Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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v.45
no.12
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pp.34-41
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2008
In this paper, we present an asymptotical analysis of channel capacity of Bell labs layered space-time (BLAST) architectures based on a zero-forcing (ZF) criterion in the sense of signal-to-noise ratio (SNR). We begin by introducing a new relationship related to multi-input multi-output (MIMO) channel capacity. We prove that Diagonal Bell Labs Space-Time (DBLAST) attains the lower bound for MIMO channels when interference nulling is carried out based on the ZF-criterion. An exact closed-form expression for the probability density function of the channel capacity is analyzed. Based on the asymptotic behavior of the channel capacity of each layer, closed-form expressions for the asymptotic ergodic capacity are derived for BLAST. Based on the analysis presented in this paper, we gain an insight on the channel capacity behavior for a MIMO channel. Computer simulation results have verified the validity and accuracy of the proposed analysis for a wide range of antenna array sizes.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.25
no.3B
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pp.472-486
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2000
This paper analysis the performance of joint receiving structure consisting of the decorrelating multiuser detection and beamfromenr-RAKE receive for DS-CDMA communication systems. In asynchronous transmission as the number of simultaneous users increase. the capacity of CDMA system becomes severly reduced due to the nonideal orthogonality between user-assigned PN sequences and improper power control. Accordingly, the CDMA receiving system becomes vulnerable to the multiple access interferences and the near-far problem under multipath fading channel environment. To withstand these undesired performance degradations, this paper proposes the new type of multiuser detection which has a form of the hybrid structure of concatenating beamformer-RAKE receiver and decorrelating multiuser detection. the beam former-RAKE receiver performs temporal and spatial diversity combining with alleviating fading effect and suppressing undesired interferences, and the multiuser detection plays a role of making the receiver robust to the near-far problem. Regarding the individual merit on the usage of either multiuser detection or beamformer-RAKE receiver, the hybrid one is expected to produce the enhanced performance in multipath fading CDMA channel. However major drawback of using decorrelating multiuser detection for practical deployment is arised from its computational complexity , which is exponentially increased as more number of users and transmitted symbols involve. To diminish the computational complexity, this paper exploits an efficient block Toeplitz inversion technique using matrix Levinson polynomial will be introduced. And this paper provided the mathematical analysis to show the efficiency of the proposed joint structure under the multipath propagation environment. And results of a series of exhaustive computer simulations are presented in order to demonstrate the overall performance of the proposed hybrid structure in multipath fading CDMA channel.
Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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v.1
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pp.127-132
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2006
The Global Positioning System (GPS), Inertial Navigation System (INS) and Pseudolite (PL) technologies all play very important roles in navigation systems. As an independent navigation system, GPS can provide high precision positioning results which are independent of time. However, the performance will become unreliable when the system experiences high dynamics, or when the receiver is exposed to jamming or RF interference. In comparison to GPS, though INS is autonomous and provides good short-term accuracy, its use as a standalone navigation system is limited due to the time-dependent growth of the inertial sensor errors. PLs are ground-based transmitters that can transmit GPS-like signals. They have some advantages in that their positions can be determined precisely, and the Signal-to-Noise Ratios (SNR) are relatively high. Because their combined performance, in principle, overcomes the shortcomings of the individual systems, the integration of GPS, INS and PL is increasingly receiving attention from researchers. Depending on the desired performance vs complexity, system integration can be carried out at different levels, namely loose, tight and ultra-tight coupling. Compared with loose and tight integration, although it is more complex in terms of system design, ultra-tight integration will be the basis of the next generation of reliable and robust navigation systems. Its main advantages include improved performance under exposure to high dynamics, and jamming and RF interference mitigation. This paper presents an overview of the ultra-tight integration developments and discusses some of the challenging issues.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.40
no.3
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pp.469-477
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2015
In this paper, joint spatial division and reuse (JSDR) scheme is proposed for maximizing network throughput in densely-deployed wireless local area networks equipped with massive antenna array. The proposed JSDR scheme divides the massive spatial space into two subspaces: one is for suppressing the interference from the neighboring access points and another is for sensing the carrier sensing and transmitting the information-bearing signals to intended stations. By using computer simulation, the proposed JSDR can provide 133% higher network throughput, compared to the carrier sensing technique defined in the IEEE 802.11 standard so that the proposed JSDR is suitable for the next generation WLAN systems.
