• 제목/요약/키워드: 도래각추정

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혼합 배열 안테나 기반의 적응 빔형성 시스템 (Adaptive Beamforming System Based on Combined Array Antenna)

  • 김태윤;황석승
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.9-18
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    • 2021
  • 5G 통신은 높은 주파수 대역을 사용하는 밀리미터파 통신이다. 높은 주파수 특성으로 인해 전파의 직진성이 강해지므로, 넓은 범위를 서비스하기 위해서는 다수의 기지국을 기반으로 한 빔형성(beamforming) 기술이 요구된다. 빔형성 기술을 적용하기 위해서는 안테나에 입사되는 신호의 도래각(Angle-of-Arrival : AOA) 정보가 필요한데, 일반적으로 도래각은 고분해능 알고리즘인 MUSIC(: Multiple Signal Classification)이나 ESPRIT(: Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Technique)을 사용하여 추정된다. 빔형성 기술을 적용하기 위해 다양한 안테나 형태가 사용될 수 있지만, 일반적으로 단일 형상(사각, 원형, 육각)의 안테나 배열이 주로 사용되어 왔다. 본 논문에서는 다양한 주파수에 적합한, 기존의 단일 형상 배열 안테나가 아닌, 사각과 원형 배열이 혼합된 형상의 배열 안테나를 기반으로 한 송/수신 빔형성 시스템을 소개하고 성능을 평가한다. 제안된 혼합 형상 배열 안테나 기반의 빔형성 시스템에 대한 성능평가를 위해 다양한 시나리오를 바탕으로 컴퓨터 시뮬레이션을 실시한다.

대역 확산 신호를 위한 지연 시간 추정 알고리즘 (A Super-Resolution Time Delay Estimation Algorithm for Spread Spectrum Signals)

  • 신준호;명승일;장은영;박형래
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권2A호
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    • pp.119-127
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    • 2012
  • 본 논문에서는 대역 확산 (spread spectrum) 방식의 실시간 위치 추적 시스템 (RTLS: real-time locating system)을 위한 초 분해능 지연 시간 추정 (super-resolution time delay estimation) 알고리즘을 개발하고 다중 경로 환경에서 성능을 분석한다. 기존의 코릴레이션 방식은 주변에 장애물이 없는 line-of-sight (LOS) 환경에서는 비교적 정확한 지연 시간 추정이 가능하나 지연 시간의 차이가 한 칩 이내인 근접 다중 경로 환경에서는 성능이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 도래각 추정에 이용되는 MUSIC 알고리즘을 이용하여 근접 다중 경로 환경에서도 신호의 지연 시간을 추정할 수 있는 초 분해능 지연 시간 추정 알고리즘을 개발하고 이를 ISO/IEC 24730-2.1 RTLS 시스템에 적용하여 성능을 분석한다.

VANET 환경에서 자율적 자가추정(Self-Estimation) 통행시간정보 산출기법 개발 (Autonomous Self-Estimation of Vehicle Travel Times in VANET Environment)

  • 임희섭;오철;강경표
    • 대한교통학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.107-118
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    • 2010
  • 본 연구에서는 VANET환경을 기반으로 하여 통행시간정보를 자율적으로 자가추정하는 기법을 제안하였다. 최근 무선통신기술은 주행 중인 차량들 간의 통신이 가능한 수준으로 발전되었다. 교통분야에서는 무선통신 기술을 기반으로 하여 자료를 수집하고 정보를 생성하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 개별차량(Agent)을 기반으로 하여 자차(Subject Vehicle)에서 필요한 자료를 수집하고, 정보를 생성하는 시스템을 구상하였다. 개별차량 내에서 운전자에게 정보제공을 하기 위해 수행되는 과정을 자료수집, 정보생성, 정보제공 단계로 구분하였으며, 각 단계에서의 자료처리 과정을 제시하였다. 본 연구에서 제안한 통행시간 산출 방법론은 자차에서 수집된 자료를 이용하는 방법과 선행차량에서 수집된 자료를 이용하는 방법으로 구분되며, 두 방법론을 이용하여 추정한 통행시간을 통합하여 현장에 적용시 보다 정확한 정보를 제공할 수 있는 방법론을 제시하였다. 개별차량(Agent)기반 정보생성 방법론은 운전자가 필요로 하는 정보의 생성 및 제공을 개별적으로 수행하기 때문에 보다 운전자 중심적인 접근이 가능하다. 또한, 교통관제센터, RSE를 이용한 방법론 보다 정보의 생성 및 갱신이 자유롭기 때문에 교통상황의 급격한 변화에 대응하기 수월할 것으로 판단된다. 본 연구에서 제시한 자율적 자가추정 통행시간 산출방법론은 도래하는 유비쿼터스 교통시스템에서 보다 정확하고 교통상황의 변화에 신속한 대처가 가능한 통행시간 추정기법으로 활용 가능할 것으로 판단된다.

로터 영향 하에서의 DOA 추정 성능 개선을 위한 평균화 방법 (Averaging Methods for Enhancing the Performance of DOA Estimation Under the Rotor Effect)

  • 윤선희;오종찬;김준오;최상욱;안재민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37C권12호
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    • pp.1245-1255
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    • 2012
  • 전파 교란에 취약한 GNSS 시스템을 위하여 다양한 항재밍 알고리즘들이 존재하며, 배열 안테나를 이용한 방식이 가장 좋은 성능을 보인다. 그 중 재머의 위치를 파악하기 위한 DOA 추정 알고리즘의 역할이 매우 중요하다. 그러나 헬기의 경우 로터의 회전에 의해 정지 동체와 달리 진폭과 위상이 시간에 따라 변하는 무선 채널이 형성되어 기존 항재밍 알고리즘의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 로터 영향을 안테나 간 상관성에 따른 네 개의 시나리오로 모델링하였으며 로터 영향에 의해 DOA 추정 알고리즘의 성능이 저하되고 JNR에 관계없이 성능이 포화됨을 확인하였다. 이의 해결을 위해 평균화 방식을 이용하였을 때 추정 샘플의 누적 수가 많아질수록 성능이 향상되며 이동 평균 방식을 함께 이용할 경우 유사한 성능을 내면서도 필요한 메모리 수를 줄이고 DOA 추정 변동량이 완화됨을 확인하였다.

