에서 다양한 도플러 대역폭 값을 적용하여 분석한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 $f_dT$ 값이 증가할수록 MMSE와 상관기의 성능은 더 열화되며 MMSE의 성능은 상관기에 비해 향상됨을 보인다 또한 정확한 채널 정보가 알려져 있지 않을 경우의 성능 열화에 대해서도 고려한다. 채널 정보의 부정확도가 낮을 경우에는 여전히MMSE의 성능이 좋지만 채널 정보의 부정확성이 커질수록 상관기의 성능이 더 좋아짐을 보인다. 본 연구는 기존에 직관적으로 시행해 왔던 MMSE와 성관기의 성능 분석을 위한 시뮬레이션에 추가적으로 수학적인 접근법을 제공하여 그 응용분야를 넓혀 갈 수 있음을 보인다.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제6권6호
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pp.948-953
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2008
In high dynamic situations, the GPS carrier tracking loop requires a wide bandwidth to track a carrier signal because the Doppler frequency changes more rapidly with time. However, a wide bandwidth allows noises within the bandwidth of the tracking loop to pass through the loop filter. As these noises are used in the numerical controlled oscillator(NCO), the carrier tracking loop of a GPS receiver shows a degraded performance in high dynamic situations. To solve this problem, an adaptive two-stage Kalman filter, which offers the NCO a less noisy phase error, can be used. This filter is based on a carrier phase dynamic model and can adapt to an incomplete dynamic model and a quickly changed Doppler frequency. The performance of the proposed tracking loop is verified by several simulations.
톤 방식을 사용하는 저궤도 위성 거리 측정에서 링크 잡음과 도플러 영향을 분석하고, 다목적 실용위성과 거리측정 시스템에 적합한 거리 측정 검출부의 운용 잡음 대역폭을 제안하였다. 저궤도 위성의 운동 특성을 통한 궤도 파라미터별 영향과 거리 측정 신호의 신호대 잡음 스펙트럼 밀도를 구하여 잡음과 도플러의 영향을 분석하였다. 위성 링크 잡음의 영향은 거리 신호 검출부 PLL 대역폭이 낮을수록 작으나, 도플러에 의한 영향은 PLL 대역폭이 클수록 작아진다. 다목적 실용위성의 거리 측정 시스템에서 적용하여 측정한 결과와 위성 궤도 특성을 모델링하여 모의 실험한 거리 측정 시스템의 분석 결과를 통하여 저궤도 위성의 거리 측정에 대한 도플러와 잡음의 영향 분석에 대한 타당성을 확인하였다.
This paper proposes an array antenna assisted Doppler spread compensator with dummy elements which are placed on either end of a monopole array for a digital terrestrial television broadcasting (DTTB) receiver. An array antenna assisted Doppler spread compensator, proposed previously, has a major drawback in performance degradation owing to mutual coupling effect among array elements. In order to solve the mutual coupling problem, dummy elements, placed on both sides of the monopole array mitigate performance degradation of a Doppler spread compensator arising from the mutual coupling among monopole array elements. Computer simulation results show that the dummy elements can reduce this performance degradation as well as expand the operating bandwidth of a Doppler spread compensator.
계단 주파수 레이더는 송신 펄스의 주파수를 일정한 간격으로 증가시켜 넓은 합성 대역폭을 생성함으로써 고해상도 거리추정을 구현하는 방식이다. 그러나 이동표적의 경우에는 거리-도플러 결합 현상으로 인해 정확한 거리 추정이 어렵게 된다. 본 논문에서는 초기에 코히어런트 펄스열을 갖는 계단 주파수 레이더 파형을 이용하여 이동표적의 속도를 추정하고, 거리-도플러 결합 현상을 보상함으로써 얻어지는 고해상도 거리 추정 과정을 분석하고, 시뮬레이션을 통해 이를 검증하였다.
