• 제목/요약/키워드: Single antenna

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SAW 온도센서용 음향 반사판 분석 및 무선 온도 측정 (Analysis of Acoustic Reflectors for SAW Temperature Sensor and Wireless Measurement of Temperature)

  • 김기복;김성훈;정재기;신범수
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.54-62
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    • 2013
  • 본 연구는 비접촉 무전원 표면탄성파(surface acoustic wave, SAW) 온도센서를 개발하기 위하여 수행되었다. 단일전극 구조의 IDT(inter-digital transducer)와 434 MHz의 공진주파수를 가지는 SAW 소자를 $128^{\circ}$ rot-X $LiNbO_3$ 압전기판위에 반도체 공정으로 제작하였다. SAW 온도센서의 음향 반사판에 따른 반사 신호의 특성을 분석하기 위하여 다양한 형태의 음향 반사판을 제작하여 표면탄성파 신호의 반사특성을 분석한 결과 빗살형 전극형태의 반사판이 가장 양호한 반사특성을 나타내었다. SAW 온도센서를 구동하기 위한 신호를 송신하고 온도에 따른 SAW 센서의 출력신호를 수신하기 위하여 다이폴 안테나와 마이크로프로세서에 기반한 무선 송수신 시스템을 제작하였다. $40{\sim}80^{\circ}C$의 온도 범위에서 개발된 SAW 온도센서와 무선 송수신 시스템을 평가한 결과 온도증가에 따라 SAW 온도센서의 공진 주파수가 선형적으로 감소하였으며 결정계수가 0.99 이상으로 정확한 무선 온도측정이 가능한 것으로 나타났다.

피드백 오류 채널에서 코드북 기반 MISO 시스템의 최적에 빔포밍 벡터 인덱싱 기법 (Optimum Beamforming Vector Indexing Scheme for Codebook based MISO System over Feedback Error Channel)

  • 이진희;고영채
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권12A호
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    • pp.991-997
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    • 2009
  • 전송 빔포밍은 다수의 송수신 안테나 기법에서 다이버시티 이득을 최대로 얻을 수 있는 간단한 방법으로 널리 알려져 있다. 그러나 이와 같은 다이버시티 이득을 얻기 위해서는 송신단과 수신단 모두 채널 상태에 관한 정보를 완벽하게 알고 있어야 하고 이는 피드백이 한정되어 있는 실제 시스템에서 비현실적이다. 이와 같은 이유로 현실적인 시스템에서는 송수신단이 모두 알고 있는 코드북(codebook)에서 수신단 출력에서의 신호 대 잡음비(SNR)가 최댓값을 갖는 전송 빔포밍 벡터를 선택하여 이의 인덱스만 수신단에서 송신단으로 피드백 해주는 코드북을 기반으로 하는 피드백 기법을 사용한다. 본 논문에서 우리는 코드북 기반의 피드백을 사용하는 다중 송신 안테나 시스템 (MISO)에서 피드백 채널에 에러가 존재하였을 경우에 대한 성능을 평균 비트 에러 (BER) 측면에서 수식적으로 분석하였으며, 이 수식을 이용하여 주어진 코드북에 대하여 최적의 빔포밍 벡터 인덱싱 기법을 제안하였다.

A comparative study of low-complexity MMSE signal detection for massive MIMO systems

  • Zhao, Shufeng;Shen, Bin;Hua, Quan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권4호
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    • pp.1504-1526
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    • 2018
  • For uplink multi-user massive MIMO systems, conventional minimum mean square error (MMSE) linear detection method achieves near-optimal performance when the number of antennas at base station is much larger than that of the single-antenna users. However, MMSE detection involves complicated matrix inversion, thus making it cumbersome to be implemented cost-effectively and rapidly. In this paper, we first summarize in detail the state-of-the-art simplified MMSE detection algorithms that circumvent the complicated matrix inversion and hence reduce the computation complexity from ${\mathcal{O}}(K^3)$ to ${\mathcal{O}}(K^2)$ or ${\mathcal{O}}(NK)$ with some certain performance sacrifice. Meanwhile, we divide the simplified algorithms into two categories, namely the matrix inversion approximation and the classical iterative linear equation solving methods, and make comparisons between them in terms of detection performance and computation complexity. In order to further optimize the detection performance of the existing detection algorithms, we propose more proper solutions to set the initial values and relaxation parameters, and present a new way of reconstructing the exact effective noise variance to accelerate the convergence speed. Analysis and simulation results verify that with the help of proper initial values and parameters, the simplified matrix inversion based detection algorithms can achieve detection performance quite close to that of the ideal matrix inversion based MMSE algorithm with only a small number of series expansions or iterations.

