• 제목/요약/키워드: MIMO Antenna

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Massive MIMO 시스템의 무선 채널 특성 분석 (Analysis of Massive MIMO Wireless Channel Characteristics)

  • 장정욱;김진혁;문철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38B권3호
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    • pp.216-221
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    • 2013
  • 본 논문에서는 massive MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템의 채널 특성 분석을 위해, 3차원 레이트레이싱 기반 무선 채널 시뮬레이터인 Wireless Insite를 이용하여, 마이크로셀 환경에서 수평으로 선형 배열된 4개와 128개의 이중 편파 안테나 (dual polarized antenna)로 구성된 송신 배열 안테나 시스템의 각도 확산(angular spread), 교차 편파 식별도(cross polarization discrimination, XPD), 그리고 지연 확산(delay spread) 특성을 비교 분석하였다. 시뮬레이션 및 분석을 통해 128개의 안테나 원소로 구성된 massive MIMO 시스템의 각도확산과 지연 확산은 4개의 안테나 원소로 구성된 MIMO 시스템 보다 작아지고 교차 편파 식별도는 커진다는 것을 확인하였다.

MIMO-OFDM 수신기의 성능 열화 분석 및 고속 이동환경에서의 성능 향상을 위한 저복잡도 HIC 간섭제거 기법 (Analysis on the Performance Degradation of MIMO-OFDM Receiver and Hybrid Interference Cancellation with Low Complexity for the Performance Improvement Under High-Mobility Condition)

  • 강승원;김규현;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권2C호
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    • pp.95-112
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    • 2007
  • 다중 안테나 기술의 공간 다중화 방식은 다수의 송신 안테나가 서로 다른 데이터를 전송함으로써 시스템의 동일한 대역폭을 이용하여 높은 데이터 전송률을 제공하는 기술로서, 심볼간 간섭 (ISI : Inter-Symbol Interference)과 주파수 선택적 페이딩 (Frequency Selective Fading)에 강인한 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 함께 사용된다. 하지만, OFDM은 고속 이동환경에서 서브 캐리어간의 직교성이 유지되지 않아 서브캐리어간의 간섭 (ICI : Inter-Carrier Interference)으로 인하여 시스템의 성능 열화가 발생한다. 본 논문에서는 ICI와 다중 안테나간의 상관도에 의한 CAI (Co-Antenna Interference)의 발생 원인과 그에 따른 성능 열화를 해석적으로 분석하고, 고속 이동환경에서 MIMO-OFDM 수신기의 QoS를 만족시키기 위한 ICI의 제거 방법으로 저복잡도의 HIC와 데이터 전송률을 저하시키지 않는 CIR (Channel Impuse Response) 추정 방법을 제안한다. 그리고 SCM-E Sub-urban Macro MIMO 채널에서의 모의 실험을 통해, ICI와 CAI에 의한 성능 열화 분석 결과와 모의 실험 결과가 일치하는 것을 검증하고, 고속 이동환경에서 HIC를 적용한 MIMO-OFDM 시스템의 성능이 향상되는 것을 보인다.

비동기식 레이더의 검출 성능 비교: MIMO 레이더, 위상 배열 레이더, 지향성 MIMO 레이더 (Detection Performance of Noncoherent Radar: MIMO Radar, Phased Array Radar, Directional MIMO Radar)

  • 안찬호;양장훈;박의영;류영재;한덕찬;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권12B호
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    • pp.1752-1757
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    • 2011
  • 기존의 위상 배열 레이더는 인접한 안테나 단일 파형의 위상차를 이용하여 특정 방향으로 신호를 집중시키는 방식이다. 반면, MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 레이더는 다수 파형을 넓게 분포한 안테나를 통해 전송하는 방식이다. 이때, 다수의 파형과 넓게 분포한 안테나로부터 발생한 공간 다이버시티를 높은 SNR (Signal-Noise Ratio) 영역에서는 위상 배열 레이더보다 우수한 타켓 검출 성능을 보인다. 하지만, 낮은 SNR 영역에서는 신호를 집중시켜 어레이 이득을 얻는 위상 배열 레이더가 더 좋은 성능을 나타낸다. 본 논문에서는 MIMO 레이더에 위상 배열 안테나를 결합하여 다이버시티 이득과 어레이 이득을 모두 얻을 수 있는 지향성 MIMO 레이더의 검출 성능을 비교해 본다. 이와 더불어 실제 시스템에서 발생할 수 있는 지향각 오차에 대한 민감도가 성능에 미치는 영향을 분석허여, RF 장비의 수가 제한적이고 타켓 검출 성능이 제한적인 상황에서 각 레이더 성능을 비교하였다.