A broad-band underwater acoustic transducer that uses thickness vibration mode, derived from a disk type piezoelectric ceramic, has been proposed and designed for DVL (Doppler Velocity Log). Three different types of acoustic transducer were evaluated with respect to the transmitting voltage response, receiving voltage sensitivity and bandwidth of the transducer. The effect of the acoustic impedance matching layer and backing layer is discussed. The results demonstrated that three matching layer with lossy backing layer is the best configuration for underwater transducer. The trial underwater acoustic transducer with three matching layer has a frequency bandwidth of 55%, maximum transmitting voltage response of 200 dB and a maximum receiving voltage sensitivity of -187.3 dB.
광음향 변조기를 사용하여 전방산란 이중광속 LDV를 구성하고 유리관 속을 흐르는 물의 방향을 조사하였다. 하나의 레이저 빔을 40MHz로 변조시킬 때 회절된 빔의 차수 및 유체의 방향에 따라서 이동된 Doppler 신호의 주파수를 측정함으로써 유체의 방향을 결정하였다. 또한 LDV 장치의 검출기에서 검출된 고주파 신호를 증폭하기 위하여 대역폭이 0-300MHz이고 이득이 38dB인 증폭회로를 설계 제작하였다.
2차 샘플링이 도플러 신호의 평균 주파수 측정에 미치는 영향에 대해서 분석을 하였다. 아나로그/디지탈 변환기(analogue-to-digital converter)의 샘플링 주파수를 낮추기 위해 수신 신호를 $4f_0$ 대신에 $4f_0$/5나 $4f_0$/9의 낮은 주파수로 샘플링에서 도플러 신호를 얻을 수 있다. ($f_0$는 송신 신호의 중심 주파수이다.) 일반적인 도플러 시스템에서처럼 수신 신호가 협 대역이면 낮은 샘플링 주파수로 인해 발생되는 평균 주파수의 측정에 대한 오차는 무시할 정도로 작다는 것을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통해 증명하였다.
In this paper, we propose the low sidelobe digital FIR doppler filter bank synthesis algorithm through the Gradient Descent method and it can be practially appliable to coherent pulse doppler radar signal processing. This algorithm shows the appropriate calculation of tap coefficients or zeros for FIR transversal fiter which has been employed in radar signal processor. The span of the filters in the filter bank be selected at the desired position the designer want to locate, and the lower sidelobe level that has equal ripple property is achieved than one for which the conventional weithtedwindow is used. Especially, when we implemented filter zeros as design parameters it is possible to make null filter gain at zero frequency intensionally that would be very efficient for the eliminatio of ground clutter. For the example of 10 tap filter synthesis, when filter coefficients or zeros are selected as design parameters the corresponding sidelobelevel is reducedto -70db or -100db respectively and it has good convergent characteristics to the desired sidelobe reference value. The accuracy ofapproach to the reference value and the speed of convergence that show the performance measure of this algorithm are tuned out with some superiority and the fact that the bandwidth of filter appears small with respect to one which is made by conventional weighted window method is convinced. Since the filter which is synthesized by this algorithm can remove the clutter without loss of target signal it strongly contributes performance improvement with which detection capability would be concerned.
궤환 간섭 채널은 송신 안테나와 수신 안테나가 동일 지점에 고정되어 있고 주위에 있는 이동하는 물체와 고정된 물체에 의해 형성된 다중경로를 통해 발생하는 채널로, 일반적인 기지국과 이동국의 채널 모델과는 다른 특성을 가지고 있다. 본 논문에서는 시외 지역과 고속도로변에서 궤환 간섭 채널을 측정하고, 채널의 특성 파라미터의 분석 방법에 대하여 기술한다. 측정된 표본을 통해 산란함수, 지연 전력 스펙트럼, 도플러 전력 스펙트럼을 구하였고, coherence 대역폭, coherence 시간, 최대 초과 지연, 평균 초과 지연, rms 지연 확산, 도플러 천이, 도플러 확산, 확산 계수 이상 8가지 파라미터의 결과와 지연과 도플러의 누적 분포도로 채널을 분석하였다. 많은 것들이 관찰되었지만, 주목할 점으로는 고속도로변은 고속으로 이동하는 차량에 의해 높은 도플러 주파수와 에너지가 큰 궤환 신호가 발생하고, 시외 지역은 차량의 소통이 적어 낮은 도플러 주파수가 발생한다는 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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