• 제목/요약/키워드: beamforming algorithm

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상관행렬로부터 간섭신호 도달각을 추정하여 상호상관 성분을 제거하는 빔형성 방법 (Cross-Correlation Eliminated Beamforming Based on the DOA Estimation of Interference using Correlation Matrix)

  • 류길현;홍재근
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권10호
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    • pp.18-26
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    • 2006
  • 목표신호와 간섭신호 사이에 상호 상관성분이 크게 존재할 경우에도 성능저하를 극복할 수 있는 새로운 빔형성 알고리듬을 제안한다. 제안하는 방식을 이용하여 상관행렬로부터 간섭신호의 도달각을 바로 구하고 입력신호의 상관행렬 내에 존재하는 상호상관 성분을 제거할 수 있음을 보였다. 제안한 방식을 적용하였을 경우에는 공간평균(Spatial Averaging)을 사용하는 것에 비해서 간섭신호의 크기를 줄이는 데 있어서 성능향상이 있음을 모의실험 결과를 통해서 보였다.

빔 형성 방법을 이용한 회전하는 음원의 위치 판별에 관한 연구 (Localization of Rotating Sound Sources Using Beamforming Method)

  • 이재형;홍석호;최종수
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.837-842
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    • 2004
  • The positions of rotating sound sources have been localized by experiments with the Doppler effects removed. In order to do-Dopplerize the sound signals emitted from moving sources, two kinds of signal reconstruction methods were applied. One is the forward propagation method and the other is the backward propagation method. Forward propagation method analyze the source emission time based on the instantaneous distance between sensors and the assumed source position, then the signals are reconstructed with respect to the emission time. On the other hand, the backward method uses time delay to do-Dopplerize the acquired data for the received time of reference. In both techniques, the reconstructed signal data were processed using beamforming algorithm to produce power distributions at the frequency of interest. Experiments have been carried out for varying frequencies, rotating speeds and the object distances. Forward propagation method has shown better performance in locating source position than the backward propagation method.

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Novel Beamforming and User Scheduling Algorithm for Inter-cell Interference Cancellation

  • Kim, Kyunghoon;Piao, Jinhua;Choi, Seungwon
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제5권5호
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    • pp.346-348
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    • 2016
  • Coordinated multi-point transmission is a candidate technique for next-generation cellular communications systems. We consider a system with multiple cells in which base stations coordinate with each other by sharing user channel state information, which mitigates inter-cell interference (ICI), especially for users located at the cell edge. We introduce a new user scheduling method that considers both ICI and intra-cell orthogonality. Due to the influence of ICI cancellation and the loss reduction of effective channel gain during the beamforming process, the proposed method improves the system sum rate, when compared to the conventional method, by an average of 0.55bps/Hz for different numbers of total users per cell.

원통형 배열 소나를 위한 두 개의 분리 빔의 상호상관을 이용한 광대역탐지 기법 (A broadband detection algorithm using cross-correlation of two split beams for cylindrical array sonar)

  • 곽철현
    • 한국음향학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.300-304
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    • 2017
  • 원통형 소나 시스템에서 기존의 광대역탐지 기법으로는 인접한 표적을 분리 탐지하는데 한계가 있다. 본 논문에서는 방위분해능을 향상을 위해 상호상관을 이용한 광대역탐지 기법을 원통형 소나 시스템에 적용한다. 제안된 기법은 상호상관을 이용한 광대역탐지 처리 이전에 분리 빔형성을 이용하여 동일 지향방위의 좌.우 반 빔을 생성한다. 생성된 좌 우 반 빔간의 상관관계 결과를 방위 값으로 변환하여 표적의 방위를 추정한다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 기법이 기존의 광대역탐지 기법보다 성능이 우수함을 검증하였다.

A Beamforming-Based Video-Zoom Driven Audio-Zoom Algorithm for Portable Digital Imaging Devices

  • Park, Nam In;Kim, Seon Man;Kim, Hong Kook;Kim, Myeong Bo;Kim, Sang Ryong
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제2권1호
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    • pp.11-19
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    • 2013
  • A video-zoom driven audio-zoom algorithm is proposed to provide audio zooming effects according to the degree of video-zoom. The proposed algorithm is designed based on a super-directive beamformer operating with a 4-channel microphone array in conjunction with a soft masking process that uses the phase differences between microphones. The audio-zoom processed signal is obtained by multiplying the audio gain derived from the video-zoom level by the masked signal. The proposed algorithm is then implemented on a portable digital imaging device with a clock speed of 600 MHz after different levels of optimization, such as algorithmic level, C-code and memory optimization. As a result, the processing time of the proposed audio-zoom algorithm occupies 14.6% or less of the clock speed of the device. The performance evaluation conducted in a semi-anechoic chamber shows that the signals from the front direction can be amplified by approximately 10 dB compared to the other directions.

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음향측정을 위한 빔형성에서의 최적 가중상수 설계 기법 (An Algorithm on Optimum Weighting Design in Beamforming for Acoustic Measurement)

  • 도경철;손권;이용곤;손경식
    • 한국음향학회지
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    • 제18권8호
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    • pp.61-67
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    • 1999
  • 본 논문에서는 선형배열을 이용하여 음향을 측정하기 위한 새로운 빔형성 알고리듬을 제안한다. 제안 알고리듬은, FIR 필터 설계기법에 의해 가중상수 및 원하는 빔패턴을 설정하고 이를 초기치로 사용하여 원하는 빔패턴과의 오차가 최소가 되도록 가중상수를 최적화시킨다. 전 주파수에서의 지향지수 균일성 유지를 위해 옥타브대역을 부대역으로 세분하고 의사역행렬에 의해 전달행렬을 정방행렬화하여 각 부대역별로 최적화를 수행한다. 시뮬레이션 결과 제안 알고리듬이 선형배열에서 음향측정에 적합한 빔패턴 및 지향지수를 형성시켜 음향측정에 유용함을 확인하였다.