Embedded Linux 기반 무인비행로봇의 저가 고정밀 위치 모니터링 시스템 구현 연구 (An Implementation Study on a Low-cost High-accuracy Position Monitoring System for Unmanned Flying Robots)

  • 임준후;김희성;이제영;최광호;조정호;이형근
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.1196-1203
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    • 2014
  • Recently, UFRs (Unmanned Flying Robots) have begun to be utilized in various areas for civilian and military applications. Due to this increased utilization, accidents involving UFRsare also increasing. To prevent or monitor accidents caused by UFRs, high-accuracy positioning information is one of the most important technical elements. This paper proposes an efficient UFR monitoring system which provides accurate UFR positioning information with low-cost onboard elements; a small ARM module based on an embedded Linux operating system, a low-cost single frequency GPS receiver with a cheap patch antenna, and a versatile wireless network interface module. The ground monitoring system employs a dual frequency GPS receiver to generate exact UFR coordinates with cm-level accuracy. By processing the UFR measurements based on the Inverse RTK (Real Time Kinematic) method, the ground monitoring system determines the cm-level accurate coordinates of the UFR. The feasibility of the proposed UFR monitoring system was evaluated by three experiments in terms of data loss and accuracy.

다중안테나 하향채널에서의 Vector Perturbation 기반 사용자 선택 기법 (A Vector Perturbation Based User Selection for Multi-antenna Downlink Channels)

  • 이병주;임채희;심병효
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.977-985
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    • 2011
  • 최근 다중사용자 전송 기술에 관한 연구를 통하여 단일 사용자 MIMO 시스템에서의 선형적 용량증가가 다중사용자 MIMO 시스템에도 적용 될 수 있다는 것을 보여 주었다. 본 논문에서는 다중사용자 하향 채널에서 벡터 섭동기법을 활용하여 시스템의 신뢰도를 향상시키기 위한 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 최대 다수의 사용자를 통신에 참여시키는 대신에, 이 중 일부를 다른 사용자의 서비스 품질(QoS)을 향상시키기 위하여 활용하는 것을 특징으로 하고 있다. 희생되는 사용자의 원 신호정보 및 섭동벡터를 적절히 이용할 때 비트에러율(BER)의 이득을 얻을 수 있다. 모의실험을 통해 표준화된 벡터섭동 기법에 비하여 제안하는 기법이 상당한 성능이득을 가져오는 것을 확인할 수 있었다.

최대비 합성법을 이용한 SISO/MIMO-OFDM 기반 전력선 통신 방식 구현 및 성능분석 (Implementation and Performance Analysis of PLC Scheme based on SISO/MIMO-OFDM using MRC)

  • 유정화;최상호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권2B호
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    • pp.176-183
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    • 2011
  • 본 논문은 스마트 그리드를 비롯한 각종 미래 전력망 내 고속 데이터 전송을 타깃으로 한 SISO/MIMO-OFDM 기반 전력선통신 (PLC: power line communication) 방식의 구현 및 성능분석에 목적이 있다. 전력선통신 환경은 유선임에도 무선과 같은 다중경로 페이딩, 임펄스 잡음 등 매우 열악한 채널 특성을 갖는다. 다중경로 전력선 페이딩 채널은 Zimmermann 주파수 모델을 이용하며 임펄스 잡음 채널은 Middleton class A 모델을 이용한다. 본 논문에서는 주파수 선택적 다중경로 페이딩 특성을 갖는 전력선 채널 조건하에 공간 다이버시티 이득을 부가한 공간주파수 부호화 SISO/MIMO-OFDM 방식을 고려한다. 특별히 다중 안테나 경로와 다중 경로 페이딩의 다이버시티 이득을 효과적으로 결합한 최대비 합성 방식인 a&f-MRC를 이용한 기존 삼상 혹은 단상 PLC 시스템의 성능 개선 방안을 제시한다. 시뮬레이션을 통해 기존의 SISO/MIMO-OFDM 방식에 비한 성능우위를 입증하며 등비 합성법, 선택적 합성법과의 복잡도 대비 성능 비교로 시스템 설계상의 트레이드오프를 또한 제시한다. 임펄스 잡음지수 등 실제 PLC 채널 조건하에 체계적인 성능분석 및 시뮬레이션을 통해 적정 시스템 설계 파라미터를 도출한다.

PAGURUS LANUGINOSUS DE HAAN의 유생 발생에 관한 연구 (The Larval Development of Pagurus lanuginosus do Haan(Crustacea, Anomura) Reared in the Laboratory)

  • 홍성윤
    • 한국수산과학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.1-15
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    • 1969
  • Pagurus lanuginosus do Haan의 유생을 실험실에서 사육하며 glaucothoe기까지의 발생을 관찰 연구하였다. 1) P. lanuginosus는 4기의 Zoea기와 1기의 glaucothoe기의 유생기를 가졌다. 2) 평균 수온 $13.6^{\circ}C$와 평균 염분농도 $33.67\%_{\circ}$의 사육조건에서 알에서 부화한 zoea유생은 31-32일 후에 glaucothoe 유생으로 변태 발생했다, 3) 각 zoea기의 평균기간은 7-9일이었다. 4) zoea 유생의 가장 독특한 형태적 특징의 하나로 미선(telson)의 말만에 3쌍의 들기(1쌍의 털과 6쌍의 침)를 가지며 그 돌기의 수와 모양은 전 zoea기 동안에 변함이 없다. 5) zoea 유생의 제2 촉각의 외지의 내변에는 5개의 우상모가 나 있다. 6) glaucothoe 유생의 telson 말단에는 3쌍의 우상모가 나 있다. 7) glaucothoe 유생은 안병극을 갖지 않는다.

