• 제목/요약/키워드: Multi-Antenna System

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Transmit Antenna Selection for Multi-user MIMO Precoding Systems with Limited Feedback

  • Mohaisen, Manar
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제9권2호
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    • pp.193-196
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    • 2011
  • Transmit antenna selection techniques are prominent since they exploit the spatial selectivity at the transmitter side. In the literature, antenna selection techniques assume full knowledge of the channel state information (CSI). In this paper, we consider that the CSI is not perfectly known at the transmitter; however, a quantized version of the channel coefficients is fed back by the users. We employ the non-uniform Lloyd-Max quantization algorithm which takes into consideration the distribution of the channel coefficients. Simulation results show that the degradation in the BER of the system with imperfect CSI at the transmitter is tolerable, especially when the transmit diversity order is high.

단일 RF chain을 갖는 전자 빔 조향 기생 배열 안테나를 사용한 빔 공간 MIMO 시스템 (Beamspace MIMO System Using ESPAR Antenna with single RF chain)

  • 안창영;이승환;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권10호
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    • pp.885-892
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    • 2013
  • 최근 기존의 배열 안테나를 사용하는 MIMO(multi-input multi-output) 시스템의 단점을 극복하기 위하여 1개의 능동 소자와 주변의 기생 소자를 이용하는 ESPAR(electronically steerable parasitic array radiator) 안테나에 대한 연구가 이루어지고 있다. 이 안테나의 가장 큰 장점은 단지 1개의 RF(radio frequency) chain만을 사용하는 것이다. 단일 RF chain을 사용하기 때문에 하드웨어 복잡도가 높지 않다. ESPAR 안테나를 사용하는 빔 공간 MIMO 시스템의 경우 각각의 직교 기저 패턴에 심볼을 맵핑하여 송신한다. 본 논문에서는 저 복잡도, 저 전력의 MIMO 시스템을 위해 단일 RF chain을 사용하는 ESPAR 안테나를 이용하여 시스템을 구성하고 각각의 위상 편이 변조에 따른 성능을 분석한다. 빔 공간 MIMO 시스템은 기존의 MIMO 시스템과 유사한 성능을 낸다. BPSK(binary phase shift keying), QPSK(quadrature phase shift keying), 8PSK, 16PSK, 32PSK의 고차 변조에 대한 시스템 성능을 분석한 결과, 빔 공간 MIMO 시스템이 저 복잡도와 저 전력소비로 기존 신호 도메인의 MIMO 시스템과 유사한 성능 특성을 가지는 것을 확인하였다.

X-대역 2차원 위상배열안테나 빔조향 시스템 개발 (The Development of a Beam Steering System for X-band 2-D Phased Array Antenna)

  • 김두수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.92-98
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    • 2008
  • A beam steering system of X-band 2-D phased array antenna for radar application is developed. The beam steering system consists of real-time command generator, beam steering unit, control PCB of array module and power supply. It plays a role of beam steering and on-line check of phased array antenna. The performance of beam steering system is verified with pulse timing of current control in phase shifters and measurement of far-field of phased array antenna. The developed beam steering system offers basic technology to develop full-scale beam steering system of multi-function radar.

ESPAR 안테나를 사용하는 카오스 QPSK 빔 공간 MIMO 시스템을 위한 리액턴스 조합과 성능 평가 (Reactance Set and Performance Evaluation of Chaos QPSK Beamspace MIMO System Using ESPAR Antenna)

  • 이준현;이동형;금홍식;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권7호
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    • pp.737-746
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    • 2014
  • 대용량, 초고속 통신으로 인해 MIMO 시스템에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다. 하지만 MIMO 시스템은 다수의 배열 안테나를 사용하기 때문에 다수의 RF 체인이 존재한다. 이로 인해 복잡도와 전력 소모가 증가하고, 안테나의 소형화가 불가능하다는 단점을 가진다. 이런 단점을 극복하기 위해 ESPAR 안테나를 사용하는 Beamspace MIMO 기술이 제안되었다. ESPAR 안테나를 사용하는 빔 공간 MIMO 시스템은 단일 능동 소자와 다수의 기생 소자로 구성되어 있기 때문에, 단일 RF 체인으로 구성되어 있기 때문에 복잡도와 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 ESPAR 안테나를 사용하는 QPSK 변조 방식의 빔 공간 MIMO 시스템에 보안성 향상을 위해 최초로 카오스 통신 알고리즘을 적용시킨다. 이 시스템을 카오스 빔 공간 MIMO 시스템이라고 정의하고, 통신 성능을 평가한다. 또한, ESPAR 안테나는 기생 소자의 리액턴스를 조절하여 리액턴스 셋을 생성함으로써 QPSK 심볼을 만들고, 이를 이용한 통신 성능을 평가한다.

