• 제목/요약/키워드: uniform circular array (UCA)

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UCA MIMO 전송 시 준직교적 빔 쌍을 활용한 합 전송률 향상 방안 (Sum-Rate Improvement Method Using Quasi-Orthogonal Beam Pairs for UCA MIMO Transmission)

  • 양지영;김희원;성원진
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.32-35
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    • 2018
  • 5G 이동통신시스템에서 요구되는 높은 주파수 효율을 달성하기 위해서는 대규모 다중 입출력 송수신(Massive Multiple-Input Multiple-Output: Massive MIMO) 기술의 활용이 필수적이며, 원소 수의 증가에 따라 다양한 형태의 어레이 형상이 사용될 수 있다. 본 논문에서는 균일 원형 어레이(Uniform Circular Array: UCA)를 사용하는 다중 사용자 MIMO 전송 시 활용 가능한 빔 형성 알고리듬을 제시하며, 빔 간 상관도를 활용하여 준 직교적인 빔 인덱스 쌍을 바탕으로 사용자간 간섭을 최소화하여 얻어지는 성능 이득을 평가한다.

7-안테나로 구성된 원형배열 상관형 위상비교 방향탐지의 데이터 융합 (Data Convergence of circular Array Correlative Interferometer Direction Finding with 7-Antenna)

  • 임중수
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.1-6
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    • 2017
  • 본 논문은 7개 안테나로 구성된 원형배열 안테나에 전파가 입사될 때 안테나 상호간의 계산 위상차와 시험 환경에서 측정한 위상차를 데이터 융합하여 전파의 도래 방향을 탐지하는 상관형(correlative) 위상비교 방향탐지에 대하여 기술하였다. 상관형 위상비교 방식은 균일원형배열(UCA: uniform circular array)과 선형 배열 방식이 많이 사용되며, 수식적으로 계산한 위상차 데이터와 시험 환경에서 측정한 위상차 데이터를 상관함수로 데이터 융합하여 전파 입사 방위각을 계산하므로 현재 많이 사용되고 있는 측정위상차비교 방향탐지 방식보다 성능이 우수하다. 수신신호의 신호잡음비(SNR)가 20dB이고 수신신호의 파장에 대한 안테나 상호간 거리($L/{\lambda}$)가 0.5인 경우 상관형 방탐은 방향탐지 정확도가 $1.7^{\circ}$ 로 나타나서 측정형 위상비교인 경우 $2.5^{\circ}$ 이상인 것과 비교하여 우수한 것이 확인되었으며 전자파신호 감시용, 군사용 방향탐지용에 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

FM 방송 기반 멀티스태틱 PCL 시스템 원형 배열 안테나 보정을 위한 Array Manifold 측정 및 검증 (Array Manifold Measurement and Verification for UCA Calibration in Multistatic PCL System based on FM Broadcasting)

  • 박준식;심홍석;안준일;송규하
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.165-174
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    • 2021
  • This study describes a method of measurement and verification of array manifold of uniform circular array antenna applicable to multistatic Passive Coherent Location(PCL) system using FM broadcasting. In an environment of outdoor test where FM broadcast signals are scattered, array manifold measurement methods using network analyzer and multi-channel digital receiver are introduced. Also, the descriptions and solutions for the test limits of each measurement method and the considerations affecting the measurement accuracy are presented. In addition, to verify the validity of the measured array manifold, the gain and phase difference were compared with the array manifold data obtained by EM simulation, and the effectiveness and accuracy of the measured array manifolds were compared and analyzed by estimating the direction of arrival of the FM broadcast signal received from the multistatic PCL system.

Angle-of-Arrival Estimation Algorithm Based on Combined Array Antenna

  • Kim, Tae-yun;Hwang, Suk-seung
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제10권2호
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    • pp.131-137
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    • 2021
  • The Angle-of-Arrival (AOA) estimation in real time is one of core technologies for the real-time tracking system, such as a radar or a satellite. Although AOA estimation algorithms for various antenna types have been studied, most of them are for the single-shaped array antenna suitable to the specific frequency. In this paper, we propose the cascade AOA estimation algorithm for the combined array antenna with Uniform Rectangular Frame Array (URFA) and Uniform Circular Array (UCA), with the excellent performance for various frequencies. The proposed technique is consisted of Capon for roughly finding AOA groups with multiple signal AOAs and Beamspace Multiple Signal Classification (MUSIC) for estimating the detailed signal AOA in the AOA group, for the combined array antenna. In addition, we provide computer simulation results for verifying the estimation performance of the proposed algorithm.

