• 제목/요약/키워드: Eigen-Beamforming

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적응형 배열 안테나를 위한 감소 차수 고유 공간 빔형성 알고리즘 (Reduced Rank Eigen-Space Beamforming for Adaptive Array Systems)

  • 현승헌;최승원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권4C호
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    • pp.336-341
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    • 2008
  • 본 논문에서는 신호의 반 파장 간격으로 안테나 소자를 배치한 빔형성 시스템에서 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 빔형성 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 수신 신호 공간을 스팬(span)하는 고유 벡터들을 이용하여 빔형성 한다. 본 논문에서는 채널 추정을 위한 최적의 고유 공간 차수를 정하기 위한 기준도 제안한다. 제안된 알고리즘을 적용한 빔형성 시스템은 기존의 빔형성 시스템과는 달리 각 퍼짐이 증가함에 따라 다이버시티 이득을 얻어 그 성능이 개선된다. 본 논문은 제안된 알고리즘의 설명과 함께 다양한 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 제안 알고리즘의 성능 분석을 제공한다.

하향 링크 셀룰러 시스템의 Eigen-Beamforming 전송을 위한 적응적 인접 셀 간섭 완화 방법 (An Adaptive Adjacent Cell Interference Mitigation Method for Eigen-Beamforming Transmission in Downlink Cellular Systems)

  • 장재원;김세진;김재원;성원진
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.248-256
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    • 2009
  • MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템에서 EB(Eigen-Beamforming)는 MIMO 채 널의 특이 값 분해(Singular Value Decomposition: SVD)를 통하여 수신기의 유효 신호 대 잡음비(Signal-to-Interference Plus Noise Ratio: SI-NR)를 최대화하는 빔을 형성하는 방법으로써 널리 활용되고 있으나, 인접 셀 간섭 신호의 영향으로 셀 경계에 위치한 단말기의 신호 검출 성능은 급격히 열화되고 전송 효율은 감소하게 된다. 본 논문에서는 EB 전송을 활용하는 경우, 적응적 인접 셀 간섭 완화 방안을 제시하고 그 수신 성능을 평가한다. 특히, EB 전송을 이용하여 기지국예서 전송된 신호를 단말기가 수신할 때, 최대의 유효 신호 대 간섭 잡음비를 얻기 위한 OC(Optimum Combining) 및 MMSE-ISD(Minimum Mean-Squared Error for Intercell Spatial Demultiplexing)를 적응적으로 사용하기 위한 기준을 제시하고 유효 신호 대 간섭 잡음비 및 전송 용량 측면의 수신 성능을 분석한다. 제안하는 적응적 수신 방식은 수신 빔포밍 벡터만을 사용하는 기존의 EB 수신 방식 대비 평균 전송 용량 측면에서 향상된 성능을 보이며, 셀 경계 지역에 단말기가 위치할 경우 최대 2 bps/Hz 성능 개선을 가져온다.

MIMO-STBC를 위한 송수신 고유빔 형성기를 이용한 블록순 계층적 검파기 (Block-Ordered Layered Detector for MIMO-STBC Combined with Transmit and Receive Eigen-Beamformers)

  • 이원철;김홍철
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권10호
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    • pp.17-26
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    • 2004
  • 본 논문에서는 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 시스템을 위한 JBSTBC (Joint Beamforming Space-Time Block Code) 기법에 대해 소개한다 제안된 기법은 부스트림간 간섭등의 열악한 페이딩 상관이 존재하는 경우에 공간 다이버시티 이득을 높이기 위해 블록순 계층적 검파기(block-ordered layered detector)와 함께 송수신 고유빔 형성기법을 적용하였다. 본 논문에서는 제안된 JBSTBC 기법의 성능을 분석하기 위하여 여러 경우의 채널 환경에서 모의실험을 수행하였으며, 이러한 영향을 분명히 하기 위해 자세한 수식적인 유도를 수행하였다.