Broadband polarimetric Microstrip Antennas for Space-borne SAR

  • Hong, Lei;Qunying, Zhang;Guang, Fu
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.465-470
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    • 2002
  • A novel phased array antenna system for space-borne polarimetric SAR is proposed and completed in this paper.The antenna system assures polarimetric and multi-mode capability of SAR. It has broadband, high polarization isolation and high port to port isolation. The antenna system is composed of broadband polarimetric microstrip antenna, T/R modules and multifunction beam controller nit. The polarimetric microstrip antenna has more than 100MHz bandwidth at L-band with -30dB polarization isolation and high port to port isolation. The microstrip element and T/R module's structure and characteristics, the subarray's performances measuring results are presented in detail in this paper. A design scheme on beam controller of the phased array antenna is also proposed and completed, which is based on Digital Signal Processing (DSP) chip -TMS320F206. This beam controller unit has small size and high reliability compared with general beam controller. In addition, the multifunction beam controller unit can acquire and then send the T/R module's working states to detection system in real time.

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The performance of MIMO cooperative communication systems using the relay with multi-antennas and DSTC

  • Chan Kyu Kim
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제15권3호
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    • pp.14-23
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    • 2023
  • The cooperative communication systems using MIMO(multiple input multiple-output) relay are known as one of the most promising techniques to improve the performance and coverage of wireless communication systems. In this paper, we propose the cooperative communication systems using the relay with multi-antennas and DSTC(distributed space time coding) for decode-and-forward protocol. As using DSTC for DF(decode-and-forward), we can minimize the risk of error propagation at the wireless system using relay system. Also, the MIMO channel cab be formed by multi-antenna and DSTC at the MS(mobile station)-RS(relay station) and at the RS-BS(base station).Therefore, obtaining truly constructive the MIMO diversity and cooperative diversity gain from the proposed approach, the performance of system can be more improved than one of conventional system (relay with single antenna, no relay). The improvement in bit error rate is investigated through numerical analysis of the cooperative communication system with the proposed approach.

CDMA 무선 멀티미디어 통신에서 적응형 섹터 안테나에 의한 오율성능 개선 (Enhancement in BER Performance by Adaptive Sector Antennas in CDMA Wireless Multi-media Communications)

  • 이주형;김영철;오창헌;조성준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권10A호
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    • pp.980-989
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    • 2002
  • 본 논문에서는 적응력 섹터 안테나(adaptive sector antenna)의 섹터화(sectorization) 방안과 멀티코드와 싱글코드를 사용하는 CDMA 무선 멀티미디어(multi-media) 통신을 위한 새로운 수신기 구조를 제안하였다. 제안한 섹터화 방안에 따른 적응형 섹터 안테나의 섹터화와 평균오율 성능을 시뮬레이션을 통해 구하였다. 시뮬레이션 결과, 섹터 크기가 부하의 분포에 따라 적절히 조절되었으며 평균오율 성능이 고정 섹터 안테나에 비해 훨씬 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 CDMA 무선 멀티미디어 시스템에서 멀티코드 신호를 검파하는 위치에 따라 두가지 형태의 수신기 구조를 제안하였다. 각 수신기는 두 개의 적응형 섹터 안테나와 간단한 간섭제거 구조를 가지고 있는데 각 수신기의 적응형 섹터 안테나를 각각 제 1 적응형 섹터 안테나와 제 2 적응형 섹터 안테나로 명명하였다. 본 논문에서는 제안한 수신기의 평균오율 성능을 시뮬레이션하여 비교하였다. 그 결과, 멀티코드 신호를 검파하는 위치가 모든 사용자의 오율성능에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 멀티코드 신호와 싱글코드 신호의 목표오율 성능과 시스템 복잡도를 함께 고려할 때, 1차와 2차 적응형 섹터 안테나에서 멀티코드 신호를 검파하는 수신기가 CDMA 무선 멀티미디어 통신시스템에 적합할 것으로 판단된다.