개선된 MES 방법을 이용한 신호의 도래각(DOA) 추정을 위한 배열안테나 (Antenna array for estimation of direction of arrival utilizing modified minimum eigenvalue searching)

  • 이현배;최승원
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권4호
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    • pp.164-173
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    • 1996
  • This paper presents an alternative technique for DOA (direction-of-arrival) estimation. For generating a weight vector orthogonal to the signal subspace, a modified version of MES (minimum eigenvalue searching ) method is introduced. The performance of the proposed technique is compared to that of the conventional ED (eigen decomposition) method in terms of angle resolution for a number of snapshots during agiven observation period as well as various SNR's. In addition, the superiority of the suggested technique is shown, by analyzing the required computational load of the proposed MES and conventional ED method. A novel procedure of simplifying the MES proposed in [1] is presented on that purpose. Another advnatage of the proposed technique is that it is performed independently of the detection of the number of signal components, which makes it possible to estimate the DOA's of clusters consisting of infinite number of inseparable signal components.

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자율이동로봇 이동음원 추적센서 개발을 위한 의사선형 도래각 추정기법 (Acoustic Source Tracker Based on Pseudo-Linear DOA Estimator for Autonomous Robots)

  • 임재일;나원상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1788-1789
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    • 2011
  • In order to develop a one-axis gimbaled acoustic source tracker for mobile robots, a pseudo-linear direction of arrival(DOA) estimator is proposed using a linear ultrasonic sensor array. Under the assumption that the sensor measurement errors are negligible, a linear measurement model is derived using the linear prediction relation of the received sinusoidal acoustic signals. Applying the Kalman filtering technique for this model, the linear recursive DOA estimator is designed. For its linear recursive filter structure, it is preferable for real-time implementation on a commercial DSP. Through the experiments, the effectiveness of the suggested method is demonstrated.

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신호원 위치의 편향성 및 센서 이동경로에 따른 선형 LSE 알고리즘 기반 신호원 위치 추정 성능 (Dependence of LOB-based Emitter Localization Performance on Bias of Emitter Location and Sensor Trajectory)

  • 이준호;조성우;김민철;진용기;이창훈
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.585-589
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    • 2009
  • In this paper, passive direction-finding localization of the emitter using noisy line-of-bearing (LOB) measurements is considered. The performance of the LOB-based emitter localization using linear LSE algorithm is given. The Dependence of the performance on bias of emitter location and sensor trajectory is illustrated using the numerical results.

선형 LSE 알고리즘을 이용한 신호원 위치 추정 성능 (Performance of LOB-based Emitter Localization Using Linear LSE Algorithms)

  • 이준호;김민철;조성우;김상원
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.36-40
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    • 2010
  • In this paper, the well-known LOB-based emitter localization using linear LSE algorithm is numerically implemented and the heuristic guidelines for the parameter values to achieve 1% RMS error are presented. In the simulation, we changed the total observation durations for LOB measurements, time interval between successive LOB measurements and sensor trajectories. The effects of the time interval of LOB measurements, the time duration of the LOB measurements and the angle of flight path arc on the performance are illustrated. The dependence of the performance on the various parameters is investigated and rule-of-thumbs for the parameter values corresponding to 1% RMS error are presented for each simulation condition.

도래각 추정 성능 향상을 위한 배열 안테나 보정 기법 (Antenna Array Compensation for Improved DOA Estimation)

  • 송희망;조성훈;이재은;정성희;신현출
    • 전기학회논문지
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    • 제64권5호
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    • pp.786-791
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    • 2015
  • This paper presents a signal processing method for calibrating an antenna array to solve the inaccuracy of Direction of Arrival(DOA). Using reference data quantifying amplitude and phase distortion levels for each angles, we compensate each radar array’s amplitude and phase distortion. The proposed method is applied to the Bartlett, Capon and MUSIC algorithms, Using 77 GHz Frequency Modulated Continuous Wave(FMCW) Long Range Radar(LRR) signal, we experimentally demonstrate the performance improvement after the proposed compensation.

가상확장 어레이를 이용한 공간스펙트럼의 분해능 향상 (Resolution Enhancement of Spatial Spectrum by a virtually Expanded Array)

  • 김영수;김영수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.1414-1419
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    • 2000
  • 본 논문에서는 임의 배열 안테나에 입사하는 다중 협대역 인코히런트 신호를 분리 추정하기 위한 분해능 향상 알고리즘을 제안한다. 도래각 추정 알고리즘의 분해능은 배열 안테나 개구면의 크기에 좌우되므로 분해능을 좋게 하기 위해서는 개구면을 크게 해야 한다. 그러나 실환경하에서 배열 안테나의 개구면 크기를 증기시키는 것은 비 실용적이므로 배열 안테나의 센서간격을 가상적으로 확장시킴으로서 개구면의 크기를 증가시키고 적절한 변환 행렬을 사용하여 이 가상 배열 안테나의 스티어링 행렬을 구하는 방안을 제시한다. 시뮬레이션을 통하여 비교분석한 결과 등간격 협대역 인코히런트 신호가 원형배열 안테나에 입사되었을 경우에 제안된 방법이 표준 MUSIC보다 뛰어난 분해성능을 보여주었다.

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