TEBS Technique with Using STBC for MISO Systems

  • Kim, Hong-Cheol;Park, Jae-Hyung;Lee, Won-Cheol
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제21권3E호
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    • pp.140-145
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    • 2002
  • This paper introduces the downlink Eigen-beamformer with Space-Time Block Code (STBC)[1,2] employed on the MISO (Multiple Input Multiple Output) systems. The proposed scheme is acquired both transmit diversity gain from STBC and beamforming gain from Eigen-beamformer. In general, it is well described that the diversity gain be maximized when channel parameters associated to fingers are mutually independent. Major role of utilizing Eigen-beamformer is to enforce channel parameters being uncorrelated. According to this, the proposed STBC combined with Eigen-beamformer on the downlink significantly improves its performance under the spatially correlated channel. Simulation results are accomplished under three distinct channels conditioned with varying the degree of their correlations. The result indicates that our proposed scheme is good performance in spatially correlated channel.

Transmit Eigen-Beamformer with Space-Time Block Code for MISO Wireless Communication Systems

  • Kim, Hong-Cheol;Park, jae-Hyung;Yoan Shin;Lee, Won-Cheol
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
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    • pp.1932-1935
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    • 2002
  • This paper introduces the downlink Eigen-beamformer with Space-Time Block Code (STBC) 〔1,2〕employed on the MISO (Multiple Input Multiple Output) systems. The proposed scheme is acquired both transmit diversity gain from STBC and beamforming gain from Eigen-beamformer. In general, it is well described that the diversity gain be maximized when channel parameters associated to fingers are mutually independent. Major role f utilizing Eigen-beamformer is to enforce channel parameters being uncorrelated. According to this, the proposed STBC combined with Eigen-beamformer on the downlink significantly improves its performance under the spatially correlated channel. Simulation results are accomplished under three distinct channel conditioned with varying the degree of their correlations. The result indicates hat our proposed scheme is good performance in spatially correlated channel.

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다중 안테나를 사용하는 인지무선 시스템에서 가중치 precoder를 통한 간섭 제거 기법 (The Interference Nulling using Weighted Precoding in the MIMO Cognitive Radio System)

  • 이선영;손성환;장성진;김재명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권8A호
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    • pp.768-776
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    • 2010
  • 본 논문에서는 다중 안테나를 사용하는 인지무선 시스템과 허가된 사용자(주사용자)가 공존하는 환경을 고려한다. 여기에서 부사용자 송신기는 직교 시공간 부호(OSTBC)를 사용하고 수신기는 Maximum Likelihood(ML) 검출 방식을 사용한다. Flat 페이딩 채널에서 ML 검출기를 사용할 경우, 최적의 precoder는 고유 빔포밍 방법이다. 본 논문에서는 벡터의 유사성에 기반한 가중치를 적용하여 간섭을 최소화하는 선형 precoding 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 알고리즘이 기존의 ZF(Zero-forcing) 빔포밍보다 최소 2~8dB 우수한 간섭억압 능력을 보여 우수한 SER 성능과 최대 8bps/Hz의 Capacity 증가를 보이는 것으로 나타났다.

Block-Ordered Layered Detector for MIMO-STBC Using Joint Eigen-Beamformers and Ad-Hoc Power Discrimination Scheme

  • Lee Won-Cheol
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제8권3호
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    • pp.275-285
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    • 2006
  • Suitable for multi-input multi-output (MIMO) communications, the joint beamforming space-time block coding (JBSTBC) scheme is proposed for high-speed downlink transmission. The major functionality of the scheme entails space-time block encoder and joint transmit and receive eigen-beamformer (EBF) incorporating with block-ordered layered decoder (BOLD), and its operating principle is described in this paper. Within these functionalities, the joint EBFs will be utilized for decorrelating fading channels to cause an enhancement in the spatial diversity gain. Furthermore, to fortify the capability of layered successive interference cancellation (LSIC) in block-ordered layered decoding process, this paper will develop a simple ad-hoc transmit power discrimination scheme (TPDS) based on a particular power discrimination function (PDF). To confirm the superior behavior of the proposed JBSTBC scheme employing ad-hoc TPDS, computer simulations will be conducted under various channel conditions with the provision of detailed mathematical derivations for clarifying its functionality.

