• 제목/요약/키워드: angle of arrival

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GPS 수신기를 위한 3 차원 배열 안테나의 도래각 추정 및 빔 형성 성능 분석 (Performance analysis of DOA estimation and beamforming in 3-dimensional array antenna for GPS receiver)

  • 이종현;김석중;임승각
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권4호
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    • pp.88-94
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    • 2007
  • 본 논문은 GPS 수신기에서 간섭 제거를 통한 성능 개선을 목적으로 3 차원 배열 안테나를 이용한 DOA ( Direction Of Arrival ) 추정과 빔 형성 성능 분석에 관한 것이다. GPS 수신기에 배열 안테나를 이용하면 신호 도래 방향의 DOA 를 추정한 후, 공간 필터링을 이용하여 원하는 방향으로 주빔과 널을 형성하므로서 재머 ( jammer ) 신호를 제거할 수 있으므로 시스템의 성능을 높힐 수 있게된다. 본 논문에서는 5 가지의 3 차원 배열 안테나 구조를 제안한 후 도래 신호의 DOA 를 추정키위한 MUSIC 알고리즘을 적용할 경우 추정 오차 및 빔 형성의 성능을 제시하였다. DOA 성능 분석을 위하여 DOA 추정 오차를 계산하였으며 빔 형성 성능 분석을 BER 을 사용하였다. 특히 빔 형성 성능 분석에서는 다양한 jammer 전력과 GPS 신호의 존재 및 각도 퍼짐등을 고려하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 제안된 3차원 배열 안테나에서 Curved (B) 7-element 안테나가 DOA 추정, 추정 오차 및 BER 특성과 각도 퍼짐에서 다른 배열 안테나보다 우수한 특성을 얻을 수 있었다.

Processing of Downhole S-wave Seismic Survey Data by Considering Direction of Polarization

  • Kim, Jin-Hoo;Park, Choon-B.
    • 지구물리
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    • 제5권4호
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    • pp.321-328
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    • 2002
  • 하향식 시추공 횡파탐사의 어려움에는 횡파 주시를 정확하게 결정하는 문제와 입자의 분극 방향에 대한 지오폰의 상대적 방향을 결정하는 문제를 포함한다. 본 연구에서는 횡파 증진법과 주성분 분석법을 적용하여 횡파 주시와 입자의 분극 방향을 결정하였다. 횡파 증진법은 횡파의 진폭을 거의 두 배 가까이 키울 수 있었으며, 주성분 분석법을 통하여 입자의 분극 방향과 지오폰 방향과의 각도 차이를 알 수 있었다. 이렇게 구한 각도를 이용하여 지오폰에 수집된 기록을 주성분 방향에 투영하여 스코어를 산출하였다. 스코어를 이용하여 수집된 기록들은 모두 동일 위상을 갖게 되어 횡파주시 결정의 정확도를 크게 향상시킬 수 있었다. 이와 같은 자료처리 방법을 현장 자료에 적용시킨 결과 시험 현장이 층상구조를 갖고 있음을 밝힐 수 있었다.

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원형 형상 배열 안테나를 적용한 위성 빔형성 시스템 성능 분석 (Performance Analysis of Beamforming Satellite System Applying Circular Array Antenna)

  • 김태윤;황석승
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.845-852
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    • 2019
  • 위성 기반의 신호정보수집(: Signal Intelligence, SIGINT)은 지형적인 제약사항 없이 정확한 데이터를 수집하는 것을 목적으로 하는데, 위성통신의 특성상 수집 신호의 전력이 매우 낮으며, 재밍을 포함한 간섭신호의 영향에 매우 취약하다. 따라서 위성을 사용하여 지상의 다양한 신호들을 수집하기 위해서는 높은 수준의 특정신호 도래각(: Angle-of-Arrival, AOA) 추정과 간섭제거 기술이 요구된다. 또한, 수집된 정보를 정확히 지상의 관제 센터에 전달하기 위해서는 높은 수준의 송신 빔형성(Beamforming) 기술이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 기술들을 고려한 원형 형상 배열 안테나 기반의 빔형성 위성 시스템을 제시하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 시스템의 성능을 평가하고 분석한다. 원형 형상 배열 안테나 구조는 위성에 탑재하기 적합한 안테나 구조로써 위성 기반의 신호정보수집 시스템에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

클러스터링 기반의 3D 위치표시용 스마트 플랫폼설계 (Design of Clustering based Smart Platform for 3D Position)

