KR20070035295A - 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치 및방법 - Google Patents
다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치 및방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20070035295A KR20070035295A KR1020050089981A KR20050089981A KR20070035295A KR 20070035295 A KR20070035295 A KR 20070035295A KR 1020050089981 A KR1020050089981 A KR 1020050089981A KR 20050089981 A KR20050089981 A KR 20050089981A KR 20070035295 A KR20070035295 A KR 20070035295A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- decision
- received
- antenna
- wireless sensor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
- H04B7/0882—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using post-detection diversity
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
- H04B7/0891—Space-time diversity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
본 발명은 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치 및 방법에 관한 것으로, 안테나로부터 수신한 신호를 주파수 하강하고 매치필터를 통하여 복조하여 복조한 신호를 상응하는 데이터 결정기로 송신하고, 신호대비 잡음비을 측정하여 결정 결합기로 송신하는 복조기, 각각의 상기 복조기로부터 수신한 복조된 신호를 디지털 신호로 변조하여 상기 결정 결합기로 송신하는 데이터 결정기, 상기 복조기로부터 수신한 각각의 상기 신호대비 잡음비의 크기에 따라 상기 신호대비 잡음비의 크기 순으로 미리 정한 일정 수만큼의 신호를 선택하여 결정함수를 이용하여 결합한 값을 비교기로 송신하는 상기 결정 결합기 및, 상기 결정 결합기로부터 수신한 상기 결정함수의 값과 미리 정한 임계값과 비교하여 최종 결정신호를 결정하여 출력하는 비교기를 포함하는 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 센서 네트워크, 무선 센서 네트워크 수신 장치, SC(Selection Combining) 수신기법, MRC(Maximum Ratio Combining) 수신기법, 신호대비 잡음비
Description
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성된 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치의 구성을 도시한 도면 및,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성된 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치의 수신 흐름을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 다수개의 안테나로부터 수신한 신호 중에서 신호대비 잡음비가 큰 순서대로 미리 정한 수만큼의 신호를 결합하여 복잡도가 낮고 향상된 성능을 가지는 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 센서 네트워크는 수백 또는 수천 개의 소형 센서 노드들을 넓은 지형에 분포시켜 주변 정보를 탐지하고, 상기 탐지한 주변 정보에 대한 데이터를 생성하여 원거리에 있는 무선 센서 네트워크 수신기로 송신하는 기능을 수행하여, 주로 군사 용, 자연 환경 측정용, 및 위급사항 감시용 등으로 사용된다. 상기 센서 노드들은 상기 탐지한 주변 정보에 대한 데이터를 생성하는 역할뿐만 아니라 다른 센서 노드로부터 전달받은 데이터를 다음 센서 노드로 전달해주는 라우터로서의 역할도 수행한다.
또한, 상기 무선 센서 네트워크는 데이터 소스(Source)인 센서 노드가 발생시키는 정보 데이터를 다중 홉(Multi-hop)을 통하여 상기 정보 데이터를 필요로 하는 멀리 떨어진 무선 센서 네트워크 수신기에 전달한다.
특히 다수개의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신기는 적은 양의 데이터 소스를 빠르게 수신하여 처리하는 것이 중요하므로 일반적으로 각 안테나에 수신된 신호 중에서 신호대비 잡음비(Signal to Noise Ratio;이하 'SNR'이라 함.)가 가장 큰 신호를 선택하여 수신하는 SC(Selection Combining) 수신기법을 사용한다. 하지만 상기 SC(Selection Combining) 수신기법은 각 안테나에서 수신된 신호 중에서 가장 센 신호를 선택하고 복조한다. 주어진 순간에 신호만 사용하기 때문에, 다른 안테나로부터 수신한 신호들의 처리를 할 필요가 없다. 따라서 SC(Selection Combining) 수신기법의 복잡도는 간단하나 SC 수신기법의 SNR은 각각의 안테나에서 수신한 다른 신호의 SNR보다는 좋으나, 다수개의 안테나를 가지는 수신기에 적용되는 수신기법중의 하나의 MRC(Maximum Ratio Combining) 수신기법 SNR보다는 매우 낮은 문제점을 가지고 있다.
MRC(Maximum Ratio Combining) 수신기법은 다수개의 안테나를 가지는 수신장치의 수신 방법으로 각 안테나로부터 수신한 모든 신호를 조합하여 수신한 신호 를 결정하기 때문에 정확도 면에서 높은 성능을 보이나 수신하는 모든 신호를 처리해야하므로 복잡도가 높고 수신하는 신호의 빠른 처리에 어려움이 있다.
