• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제9권4호
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• pp.379-385
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• 2020

The satellite employs an adaptive beamformer to efficiently detect various signals and to suppress multiple interference signals, simultaneously. Although the adaptive beamforming satellite system needs Angle-of-Arrival (AOA) information of the desired signal, it is difficult to estimate the signal AOAs on the satellite environment. However, the AOA estimation on the ground control tower is more efficient and accurate comparing to the satellite environment. In this paper, we propose an adaptive beamforming satellite system based on the signal location information on the ground, consisting on an angle estimator, an adaptive beamformer, and signal processing & D/B unit. The ground control tower estimates the accurate location of the signal source, and it sends the estimated coordinates of the desired signal to the satellite. The angle estimator mounted on the satellite calculates the desired signal AOA, based on the signal location information transmitted from the ground control center. The satellite beamformer detects the desired signal and suppresses unwanted signals based on the signal AOA calculated by the angle estimator. We provide computer simulation results to present the performance of the proposed satellite adaptive beamforming system based on the signal location information.

• 전자공학회논문지B
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• 제30B권8호
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• pp.16-22
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• 1993

As a method of separating the signal arriving from a desired direction in the presence of noise and interfering signals, a linearly constrained adaptive beamformer based on the escalator (Gram-Schmidt) structure is presented. The weights are chosen to minimize local output power subject to the response constraint. The performances of the proposed escalator adaptive beamformer are compared with those of cascade adaptive beamformer via computer simulations.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.448-458
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• 2013

본 논문은 능동형 평면 위상 배열 안테나를 이용한 레이더 시스템에 적용, 구현된 적응적 빔형성기의 시험결과 및 성능을 다룬다. 적응적 빔형성 알고리즘은 이미 많은 문헌 등에서 연구되고 있지만, 실제로 구현된 레이더 시스템에 대한 소개 및 결과는 찾기 어렵다. 여기서는 실시간 디지털 신호 처리까지 구현된 실제 레이더 시스템에 적용된 적응적 빔형성 알고리즘의 결과에 대해 알아본다. 또 일반 평면 위상 배열이 아닌 부배열 합성을 이용한 적응적 빔형성 알고리즘을 구현하였다. 본 알고리즘의 성능은 모델링과 시뮬레이션을 통해 먼저 입증한 다음, 실제 레이더 시스템을 이용한 원전계 시험 결과로 최종 확인한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.777-782
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• 2017

신호의 도래각(: Angle-of-Arrival, AOA) 추정기 및 간섭 제거기 등으로 구성된 적응 빔형성기 기반의 신호정보 수집(: Signal Intelligence, SIGINT) 시스템은 레이더나 위성 등과 같은 각종 장비를 활용하여 다양한 신호정보를 수집하기 위한 최첨단 기술이다. 본 논문에서는 도래각 추정기와 적응 빔형성기로 구성된 효율적인 신호정보 수집 시스템의 구조를 제안한다. 다양한 신호의 도래각 정보를 추정하기 위해 MUSIC(: Multiple Signal Classification) 알고리즘을 사용하고, 불필요한 간섭 신호를 제거하기 위해 MVDR(: Minimum Variance Distortionless Response) 기법을 사용한다. 또한, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 적응 빔형성기의 성능을 평가한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권6B호
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• pp.1127-1135
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• 2000

적응배열안테나 시스템에서 적응과정을 수행하는 Beamformer는 DS-CDMA의 특성상 다중사용자에 의한 신호의 열화 및 처리해야하는 데이터 속도에 영향을 받게 된다. 이러한 문제점들을 고려해서 다양한 방법들이 제안되고 있는데, 본 논문에서는 Beamformer 전단에서 역확산 과정을 수행해 Beamformer가 상대적을 느린 데이터 속도 및 보상된 신호레벨에서 동작하게 되도록 하는 심볼 레벨 시스템과 역확산 과정없이 칩 레벨의 신호를 바로 처리하는 칩 레벨 시스템을 채널 특성이 변화하지 않는 고정 채널과 시변하는 다양한 채널 환경에서 컴퓨터 시뮬레이션하고, 그 성능을 MSE와 빔 패턴 그리고 Beamformer 출력 신호 분포점등을 근거로 분석해 보았다. 고정채널에서는 비슷한 성능을 보인 반면, 시변하는 채널 환경하에서는 칩 레벨 시스템이 심볼레벨 시스템에 비해 전반적으로 더 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.424-434
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• 2015