등간격 원형 어레이를 갖는 OFDM 기반의 이동 릴레이를 위한 반송파 주파수 옵셋 및 2-D 입사각 추정 기법 (Carrier Frequency Offset and 2-D AoA Estimation Method for an OFDM-based Mobile Relay Station with Uniform Circular Array)

  • 고요한;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권5A호
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    • pp.423-431
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    • 2011
  • 본 논문에서는 등간격 원형 어레이를 갖는 OFDM 기반의 이동 릴레이를 위한 반송파 주파수 옵셋 및 2-D 입사각 추정 기법을 제안한다. 제안된 기법은 하향링크의 프리앰블 신호를 이용하여 수행되며, 자기 상관을 이용하는 기존 기법에 비해 크게 향상된 CFO 추정 성능을 갖는다. 또한 입사각 추정과 CFO 추정의 순서에 따라 기법 1과 기법 2의 두 가지 기법을 제안한다. 제안된 기법은 주위의 기지국 신호의 CFO와 입사각을 효과적으로 추정할 수 있으며, Mobile WiMAX 환경 하에서 모의실험을 통해 그 성능을 검증한다.

환형배열센서를 이용한 근거리 표적의 효율적인 3차원 위치추정 알고리즘 (Efficient 3-D Near-field Source Localization Algorithm Using Uniform Circular Array)

  • 이정훈;박규태;박도현;이균경
    • 한국음향학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.214-220
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    • 2004
  • 본 논문에서는 등간격으로 배치된 환형배열센서를 이용하여 근거리 표적의 3차원 위치를 추정하기 위한 효과적인 기법을 제안한다. 원거리 표적의 입사각 추정 알고리즘으로 추정한 근거리 표적의 입사각 (고각, 방위각)과 근거리 표적의 실제위치 (거리, 고각, 방위각)와의 대수적인 관계를 유도하고, 이를 3차원 MUSIC 스펙트럼의 극대값을 찾기 위한 경로로써 이용한다. 기존의 3차원 MUSIC 기법을 이용한 근거리 표적의 위치추정 기법에서는 3차원 탐색이 필요하나, 제안한 기법을 이용하면 경로를 초기화하기 위한 1번의 2차원 탐색과 경로를 추종하기 위한 1번의 1차원 탐색만이 요구되므로 연산량을 크게 감소시킬 수 있다.

원형 안테나 배열의 위상 차이 분포 특성을 활용한 코드벡터 결정 방식 및 성능 평가 (Determination and Performance Evaluation of Codevectors Utilizing Phase Difference Distribution Characteristics of Circular Antenna Arrays)

  • 김희원;서준엽;성원진
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권10호
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    • pp.3-9
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    • 2016
  • 현재 사용 중인 이동 통신 시스템에서는 주파수 효율을 높이기 위한 주요한 방법으로 다중 입출력 송수신 (multiple-input multiple-output; MIMO) 전송 기술을 사용하고 있다. MIMO 전송 시 채널의 추정을 통한 정확한 빔포밍의 수행은 수신 신호의 신호 대 간섭 및 잡음 비 (signal-to-interference-plus-noise ratio; SINR) 증가와 시스템의 성능 향상에 기여하며, 따라서 빔포밍 벡터와 이를 정의하는 코드북 설계에 관한 논의는 매우 중요하다. 본 논문에서는 균일 원형 배열 (uniform circular array; UCA) 구조 환경에 적합한 코드북을 제안하기 위해 인접 안테나 간 채널의 위상 차이를 통계적으로 분석한 후, 확률 밀도 함수의 분포에서 나타난 위상의 이동 정도를 보상하기 위해 새로운 매개 변수를 추가하는 방법을 사용한다. 제안 코드북은 공간채널모델 환경에서 성능 평가를 진행하여 기존의 LTE (long term evolution) Release 8과 Release 10에서 제시한 표준 코드북 대비 큰 폭의 성능 이득을 보임을 확인한다.

원근 혼합환경에서 간단한 닫힌 형식을 이용한 단일 음원 위치 추정 기법 (Simple closed-form solution for a single source estimation in mixed far-field and near-field conditions)

  • 정태진;이균경
    • 한국음향학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.35-41
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    • 2016
  • 본 논문에서는 상관함수와 최소자승 기법에 기반하여 단일 음원의 위치가 원거리 혹은 근거리 모두 가능한 경우, 이에 상관없이 닫힌 형태로 위치를 추정하는 기법을 제안한다. 최근 균일 환영 배열에서 상호상관함수를 이용하여 원거리 단일 음원의 위치를 2차원으로 추정하는 기법이 제안되었으며, 이를 확장하여 근거리 단일 음원의 위치를 3차원으로 추정하는 기법이 제안되었다. 그러나 기존 기법은 음원의 위치가 원거리, 혹은 근거리로 제한된 상황만 다루고 있다. 반면 제안 기법은 먼저 원거리 음원으로 가정하여 거리 독립적으로 방위와 고각을 구하고 이후 거리 추정에서 원거리와 근거리 음원을 구분하여 혼합 환경에 적용가능하다. 시뮬레이션에서는 두 가지 경우 모두에 대해 실험하여 제안 기법의 타당성을 검증하였다.