따라서 특히 다수개의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신기에 적합한 빠르고 SNR이 높은 수신기법이 요구된다.
본 발명의 목적은 복잡도가 낮은 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 다수개의 안테나로부터 수신한 신호 중에서 신호대비 잡음비가 큰 순서대로 미리 정한 수만큼의 신호를 결합하여 복잡도가 낮은 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치에 있어서, 안테나로부터 수신한 신호를 주파수 하강하고 매치필터를 통하여 복조하여 복조한 신호를 상응하는 데이터 결정기로 송신하고, 신호대비 잡음비을 측정하여 결정 결합기로 송신하는 복조기, 각각의 상기 복조기로부터 수신한 복조된 신호를 디지털 신호로 변조하여 상기 결정 결합기로 송신하는 데이터 결정기, 상기 복조기로부터 수신한 각각의 상기 신호대비 잡음비의 크기에 따라 상기 신호대비 잡음비의 크기 순으로 미리 정한 일정 수만큼의 신호를 선택하여 결정함수를 이용하여 결합한 값을 비교기로 송신하는 상기 결정 결합 기 및, 상기 결정 결합기로부터 수신한 상기 결정함수의 값과 미리 정한 임계값과 비교하여 최종 결정신호를 결정하여 출력하는 비교기를 포함하는 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치를 제공한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 방법에 있어서, 각각의 안테나를 통해 신호를 수신하면 수신한 상기 신호를 주파수하강하고, 매치필터를 통해 복조하는 과정, 상기 각각의 안테나를 통해 수신한 상기 신호의 신호대비 잡음비를 측정하는 과정, 상기 복조된 신호를 디지털 변조하는 과정, 각 안테나별로 수신한 신호 중에서 상기 신호대비 잡음비가 가장 큰 순서대로 미리 정한 일정 수만큼의 상기 신호대비 잡음비에 상응하는 상기 디지털 변조된 신호를 선택하는 과정, 상기 선택한 신호를 결정 함수를 이용하여 결합하는 과정 및, 상기 결합한 신호와 미리 정한 임계값과 비교하여 최정 결정신호를 결정하여 출력하는 과정을 포함하는 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 방법을 제공한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치 및 방법에 관한 것으로, 아래에서 도 1내지 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성된 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면 본 발명의 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치는 다수개의 복조기(101, 102, 103), 다수개의 데이터 결정기(111, 112, 113), 결정 결합기(120) 및 비교기(130)를 포함한다.
상기 복조기(101, 102, 103)는 안테나로부터 수신한 신호를 주파수 하강하고 매치필터를 통하여 복조하여 복조한 신호를 각각의 복조기에 상응하는 상기 데이터 결정기로 송신하고, 신호대비 잡음비(SNR)을 측정하여 상기 결정 결합기(120)로 송신한다.
상기 데이터 결정기(111, 112, 113)는 각각의 상기 복조기(101, 102, 103)로부터 수신한 복조된 신호를 -1 또는 1의 디지털 신호로 변조하여 상기 결정 결합기(120)로 송신한다.
상기 결정 결합기(120)는 상기 복조기(101, 102, 103)로부터 수신한 각각의 SNR값의 크기에 따라 SNR값의 크기 순으로 미리 정한 일정 수만큼의 신호를 선택한다. SNR값에 따라 선택하는 상기 미리 정한 일정수 다수개가 가능하나 본발명의 설명에 있어 3개 한다. 상기 선택한 신호에 상응하는 상기 데이터 결정기(111, 112, 113)로부터 수신한 디지털 신호를 아래 <수학식 1>을 이용하여 결합한다.
이때, x(j)는 각각의 안테나로부터 수신한 신호의 SNR값이고, u(j)는 각각의 안테나로부터 수신한 신호를 복조한 디지털 값으로 -1 또는 1의 값을 가진다.
상기 비교기(130)는 상기 결정 결합기(120)의 출력을 아래 <수학식 2>와 같이 임계값과 비교하여 최종 결정신호를 출력한다.
이때, u(0)는 최종 결정신호로 상기 결정결합기(120)의 값이 임계값인 0보다 크면 1의 값을 가지고, 0보다 작으면 -1의 값을 가진다.
수신한 신호에 따라 선택된 신호가 3개일때 상기 비교기(130)을 통해 출력되는 최종 결정신호를 아래에서 <표 1>과 같다.
| u(3) | u(2) | u(1) | u(0) |
| -1 | -1 | -1 | -1 |
| -1 | -1 | 1 | -1 |
| -1 | 1 | -1 | -1 |
| -1 | 1 | 1 | 1 만약 x(2) + x(1) >= x(3) -1 만약 x(2) + x(1) < x(3) |
| 1 | -1 | -1 | -1 만약 x(2) + x(1) >= x(3) 1 만약 x(2) + x(1) < x(3) |
| 1 | -1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | -1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 방법을 아래에서 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성된 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치의 수신 흐름을 도시한 흐름도이다.
