• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제6권4호
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• pp.222-228
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• 2006

In this paper, the performance of a multiuser diversity system combined with a multi-element transmit antenna system is analyzed under the assumption of independent Rayleigh fading. A measure of system .level performance is an average channel capacity as a function of the number of users and antennas. Average channel capacity is obtained from the instantaneous signal-to-noise ratio(SNR) distribution combined by both transmit diversity(TD) at each link and multiuser diversity at system level. Numerical results show that closed-loop antenna techniques provide an additional gain with multiuser diversity system due to array gain, even though space diversity gain reduces multiuser diversity gain. On the other hand, the space-time block coding(STBC) that provides full order space diversity gain only has a destructive influence on multiuser diversity.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권11호
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• pp.4387-4404
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• 2015

The energy-efficient design of sensing-based spectrum sharing of a multi-input and multi-output (MIMO) cognitive radio (CR) system with imperfect multiple antenna spectrum sensing is investigated in this study. Optimal resource allocation strategies, including sensing time and power allocation schemes, are studied to maximize the energy efficiency (EE) of the secondary base station under the transmit power and interference power constraints. EE problem is formulated as a nonlinear stochastic fractional programming of a nonconvex optimal problem. The EE problem is transformed into its equivalent nonlinear parametric programming and solved by one-dimension search algorithm. To reduce searching complexity, the search range was founded by demonstration. Furthermore, simulation results confirms that an optimal sensing time exists to maximize EE, and shows that EE is affected by the spectrum detection factors and corresponding constraints.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1053-1060
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• 2019

인공위성을 통한 정보수집은 위성에 탑재된 안테나를 기반으로 수행되는데, 위성 안테나는 크게 반사판 안테나, 렌즈 안테나, 위상배열 안테나로 분류된다. 이 중 다중빔 시스템 등의 안테나 패턴 조절 기능이 우수한, 위상배열 안테나가 많이 사용되는 추세이다. 위성 기반의 지상 신호정보 수집은 지리적 영향을 적게 받는 효율성을 가지나, 정확한 신호의 도래각 정보가 요구된다. 본 논문에서는 위상배열 안테나에 사용되는 안테나 배열형상에 대한 특징 및 장단점을 고찰한다. 또한, 위성 수신단에 탑재된 정방배열 안테나 기반의 캐스케이드 도래각 추정 알고리즘을 소개하고, 시뮬레이션을 통한 성능평가 결과를 제시한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.820-825
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• 2008

본 논문에서는 $2.3{\sim}2.4$ GHz 대역 무선 휴대 단말기용 내장형 MIMO 안테나 시스템의 격리도를 향상시키는 방법을 제시하였다. 제안된 MIMO 안테나 시스템은 2개의 안테나 사이의 그라운드 기판에 다수 개의 L-slot으로 구성된 multi-slots를 위치시키며, multi-slots가 대역 차단 필터처럼 작용하여 안테나 간의 상호 결합을 억제시켜 격리도를 향상시킨다. 6쌍의 L-slots를 채택한 MIMO 안테나 시스템은 -26.4 dB의 반사 손실과 -37.5 dB의 격리도를 나타내었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.143-148
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• 2013

본 논문에서는 무선 시스템에서 목표물 도래방향 추정에 대한 다중 빔에 대해서 연구한다. 빔 조향 방법은 고각 방향의 빔 조향 방식 또는 빔 형성 방식, 스택 빔 조향, 주파수 조향, 위상 조향 및 디지털 빔 형성 등으로 구분 된다. 제안된 알고리즘은 효과적인 빔 조향을 하기위해서 위상과 크기를 보정하는 안테나 가중치 오차 보정기법과 특이 행렬을 결합한 방법이다. 본 논문에서는 빔 조향 추정 알고리즘을 제안하여 디지털 빔 형성 레이더에 빔조향 방식을 적용하여 목표물을 추정하였다. 모의실험을 통해서 본 연구에서 제안된 알고리즘의 성능을 기존 알고리즘과 비교 분석하였다. 목표물 도래방향 추정에서 본 연구에서 제안한 알고리즘이 기존 알고리즘보다 도래방향 추정 능력이 향상된 것을 입증하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제19권5호
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• pp.590-597
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• 2016

We designed the multiple scattering points generation system to simulate an actual situation of target signal for high range resolution radar system. This provides replicating the target signals and controlling the status of target signals for radar system. This is composed transmit antenna and multi target generator. Transmit antenna is waveguide array antenna and multi target generator has signal distribution module and control & power module. Multi target generator is able to provide the high isolation and variable output power. Moreover, in order to monitor all output signals of the multi target generator, the flows of signals are programed in control & power module. The performance is demonstrated using experimented results of high range resolution radar.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.914-923
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• 2009

