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장재원,류정호,박주래,Chang, Jaewon,Ryu, Jeong Ho,Park, Joo Rae 한국군사과학기술학회 2021 한국군사과학기술학회지 Vol.24 No.1
In electronic warfare, beamforming using multiple antennas is applied for effective transmission of electronic attack signals. In order to perform an electronic attack against multiple threats using the same frequency resource, it is necessary to apply a multi-beam transmission algorithm that has been studied in wireless communication systems. For electronic attacks against multiple threats, this paper presents an MMSE(Minimum Mean-Squared Error) beam-forming technique based on the prior location information of threats and an optimization method for power allocation. In addition, the performance of the proposed method is evaluated and received signals of multiple threats are compared and analyzed.
통신 신호 방향 탐지를 위한 광대역 다중 채널 수신기 개발
장재원,안준일,주증민,이동원,Chang, Jaewon,Ahn, Junil,Joo, Jeungmin,Lee, Dongweon 한국군사과학기술학회 2021 한국군사과학기술학회지 Vol.24 No.5
In wireless environments, wideband receivers are used in a communication intelligent system to detect unknown signals and obtain azimuth information. To design a wideband receiver that performs multiple signal detection and direction finding simultaneously, it is necessary to consider a reception structure composed of multiple channels. In this paper, we propose a wideband multi-channel receiver for direction finding of unknown wideband communication signals including frequency hopping signals. A signal processing method for detecting received signals and estimating azimuth information is presented, and components of the manufactured wideband receiver are described. In addition, test results of the signal detection performance by mounting the proposed wideband multi-channel receiver on the flight system are included.
하향 링크 셀룰러 시스템의 Eigen-Beamforming 전송을 위한 적응적 인접 셀 간섭 완화 방법
장재원(Jaewon Chang),김세진(Sejin Kim),김재원(Jaewon Kim),성원진(Wonjin Sung) 한국전자파학회 2009 한국전자파학회논문지 Vol.20 No.3
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템에서 EB(Eigen-Beamforming)는 MIMO 채널의 특이값 분해(Singular Value Decomposition: SVD)를 통하여 수신기의 유효 신호 대 잡음비(Signal-to-Interference Plus Noise Ratio: SINR)를 최대화하는 빔을 형성하는 방법으로써 널리 활용되고 있으나, 인접 셀 간섭 신호의 영향으로 셀 경계에 위치한 단말기의 신호 검출 성능은 급격히 열화되고 전송 효율은 감소하게 된다. 본 논문에서는 EB 전송을 활용하는 경우, 적응적 인접 셀 간섭 완화 방안을 제시하고 그 수신 성능을 평가한다. 특히, EB 전송을 이용하여 기지국에서 전송된 신호를 단말기가 수신할 때, 최대의 유효 신호 대 간섭 잡음비를 얻기 위한 OC(Optimum Combining) 및 MMSE-ISD(Minimum Mean-Squared Error for Intercell Spatial Demultiplexing)를 적응적으로 사용하기 위한 기준을 제시하고 유효 신호 대 간섭 잡음비 및 전송 용량 측면의 수신 성능을 분석한다. 제안하는 적응적 수신 방식은 수신 빔포밍 벡터만을 사용하는 기존의 EB 수신 방식 대비 평균 전송 용량 측면에서 향상된 성능을 보이며, 셀 경계 지역에 단말기가 위치할 경우 최대 2 bps/㎐ 성능 개선을 가져온다. EB(Eigen-Beamforming) has widely been applied to MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) systems to form beams which maximize the effective signal-to-interference plus noise ratio(SINR) of the receiver using the singular value decomposition(SVD) of the MIMO channel. However, the signal detection performance for the mobile station near the cell boundary is severely degraded and the transmission efficiency decreases due to the influence of the interference signal from the adjacent cells. In this paper, we propose an adaptive interference mitigation method for the EB transmission, and evaluate the reception performance. In particular, a reception strategy which adaptively utilizes optimal combining(OC) and minimum mean-squared error for intercell spatial demultiplexing(MMSE-ISD) is proposed, and the reception performance is investigated in terms of the effective SINR and system capacity. For the average system capacity, the proposed adaptive reception demonstrates the performance enhancement compared to the conventional EB reception using the receiver beamforming vector, and up to 2 bps/㎐ performance gain is achieved for mobile station located at the cell edge.
