마코프 지연을 갖는 네트워크 제어 시스템을 위한 상태 궤환 제어기 설계

양장훈 ( Janghoon Yang ) 한국항행학회 2020 韓國航行學會論文誌 Vol.24 No.6

이 논문에서는 마코프 프로세스로 모델링되는 전송 오류나 전송 지연이 있는 네트워크 제어 시스템을 위한 제어기 설계 방법들을 제안한다. 마코프 지연을 갖는 제어 시스템을 위한 안정화 조건을 지연 의존적인 리아프노프-크라소프스키 범함수가 증가된 제어 시스템의 리아프노프 함수와 동일한 형태를 갖는다는 점을 이용하여 찾는다. 유도된 안정화 조건으로부터 복잡도를 줄이기 위한 수 개의 제어 설계기 방법을 제안한다. 모의 실험을 통하여 제안된 방법 중 행렬 변수의 탐색 공간을 블록 대각 행렬로 제한하는 제한 부분 공간 방법이 성능과 복잡도 사이에서 가장 좋은 트레이드오프를 제공함을 확인되었다. This paper proposes several suboptimal methods of designing a controller for a networked control system with state feedback where delay due to transmission error and transmission delay is modeled as a Markov process. A stability condition for a control system with Markov delay is found through an equivalent relationship that corresponding delay-dependent Lyapunov-Krasovskii functional has the same form of the Lyapunov function of an augmented control system. Several suboptimal methods of designing a controller from the stability condition are proposed to reduce complexity. A simple numerical experiment shows that a restricted subspace method which limits the search space of a matrix variable to a block diagonal form provides the best tradeoff between the complexity and performance

시간, 공간상관을 갖는 MIMO채널에서 낮은 복잡도를 갖는 MMSE 기반의 Lattice Reduction을 이용한 MIMO 검파 기법의 성능 분석

양소희(Sohee Yang),안찬호(Chan-ho An),양장훈(Janghoon Yang),김동구(Dong Ku Kim) 한국통신학회 2009 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.6

Uplink Power Control Scheme for Virtual MIMO Multi-Cell Systems

Janghoon Yang(양장훈) 한국통신학회 2013 韓國通信學會論文誌 Vol.38 No.6C

본 논문은 단일 송신안테나를 갖는 다수의 모바일 터미널이 가상 MIMO 링크를 구성하는 MIMO 시스템에서의 역방향 전력 제어 방법을 제안한다. 기존의 성능을 향상 시키기 위하여 전력 벌칙 항을 추가하는 게임이론 기반의 전력 제어 방식과 달리, 전체 유효 간섭 전력에 대한 제한 조건 하에서 선형 수신 빔형성을 이용한 전송율의 유틸리티 함수를 최대화 하는 방법을 고려하였다. 또한, 전력제어 과정에 이너시아를 도입하여 제안 전력 제어가 수렴함을 보였다. 모의 실험을 통하여 간섭이 지배적인 다중셀 시스템에서 제안 전력 제어 방법이 시스템의 성능을 크게 향상 시킴을 입증하였다. This paper considers an uplink power control scheme for a virtual multi-input multi-output (MIMO) multi-cell system where multiple mobile stations with single transmit antenna form a virtual MIMO link. Unlike the conventional approach of the game theoretic formulation to add a power penalty term to improve the performance, a constraint on the total effective interference power is introduced to the maximization of the utility function of the transmission rate with linear receive beamforming. Introducing inertia, we show that the proposed power control is guaranteed to converge. The simulation results verify that the proposed power allocation can significantly improve the performance in an interference limited multi-cell system.

On The Performance of Coordinated Random Beamforming Schemes in A Two-Cell Symmetric Interference Channel

양장훈(Janghoon Yang),채혁진(Hyunjin Chae),김요한(Yohan Kim),김동구(Dong Ku Kim) 한국통신학회 2011 韓國通信學會論文誌 Vol.36 No.4

고정형 출력 궤환 제어기의 안정성과 복잡도

양장훈 ( Janghoon Yang ) 한국항행학회 2018 韓國航行學會論文誌 Vol.22 No.4

상태 궤환 제어기 설계에 있어서 상태 정보에 대한 접근의 제한성 때문에, 출력 궤환 제어기 설계에 대한 많은 연구가 수행되어 왔다. 그럼에도 불구하고 최적의 출력 궤한 제어기 설계는 여전히 풀리지 않은 문제로 남아 있다. 따라서, 기존에 수행되었던 관련한 다양한 고정형 출력 궤한 제어기 설계 연구 결과를 리뷰하고 복잡도와 안정성 관점에서 성능을 평가비교함으로써 이 분야의 연구의 방향을 찾고자 한다. 또한, 기존 연구에서 제한적인 시스템 구성에서 제시되었던 알고리즘들을 어떤 시스템 구성에서도 적용가능할 수 있도록 리뷰하는 알고리즘을 완벽하게 제공한다. 리뷰하는 알고리즘은 모의 실험을 통해서 안정성 성능과 연산 시간으로 측정된 복잡도를 통하여 비교 평가한다. 모의실험 결과에 따르면, 대수에 의한 제어기 설계알고리즘[20]이 가장 적은 복잡도를 가지는 반면에 스케링 변환 기반의 선형 행렬 부등식 알고리즘[18]이 대부분의 경우에 고복잡도를 가지고 가장 좋은 성능을 갖음을 확인하였다. Limited access to state information in the design of a feedback controller has brought out a significant amount of research on the design of an output feedback controller. Despite its long endeavor to find an optimal one, it is still an open problem. Thus, we focus on the comparison of existing states of arts in the design of a static output feedback controller in terms of stability and complexity so as to find further research direction in this field. To this end, we present eight design methods in a unified presentation. We also provide the complete description of algorithms which can be applicable to any system configuration. Stability performance and complexity in terms of processing time are evaluated through numerical simulations. Simulation results show that the algebraic controller (AC) algorithm [20] has the smallest complexity while the scaling linear matrix inequality (SLMI) algorithm [18] seems to achieve the best stability in most cases with much higher complexity.

