Automotive IoT 서비스를 위한 MIMO Radar 이미징과 무선 정보 및 전력 전송 기법 연구
- Alternative Title
- MIMO Radar imaging and wireless information and energy transmission for Automotive IoT Service
- Abstract
- In this paper, we propose radar imaging technique and wireless information and energy transmit strategies for automotive IoT service. First, we consider the distributed beamforming technique based on one-bit feedback for multi-energy harvester. We propose two kinds of method when the network synchronize the phase for wireless information and energy transmission. One is that all energy transmit node make some clusters for serving each energy harvesting nodes. The other one is that the energy transmit nodes in each cluster make sub-clusters for fast phase synchronization. Second, we propose super-resolution radar imaging technique with FMCW MIMO radar for automotive vehicles. We use 2D MUSIC algorithm and 2D MUSIC algorithm with SIC to estimate azimuth and velocity of multi-target jointly and also use FFT algorithm to estimate range after the 2D MUSIC algorithm. We compare the two techniques to show accuracy and resolution of proposed algorithms. Finally, we propose subcarrier allocation methods for MIMO OFDM pulse RadCom(Radar and Communication) system and analyze the performance to show what kinds of allocation method is the best for the system. The RadCom is a system which joint information transmission and Radar function. The proposed allocation method can show the best performance of Achievable rate and target estimation to automotive IoT service.
- Issued Date
- 2020
- Awarded Date
- 2020. 2
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 전자공학과
- Advisor
- 박재현
- Table Of Contents
- I.서론 1
II.다중 노드 무선 정보 및 전력 전송을 위한 1-bit 피드백 및 클러스터링 기반의 분산 빔포밍 기법 연구 3
2.1 서론 3
2.2 다중 에너지 수신 노드에서의 1-bit 피드백 기반의 분산 빔포밍 기법 7
2.2.1 시스템 모델 7
2.2.2 한 bit 피드백을 통한 위상 동기화 과정 9
2.3 다중 에너지 수신 노드에서의 분산 클러스터링 기법 12
2.3.1 경로 손실에 기반한 클러스터링 기법 12
2.3.2 경로 손실과 노드 수에 따른 Weighted 클러스터링 기법 14
2.4 다중 수신 노드를 위한 1-bit 피드백과 계층적 클러스터링의 빠른 분산 빔포밍 기법 17
2.4.1 서브 클러스터에서의 1-bit 피드백 기반의 위상 동기화 18
2.4.2 서브 클러스터 간의 위상 동기화 20
2.5 에너지 하베스팅 아웃테이지 확률 23
2.6 시뮬레이션 26
2.7 결론 31
III. FMCW MIMO 레이다 시스템에서 2D MUSIC과 순차적 간섭 제거 기법 기반의 방위각, 속도, 거리 동시 추정 33
3.1 서론 33
3.2 FMCW MIMO 레이다 시스템 모델 36
3.2.1 FMCW MIMO 레이다의 송신 신호 모델 36
3.2.2 FMCW MIMO 레이다의 수신 신호 모델 37
3.2.3 이산 시간 신호 행렬로의 표현과 재구성 40
3.3 2D MUSIC 알고리즘과 FFT 알고리즘을 사용한 방위각, 속도, 거리 추정 44
3.3.1 2D MUSIC을 사용한 방위각과 속도 추정 44
3.3.2 Matched filtering과 FFT알고리즘을 사용한 거리추정 46
3.4 2D MUSIC알고리즘과 SIC를 사용한 방위각과 속도 추정 48
3.5 시뮬레이션 52
3.5.1 2D MUSIC 알고리즘과 SIC 유무에 따른 추정 결과 53
3.5.2 2D MUSIC과 SIC 유무에 따른 방위각과 속도의 RMSE 결과 56
3.6 결론 58
IV. MIMO OFDM 펄스 레이다-통신에서 부반송파 할당 방식에 따른 정보 전달률 및 파라미터 추정 성능 분석 59
4.1 서론 59
4.2 MIMO OFDM 레이다 시스템 모델 62
4.2.1 OFDM 펄스 RadCom에서의 송신 신호 모델 62
4.2.2 OFDM 정보 수신기에서의 수신 신호 모델 64
4.2.3 OFDM 펄스 레이다 수신기에서의 수신 신호 모델 65
4.3 RadCom의 정보 전송 및 목표물 방위각 추정 기법 68
4.3.1 정보 전송 기법 68
4.3.2 목표물 방위각 추정 기법 69
4.4 부반송파 할당 방법 72
4.4.1 Rate-maximizing subcarrier allocation 방식 72
4.4.2 Regularly fixed subcarrier allocation 방식 73
4.4.3 Adaptive subcarrier allocation 방식 73
4.5 시뮬레이션 75
4.6 결론 79
V. 결론 80
참고문헌 81
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