공간적 상관도가 존재하는 채널에 강인한 다중안테나 선택 및 스위칭 시스템

심세준,박승일,이학주,이충용 대한전자공학회 2004 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.41 No.7

본 논문에서는 공간 다중화 방식과 다중안테나 다이버시티 기법에 대한 안테나 선택 및 스위칭 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은, 공간적 상관도가 존재하는 채널에서, 안테나 선택을 통해 공간적 상관도를 극복하고 다이버시티와 공간다중화의 스위칭을 통해서 시스템의 오차확률을 개선시킨다. 즉, 제안된 시스템은, 4×2 안테나 환경에서 2개의 전송 안테나를 선택하고, STTD와 BLAST를 순시 채널 정보에 따라 비교하여, 안테나를 선택하고 두 기법을 스위칭 하는 시스템을 제안한다. 모의 실험을 통해, 제안한 안테나 선택 및 스위칭 기법이 2×2 시스템에서 안테나 스위칭 기법보다 낮은 상관도에서 약 2.3㏈, 높은 상관도에서 약 3㏈의 성능 향상이 있음을 확인할 수 있다. This paper proposes an antenna selection and switching system between spatial multiplexing and diversity techniques. The proposed system overcomes spatial correlation by using antenna selection method and improve bit error performance with switching encoding nudes between a spatial multipexing encoder and a diversity encoder. Therefore, in a 4 transmit and 2 receive antenna system first, the proposed system selects 2 transmit antennas, and next, switches encoding modes between Space-Time Transmit Diversity and BLAST according to instantaneous channel information. Computer simulations showed that the proposed system improves about 2 or 3 ㏈ SNR in low correlated channel and about 3 ㏈ SNR in highly correlated channel rather than a 2 by 2 antenna switching system.

빔과 실린더의 지지조건에 따른 마찰 접촉면 거동

심세준(S. J. Shim),김재형(J. H. Kim),장용훈(Y. H. Jang) 한국트라이볼로지학회 2017 한국트라이볼로지학회 학술대회 Vol.2017 No.10

초음속으로 미끄러지는 탄성동역학 문제

심세준(S. J. Shim),장용훈(Y. H. Jang) 한국트라이볼로지학회 2018 한국트라이볼로지학회 학술대회 Vol.2018 No.4

간섭 신호 제거를 위한 정사 행렬 빔형성기

심세준(Seijoon Shim),정성현(Sunghun Jung),이충용(Chungyong Lee) 한국통신학회 2000 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2000 No.11

의도적 간접신호에 강한 주파수 도약 시스템용 적응 투영행렬 빔형성 기법

정성헌,심세준,김상헌,이충용,윤대희,Jung, Sung-Hun,Shim, Sei-Joon,Kim, Sang-Heon,Lee, Chung-Yong,Youn, Dae-Hee 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.42 No.8

의도적 간섭신호가 존재하는 환경에서 효과적 통신을 위한 방식으로 주파수 도약 시스템이 오랫동안 사용되었으나, 간섭이 존재하는 대역내의 데이터 손실을 보상하기 위해 수행이득을 높이는 데에는 한계가 있다. 이와 같은 문제는 주파수 도약 시스템에 빔형성기를 적용함으로서 개선할 수 있다. 본 논문에서는 주파수 도약 시스템에 빔형성 기법을 적용하기 위해 주파수 도약에 따른 가중치 벡터의 위상 차이를 보상하는 방법과 연산량이 적으면서도 간섭 신호를 효과적으로 제거할 수 있는 투영 행렬 빔형성 기법을 제시하였다. 즉, 주파수 도약 시스템의 특성을 이용하여 재밍이 존재하지 않는 프레임으로부터 고유치 해석을 통한 지향 벡터를 구하고, 이를 기반으로 투영 행렬을 생성하여 간섭신호가 존재하는 수신 공분산 행렬에서 이를 제거함으로서 최적해인 SINR 빔형성기에 근접한 성능을 나타내었다. Frequency hopping system has been adopted to many communication systems in order to overcome the inferior situation such as jamming environment. But typically its processing gain being limited, data interfered by jamming signal could not be fully recovered. This can be enhanced by combing FH system with spatial interference canceller which is a kind of active beamformer In this Paper, we proposed the compensation method of weight vector discrepancy according to the hopped frequencies and the PMBF method which is able to eliminate the inference effectively with less computational complexity. That is, the steering vector of wanted signals can be calculated from the frame without jamming signals using eigen analysis. New projection matrix extracted by the steering vector of wanted signal eliminates the interferences from the covariance matrix of received signal including wanted signal and jamming signals. This PMBF has similar performance of SINR beamformer with less computational complexity.

MIMO 시스템의 채널 용량에 대한 채널 추정 오차의 영향 분석

함재상,심세준,이충용,박현철,홍대식 대한전자공학회 2004 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.41 No.8

The capacity of MIMO systems is numerically analyzed when channel estimation error exists. The analysis shows that the capacity is influenced by Mean Square Error (MSE) as well as average Signal to Noise Ratio (SNR). Furthermore, in this paper we present the standard selecting a channel estimator suitable to a system owing to get a tolerable channel estimation error in a given average SNR and channel capacity loss. The simulation results show that the tolerable MSEs for 1 bps/Hz capacity loss are about 10$^{-2}$ and 10$^{-4}$ at n dB and 40 dB average SNR, respectively. 채널 추정 오차가 존재하는 상황에서 MIMO 시스템의 채널 용량을 수식적으로 분석한다. 수식적인 분석에 의해, 채널 용량은 평균 신호 대 잡음비 (SNR) 와 함께 채널 추정 오차 (MSE)에 영향을 받음을 알 수 있다. 또한 본 논문에서는 평균 SNR 과 채널 용량의 손실량이 제한되어 있을 경우, 허용가능한 채널 추정 오차를 구함으로써 주어진 시스템에 적합한 채널 추정기법을 선택하는 기준을 제시한다. 실험 결과로부터 1 bps/Hz 채널용량의 손실에 대해 허용 가능한 채널 추정 오차는 20dB와 40dB의 평균 신호 대 잡음비에서 각각 10/sup -2/와 10/sup -4/임을 확인 할 수 있다.

위성 통신을 위한 투영 행렬 빔형성 기법

윤대희,심세준,정성헌,이충용 한국통신학회 2002 韓國通信學會論文誌 Vol.27 No.5B

MIMO MC-CDMA 시스템을 위한 다단계 병렬 널링 및 부분 간섭 제거 수신기를 위한 최적 가중치 결정

구정회,김경연,심세준,이충용 대한전자공학회 2004 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.41 No.11

We propose optimal interference rejection weight for multistage parallel nulling (MPN) partial parallel interference cancellation (PPIC) receiver previously proposed to enhance the performance of V-BLAST for downlink multiple-input multiple-output (MIMO) multicarrier (MC)-code division multiple access (CDMA) systems. MPN-PPIC method proposed in [1] was based on the parallel interference cancellation (PIC) with fixed interference rejection weight obtained experimentally. However, the fixed weight can not be adapted to various systems efficiently, thus we proposed method for the optimal interference rejection weight based on the received signal to interference and noise ratio (SINR), and the performance of the proposed method was evaluated through computer simulation comparing with the previous method. We obtained performance gains of 2.5 dB ~ 5 dB for BER of 10$^{-3}$ . 다중 안테나를 사용한 다중 반송파 대역확산 다중접속 (MIMO MC-CDMA) 시스템에 대한 V-BLAST의 수신 성능을 개선하기 위해 기존에 제안된 다단계 병렬 널링 및 병렬 부분 간섭 제거 수신기 (MPN-PPIC)의 성능을 보다 향상시키기 위한 방법으로, 최적의 간섭 제거 가중치를 구하는 방법을 제안한다. [1]에서 제안된 MPN-PPIC 방법은 병렬 간섭 제거 기법과 실험적으로 구한 최적의 간섭 제거 가중치를 이용하여 다중 사용자 환경에서 기존의 V-BLAST의 단점을 효과적으로 개선할 수 있었다. 하지만, 실험적으로 구한 가중치는 시스템에 적응적으로 적용할 수 없다는 단점이 있기 때문에, 본 논문에서는 수신신호의 신호대 간섭 및 잡음비 (SINR)을 이용한 최적의 간섭 제거 가중치를 구하는 방법을 보이고, 이를 [1]에서의 결과와 비교하기 위해 컴퓨터 모의 실험을 수행한다. 컴퓨터 모의 실험 결과, 제안한 방법이 기존의 방법에 비해 10/sup -3/의 BER에 대해서 2.5~5dB 정도의 성능 이득을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

MIMO OFDM 시스템을 위한 향상된 채널 추정 기법

신명철,이학주,심세준,이충용,Shin Myeongcheol,Lee Hakju,Shim Seijoon,Lee Chungyong 대한전자공학회 2004 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.41 No.6

MIMO OFDM 시스템에서 comb형태의 훈련심볼을 사용하는 기존의 채널 추정방식은 가장자리 반송파 영역에서 채널 추정의 MSE(Mean Squared Error)가 큰 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 순환구조를 갖는 comb형태 훈련심볼을 제안한다. 제안된 순환구조에서는 모든 종류의 comb 훈련심볼이 각 안테나로부터 순환 전송되며 수신 단에서는 각 comb 형태의 훈련심볼들을 이용해 채널을 추정한 후, MSE로부터 구해진 최적의 가중치를 곱함으로써 채널 주파수 응답을 추정한다 모의실험을 통해 제안된 방식이 기존의 comb 형태의 훈련심볼에 비해 높은 성능을 나타냄을 확인하였다. In MIMO-OFDM systems, conventional channel estimation techniques using comb type training symbols give relatively large mean squared errors(MSEs) at the edge subcarriers. To reduce the MSEs at these subcarriers, a cyclic comb type training structure is proposed. In the proposed cyclic training structure, all types of training symbols are transmitted cyclically at each antenna. At the receiver, the channel frequency responses that are estimated using each training symbol are averaged with weights obtained from the corresponding MSEs. Computer simulations showed that the proposed cyclic training structure gives more SNR gain than the conventional training structure.

MIMO MC-CDMA시스템에서MMSE 수신기 출력의 점근적 양상

김경연,이충용,심세준,함재상 대한전자공학회 2007 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.44 No.4

This paper analyzes the output signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) for a multiple-input-multiple-output (MIMO) multicarrier code division multiple access (MC-CDMA) system with minium mean square error receivers. A previous work of a single antenna MC-CDMA system cannot directly applied to a MIMO MC-CDMA system because some assumptions for single antenna do not match the case of multiple antenna. Therefore this paper expands the concept of freeness to MIMO system by using the Marcenko Pastur law. The analysis shows that the output SINR asymptotically converges to a deterministic value and finds the value on the assumption of freeness. From the analysis, it is easy to calculate bit error rate and the calculation is verified by simulations. 본 논문은 MMSE 수신기를 가지는 MIMO MC-CDMA시스템에서의 출력 SINR을 분석한다. 단일 안테나에서의 분석을 위한 가정들이 다중안테나에 바로 확장 적용되지 않기 때문에 단일 안테나를 가지는 MC-CDMA시스템에 대한 기존의 성능 분석은 MIMO MC-CDMA 시스템에 바로 적용하지 못한다. 그러므로 본 논문에서는 Marcenko Pastur law와 확장된 Haar 유니터리 행렬의 특성을 이용하여 MIMO system에 대한 성능 분석을 시도한다. 분석을 통해 확산 코드 길이가 무한대로 갈 때 출력 SINR이 특정값으로 접근함을 보이고 그 값을 freeness가정을 통해 구하여 비트 오차확률을 구하고 실험과 비교한다.