200단계에서 무선센서 노드의 센서 신호를 수신하면, 202단계로 진행하여 수신한 센서 신호를 주파수하강하고, 매치필터를 통해 복조하고, 204단계로 진행하여 SNR값을 측정하고, 206단계로 진행하여 복조된 신호를 디지털 변조하고 208단계로 진행하여 각 안테나별로 수신한 신호중에서 SNR값이 가장 큰 순서대로 미리 정한 일정 수만큼의 신호를 선택하고, 210단계로 진행하여 상기 <수학식 1>을 이용하여 상기 208단계에서 선택한 신호를 결합하고, 212단계로 진행하여 상기 <수학식 2>를 이용하여 최종 결정신호를 출력한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이 다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 다수개의 안테나로부터 수신한 신호 중에서 신호대비 잡음비가 큰 순서대로 미리 정한 수만큼의 신호를 결합하여 복잡도가 낮고 향상된 성능을 가지는 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치 및 방법에 관한 것으로, MRC(Maximum Ratio Combining) 수신기법보다 복잡도가 낮고 SC(Selection Combining) 수신기법보다 정확도가 높은 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치 및 방법을 제공한다.
Claims (8)
- 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치에 있어서,안테나로부터 수신한 신호를 주파수 하강하고 매치필터를 통하여 복조하여 복조한 신호를 상응하는 데이터 결정기로 송신하고, 신호대비 잡음비을 측정하여 결정 결합기로 송신하는 복조기;각각의 상기 복조기로부터 수신한 복조된 신호를 디지털 신호로 변조하여 상기 결정 결합기로 송신하는 데이터 결정기;상기 복조기로부터 수신한 각각의 상기 신호대비 잡음비의 크기에 따라 상기 신호대비 잡음비의 크기 순으로 미리 정한 일정 수만큼의 신호를 선택하여 결정함수를 이용하여 결합한 값을 비교기로 송신하는 상기 결정 결합기; 및상기 결정 결합기로부터 수신한 상기 결정함수의 값과 미리 정한 임계값과 비교하여 최종 결정신호를 결정하여 출력하는 비교기를 포함하는 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 결정 결합기에서 상기 신호대비 잡음비의 크기에 따라 선택하는 미리 정한 일정 수는 3개 임을 특징으로 하는 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 결정 결합기의 상기 결정함수는 아래 <수학식 3>과 같음을 특징으로 하는 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치.
이때, x(j)는 각각의 안테나로부터 수신한 신호의 신호대비 잡음비이고, N은 미리 정한 일정수이고, u(j)는 각각의 안테나로부터 수신한 신호를 복조한 디지털 값으로 -1 또는 1의 값을 가진다. - 제 1항에 있어서,상기 비교기에서 상기 최종 결정신호의 결정은 아래 <수학식 4>를 이용하여 구함을 특징으로 하는 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치.
이때, u(0)는 상기 최종 결정신호이고, 상기 결정 결합기의 출력값과 비교하는 임계값은 0이고, x(j)는 각각의 안테나로부터 수신한 신호의 신호대비 잡음비이고, N은 미리 정한 일정수이고, u(j)는 각각의 안테나로부터 수신한 신호를 복조한 디지털 값으로 -1 또는 1의 값을 가진다. - 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 방법에 있어서,각각의 안테나를 통해 신호를 수신하면 수신한 상기 신호를 주파수하강하고, 매치필터를 통해 복조하는 과정;상기 각각의 안테나를 통해 수신한 상기 신호의 신호대비 잡음비를 측정하는 과정;상기 복조된 신호를 디지털 변조하는 과정;각 안테나별로 수신한 신호 중에서 상기 신호대비 잡음비가 가장 큰 순서대로 미리 정한 일정 수만큼의 상기 신호대비 잡음비에 상응하는 상기 디지털 변조된 신호를 선택하는 과정;상기 선택한 신호를 결정 함수를 이용하여 결합하는 과정; 및상기 결합한 신호와 미리 정한 임계값과 비교하여 최정 결정신호를 결정하여 출력하는 과정을 포함하는 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 방법.
- 제 5항에 있어서,상기 신호대비 잡음비의 크기에 따라 선택하는 미리 정한 일정 수는 3개 임을 특징으로 하는 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 방법.
