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[국내논문] 하이브리드 디지털 RDA 시스템의 설계와 평가
Design and Evaluation of Hybrid Digital Retrodirective Array Antenna System 원문보기

한국통신학회논문지. The journal of Korea Information and Communications Society. 무선통신, v.39A no.5, 2014년, pp.251 - 257  

박해규 (Department of Electronic Engineering, Chungbuk National University) ,  유흥균 (Department of Electronic Engineering, Chungbuk National University)

초록
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디지털 RDA 시스템은 입사된 신호의 방향으로 신호를 전송 하는 시스템이다. 디지털 RDA 시스템은 멀티패스 환경에서 신호가 동시에 수신될 경우 각 경로 신호의 벡터합의 형태로 수신되기 때문에 수신신호를 경로 별로 분리하지 못하는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 하이브리드 디지털 RDA 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 2가지 모드로 동작하게 된다. 하나는 디지털 RDA 모드. 두번째는 디지털 빔포밍 모드이다. 디지털 RDA 모드는 멀티패스의 영향이 적을 경우에 적용되게 되고 멀티패스의 영향이 큰 상황에서는 디지털 빔포밍 모드가 동작하게 된다. 디지털 빔포밍 모드로 동작하게 될 경우에 우리는 MUSIC 알고리즘을 통해서 신호의 입사 방향에서 최적의 경로를 찾고 최적의 경로를 통해서 통신을 하게 된다. 제안된 시스템을 통해서 우리는 멀티패스 환경에서 디지털 RDA가 가지게 되는 단점을 보완할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Digital RDA system is retransmit into the opposite direction of the incident signals. Digital RDA system have a disadventage that this system do not signal classification in multipath environment. because multipath signal is shown as vector sum of multipath signal, digital RDA system required comple...

주제어

#Digital RDA   #Digital beamforming   #MUSIC algorithm   #Resolution  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 디지털 RDA는 멀티패스 환경에서 여러 방향에서 신호가 입사될 경우 신호의 방향이 벡터합의 방향으로 추정되는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 강한 멀티패스 환경에서 MUSIC 알고리즘을 사용한 디지털 빔포밍을 적용하고 약한 멀티패스 환경에서는디지털 RDA 시스템을 적용하여 각 시스템의 장점을 취합한 하이브리드 디지털 RDA 시스템을 제안한다.
  • 본 논문에서는 디지털 RDA가 멀티패스 환경에서 신호의 방향이 벡터합의 형태로 추정되기 때문에 정확한 신호의 입사 방향 추정을 하지 못하는 문제점을 보완하기 위해서 하이브리드 디지털 RDA 시스템을 제안하였다. 제확하지 않기 때문에 수신안된 시스템은 멀티패스 상황에 따라서 2가지 모드로 동작하게 된다.
  • 본 논문에서는 디지털 RDA에 MUSIC 알고리즘이 결합된 하이브리드 디지털 RDA 시스템을 제안한다. 디지털 RDA는 MUSIC 알고리즘에 비해 계산 복잡도가 낮은 장점을 가지고 있다.

가설 설정

  • 변조 방식은 QPSK를 사용하였으며 시뮬레이션 환경은 그림 5의 경우를 고려하였다. 그림5의 block1의 신호 감쇄율이 block2의 감쇄율 보다 큰 경우를 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Retro Directive Antenna 시스템이란? Retro Directive Antenna(RDA) 시스템은 신호의 입사방향을 위상공액을 통해서 입사된 방향으로 신호를 전송 시켜주는 기술이다. 지금까지 아날로그 RDA 에 관한 연구는 꾸준히 진행되어 왔다[1-2].
디지털 RDA는 어떤 단점을 가지고 있는가? 디지털 RDA는 MUSIC 알고리즘에 비해 계산 복잡도가 낮은 장점을 가지고 있다. 하지만 멀티패스와 같은 다중 신호가 동시에 수신될 경우 신호를 분리해 내지 못하는 단점을 가지고 있다. 디지털 빔포밍의 경우 디지털 RDA에 비해 계산 복잡도는 높지만 다중 신호를 수신할 경우에 신호를 경로별로 분리해 낼 수 있는 장점이 있다.
아날로그 RDA 시스템의 장점은? 지금까지 아날로그 RDA 에 관한 연구는 꾸준히 진행되어 왔다[1-2]. 아날로그 RDA 시스템의 경우, 멀티패스 환경에서 다수의 신호가 수신되더라도 간단한 회로의 구성으로 모든 신호를 위상공액 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 우리는 아날로그 RDA를 디지털 신호로 처리하는 디지털 RDA에 대한 연구를 진행하였다[3].
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참고문헌 (9)

  1. C. Pon, "Retrodirective array using the heterodyne technique," IEEE Trans. Antennas & Propagat., vol. 12, no. 2, pp 176-180, Mar. 1964. 

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  2. J. Sun, "A bandpass sampling retrodirective antenna array for time division duplex communications," M.A.Sc. Thesis, Dalhousie University, Halifax, NS, Canada, 2007. 

  3. J. Bok, S. H. Lee, D. J. Shin, and H.-G. Ryu, "Analysis of Performance of Digital Retrodirective Antenna Technology in High-Speed Rail," J. KIEES, vol. 23, no. 11, pp. 1264-1271, Nov. 2012. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. J. Sun, X. Zeng, and Z. Chen, "A direct RF-undersampling retrodirective array system," in Proc. IEEE RWS, pp. 631-634, Jan. 2008. 

  5. J. Wang, Y. Zhao, and Z. Wang, "A MUSIC like DOA estimation method for signals with low SNR," Millimeter Waves, GSMM, pp. 321-324, Nanjing, Apr. 2008. 

  6. R. Y. Miyamoto and T. Itoh, "Retrodirective arrays for wireless communications," IEEE Microwave Mag., vol. 3, no. 1, pp. 71-79, 2002. 

  7. J. Sun, X. Zeng, and Z. Chen, "A direct RF-undersampling retrodirective array system," in Proc. IEEE RWS, pp. 631-634, Jan. 2008. 

  8. R. Y. Miyamoto, Y. Qian, and T. Itoh, "A reconfigurable active retrodirective/direct conversion receiver array for wireless sensor systems," in IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig., Phoenix, AZ, vol. 2, pp. 1119-1122, May 2001. 

  9. E. D. Sharp and M. Diab, "Van atta reflector array," IRE Trans. Antennas and Propagation, vol. 8, no. 4, pp. 436-438, Jul. 1960. 

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