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적응 빔형성기법을 이용한 보청기의 궤환 및 잡음제거 알고리즘 (A Feedback and Noise Cancellation Algorithm of Hearing Aids Using Adaptive Beamforming Method)

  • 이행우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권1C호
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    • pp.96-102
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    • 2010
  • 본 논문에서는 보청기의 음향궤환 및 잡음을 제거시키기 위한 새로운 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 2개의 마이크를 사용하여 궤환제거 필터의 계수를 갱신시키는 잔차신호에서 음성신호를 제거함으로서 수렴성능을 향상시킨다. 먼저 궤환제거기가 마이크 신호에서 궤환신호를 제거하고, 이어서 빔포밍 기법을 이용하여 잡음을 제거한다. 본 연구에서 제안한 궤환 및 잡음제거기의 성능을 검증하기 위하여 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 모의실험을 수행하였다. 실험 결과, 제안한 적응 알고리즘을 사용하면 궤환제거기와 잡음제거기에서 각각 약 14.43 dB의 SFR 및 10.19 dB의 SNR 지수가 개선되는 것을 확인하였다.

역 빔형성기를 이용한 3중 선배열 시스템에서의 어레이 이득향상 (Array Gain Improvement of Triple Line Array System Using Inverse Beamforming)

  • 오효성;강성현;김의준;고정태;김용득
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.786-795
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    • 1999
  • 다중경로가 존재하는 수중환경에서 표적으로부터 발생되는 신호의 도래방위를 정확히 예측하기 위한 방법으로써. 최근 이론이 정립된 Inverse beamforming(역빔형성) integral equation의 해인 역빔형성기에 대한 이론적 고찰 및 simulation에 의한 방위탐지 성능분석을 수행하였고, 표적 도래방위의 좌우 구분을 위한 Cardioid 빔형성에 역빔형성 알고리즘을 적용한 IBF -Cardioid 빔형성기법을 고안하여 성능분석을 수행하였다. 이상적인 조건하에서 역빔형성기는 Conventional beamformed고전빔형성기)에 비해 array noise gain 3dB 이상 향상됨을 이론적으로 검증하고. simulation을 통하여 이를 입증하였다. 도래방위 탐지의 정확도를 나타내는 빔폭도 고전빔형성기에 의한 빔폭의 0.68배 정도인 것으로 입증하였다. 역빙형성 알고리즘이 적용된 Cardioid 빔형성(IBF -Cardioid 빔형성)기법은 고전 알고리즘에 의한 탐지성능에 비해 탐지의 정확도, 분해능 의 탐지성능이 우세함을 입증하였고, 특히, endfire 방향에 대한 정확한 방위탐지와 탐지성능이 향상됨을 입증 하였다.

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가시광 통신 시스템에서 광 빔포밍 전송을 위한 유저 단말 추적 방법 (A UE Position Tracking Method for Optical Beamforming Transmission in Visible Light Communications)

  • 황유민;김경호;송유찬;이상운;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.85-90
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    • 2014
  • 본 논문은 가시광 통신 시스템에서 시스템 성능 향상 위해 광 빔포밍 전송기법을 적용할 때 광 신호 방사 범위 내에 단일 또는 다수의 접속 유저 단말(Rx)을 추적하는 방법에 관한 것이다. 광 빔포밍 전송기법은 RF에서 빔 형성 전송 방법과 매우 유사하여 가시광 통신 시스템의 통신 신호인 가시 광 신호를 유저 단말에게 전송할 때 빔 형성 벡터를 곱하여 특정 유저에게 질 좋은 가시 광 채널을 형성해 주는 기법이다. 이러한 광 빔포밍 전송을 적용하기 위해서는 먼저 가시 광 셀 내에 이동성을 가진 단말을 포함해 접속해 있는 유저 단말의 위치 추적이 필요하다. 따라서 본 논문에서 하나의 가시 광 셀 내에 접속해 있는 유저 단말 추적 방법을 광 AP(Access Point)와 UE(User Equipment) 1:1 샘플을 취하여 기술하였고 이러한 UE 추적 방법을 통해 광 빔포밍 전송 기법을 적용했을 때 얻을 수 있는 5~6dB 정도의 SNR 성능 이득을 모의실험을 통하여 확인하였다.

직선 배열형 마이크로폰 어레이를 이용한 빔포밍 음향홀로그래픽법에 관한 연구 (A Study for Beamforming Acoustic Holographic Method Using Linear Arrayed Microphones)

  • 김천덕;심동연;장비;차경환;이채봉
    • 한국음향학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.3-10
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    • 2000
  • 본 논문에서는 등간격으로 직선배열된 마이크로폰 어레이군으로 각 측정지점마다 빔패턴을 형성하고 이를 기준신호로 이용하여 각 마이크로폰들간의 신호와 크로스스펙트럼 알고리즘에 의하여 음원의 절대위치를 추정할 수 있는 빔포밍 음향홀로그래픽 시스템을 제안한다. 실음장 측정을 통하여 기준 마이크로폰을 사용하는 음향홀로그래픽법과 본 연구에서 제안한 방법을 동일 알고리즘으로 비교·검토한 결과, 약 20% 이상의 분해능 향상을 가져왔으며 제작한 시스템의 음장측정에 대한 유용성을 확인하였다.

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