- 제 5항에 있어서,상기 결정함수는 아래 <수학식 5>과 같음을 특징으로 하는 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 방법.
이때, x(j)는 각각의 안테나로부터 수신한 신호의 신호대비 잡음비이고, N은 미리 정한 일정수이고, u(j)는 각각의 안테나로부터 수신한 신호를 복조한 디지털 값으로 -1 또는 1의 값을 가진다. - 제 5항에 있어서,상기 최종 결정신호의 결정은 아래 <수학식 6>를 이용하여 구함을 특징으로 하는 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 방법.
이때, u(0)는 상기 최종 결정신호이고, 상기 결정 결합기의 출력값과 비교하는 임계값은 0이고, x(j)는 각각의 안테나로부터 수신한 신호의 신호대비 잡음비이고, N은 미리 정한 일정수이고, u(j)는 각각의 안테나로부터 수신한 신호를 복조한 디지털 값으로 -1 또는 1의 값을 가진다.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050089981A KR20070035295A (ko) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치 및방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050089981A KR20070035295A (ko) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치 및방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20070035295A true KR20070035295A (ko) | 2007-03-30 |
Family
ID=43656473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050089981A KR20070035295A (ko) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치 및방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20070035295A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100795561B1 (ko) * | 2005-12-08 | 2008-01-21 | 한국전자통신연구원 | 직교 주파수 분할 다중 시스템의 다중 안테나 수신다이버시티 방식을 이용하여 데이터를 수신하는 장치 및방법 |
| WO2023211743A1 (en) * | 2022-04-25 | 2023-11-02 | X Development Llc | Low power beacon scheduling |
-
2005
- 2005-09-27 KR KR1020050089981A patent/KR20070035295A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100795561B1 (ko) * | 2005-12-08 | 2008-01-21 | 한국전자통신연구원 | 직교 주파수 분할 다중 시스템의 다중 안테나 수신다이버시티 방식을 이용하여 데이터를 수신하는 장치 및방법 |
| WO2023211743A1 (en) * | 2022-04-25 | 2023-11-02 | X Development Llc | Low power beacon scheduling |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2453110T3 (es) | Detección de espacio en blanco de radio | |
| US10281556B2 (en) | Interference detection and rejection for wide area positioning systems | |
| US7099380B1 (en) | Apparatus for antenna diversity for wireless communication and method thereof | |
| CN1864424B (zh) | 对从一个通信系统中的发射机到另一通信系统中的接收机的干扰进行控制的方法 | |
| US6714769B2 (en) | Method and system for implementing smart antennas and diversity techniques | |
| GB2133253A (en) | Frequency management system | |
| US20040203967A1 (en) | Communication control method and communication control system | |
| US20080248744A1 (en) | System and Method for Detection of Mobile Operating Through a Repeater | |
| US9407353B2 (en) | Process for generating a mapping of the transmission or reception coverage of an antenna of a ground station for satellite links | |
| US20230199523A1 (en) | System and method for spectrum management and coverage optimization | |
| US8331954B2 (en) | System and method for detection of mobile operating through a repeater | |
| KR20000022797A (ko) | 확산 스펙트럼 신호의 신속하고 정확한 식별 | |
| KR101706210B1 (ko) | 기지국 및 그것을 포함하는 통신 시스템, 기지국의 협력 통신 방법 | |
| Deka et al. | Performance analysis of decode-and-forward based hybrid RF/FSO-VLC system | |
| KR101040256B1 (ko) | 방탐 정확도가 향상된 신호 방향 탐지 시스템 및 그 방법 | |
| Furman et al. | Wideband HF channel availability–Measurement techniques and results | |
| KR20070035295A (ko) | 다수의 안테나를 가지는 무선 센서 네트워크 수신 장치 및방법 | |
| EP1443692A3 (en) | Method and apparatus for determining an operating condition in a communications system using antenna arrays | |
| SE519044C2 (sv) | Sätt och apparat att detektera en pilotsignal, samt en mottagare | |
| KR102438128B1 (ko) | 통신 채널 잡음 및 간섭을 디지털로 특성화하기 위한 장치 및 방법 | |
| KR100326307B1 (ko) | 부호분할 다중접속 방식의 이동통신 시스템에서 채널복호기 입력단의 정규화 장치 및 방법 | |
| KR102650673B1 (ko) | Css 신호를 이용하는 수중 통신 시스템 및 그 수중 통신방법 | |
| Chiang et al. | Did you also hear that? Spectrum sensing using Hermitian inner product | |
| JP2017050823A (ja) | 無線通信システム | |
| KR101806165B1 (ko) | 가시광 통신에서 신호 품질을 개선하는 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |