• 제목/요약/키워드: array antenna system

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배열 구조 바이스태틱 지대공 레이다의 이미징 기법 (Imaging Method for Array Structured Bistatic Ground-to-Air Radar)

  • 최상현;양동혁;송지민;양훈기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권8호
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    • pp.599-607
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    • 2018
  • 본 논문에서는 지상에 수신 레이다들이 배치된 바이스태틱(bistatic) 환경에서 SAR(synthetic aperture radar) 이미징(imaging) 기법을 적용하여 이동표적을 탐지 및 이미징할 수 있는 지대공 바이스태틱 레이다 시스템 및 이에 대한 구현 알고리즘을 제안한다. 제안 시스템이 기존 SAR 시스템과는 달리 수신 레이다들의 집합에 의해 안테나 개구면(aperture)을 합성하도록 하여 탐지 영역에 대한 조사(illumination)가 길 필요가 없으며, 또한 표적 영상 복원을 위해 평면파 근사화(planewave approxiamtion)에 기반한 SAR 폴라 포맷(polar format) 알고리즘을 적용함으로써 수신 레이다들이 공간상에서 균일하게 이격될 필요가 없음을 보인다. 인접 펄스 수신신호 처리를 통한 클러터 성분 제거 과정이 포함된 영상 복원 알고리즘을 유도하며, 시스템 구현과 관련된 영상 해상도 및 수신 레이다의 공간상 위치 불규칙성에 따른 보상 방법을 설명한다. 최종적으로 시뮬레이션을 통해 제안 시스템의 성능을 보인다.

협동 중계 시스템을 이용한 분산 Alamouti 시공간 블록 부호 (Distributed Alamouti Space Time Block Coding Based On Cooperative Relay System)

  • 송외;조계문;이문호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권9호
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    • pp.16-23
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    • 2009
  • 본 논문에서는 하나의 기지국, 세 개의 중계국, 하나의 수신국으로 이루어진 중계 기반 협동 시스템을 이용하는 새로운 분산 Alamouti 시공간 블록 부호화 기법을 제안하였다. 세 개의 중계국 중에서 선택한 두 개의 중계국과 통신이 이루어지도록 기지국은 두 개의 빔(beam)으로 구성된 array를 사용하는 개별적인 두 개의 안테나로 이루어졌다고 가정하였다. 첫 번째 시간 슬롯(slot) 동안, 기지국의 한 안테나로부터 전송된 개별적인 두 개의 신호가 하나의 중계국에 의하여 선택되고, 더해지고, 증폭되고, 수신국으로 보내진다. 이 전송 기법은 중계국과 수신국 사이의 채널에서 생성될 수 있는 새로운 분산 Alamouti 시공간 블록 부호를 나타낸다. 심벌의 등가 행렬 표현을 이용하여 처노프(Chernoff) 상계(upper bound) 쌍 오류 확률(PEP)의 관점에서 제안된 시공간 블록 부호의 성능을 분석하였다 또한, 수신 신호 성능 관점에서 기지국의 두 개의 안테나 사이의 전력 배분에 따라 결정되는 계수 $\alpha$의 효과를 평가하였다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 $\alpha$의 값이 $\frac{2}{3}$일 때에만 세 개의 중계국에서의 수신 신호가 같은 분산을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 수신국에서 더 나은 성능을 얻을 수 있었다. 이 분석 결과를 통하여 제안된 기법을 이용할 경우 기존의 기법에 비하여 중계국에서의 다이버시티 이득, PEP, 복잡성 관점에서 뛰어난 성능을 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

이동위성 관제용 위성 위치 탐지 알고리즘의 통계적 성능 분석 (The Statistical Performance Analysis of Satellite Tracking Algorithm for Mobile TT&C)

  • 이윤수;이병섭;정원찬
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.1352-1358
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    • 2007
  • 본 논문에서는 차세대 이동위성 관제 시스템에서 위성 방향을 탐지하는 알고리즘으로 제안된 MUSIC(Multiple Source Classification) 알고리즘의 통계적 특성에 대하여 서술하였다. 이동위성 관제 시스템에서 MUSIC 알고리즘을 위성 방향 탐지 알고리즘으로 채택할 경우, 이동 위성 관제 시스템 성능이 MUSIC의 위성 방향 탐지 성능에 종속될 수밖에 없다. 따라서 본 논문에서는 여러 가지 데이터 길이와 신호대 잡음비에 따른 MUSIC 알고리즘에 사용되는 파라미터의 통계적 특성을 조사하고 이러한 파라미터가 궁극적으로 위성 방향 탐지에 미치는 영향을 분석하였다.

시공간 빔포머를 사용한 DS-CDMA 시스템의 성능 해석 (Performance of DS-CDMA Using Space-Time Beamformers)

  • 김성곤;이성신;변건식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
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    • pp.167-171
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    • 2002
  • CDMA 시스템의 채널을 여러 사용자가 공유하면 수신기는 MAI 문제에 직면하고 또한 다중로 시나리오는 ISI를 유발한다. 두 요소는 원치 않는 성분이지만 완전히 예측할 수 없는 부가 잡음과는 다르게 이러한 요소의 시공간 구조는 이들을 추정하고 제거하는데 도움이 된다. 본 논문은 다중로를 가진 페이딩 채널에 대한 연구이며 채널 추정 부분과 수신 부분을 분리하였다. 추정 부분은 DOA와 TOA 같은 다중로 파라미터를 추정하고 수신 부분은 역상관 빔포머, 시공간 정합필터, Winer-Hopf 빔포머에 대하여 평가한다. 여러 가지 추정 기술과 빔포머의 평가를 이론치와 비교하여 시뮬레이션 하였다.

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CDMA 상향채널용 CGM-LMS 접목 적응빔형성 알고리듬에 관한 연구 (Study on CGM-LMS Hybrid Based Adaptive Beam Forming Algorithm for CDMA Uplink Channel)

  • 홍영진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권9C호
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    • pp.895-904
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    • 2007
  • 코드분할다중접속(CDMA)시스템의 역방향에서 사용할 수 있는 스마트안테나의 새로운 빔 형성 알고리듬을 제안하였다. 제안된 알고리듬은 적응 빔 형성을 위하여 Least Mean Square 알고리듬과 Conjugate Gradient 알고리듬을 직렬 연결한 것으로 차선의 웨이트벡터를 생성한다. 웨이트벡터의 갱신은 원하는 사용자 신호의 전력이 다른 신호 즉 간섭신호들의 전력보다 훨씬 크다는 가정 하에 수신기의 PN 상관기에 의한 역확산의 뒷단인 심벌 계층에서 이루어진다. 제안된 알고리듬은 웨이트 갱신을 위한 한 번의 과정에서 안테나 숫자의 다섯 배에 해당하는 O(5N)의 낮은 계산량을 요구한다. 제안된 알고리듬의 웨이트벡터가 평형상태에 도달했을 때의 출력 신호대간섭잡음비(SINR)가 수식으로 표현되었고 제안된 알고리듬에 의한 스마트안테나가 한 개의 안테나로 구성된 재래의 시스템보다 출력 SINR을 월등히 향상시키는 것이 모의실험에 의해 입증되었다. CGM-LMS 접목 알고리듬의 과도 상태에서의 웨이트벡터 수렴특성이 CGM 이나 LMS 알고리듬의 과도상태 수렴특성보다 우수하다는 것이 역시 모의실험에서 보여 졌고 빔 형성기 입력 신호대잡음비가 변화할 때의 BER 특성이 설명되었다.

레일레이 및 라이시안 페이딩 채널 환경 내의 시역전 펄스의 공간 특성 (Spatial Characteristics of Time-Reversal Pulse in Rayleigh and Ricean Fading Channels)

  • 유형하;고일석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.648-656
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    • 2009
  • 본 논문에서는 Rayleigh 및 Ricean 채널 환경 아래에서의 시역전 시스템의 펄스 특성을 해석적으로 분석한 후 이를 Monte Carlo simulation을 통하여 검증한다. 시역전 통신 방식은 시역전 어레이를 구성하는 안테나들이 송신단에서 보낸 신호를 받은 후 이를 시간 축에서 역전시켜서 데이터와 함께 보내는 통신 방식이다. 채널 특성 변화는 시간에 따라 아주 느리다고 가정하고 시역전 어레이를 구성하고 있는 안테나 사이의 공간이 충분히 크지 않아서 각 안테나에 도달하는 선호들 간에 상관도가 있는 경우를 고려한다. 두 페이딩 채널에서 시역전 펄스가 공간상 좁은 영역에 존재함을 보이고 또 이 펄스의 안정성이 안테나의 수에 비례함을 증명한다.

이동통신 기지국을 위한 적층된 원형 마이크로스트립 안테나 설계 (Design of Stacked Circular Microstrip Antenna for Mobile Communication Base Station)

  • 김남현;노광현;강영진
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권2호
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    • pp.83-90
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    • 2000
  • 본 논문에서는 이중공진 및 광대역, 고이득의 특성을 갖는 적층된 원형-디스크 마이크로스트립 1×4 배열 안테나를 차세대 이동통신인 IMT-2000시스템(상향링크: 1.885 GHz∼2.025 GHz, 하향링크: 2.11 GHz∼2.2 GHz)기지국에서 응용할 수 있도록 설계 제작 및 실험하였다. 실험결과 상향:l.885 GHz, 하향:2.178 GHz로 원하는 주파수대에서 정확히 이중 공진하고, 궤환 손실은 -30.19dB, -24.99dB로 나타났으며 VSWR은 각각 1.06, 1.43, 그리고 VSWR<2 에서의 대역폭 402 MHz, -3dB 빔 폭은 1.88 GHz에서( αE :16.8。, αH : 69。), 2.178 GHz에서(αE:15.2。, αH:51.5。)를 갖고, 이득은 사용 하고자 하는 주파수 전반에 거쳐 약 13.7 dBi∼15.21 dBi의 이득을 얻었다.

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W-대역 밀리미터파 탐색기용 광대역 모노펄스 비교기 설계 (A Design of Wideband Monopulse Comparator for W-Band mm-Wave Seeker Applications)

  • 김동연;임영준;정채현;박창현;남상욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.224-227
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    • 2016
  • 본 논문은 도파관 구조를 이용한 W-대역 밀리미터파 탐색기용 광대역 모노펄스 비교기 설계를 제안한다. 제안하는 구조의 핵심 아이디어는 $90^{\circ}$ 하이브리드에 자기보상 위상천이기를 결합하여 광대역 $180^{\circ}$ 하이브리드를 구현하는 것이다. 일반적인 위상천이기는 협대역 특성을 가지므로 다수의 위상천이기가 사용될 경우, 안테나를 포함한 전체 시스템의 운용 대역폭을 제한하는 단점이 있다. 제안하는 비교기는 광대역 특성을 가지는 자기보상 위상천이기를 사용하므로 이러한 문제를 완화시킬 수 있다. 설계된 비교기는 도파관 구조를 이용하여 손실 특성이 우수하다. 또한, 포트간 크기 및 위상 응답에서 광대역 특성을 보인다.

Simplex Downhill 최적화 기법을 기반으로 하는 간략화 된 DS/CDMA 역방향 링크 Rake Beamforming Method (A Low Complicate Reverse Rake Beamforming Algorithm Based On Simplex Downhill Optimization Method For DS/CDMA Communication)

  • 이상근;이윤현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권3A호
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    • pp.249-253
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    • 2006
  • 본 논문에서는 CDMA2000 역방향 링크에서 DS/CDMA 용 rake structure antenna away에 적용되는 새로운 방식의 simplex downhill 최적화 기법 빔포밍 알고리즘을 제안하고 있다. 본 논문에서 제안한 방법은 요구되는 신호(파일럿) 분산 행렬과 간섭 분산 행렬을 사용하고 있으며, 빔포밍 가중치들은 simplex downhill 최적화 알고리즘을 사용하여 최대 SINR 기준에 따라 만들어 졌다. 본 논문에서 제안한 구조는 기존의 적응 빔포밍 알고리즘보다 더 적은 계산량, 개선된 수렴 속도와 성능을 제공한다. Simplex downhill 방법은 최적화되기 위한 결정함수의 값만을 요구하기 때문에 최적화되거나 준최적화된 가중치 벡터를 찾기에 적합한 방식이다. 또한 rake beamformer 성능을 공간 채널모델에서의 여러종류 파라미터 값에 대하여 분석하였으며, 기존 방식의 rake 수신기와 제안된 방식을 동일한 수신 전력에서 비교 분석하였다.

차량용 레이더 시스템에서 주파수 영역의 도래각 추정 기법에 관한 연구 (The Study of DoA Estimation in Frequency Domain in Automotive Radar System)

  • 최정환;최지원;김성철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권1호
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    • pp.12-22
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    • 2016
  • 운전자의 편의와 안전을 위한 자율 주행 자동차 시스템으로 레이더 시스템이 활발히 연구가 진행되고 있다. 레이더 시스템은 전방 차량의 거리, 속도 그리고 각도를 추정한다. 도로 환경에 차량뿐만 아니라 인식해야 할 다양한 요소들이 다양해짐에 따라 고해상도 각도 추정 알고리즘이 적용되고 있다. 기존의 방식으로는 클러터들 사이에서 전방의 차량만의 각도를 추정하기 어렵고, 특히 같은 각도 상에 놓인 다른 차량들을 구분하기 힘들다. FMCW 레이더 시스템에서는 거리와 속도가 다른 차량들이 서로 다른 비트 주파수를 가지기 때문에, 비트 주파수에 기반하여 각도 추정을 할 수 있다면 효율적인 시스템을 구축할 수 있다. 본 논문에서는 MUSIC 알고리즘을 주파수 영역에서 적용하는 방법을 제시하고 적합성에 대한 분석을 한다.