Abstract
In order to detect the precise port/starboard direction of arrival of target signal in real noisy ocean environments, Inverse beamforming (IBF) algorithm is surveyed theoretically and the detection performances of IBF are analyzed with simulations. Cardioid Inverse beamforming algorithm was proposed for port/starboard discrimination and the performance was studied with simulations. It is shown that IBF has a 3dB array gain advantage over Conventional beamforming (CBF) under ideal conditions. This 3 dB advantage is proven theoretically and illustrated with simulations. The fact that the IBF beamwidth is narrower than the CBF beamwidth by a factor of 0.68 proves the performance of defection and spatial resolution improvement. Comparing the simulation results of Cardioid Inverse beamforming and Conventional Cardioid beamforming, it is shown that Cardioid Inverse beamformer has enhanced performance in minimum detection level, detection accuracy and resolution. Due to the results of moving target bearing detection test in endfire, it is shown that Cardioid Inverse beamformer has better performance, comparing the Conventional Cardioid beamformer.
실제 해양에서 선배열 센서에 수신되는 표적신호의 좌·우 구분된 도래방위를 정확히 예측하기 위해 역빔형성 (Inverse beamforming) 알고리즘을 도입하여 이론적 고찰 및 모사에 의한 방위탐지 성능분석을 수행하고, 고전적인 좌우분리 빔형성 (Cardioid beamforming) 기법에 역빔형성 알고리즘을 적용한 좌우분리 역빔형성 기법을 고안하여 성능분석을 수행하였다. 이상적인 조건하에서 선배열 역빔형성기는 고전 빔형성기에 비해 배열이득이 3dB 이상 향상되고, 빔폭도 고전빔형성기에 의한 빔폭의 0.68배 정도로 성능이 향상됨을 입증하였다. 좌우분리 역빔형성 기법은 고전 알고리즘에 의한 탐지성능에 비해 탐지의 정확도, 분해능의 탐지성능이 우세함을 모사에 의해 입증하였고, 특히, 표적 기동시 센서 축방향에 대한 탐지성능이 고전 알고리즘에 비해 우수함을 입증하였다.