  • 강민구
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.56-61
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    • 2015
  • 본 논문에서는 사물인터넷(IoT, Internet of Things) 사용자가 안드로이드 플랫폼 기반의 홈 허브가 유니티 3D 모델링으로 사물인터넷 센서의 3D 위치표출 방안이 제안되었다. 특별히, 3차원 공간에서 IoT 센서는 설치 공간별로 클러스링을 통해 IoT센서 속성과 배터리 상태를 모니터링 방식을 설계한다. 또한, 3차원 공간상에서 신규 설치한 IoT 센서가 인접 센서들의 무선신호의 비콘신호 및 도착시간 분석에 따른 센서의 위치를 추적하는 방식은 센서의 무선신호세기(RSSI, received signal strength indicator)와 방위각을 기반으로 3차원 공간상에서 수신 각도에 따른 센서의 3D 위치를 표출할 수 있다. 이때 유니티 런쳐가 탑재된 스마트 허브 플랫폼은 사물인터넷 센서의 동작상태 모니터링이 가능하며, 다양한 센서의 생애주기를 관리할 수 있도록 동영상이 3차원 텍스쳐가 동시에 연동하도록 활용할 수 있다.

원형 배열 안테나의 DoA 추정 알고리즘 성능 분석 (Performance analysis of DoA estimation algorithm using a circular array antenna)

  • 임승각;강대수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.395-400
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    • 2008
  • 본 논문은 GPS 신호를 수신할 때 재머신호의 제거를 위한 성능 개선을 목적으로 2차원 원형 배열 안테나를 이용한 도래각(DoA : Direction of Arrival) 추정 알고리즘의 성능 분석에 관한 것이다. 배열 안테나를 사용하여 DoA를 추정한 후 공간 필터링을 수행함으로서 원하지 않는 방향으로부터의 재머신호를 널링(nulling)시키고, 원하는 방향으로의 빔을 형성하므로서 수신 신호의 품질을 개선할 수 있다. 논문에서는 4 소자와 7 소자 원형 배열 안테나에서 재머신호의 각도와 전력을 고정시킨 후 DoA 추정을 위하여 MUSIC, MinNorm 알고리즘을 적용한다. 이들 알고리즘의 성능 분석을 위하여 추정 결과와 추정 오차를 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 계산한다. 추정 결과 신호대 잡음비가 양호한 경우 Azimuth각과 Elevation각 추정에서는 MUSIC과 MinNorm이 우월하며, 신호대 잡음비가 낮은 경우 MUSIC이 MinNorm보다 우월한 성능을 보인다.

18GHz 차지상간통합데이터전송 시스템의 지하 및 지상구간 무선특성 분석 (A Analysis on wireless performance of unified data transmission in a subway and railway)

  • 정상국;안태기;김백현;최갑봉
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.1083-1090
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    • 2009
  • 차지상간 통합데이터전송 시스템에서 사용하는 18GHz는 다중경도페이딩의 영향이 크고, 회절이 되지 않아 전파의 도달 범위가 송신각과 수신각에 따라 크게 영향 받는다. 본 논문은 차지상간통합데이터전송 시스템에서 지하구간의 전파 특성과 지상 구간의 전파 특성을 비교하였다. 18GHz 차지상통합데이터전송 시스템에 주로 사용되는 지향성 무선안테나인 이득이 15dBi 와 10dBi인 안테나를 사용했을 경우를 가정하여 반경이 100, 200, 400인 선로에 대하여 표준적인 특성을 지상선로구간과 지하터널구간으로 나누어 비교하였다. 이때 송수신 특성은 한국철도기술연구원의 차지상간통합전송의 OFDM모뎀방식의 샘플시료의 송신 출력은 20dBm, 수신감도는 -90dBm을 사용하여 시뮬레이션하였다.

TDOA 방위탐지방식의 위치표정 정확도 (Position Fixing Accuracy of TDOA Direction Finding Method)

  • 임중수;채규수
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권11호
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    • pp.373-378
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    • 2014
  • 방위탐지기술은 위치표정 정확도를 높이기 위해서 매우 중요하다. 도착시간차(TDOA) 방위탐지 방식은 정확도가 매우 높은 기술이며 1990년대부터 고주파신호 방위탐지에 사용되었다. TDOA 방식은 송신기에서 송신된 신호가 거리가 다른 위치에 있는 두 개의 수신기에 도착하는 시간차를 이용하여 송신기의 방위를 측정하는 방식으로서 수신신호의 신호대잡음비(SNR)와 안테나 기준선이 방위탐지 정확도에 매우 큰 영향을 미치며, 본 논문에서는 SNR과 안테나 기준선에 대한 방위각 정확도와 위치표정 정확도를 모사하였다. 기준선의 길이가 50m이고 SNR이 40dB 이상이면, 입사방위각 $0^{\circ}$에서 약 $0.51^{\circ}$의 방위탐지 정확도를 얻었다.