위상배열 레이더 시스템에서 간섭과 재밍을 제거하기 위하여 적응빔 형성 알고리즘이 폭넓게 사용되고 있다. 최근에 와서 FPGA 기술의 발전으로 적응빔 형성 알고리즘의 실시간 처리가 가능하게 되었다. 본 논문에서는 능동위상배열 레이더를 개발하기 위해 전단신호처리기에 적용한 적응빔 형성기의 FPGA 기반 실시간 구현방법을 제안하였다. 개방형 VPX 벡플레인을 통한 통신의 상용 FPGA 보드를 활용하여 콤팩트한 적응빔 형성기를 개발하였다. 이 적응빔 형성기는 역행렬을 구하기 위해 QR 분해와 역 치환을 포함한 수많은 고속의 복소 신호처리와 벡터 및 행렬 연산으로 구성하였다. 구현 결과, FPGA를 통한 적응빔 형성 결과와 매트랩을 통한 시뮬레이션 결과가 일치함을 보였다. 또한, FPGA를 통한 적응빔 형성 알고리즘의 실시간 처리가 가능하여 능동위상배열 레이더 시스템에 적용 가능함을 확인하였다.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제53권6호
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• pp.446-452
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• 2004

Under the condition of a common narrowband target signal and interference signals from several directions, the linearly constrained minimum variance (LCMV) method using the generalized sidelobe canceller (GSC) for adaptive beamforming has been exploited successfully However, in the case of wideband signals, the length of the adaptive filter must be extended. As a result, the complexity of the beamformer increases, which makes real-time implementation difficult. In this paper, we improve the convergence characteristics of the adaptive filter using the transform domain normalized least mean square (NLMS) approach based on the subband GSC structure without the increase of complexity. Besides, the M-MAX algorithm, which is one of various selective coefficient updating methods, is employed in order to remarkably reduce the computational cost without decreasing the convergence quality. With the combination of these methods, we propose a computationally efficient wideband adaptive beamformer and verify its efficiency through a series of simulations.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권4A호
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• pp.399-406
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• 2011

적응 빔 형성기 (adaptive beamformer)는 원하는 신호의 도래각 정보를 이용하여 간섭신호를 제거하면서 원하는 신호 방향으로 어레이 이득을 최대로 한다. 그러나 도래각 정보가 정확치 않다면, 원하는 신호도 감쇠되어 심각한 성능저하가 발생한다. 이러한 문제에 대처하기위해, 신호차단에 기초하여 적응 빔을 형성하는 Duvall 구조를 이용하여, 효과적으로 원하는 신호의 도래각 추정을 통해 에러에 강인한 적응 빔 형성방법을 제시하였다. 제시된 방법에서는 간섭신호공간을 추정하여 이에 직교하도록 간단한 계산을 통해 가중벡터를 구하며, 특히 센서의 수가 많을수록 기존 방식에 비해 계산량의 절감이 크다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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• pp.190-193
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• 2003

The DOA(Direction Of Arrival) estimation to select a best beam for receiving a particular signal in switched beam antenna systems, and to shape the optimal beam in adaptive array antenna systems, is typically performed under the assumption that the target user motion is almost negligible. In this paper, we model the user as the time-varying source and adopt the LPA(Local Polynomial Approximation) tracking algorithm, proposed by Katkovnik, to solve the time-varying DOA estimation problem. Then, we compare the power spectrum functions between the LPA beamformer and the conventional beamformer, also, the normalized SNRs of each beamformer. The results show that the LPA beamformer is robuster than the conventional beamformer in tine-varying environments. In addition, in case of the conventional beamformer, more array elements give rise to more degradation in the aspect of SNR.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권2호
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• pp.49-59
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• 2005

본 논문에서는 이동 수신 및 다중경로 환경에서의 ATSC(advanced television system committee) DTV(digital television) 수신기의 성능개선을 위한 적응 하이브리드 빔형성기를 제안한다. ATSC DTV 수신기는 이동 수신 환경에서 동적 다중 경로와 도플러 천이로 인하여 수신 성능이 심각하게 열화 된다. 본 논문에서는 입사각 추정 기반의 Capon 빔형성 기법과 훈련열기반의 LMS(lease mean square) 빔형성 알고리듬을 혼합한 CLMS (Capon and LMS) 빔형성 기법을 제안한다. 제안된 CLMS 빔형성 기법은 동적 다중경로 신호를 효율적으로 제거하고, 수신기의 이동 수신시 도플러 천이에 의해서 발생되는 위상 왜곡에 대한 보상이 가능하다. CLMS 빔형성기와 직렬 연결된 등화기는 어레이 출력의 잔존하는 다중경로 간섭신호들을 효율적으로 제거해줌으로써 좀더 향상된 수신 성능을 보장할 수 있다. 모의 실험을 통하여 CLMS 빔형성 기법과 기존의 빔형성 기법 및 등화기 결합 시스템의 성능을 분석한다.