다중 접속 간섭 제거 기법에 의한 Multi-Carrier CDMA 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Multi-Carrier CDMA System by Multi-User Interference Cancellation Techniques)

  • 박기식
    • 한국항행학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.306-311
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    • 2002
  • 본 논문에서는 adaptive array 안테나와 동일 채널 간섭 제거기를 직렬로 연결한 다중 접속 제거 기법을 채용한 MC CDMA 시스템을 제안하였다. 그리고 제안된 시스템의 성능 열화의 주요 원인인 MUI가 존재하는 AWGN 채널 환경에서 BER (Bit Error Rate) 성능을 분석하였고, 성능 개선 정도를 평가하였다. 성능 해석 결과, adaptive array 안테나보다 동일 채널 간섭 제거기가 성능 개선에 지배적인 영향을 끼침을 알 수 있었고, 다중 접속 제거 기법을 채용하면 사용자 수가 많을수록 성능 개선 효과가 뚜렷이 나타남을 알 수 있었다. 그리고 다중 접속 제거 기법을 채용한 경우, $E_b/N_o$가 10 dB를 넘게 되면 BER=$10^{-5}$을 만족할 수 있음을 알 수 있었다.

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대용량 데이터 전송을 위한 다중 셀 MISO 하향 능동 안테나 시스템에서 3D 빔포밍 기법 (3D Beamforming Techniques in Multi-Cell MISO Downlink Active Antenna Systems for Large Data Transmission)

  • 김태훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권11호
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    • pp.2298-2304
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    • 2015
  • 본 논문은 다중 셀 다중입력 단일 출력 (MISO : multiple-input single-output) 하향링크 능동 안테나 시스템 (AAS : active antenna systems)에서 기지국의 수직 각도를 최적화하는 새로운 기법을 제시한다. 본 연구에서는 기존의 전역 탐색 방식 대신 간단하면서 최적의 값에 근사한 알고리듬들을 제안한다. 먼저, random matrix theory의 특성을 반영하여 평균 전송용량에 large system approximation이 적용된 수직적 빔포밍 알고리듬을 소개한다. 다음으로, signal-to-leakage-and-noise ratio (SLNR)을 기반으로 최적화 문제를 간단하게 만드는 수직적 빔포밍 알고리듬을 제안한다. 실험 결과를 통해 제안된 알고리듬들의 성능이 기존의 전역 탐색 알고리듬에 비해 복잡도가 매우 감소됨에도 불구하고 거의 비슷한 성능을 보임을 증명하였다.

다중 코드 WCDMA 시스템에서 안테나 선택 기법을 적용한 인터리빙 딜레이 다이버시티 연구 (Interleaving Delay Diversity with Antenna Selection or the Multi-code WCDMA System)

  • 정숙현;김낙명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권6A호
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    • pp.600-606
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    • 2004
  • 본 논문에서는 인터리빙 딜레이 다이버시터 기법을 제안하고 이를 다중 코드 WCDMA 시스템에 적용한다. 제안 시스템에서의 딜레이 다이버시터 기법은 인터리빙 기법을 적용하여 잡음과 페이딩의 영향을 감쇄시켜 시스템 성능을 개선하고 인터리빙된 신호와 인터리빙 되지 않은 신호를 서로 다른 시간 간격을 두어 전송시켜 시간 다이버시터 이득을 얻으며 송신단에서 우너신호의 재전송 횟수를 적절히 증가시킴에 따라 수신 다이버시터이득을 효과적으로 얻을 수 있도록 한다. 또한 다수의 안테나 중 채널 상황이 좋은 안테나만을 선택하여 신호를 전송하는 안테나 선택 기법을 적용하여 제한된 전력을 효율적으로 사용하는 기법을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 시스템이 기존 시스템에 비해 2dB 이상의 성능개선을 나타냄을 확인하였다.