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USRP를 이용한 1.75 GHz 대역 LTE 신호 방향 탐지 실험
김한빛(Hanvit Kim),방지훈(Jihoon Bang),정현진(Hyeonjin Chung),서형욱(Hyeongwook Seo),최재훈(Jaehoon Choi),김선우(Sunwoo Kim) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.11
본 논문은 MUSIC(multiple signal classification) 알고리즘을 기반으로한 단말의 방향 탐지 실험 결과를 제시한다. 실험을 위한 수신단 테스트베드는 4개의 안테나로 이루어진 선형 배열 안테나와 수신용 USRP 2대, 레퍼런스 신호 송신용 USRP 1대로 구성된다. 테스트베드를 통해 구현한 MUSIC 알고리즘을 이용하여 단말이 송출하는 신호의 방향 탐지 실험을 진행한다. 실내 환경에서 단말과 수신단 테스트베드 사이의 이격거리를 2.5m로 일정하게 유지한 상태로 위치를 고정시킨 후 Linux 기반 플랫폼의 GNU Radio를 통해 도래각 추정 데이터를 수집한다. 본 논문은 3개의 다른 각도에서 측정된 도래각 추정 실험 결과를 바탕으로 단말 LTE Uplink 신호를 이용한 MUSIC 알고리즘의 방향 탐지 성능을 분석한다.
백승우(Seungwoo Baek),방지훈(Jihoon Bang),최재훈(Jaehoon Choi),김선우(Sunwoo Kim) 한국통신학회 2022 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2
본 논문에서는 실내와 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신에 사용 가능한 영상처리 기반 빔포밍 시스템을 제안하고 성능을 검증하였다. YOLOv5(You Only Look Once) 기법을 통해 RGB 카메라만으로 사용자의 위치를 추정하는 방법을 제시하며, 기지국이 빔포밍의 방위각과 고각을 결정하도록 설계하였다. 수신부 안테나의 길이를 알고 있다는 가정 하에 초점 거리와 카메라의 이미지 센서에 맺힌 상의 길이에 대한 비례 관계를 이용하여 사용자와의 거리와 위치를 추정하였으며, 이를 통하여 평균 거리 오차 9.2 mm, y축 추정 오차 0.6 mm, z축 추정 오차 39 mm를 달성하였다. 측위 결과를 바탕으로 28.5 GHz의 중심 주파수와 800 MHz의 대역폭을 가지는 통신 시스템을 구현하여 기지국에서 정면으로만 조향한 경우와 비교하여 평균 184 Mbps의 데이터 처리량을 향상하였으며, 수신부 빔포밍을 추가로 적용할 경우 빔포밍을 수행하지 않는 경우와 비교하여 평균 700 Mbps의 데이터 처리량을 향상할 수 있음을 실험적으로 검증하였다.
USRP 기반 테스트베드 구성에 따른 위상 오차 Calibration 성능 분석
김한빛(Hanvit Kim),방지훈(Jihoon Bang),최재훈(Jaehoon Choi),김선우(Sunwoo Kim) 한국통신학회 2022 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2
본 논문은 USRP와 배열 안테나를 이용한 테스트베드 구성 및 환경에 따른 calibration 성능에 대한 실험 과정 및 결과를 제시한다. 실험을 위한 테스트베드는 calibration을 진행하는 방법에 따라 유선과 무선의 2가지 구조를 가지며, USRP 내부의 각 RF 채널 간 위상 오차를 보정하기 위해 기준 신호를 이용한다. 송신용 USRP를 통해 기준 신호를 송신한 이후 Linux 기반 플랫폼의 GNU Radio를 이용해 수신용 USRP 내부의 RF 채널간 위상 오차를 보정하고 각 채널의 파형을 통해 calibration의 결과를 확인한다. 실험을 통해 유선 calibration이 무선 calibration에 비해 높은 위상 오차 보정 성능을 가지는 것을 확인하였다.
USRP 기반 배열 안테나 테스트베드를 이용한 5.8 GHz 대역 MUSIC 실험
김한빛(Hanvit Kim),서형욱(Hyeongwook Seo),정현진(Hyeonjin Chung),방지훈(Jihoon Bang),최재훈(Jaehoon Choi),김선우(Sunwoo Kim) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6
본 논문은 배열 안테나 신호처리 기법인 MUSIC(multiple signal classification) 알고리즘을 기반으로한 방향 탐지 실험 결과를 제시한다. 실험을 위해 4개의 안테나로 이루어진 선형 배열 안테나와 송수신용 USRP 2대로 5.8 GHz 방향탐지 테스트베드를 구성하였다. 본 논문에서는 테스트베드를 통해 MUSIC 알고리즘을 직접 구현하고 실제 환경에서의 성능을 분석한다. 거리를 일정하게 유지한 상태로 송신단과 수신단의 위치를 미리 고정시킨 후 GNU Radio를 통해 들어오는 실시간 데이터를 수집한다. 이와 같은 설정을 유지한 채 좌우 폭이 넓은 실내공간, 좌우 폭이 좁은 실내복도 환경, 실외 공간에서의 실험을 진행한다. 본 논문은 3개의 다른 실험 환경에 따른 MUSIC 알고리즘의 방향 탐지 성능을 분석한다.