광대역 주파수 균일 합성빔 생성을 위한 다채널 수신기의 위상 보정 방안
장재원(Jaewon Chang),김선교(Seon-Kyo Kim),박철순(Cheol-Sun Park) 한국통신학회 2022 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2
통신 주파수 대역에 존재하는 미상의 통신 신호를 탐지하고 분석하기 위한 전자전 수신기는 VHF/UHF 주파수 대역의 신호를 동시에 고감도로 수신하기 위한 수신 구조가 고려된다. 요구되는 주파수 대역 및 방위각 범위에서 활동하는 모든 신호를 동시에 수신하고 탐지하기 위해서는 주파수 변화 따라 균일한 빔 폭을 갖는 광대역 배열 안테나와 고감도의 다채널 수신구조를 활용하여 수신기를 설계할 필요가 있다. 본 논문은 요구 주파수 대역에서 균일한 빔 폭을 갖는 광대역 주파수 균일 합성빔 생성을 위한 다채널 수신기를 제시하고 수신기의 위상 보정 방안에 대하여 설명한다. 합성빔 생성을 위하여 고려되는 위상 보정 대상 구성품과 보정 방법을 설명하고, 위상 보정을 통하여 발생되는 측정 데이터 분석을 통하여 위상 보정 시 고려사항에 대하여 기술한다.
셀 간 협조적 공간 다중화 및 빔포밍을 이용한 하향링크 전송 효율 증대 방안
장재원(Jaewon Chang),진귀언(Gwyun Jin),성원진(Wonjin Sung) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.45 No.7
주파수 재사용 기법을 사용하는 셀룰러 시스템의 경우 단말기가 셀 경계로 이동할수록 인접 셀로부터 오는 간섭 신호의 영향을 받게 되어 성능 열화를 겪게 된다. 본 논문에서는 다중 셀 시스템의 하향링크 전송 시, 지리적으로 떨어져 있는 다수의 기지국에서 상호 협력을 통해 다중 안테나 단말기에 협조적으로 신호를 전송하는 경우 기지국들과 단말기 간에 형성된 분산 MIMO (multiple-input multiple-output) 채널을 이용하여 공간 다중화 및 빔포밍 이득을 얻을 수 있는 전송 방안 및 수신 기법을 제안한다. 특히, 주파수 재사용률과 단말기의 수신 안테나 개수의 변화에 따라 제안 기법의 유효 신호 대 간섭 비와 전송효율을 분석 및 산출하고, 기존 셀룰러 시스템에서 널리 사용되는 MRC (maximal ratio combining) 수신 기법의 성능과 비교한다. 셀 경계에서의 성능 이득을 비교함으로써 인접 셀 간섭이 큰 영역에서 제안 기법을 사용할 때 단말기의 전송 효율 향상 정도를 평가한다. In typical cellular systems using frequency reuse scheme, the terminal suffers a performance degradation due to the intercell interference signals from adjacent cells as the terminal moves toward the cell boundary. In this paper, a signal transmission and reception scheme which achieve spatial multiplexing and beamforming gain from a distributed MIMO (multiple-input multiple-output) channel using mutiple-antenna terminal is proposed for the spectral efficiency enhancement in a multi-cell downlink environment, when geographically separated base stations cooperatively transmit signals. In particular, we analyze the effective signal-to-interference ratio and spectral efficiency of the proposed scheme for differenct frequency reuse patterns and for varying numbers of receive antennas, and compare with the performance of the MRC (maximal ratio combining) reception scheme in typical cellular systems. We evaluate the amount of transmission efficiency of the scheme by comparing the performance near the cell boundary where the strong intercell interference is experienced.