• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권5호
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• pp.115-122
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• 2011

조향벡터(steering vector)에 에러가 있으면 적응 어레이(adaptive array)는 심한 성능저하를 겪게 된다. 이러한 에러로 인한 성능저하를 개선하기위해 DCRCB(doubly constrained robust Capon beamformer)에서는 벡터 norm 제한아래 구체 불확실 집합(spherical uncertainty set) 내의 벡터 중 출력전력을 최대로 하는 벡터를 조향벡터(steering vector)로 사용한다. 좋은 성능 개선을 위해서 불확실 집합의 반경, 즉 불확실 한계를 적절히 설정해야 하는 문제가 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 반복탐색을 통해 조향벡터를 구하는 방식을 제안한다. 기존의 알려진 반복탐색 방식에서는 반복 종료를 위해 어떤 기준값을 결정해야 하는데, 이에 따른 어려움이 있다. 제안방식에서는 추정된 벡터와 신호부공간 거리가 더 이상 작아 지지 않으면 반복을 종료하며, 값 설정과 관련된 어떤 어려움도 없다. 시뮬레이션 결과에 따르면, 제안방식은 기존반복방식 그리고 최적의 불확실 한계로 설정된 표준 DCRCB 보다도 우수한 성능을 보여준다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제9권2호
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• pp.59-63
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• 2020

The antenna arrays are known to be effective for GPS anti-jamming and the performance can be improved further if a dual-polarized antenna array is used. However, when the Minimum Variance Distortionless Response (MVDR) beamformer is used as a signal processing algorithm for the dual-polarized antenna array, the anti-jamming performance can degrade in the presence of errors in the steering vector that is a key factor of the MVDR beamformer. Therefore, in this paper, the effect of the steering vector error on the anti-jamming performance of the dual-polarized antenna array is analyzed by simulations and the result is compared to that of the single-polarized antenna array.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권4A호
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• pp.269-277
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• 2012

원하는 신호의 어레이 응답벡터와 조향벡터사이에 불일치가 있다면 적응 어레이는 원하는 신호와 간섭신호를 동시에 감쇠하기 때문에 심한 성능저하를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 조향벡터에 도래각 에러뿐만 아니라 랜덤에러가 있을 때 이에 대처하는 강인한 적응 어레이 기법을 제시한다. 제시된 기법에서는 상관행렬로부터 SIS(signal-plus-interference subspace) 부공간을 구한 후, ULA(uniform linear array) 구조를 이용하여 원하는 신호의 방향벡터 영향을 가능한 줄이면서 간섭 부공간을 추출하고 이에 직교하도록 가중벡터를 구하여 조향벡터 에러에 대한 강인성을 얻는다. 제안된 방식은 DCRCB(doubly constrained robust Capon beamformer) 등 기존방식보다 우수한 SINR(signal-to-interference plus noise ratio) 성능을 가짐을 시뮬레이션 결과는 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권9호
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• pp.519-527
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• 2014

적응 어레이는 조향벡터를 이용하여 조향벡터 방향의 신호는 보호하면서 간섭신호를 제거한다. 조향벡터에 에러가 있으면 원하는 신호도 감쇠되어 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio) 성능 저하를 가져온다. 본 논문에서는 원하는 신호의 도래범위를 이용하여 조향벡터 에러에 강인한 적응 빔 형성 기법을 제시한다. 제시된 기법에서는 도래범위에서 어레이 응답벡터에 관한 상관행렬을 적분을 통해 구하고, 이 상관행렬의 고유벡터 일부를 이용하여 조향벡터를 구하기 위한 최소화 문제를 정의한다. 이 최소화 문제를 컨벡스 최적화(convex optimization)의 일종인 SDP(semidefinite program) 문제로 완화하여 효과적으로 해결한다. 시뮬레이션 결과에 따르면, 제안방식은 기존의 강인한 빔 형성 방식인 ORM(outside-range-based method), USM(uncertainty-based method)보다 우수한 SINR 성능을 나타낸다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권9호
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• pp.148-156
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• 2014

MVDR(minimum variance distortionless response) 적응 어레이에서 조향벡터(steering vector)에 에러가 있으면 원하는 신호(desired signal)도 감쇠되어 성능이 심하게 저하될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 에러에 대응할 수 있는 계산이 간편한 기법을 제안한다. 제안한 방법에서는 DCB(doubly constrained beamforming) 원리에 기초한 최소화 문제의 해 벡터를 구하고, 이벡터를 부공간에 투사하여 새로운 조향벡터로 사용한다. 최소화 문제의 해결과 부공간 투사에 필요한 주 고유쌍(principal eigenpairs)은 PASTd(projection approximation subspace tracking with deflation)를 변형한 MPASTd(modified PASTd)에 의거하여 직접 상관행렬(correlation matrix)을 추정함이 없이 수신 데이터로부터 구해진다. 그리고 고유쌍 계산에 있어, 기존에 알려진 MPASTd를 개선해서 계산량을 절감하면서 효과적으로 구하는 방법을 제시한다. 제안한 적응어레이 기법은 상관행렬을 추정하고 이를 고유분해(eigendecomposition)하는 기존방식보다 계산량을 크게 줄이고 우수한 성능을 가질 수 있다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제14권1E호
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• pp.65-72
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• 1995

어레이 계수나 센서 위치에 일어나는 불규칙 오류가 선형조건이 주어진 센서어레이의 성능에 미치는 영향을 계수 벡터 공간에서 분석한다. 불규칙 오류에 의하여 최적계수 벡터와 방해신호 방향의 벡터사이에 비직교성이 존재한다는 것이 발견되었다. 이비직교성을 보상함으로써 영저화 성능을 개선하는 방법이 제안되었다. 컴퓨터 실험결과를 제시하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권4호
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• pp.10-15
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• 2017

무선 주파수 에너지 전송에 있어 최적의 전처리 기법으로 알려진 전-디지털 에너지 빔포밍은 벡터 양자화를 사용하므로 채널 피드백 부담이 크다. 이러한 피드백 부담을 줄이기 위해 스칼라 양자화를 사용해 채널을 피드백하는 빔 조향 기반의 에너지 전송 기술을 고려할 수 있다. 현재까지의 빔 조향 기반의 에너지 전송 기술에 대한 연구는 특수한 채널 환경 및 기지국이 채널 정보를 완벽히 알고 있는 상황에서 진행되었다. 본 논문에서는 현실성을 반영한 채널 모델을 사용하고 채널 추정 오차가 있는 환경에서 빔 조향 기법을 전-디지털 에너지 빔포밍과 비교하여 성능을 분석하였다. 모의실험을 통해 채널 환경, 기지국과 단말의 안테나 수 및 상호 간의 거리, 그리고 채널 추정 오차에 따른 성능을 확인하고 그 원인을 분석한다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권9호
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• pp.155-163
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• 2012

기하학적 오차와 전기적 오차는 배열센서 시스템의 성능을 심각하게 저하할 수 있다. 이러한 문제를 완화시키기 위해 다양한 보정 기술이 개발되었다. 본 논문에서는 배열센서의 위치오차, 이득오차, 위상오차를 보상하는 두 가지 기술을 비교하였다. 그 중 하나의 방법은 1차 테일러급수 전개를 통해 배열센서의 명목상 값으로부터 실제 조향 벡터를 예측한 후 MUSIC 알고리즘의 null 특성을 이용하여 형성되는 몇 가지 식을 이용하여 센서의 실제 위치, 이득, 위상을 추정한다. 또 다른 하나의 방법은 기준신호원의 공분산 행렬을 이용하여 이러한 오차들을 예측한다. 시뮬레이션을 통해 두 가지 보정기술 모두 성공적으로 오차를 보정하였고, 10dB~50dB SNR 범위에서 Fistas and Manikas의 알고리즘이 Ng and Lie의 알고리즘 보다 노이즈에 더 강건하다는 것을 증명하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권6호
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• pp.162-170
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• 2010

원하는 신호의 도래방향에 관한 정보를 이용하여 적응 어레이는 이 방향으로 빔 이득을 유지하면서 간섭신호를 제거한다. 신호 부공간에서 가중벡터를 조정하면 전체 공간에서 조정하는 방식에 비해 빠른 수렴속도를 가지며, 도래각 정보에서의 에러에 강인한 특성을 가진다. 그러나 공분산 행렬의 고유분해가 필요하고 이에 따른 계산이 복잡하다. 본 논문에서는 PASTd(projection approximation subspace tracking with deflation) 방식에 기초하여 계산이 간단한 신호 부공간에 기초한 적응어레이를 제시한다. 제시된 방식은 고유벡터가 직교하도록 원래의 PASTd를 변형해서 사용하고 있고, 직접 고유분해하는 방식과 동일한 성능을 가지면서 계산량을 크게 감소시킬 수 있다. 또한 신호 부공간 어레이의 SINR(signal-to-interference plus noise ratio)성능을 이론적으로 분석하여, 이의 동작특성을 고찰하였다.