MUSIC 스펙트럼을 이용한 잡음환경에서의 목표 신호 구간 검출 (Target signal detection using MUSIC spectrum in noise environments)

  • 박상준;정상배
    • 말소리와 음성과학
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    • 제4권3호
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    • pp.103-110
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    • 2012
  • In this paper, a target signal detection method using multiple signal classification (MUSIC) algorithm is proposed. The MUSIC algorithm is a subspace-based direction of arrival (DOA) estimation method. Using the inverse of the eigenvalue-weighted eigen spectra, the algorithm detects the DOAs of multiple sources. To apply the algorithm in target signal detection for GSC-based beamforming, we utilize its spectral response for the DOA of the target source in noisy conditions. The performance of the proposed target signal detection method is compared with those of the normalized cross-correlation (NCC), the fixed beamforming, and the power ratio method. Experimental results show that the proposed algorithm significantly outperforms the conventional ones in receiver operating characteristics (ROC) curves.

고유 공간 빔형성 알고리즘을 이용한 AT-DMB 수신 방법 (AT-DMB Reception Method with Eigen-space Beamforming Algorithm)

  • 이재홍;최승원
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.122-132
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    • 2010
  • 고전송률 지상파 디지털멀티미디어 방송 즉 Advanced T-DMB 방송 (이하 AT-DMB)은 기존 T-DMB와 역호환성을 유지하면서 전송률을 최대 2 배로 높이기 위한 방법의 하나로 개발 되고 있다. AT-DMB 시스템은 T-DMB의 DQPSK 변조신호에 새로운 변조가 적용된 신호를 중첩하는 계층변조를 적용 한다. AT-DMB의 계층변조에는 새로 추가하는 향상 계층신호로 이동성에 강한 BPSK 신호를 더하는 B 모드와 보다 많은 데이터 전송을 위한 QPSK 신호를 더하는 Q 모드가 있다. T-DMB와 역호환성 유지 및 방송권역 축소를 최소화하기 위해 향상 계층의 신호를 작게 유지 해야 한다. 이 때문에 새로 추가된 향상계층 신호는 전송채널에 존재하는 페이딩에 의해 쉽게 왜곡될 수 있다. 이를 위해 향상 계층의 신호에는 기존의 길쌈 부호 보다 에러 정정 능력이 뛰어난 터보 부호를 채용하고 있다. 그러나 AT-DMB의 경우 기본계층과 향상계층 사이에 존재하는 QEF(quasi error free) SNR(signal to noise ratio) 차이로 인해 방송권역에 차이가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 별도의 송신 출력의 증가 없이 AT-DMB 신호를 안정적으로 수신할 수 있는 빔형성 이득과 다이버시티 이득을 동시에 얻을 수 있는 고유 공간 빔형성 기법을 적용한 AT-DMB 수신 방법을 제안한다. 제안한 고유 공간 빔형성 기법이 적용된 AT-DMB 수신 방법에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하였고 그 적용성을 제시하였다.

Analysis of Downlink Wideband DS-CDMA Systems with Smart Antenna for Different Spreading Bandwidths in Wideband Multipath Channel

  • Jeon Jun-Soo;Kim Cheol-Sung
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제4권4호
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    • pp.183-189
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    • 2004
  • In this paper, the Eigen-RAKE receiver in wideband direct sequence code-division multiple access(DS-CDMA) systems with downlink smart antenna is analyzed for different spreading bandwidths(1.25 MHz, 5 MHz, 10 MHz) and different channel environments(macro, micro). The realistic spatio-temporal wideband multipath channel is assumed, one of which is standardized multiple-input single-output(MISO) radio channel model for WCDMA link-level simulations proposed by $3^{rd}$ generation partnership project(3GPP) contributions. We assumed spatial scattering phenomenon in which many unresolvable path signals within a limited range of spatial angle simultaneously contribute to the signals received at the receiver. Several multipaths within one chip are distinguished into each one and the first multipath components are selected as the desired signal and the others are considered self-interference. Downlink DS-CDMA system with eigenbeamformer using wider bandwidth present better performance than that using narrow bandwidth system by employing Eigen-RAKE receiver of many number of branches. It is shown that the downlink eigenbeamformer is more effective in typical urban macro cellular environments when using Eigen-RAKE receiver.