다중 스택 빔 형성을 이용한 고 지향성의 다중 목표물 고각 추정에 대한 연구 (A Study on Multi Target Elevation Angle Estimation of Hight Directivity using Multi Stacked Beam Forming)

  • 이관형;송우영;이명호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.129-135
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    • 2011
  • 본 논문에서는 다중 빔 형성기법을 이용하여 다중 목표물들의 고각을 추정하는 방법을 제안한다. 이 방법은 배열 소자로 수신되는 신호들을 디지털로 처리해 수신 빔을 스택 빔으로 만들고, 빔 형성기에서는 안테나 소자에 가중치를 적용함으로서 원하는 수신 빔을 생성 할 수 있다. 이때 스택 빔을 구현하기 위해서는 여러 개의 값비싼 위상천이기 필요하지만, 현재는 컴퓨터의 성능이 많이 향상되어 위상변위기 대신에 고속 푸리에 변환을 이용하여 다중스택 빔을 형성한다. 또한 수신기에서 원하는 방향으로 빔을 조향하기 위해서 빔 조향 오차 보정 기법을 적용하여 다중 빔의 지향성을 향상 시킨다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 고속 후리어 변환과 빔 조향오차 보정 기법에 근거를 둔 제안된 고각 추정방법이 기존의 방법에 비해 목표물 추정 면에서 우수함을 보인다.

차량용 레이더 시스템에서 주파수 영역의 도래각 추정 기법에 관한 연구 (The Study of DoA Estimation in Frequency Domain in Automotive Radar System)

  • 최정환;최지원;김성철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권1호
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    • pp.12-22
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    • 2016
  • 운전자의 편의와 안전을 위한 자율 주행 자동차 시스템으로 레이더 시스템이 활발히 연구가 진행되고 있다. 레이더 시스템은 전방 차량의 거리, 속도 그리고 각도를 추정한다. 도로 환경에 차량뿐만 아니라 인식해야 할 다양한 요소들이 다양해짐에 따라 고해상도 각도 추정 알고리즘이 적용되고 있다. 기존의 방식으로는 클러터들 사이에서 전방의 차량만의 각도를 추정하기 어렵고, 특히 같은 각도 상에 놓인 다른 차량들을 구분하기 힘들다. FMCW 레이더 시스템에서는 거리와 속도가 다른 차량들이 서로 다른 비트 주파수를 가지기 때문에, 비트 주파수에 기반하여 각도 추정을 할 수 있다면 효율적인 시스템을 구축할 수 있다. 본 논문에서는 MUSIC 알고리즘을 주파수 영역에서 적용하는 방법을 제시하고 적합성에 대한 분석을 한다.

광대역 GPS신호의 2차원 방향탐지를 위한 방사보정 기법 및 시험 방안 (The Radiation Compensation Method for Two Dimensional Direction Finding of GPS Signal and Experiment Method)

  • 주형준;박슬기;김동환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.155-162
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    • 2020
  • 본 논문에서는 광대역 GPS 신호의 방위각 및 고각의 2차원 방향 탐지를 위한 방사 보정 기법을 제안하고, 이를 이용한 시험 방안 및 시험 결과를 제시한다. 기존의 방향 탐지 기법들은 탐지된 신호의 방위각 방향으로만 방향 탐지를 수행하여, 방향 탐지를 위한 시스템 보정 시 전파의 입사 각도에 따른 방위각 방향으로만 보정 값을 가지고 테이블을 형성하였다. 그러나 최근 시스템 및 방향 탐지의 응용 대상이 다양화함에 따라 본 논문에서 제안한 방법은 2차원 방향 탐지가 가능하도록 고각 및 방위각 모두의 위상차를 가지는 보정 테이블을 형성한다. 우리는 2차원 보정 테이블을 이용해 방향 탐지가 가능한지 확인하기 위해, 고각 및 방위각의 2차원 방향 탐지가 가능한 안테나를 기준으로 이론적 위상차 데이터를 산출하였다. 그리고, FEKO EM 시뮬레이터를 이용하여 위상차를 시뮬레이션 하여 보정테이블을 산출하였으며, 제시된 2차원 보정 기법을 이용하여 방사 보정 시험을 통해 그 결과를 확인하였다.