Yun, Seonhui;Oh, Jongchan;Kim, Jun O;Choi, Sangwook;Ahn, Jae Min
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.37C
no.12
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pp.1245-1255
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2012
There are various anti-jamming algorithms for the GNSS system which is vulnerable to jamming, and the methods using array antenna show the best performance. Among them, the DOA estimation algorithms to identify the location of the jammer is very important. However, in case of the rotorcraft, the wireless channel which amplitude and phase changes with time is generated by the rotation of the rotor and it affects the performance of existing anti-jamming algorithms. In this paper, we modeled the effect of the rotor in four scenarios according to the correlation of antennas and assured that the performance of DOA estimation algorithms are degraded and saturated regardless of JNR due to the rotor effect. When we use the averaging method to solve this problem, the performance is improved as increasing samples for estimating. And in case of using moving average method with averaging, it shows similar performance. In addition, it reduces the required memory and moderates the variation of DOA estimation.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.39A
no.5
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pp.251-257
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2014
Digital RDA system is retransmit into the opposite direction of the incident signals. Digital RDA system have a disadventage that this system do not signal classification in multipath environment. because multipath signal is shown as vector sum of multipath signal, digital RDA system required complex signal process for multipath signal classification. In this paper, to solve these problem we propose hybrid digital RDA system which combination of the MUSIC algorithm and the digital RDA system. Proposed system has two modes. First mode is digital RDA mode. Secornd mode is digital beamforming mode. Digital RDA mode is used in situations where the less the impact of multipath. Digital beamforming mode is applied to multipath effects is greater. In secornd mode, we find optimal path using MUSIC algorithm. After than the proposed system uses only the optimal path. Through the proposed system in a multipath environment with digital RDA can be used to supplement a disadvantage.
The Korean VLBI Network (KVN) will open a new field of research in astronomy, geodesy and earth science using the newest three Elm radio telescopes. This will expand our ability to look at the Universe in the millimeter regime. Imaging capability of radio interferometry is highly dependent upon the antenna configuration, source size, declination and the shape of target. In this paper, imaging simulations are carried out with the KVN system configuration. Five test images were used which were a point source, multi-point sources, a uniform sphere with two different sizes compared to the synthesis beam of the KVN and a Very Large Array (VLA) image of Cygnus A. The declination for the full time simulation was set as +60 degrees and the observation time range was -6 to +6 hours around transit. Simulations have been done at 22GHz, one of the KVN observation frequency. All these simulations and data reductions have been run with the Astronomical Image Processing System (AIPS) software package. As the KVN array has a resolution of about 6 mas (milli arcsecond) at 220Hz, in case of model source being approximately the beam size or smaller, the ratio of peak intensity over RMS shows about 10000:1 and 5000:1. The other case in which model source is larger than the beam size, this ratio shows very low range of about 115:1 and 34:1. This is due to the lack of short baselines and the small number of antenna. We compare the coordinates of the model images with those of the cleaned images. The result shows mostly perfect correspondence except in the case of the 12mas uniform sphere. Therefore, the main astronomical targets for the KVN will be the compact sources and the KVN will have an excellent performance in the astrometry for these sources.
Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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v.18
no.5
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pp.81-92
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2013
The satellite includes many release mechanisms such as solar array deployment, antenna deployment, cover to protect contamination in scientific equipment, pyro value of the propulsion subsytem, and bypass device in Li-Ion cell module. A drive the initiators is a critical to the successful mission because the initiators of release mechanism driving by the pyrotechnic circuit is operated in single short. The pyrotechnic circuit has to provide switching network for safety. A typical switching network has defect consisting of high current rating fire switch to handle switching transient current during fire the initiator. The pyrotechnic circuit is required some form of power conditioning to reduce the peak power demanded from the bus if the initiators are to be fired from the main bus. This paper design a pyrotechnic circuit synchronized to the fire-command to activate the fire switch to overcome use high current rating fire switch to handle switching transient current during fire the initiator. The pyrotechnic circuit provides a current limited widow pulse for fire current synchronized to the fire-command to insure that fire switch will only carry the current but never switch it. The current limited widow pulse for fire current can be possible to use low current rating and light mass switch in switching network. The current limit function in the pyrotechnic circuit reduces supply voltage to initiator and provides the effect of power conditioning function to reduce peak bus power. The pyrotechnic circuit to apply satellite development on geostationary orbit is verified the function by test in development model.
Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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v.33
no.2
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pp.131-142
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2015
In order to support the development of a cost-effective river bathymetric system, this research has focused on modeling GPS observables, which are obtained by array of five single-frequency receivers (i.e., two references and three rovers) to estimate the high accurate kinematic position, and the surveying vessel altitude. Also, by applying all GPS measurements as multiple-baselines with constraining rover baselines, we derived the socalled ‘kinematic network model.’ From the model, the integer-constrained least-squares (LS) for position estimation and the implicit LS for attitude determination were implemented, while a series of simulation tests with respect to the baseline lengths around 2km performed to demonstrate its accuracy analysis. The on-the-fly (OTF) ambiguity resolution tests revealed that ninety-nine percents of time-to-fix-first ambiguity (TTFF) can be decided in less than two seconds, when the positioning accuracy of ambiguity-fixed solutions was assessed as the greater than or equal to one and two centimeters in horizontal and vertical, respectively. Comparing to the GPS-derived attitudes, the achievable accuracy gradually descended in sequence of yaw, pitch and roll due to the antenna geometric configuration. Furthermore, the RMSE values for the baseline lengths of three to six meters were within ±1′for yaw, and less than ±10′and ±20′for pitch and roll, respectively, but those of between six to fifteen meters were less than ±1′for yaw, ±5′for pitch, and ±10′for roll.
Under the research project supported by Japanese Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT), we have conducted the development of GPR systems for landmine detection. Until 2005, we have finished development of two prototype GPR systems, namely ALIS (Advanced Landmine Imaging System) and SAR-GPR (Synthetic Aperture Radar-Ground Penetrating Radar). ALIS is a novel landmine detection sensor system combined with a metal detector and GPR. This is a hand-held equipment, which has a sensor position tracking system, and can visualize the sensor output in real time. In order to achieve the sensor tracking system, ALIS needs only one CCD camera attached on the sensor handle. The CCD image is superimposed with the GPR and metal detector signal, and the detection and identification of buried targets is quite easy and reliable. Field evaluation test of ALIS was conducted in December 2004 in Afghanistan, and we demonstrated that it can detect buried antipersonnel landmines, and can also discriminate metal fragments from landmines. SAR-GPR (Synthetic Aperture Radar-Ground Penetrating Radar) is a machine mounted sensor system composed of B GPR and a metal detector. The GPR employs an array antenna for advanced signal processing for better subsurface imaging. SAR-GPR combined with synthetic aperture radar algorithm, can suppress clutter and can image buried objects in strongly inhomogeneous material. SAR-GPR is a stepped frequency radar system, whose RF component is a newly developed compact vector network analyzers. The size of the system is 30cm x 30cm x 30 cm, composed from six Vivaldi antennas and three vector network analyzers. The weight of the system is 17 kg, and it can be mounted on a robotic arm on a small unmanned vehicle. The field test of this system was carried out in March 2005 in Japan.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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