헬릭스 안테나는 관제, 관측, 탐사, 통신 위성 등에서 관제(TT&C), 데이터 통신, GPS 수신 시스템, 전술 시스템으로 활용되고 있다 위성의 Z축에서 최대 지향성과 방사 특성을 갖는 헬릭스는 광대역의 임피던스와 통신 커버리지 대역을 제공할 수 있다. 도파관 혼 구조는 흔히 레이다 분야에 이용되는데, 지반 탐사 레이다 및 전자파 장애 측정 등 초 광대역 펄스를 필요로 하는 곳에 사용된다. 또한 크기가 비교적 작고, 적은 방사 왜곡으로 인한 고효율과 낮은 반사 특성을 갖는 장점이 있다. 본 논문에서는 고용량의 데이터를 전송하여 넓은 주파수 대역폭을 사용하는 통신 및 원격 탐사 위성에 적합한 도파관 혼-헬릭스 결합 안테나를 설계한다. 설계된 변형 구조 안테나는 S 밴드에서 가변 빔 스캐닝 모드를 갖는 혼-헬릭스 결합 헬리콘 구조로 관제, 탐사, 고속 데이터 통신용 등의 다기능 안테나로 동작한다. 도파관 혼은 테이퍼된 헬릭스를 감싸는 접이식 반사체로 설계하여 구조물의 소형화를 유도한다. 현재 개발 중인 차세대 다목적 실용위성에서는 고성능의 탑재체를 활용하기 때문에 정밀하고 안정된 위성 자세 제어 능력을 요구하고, 위성 안테나의 지향성 요구 조건이 강화된다. 이를 위해 설계된 안테나의 위성 초기 배치에 따른 링크 분석을 통해 위성체의 자세 및 운용 모드에 따라 다른 결과를 갖는 빔 스캐닝을 산출하고 각 모드에서의 자료 전송률에 대해 연구한다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권3호
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• pp.194-201
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• 2014

본 논문에서는 TRM(Transmitter-Receiver Module)을 사용하여 각 안테나에 펄스의 위상을 조정함으로써 빔 패턴 각도를 조정하여 다중 경로 환경에서의 성능저하를 향상시킬 수 있다. 다중 경로 환경에서 성능저하를 향상시키는 임펄스 신호를 왜곡 없이 송 수신하는 빔 스캐닝 시스템(Beam Scanning System)을 설계 및 제작 하였다. 빔 스캐닝 시스템은 안테나 종단 부분에서 신호가 왜곡 없이 송 수신이 가능하여 하며 타 시스템에 영향을 미치지 않아야 한다. 또한 빔 조향을 통하여 표적에 대한 감지 능력도 있어야 한다. 설계한 빔 스캐닝 안테나의 분산특성은 충실도(Fidelity)를 사용하여 분석을 하고 조향과 레이더 해상도(Radar Resolution) 성능은 $1cm{\times}1cm$ 표적의 크기를 사용하여 그 성능을 확인한다. 빔 스캐닝 배열 안테나를 제작하기 위해 IR-UWB(Impulse Radio)용 비발디 안테나(Vivaldi Antenna), 삼중대역 윌킨슨 전력 분배기(Tri-Band Wilkinson power divider), TRM(Transmitter-Receiver Module), 송 수신 모듈(TRM)을 컨트롤 할 수 있는 컨트롤 보드 및 GUI 설계를 하였다. 본 연구를 통해 개발된 UWB 빔 스캐닝 시스템은 빔 패턴 각도를 조정하여 다중 경로 환경에서의 성능저하를 향상시킬 수 있으며, 네트워크 분석기를 이용한 시간영역 분석기술은 안테나 설계 시 안테나의 특성을 정확히 분석을 할 수 있고 손쉽게 빔 폭을 확인 할 수가 있다. 설계한 빔 스캐닝 시스템은 레이더 응용 분야인 지표투과 레이더, 벽 투과 레이더, 의료영상 레이더, 탐색 및 구조 레이더, 비파괴 탐상 레이더 및 무선통신 시스템에 사용 적용이 가능하다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권7호
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• pp.51-58
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• 2010

무선 메쉬 네트워크 (Wireless Mesh Network)는 넓은 지역에 저렴한 비용으로 무선 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 기술로 많은 관심을 받고 있다. 하지만 무선 메쉬 네트워크는 게이트웨이 주변 노드로 트래픽이 집중되는 병목현상이 발생하는 문제가 있다. 이러한 병목현상을 해결하기 위해서는 멀티 라디오를 사용하는 무선 메쉬 네트워크 구성이 필요하지만, 무분별한 안테나 설치는 전체 시스템 구축비용의 증가를 초래하게 된다. 이에 본 논문에서는 네트워크 트래픽 용량에 따라 최적화된 메쉬 클러스터 규모를 결정하고, 각 메쉬 라우터의 무선 채널 사용량에 따라 안테나 수의 차등적 배치를 통해 병목 현상 해소 및 시스템 구축비용의 최소화가 가능한 시스템 비용 최적화 모델을 제안한다. 제안 최적화 모델의 성능 분석을 위해 CPLEX를 사용해 사용자 트래픽과 게이트웨이 용량에 따른 네트워크 규모 및 최적의 안테나 수를 결정하는 최적해를 도출하였다. 그 결과 제안된 최적화 모델을 통해 멀티 라디오 무선 메쉬 네트워크 구성 시 병목 현상 해결 및 시스템 구축비용의 현저한 감소를 확인할 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권12호
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• pp.5898-5916
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• 2018

In this paper, the downlink performance of multi-cell distributed antenna systems (DAS) with a single user in each cell is investigated. Assuming the channel state information is available at the transmitter, four transmission modes are formulated as combinations of remote antenna units (RAUs) selection and cooperative transmission, namely, non-cooperative transmission without RAU selection (NCT), cooperative transmission without RAU selection (CT), non-cooperative transmission with RAU selection (NCT_RAUS), and cooperative transmission with RAU selection (CT_RAUS). By using probability theory, the cumulative distribution function (CDF) of a user's signal to interference plus noise ratio (SINR) and the system ergodic capacity under the above four modes are determined, and their closed-form expressions are obtained. Furthermore, the system energy efficiency (EE) is studied by introducing a realistic power consumption model of DAS. An expression for determining EE is formulated, and the closed-form tradeoff relationship between spectral efficiency (SE) and EE is derived as well. Simulation results demonstrate their consistency with the theoretical analysis and reveal the factors constraining system EE, which provide a scientific basis for future design and optimization of DAS.