교차 편파를 이용한 MIMO 채널에서 1-비트 피드백 기반 OSTBC의 물리계층 보안 성능 분석 (Secrecy Performance Analysis of One-Bit Feedback-Based OSTBC in Cross-Polarized MIMO Channels)

  • 이상준;이인호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.301-307
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    • 2015
  • 본 논문에서는 공간적 상관관계를 갖는 MIMO(multiple-input multiple-output) 채널을 가정하여 도청자가 존재하는 환경인 와이어탭(wiretap) 채널을 고려한다. 이 때, 각 노드에서 안테나의 교차 편파를 가정하여 1-비트 피드백을 이용하는 직교 시공간 블록 코드(OSTBC: orthogonal space-time block code)의 물리계층 보안 성능을 분석한다. 본 논문에서는 1-비트 피드백을 이용하여 OSTBC(O-OSTBC: one-bit feedback-based OSTBC) 전송을 위한 송신안테나 그룹을 선택하는 방법을 제시하고, 다양한 송신안테나 그룹핑 방법들에 대하여 보안 불통 확률(secrecy outage probability)을 비교한다. 특히, 높은 공간적 상관관계를 갖는 MIMO 채널에서 O-OSTBC와 기존의 OSTBC와의 보안 불통 확률의 성능을 비교하여 효율적인 송신안테나 그룹핑 방법을 제안한다.

패턴 변환 루프 구조를 가지는 마이크로스트립 패치 안테나 (Pattern-Switchable Microstrip Patch Antenna with Loop Structure)

  • 김용진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.5447-5451
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    • 2012
  • 본 논문은 마이크로스트립 패치 안테나에 루프구조를 추가하여 방사패턴의 변환이 가능한 안테나를 제안한다. 패턴 변환을 위한 루프 구조를 패치 안테나의 급전부와 연결하며, 스위치 on/off 에 따라서 안테나의 방사패턴이 가변되는 구조가 된다. 제안된 안테나의 동작주파수는 2.4GHz이며, 최대이득은 3.2dBi 이다. MIMO (Multi-Input Multi-Output), WLAN등의 무선통신 시스템에서 diversity나 스마트 안테나 시스템에 장착을 목적으로 한다. 제안된 안테나의 patch 사이즈는 $28mm{\times}28mm$이며, ground plane의 사이즈는 $40mm{\times}50mm$이다. 제안된 안테나는 2층의 적층 구조를 하고 있으며, 스위치 on/off 동작에 의해 안테나의 패턴이 가변됨을 시뮬레이션과 측정을 통하여 보였다.

다중 안테나 기반 위상 차이를 이용한 AOA 측위 기법 (Multi-Antenna based AOA Positioning using Phase Difference)

  • 박익현;유국열;박용완
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.95-102
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    • 2013
  • In this paper, we have studied the performance of the AOA (Angle of Arrival) in multi-antenna systems for LBS (Location Based Services) and we also analyzed the performance of the AOA in SISO (Single Input Single Output) in multipath environments and their differences. The adequacy of AOA positioning in new communication environments was determined. Currently used positioning methods in 3G communication environment has been developed based on SISO. However, the accuracy of SISO-based TOA (Time of Arrival), TDOA (Time Difference of Arrival), AOA positioning techniques degraded in multipath environments. The communication system will be changed and developed. According to enhanced positioning techniques are required. Using antenna characteristics and the phase difference between antennas of LTE-Advanced standard's key technique MIMO system AOA positioning, and SISO based AOA positioning performance were analyzed. We found that AOA technique potential for use based on Multiple antenna systems by computer simulations.