On the Performance of Zero-Forcing Beamforming with Semi-orthogonal User Selection in Clustered Cell Coordinated Transmission

양장훈(Janghoon Yang),장승훈(Seunghun Jang),김동구(Dong Ku Kim) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.45 No.10

본 논문에서는 반직교 기반 사용자 선정과 제로 포싱(zero-forcing) 빔 형성에 기반한 간단하면서도 효율적인 세 셀 단위셀 협력 전송 방법을 제안한다. 육각 셀룰라 시스템 모델에서 각 셀마다 두 그룹의 사용자를 갖는 와이너 (Wyner) 채널 모델에 대해서, 제안한 제로-포싱 협력 전송 방식의 합 전송율의 상계치는 송신 안테나 수와 사용자수의 이중 로거리듬(logarithm)에 비례함을 보인다. 모의 실험 결과는 제안된 협력 전송 방식의 효율성을 확증하며, 사용자 수에 따른 합 전송율은 상계치와 거의 같음을 확인할 수 있다. In this paper, a simple and efficient three cell based clustered-cell coordination is proposed with well known zero-forcing beamforming (ZF-BF) with a semi-orthogonal user selection (SUS) as transmission and scheduling scheme. For a modified Wyner’'s channel model with two classes of user groups for a hexagonal cellular system, the upper bound of asymptotic sum rate scaling of ZF-BF in a proposed coordination is shown to be proportional to the number of transmit antennas and double logarithms of the number of users. The numerical results verify the efficiency of the proposed cell coordination. It is also numerically shown that ZF-BF with the SUS in CCCT actually achieves the upper bound of asymptotic sum rate sum rate scaling.

양자화된 출력을 갖는 출력 궤환 제어기의 리아프노프 안정성 조건

양장훈 ( Janghoon Yang ) 한국정보처리학회 2017 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.24 No.2

디지털 제어와 사물 인터넷을 통한 네트워크 기반 제어가 확산되면서 정밀 제어를 위한 양자화 오류에 대한 고려의 중요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 이산 시간 출력 궤환 제어 시스템에서 제어 신호 생성에 사용되는 시스템 출력 신호에 양자화 오류가 있을 때, 리아푸노프 시스템 안정성을 보장하는 조건을 선형 행렬 부등식을 통하여 제시한다.

실내 측위 추정을 위한 센서 융합과 결합된 칼만 필터

양장훈 ( Janghoon Yang ) 한국항행학회 2021 韓國航行學會論文誌 Vol.25 No.6

지능형 이동체 시스템 발달에 따라서, 보다 정확한 위치 정보 추정 기술에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히, 실내에서 사용되는 이동 로봇에게 주어진 일을 정해진 위치에서 수행할 때에는 보다 정확한 위치 추정에 대한 성능을 필요로 한다. 따라서, 이 논문에서는 고정형 또는 이동형 사물에 적용 가능한 진보된 위치 추정 방법을 제안한다. 제안 방법은 미리 설치된 블루투스 비콘 신호로부터 위치 추정 결과를 칼만 필터의 관찰 신호로 사용한다. 또한, 센서의 위치와 각도에 따라서 결정되는 각 방향의 중력 가속도를 추정하기 위해서, 롤(roll)과 피치(pitch) 각도를 먼저 계산하고, 이 결과를 자기장 센서 출력과 결합하여 요(Yaw) 각도를 추정함으로써, 이동체의 진행 방향을 정확히 추정한다. 이를 기반으로 이동체의 제어 입력이 되는 가속도 신호를 정확히 계산함으로써, 칼만 필터의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안 방법의 성능은 고정 상태와 이동 상태로 나누어 평균 위치 오차를 계산하여 기존의 칼만 필터와 비교시 위치 오차를 크게 향상시킴을 확인하였다. With advances in autonomous vehicles, there is a growing demand for more accurate position estimation. Especially, this is a case for a moving robot for the indoor operation which necessitates the higher accuracy in position estimation when the robot is required to execute the task at a predestined location. Thus, a method for improving the position estimation which is applicable to both the fixed and the moving object is proposed. The proposed method exploits the initial position estimation from Bluetooth beacon signals as observation signals. Then, it estimates the gravitational acceleration applied to each axis in an inertial frame coordinate through computing roll and pitch angles and combining them with magnetometer measurements to compute yaw angle. Finally, it refines the control inputs for an object with motion dynamics by computing acceleration on each axis, which is used for improving the performance of Kalman filter. The experimental assessment of the proposed algorithm shows that it improves the position estimation accuracy in comparison to a conventional Kalman filter in terms of average error distance at both the fixed and moving states.

상용 API 의 감정에 따른 음성 인식 성능 비교 연구

양장훈 ( Janghoon Yang ) 한국정보처리학회 2023 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.30 No.1

On The Performance of a Hybrid Mode Beamforming in A Two-Cell System

Janghoon Yang(양장훈),Hyukjin Chae(채혁진),Dong Ku Kim(김동구) 한국통신학회 2012 韓國通信學會論文誌 Vol.37 No.12C