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저궤도 위성 관제용 S-대역 다이플렉서 설계 및 제작 (DESIGN AND FABRICATION OF S-BAND DIPLEXER FOR LEO TT&C APPLICATION)

  • 안상일;박동철
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제24권4호
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    • pp.397-408
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    • 2007
  • 다이플렉서는 주파수가 다른 상향신호와 하향신호를 분리해서 하나의 안테나로 위성과 통신을 할 수 있게 해주는 핵심 장치이다. 이 논문에서는 저궤도 위성관제에 사용되는 S-대역 다이플렉서의 설계 및 제작에 대한 내용을 기술하고 있다. 높은 수용전력과 낮은 삽입손실의 요구에 대해 이 논문에서는 unloaded Q값이 높은 air cavity형 공진기를 사용하였다. 설계에 앞서 공진기의 구조로부터 이의 등가회로 및 unloaded Q를 산출하였다. 제작 및 조정의 용이성을 위해 공진기들 간의 결합량을 상용 전자장 시뮬레이터(EESOF $ADS^{TM}$)를 이용하여 분석한 후 이 결과를 2차 다항식으로 표현하였다. 특히 송신과 수신의 분리도를 강화하기 위해 유도성과 용량성 감쇄극을 각각 삽입하였고 이에 대한 효과를 기술하였다. 제작된 S-대역 다이플렉서는 8단의 공진기를 사용한 2개의 여파기로 구성되어 있으며 측정을 통해 통과대역에서 0.5dB 미만의 삽입손실과 20dB 이상의 반사손실, 그리고 100dB 이상의 분리도의 성능요구사항을 만족하였다.

상향링크 다중 사용자 기반 가상적 MIMO-OFDM 시스템의 파일럿 오버헤드와 다중화 이득의 트레이드오프 (A Tradeoff of Multiplexing Gain and Pilot Overhead in Multi-User OFDM Virtual MIMO Uplink Systems)

  • 란롱;조성윤;김요한;김동구
    • 한국항행학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.437-443
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중사용자 환경의 상향링크 가상적 MIMO-OFDM 시스템 기반 하에서 정보 이론적인 관점에서의 합 전송률을 최대화 할 수 있는 최적의 사용자 수에 대하여 분석하였다. 다중 안테나 기반의 기지국과 단일 안테나용 단말기를 기반으로 하고 있으며 주파수 비선택적 블록 페이딩 및 시변 페이딩 채널 하의 파일럿 기반의 채널 추정 방식을 가정하였다. 이론적 분석을 통하여 낮은 SNR 영역에서 다중화 이득과 파일럿 오버헤드 간의 트레이드오프가 있음을 증명하였고 동일한 파일럿 및 신호 전력이 주어질 때, 주파수 비선택적 블록 채널에서의 시스템 성능을 최대화 하는 최적의 사용자 수는 min ($N_r$,LT/2)으로 결정되는 반면, 페이딩 채널에서는 min($N_r$, ${\lfloor}{\sqrt{LT+1}}-1{\rfloor}$)으로 접근함을 보여 준다.

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MISO 브로드캐스트 채널에서의 블라인드 간섭 정렬 기법 기반 이중 전송 기법 설계 (Dual-mode Transmission Strategy for Blind Interference Alignment Scheme in MISO Broadcast Channels)

  • 양민호;장진영;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권12호
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    • pp.1102-1109
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    • 2013
  • 블라인드 간섭 정렬 (Blind Interference Alignment: BIA) 기법은 기지국과 사용자 간의 채널 상태 정보(Channel State Information: CSI)가 부재한 상황에서도 최대의 다중화 (Degrees of Freedom: DoF) 이득을 얻을 수 있는 전송 방식이다. 하지만 BIA 기법은 다중화 이득의 극대화를 통해 높은 신호 대 잡음비 영역에서는 좋은 합 전송률 성능을 나타내는 반면, 신호 대 잡음비가 낮은 영역에서는 성능이 크게 열화되는 단점이 있다. 본 논문에서는 BIA 기법이 갖는 단점을 극복하기 위하여, BIA 기법과 수신 모드 선택 기법 기반의 단일 사용자 SISO 전송 기법을 신호 대 잡음비에 따라 적응적으로 사용하는 이중 전송 기법을 제안한다. 먼저, 각 전송 기법의 평균 합 전송률의 닫힌 형태를 유도하며, 이를 기반으로 신호 대 잡음비에 따라 각 사용자의 전송 기법을 선택하는 저 복잡도 알고리즘을 제안한다.