메탈 노트북 Dual 밴드 WiFi MIMO용 고효율 슬롯안테나 설계 및 구현 (Design and Implementation of High Efficiency Slot Antenna for the Metal Notebook Dual Band WiFi MIMO System)

  • 유영혁;이문희;손태호
    • 전기학회논문지
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    • 제67권10호
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    • pp.1338-1343
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    • 2018
  • MIMO(Multiple Input Multiple Output) slot antenna that operates on the dual WiFi band(2.401~2.495GHz, 5.18~5.825GHz), in this paper, was studied. The basic theory for the slot design is based on the coupling between adjacent slot, and slots are fed by the each microstrip lines. Two slot antennas for the MIMO operation are located on the left and the right side of top of the metal notebook, and grounds between a notebook and two microstrip feeding lines are connected. Measurement of return loss showed under -6dB on entire design band, and isolation was below than -30dB. Radiation efficiency, average gain and peak gain for the left and the right slot were measured in the anechoic chamber, and showed good performances as 57.25%, -2.42dBi, 5.64dBi and 55.35%, -2.61dBi, 6.42dBi for the 2.4GHz band and 55.89%, -2.58dBi, 7.3dBi and 53.79%, -2.8dBi, 7.54dBi for the 5GHz band.

OFDM MIMO radar waveform design for targets identification

  • Bai, Ting;Zheng, Nae;Chen, Song
    • ETRI Journal
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    • 제40권5호
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    • pp.592-603
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    • 2018
  • In order to obtain better target identification performance, an efficient waveform design method with high range resolution and low sidelobe level for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) multiple-input multiple-output (MIMO) radar is proposed in this paper. First, the wideband CP-based OFDM signal is transmitted on each antenna to guarantee large bandwidth and high range resolution. Next, a complex orthogonal design (COD) is utilized to achieve code domain orthogonality among antennas, so that the spatial diversity can be obtained in MIMO radar, and only the range sidelobe on the first antenna needs suppressing. Furthermore, sidelobe suppression is expressed as an optimization problem. The integrated sidelobe level (ISL) is adopted to construct the objective function, which is solved using the Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno (BFGS) algorithm. The numerical results demonstrate the superiority in performance (high resolution, strict orthogonality, and low sidelobe level) of the proposed method compared to existing algorithms.

Reducing the Interference in Compact MIMO Antennas of CRLH-TL-Based Broadside-Capacitive and Slot Couplings

  • Jang, Kyeongnam;Kahng, Sungtek;Yang, Inkyu;Kim, Hyeongseok;Wu, Qun
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권3호
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    • pp.997-1001
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    • 2014
  • In this paper, the interference in small MIMO antennas having two identical composite right- and left-handed transmission-line(CRLH-TL)-based radiating elements is remarkably decreased. The radiating element has the broadside-capacitive coupling as well as slots to be equivalent to the CRLH-TL to prevent the size from increasing for an LTE high band. The suspended line bridging the two radiating elements is optimized to lower the interference between them down to -23 dB, while the overall MIMO antenna system is compact and its antenna performance is acceptable. The design is tested for 2.5 GHz.

STTC-OFDM 기반의 WiBro 시스템 소프트웨어 플랫폼 구현 (Implementation of Software Platform for STTC-OFDM based WiBro Systems)

  • 이동기;이종식;황인준;이승현;김진영
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.535-539
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    • 2008
  • Recently mobile devices can transmit mass data contained multi-media contents. According these flow, a demand for fast data transmission is being risen, so we acutely require remarkable technology that overcome mobile communication's poor environment and rise data transmission volume. Because it can be satisfied these needs, the OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) that rise data transmission volume using efficient frequency, and MIMO(Multiple Input Multiple Output) that rise transmission confidence and data transmission volume using numbers of antenna is attended. Before design of MIMO-OFDM System we want to make an analysis for theory of its systems, and we want to design MIMO-OFDM simulator for verify an ability of modulation, data volume and numbers of antenna.

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