Abstract
This paper proposes a robust sub-optimal smart antenna in Code Division Multiple Access (CDMA) basestation. It makes use of the property of the Least Mean Square (LMS) algorithm and the Conjugate Gradient Method (CGM) algorithm for beamforming processes. The weight update takes place at symbol level which follows the PN correlators of receiver module under the assumption that the post correlation desired signal power is far larger than the power of each of the interfering signals. The proposed algorithm is simple and has as low computational load as five times of the number of antenna elements(O(5N)) as a whole per each snapshot. The output Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR) of the proposed smart antenna system when the weight vector reaches the steady state has been examined. It has been observed in computer simulations that proposed beamforming algorithm improves the SINR significantly compared to the single antenna case. The convergence property of the weight vector has also been investigated to show that the proposed hybrid algorithm performs better than CGM and LMS during the initial stage of the weight update iteration. The Bit Error Rate (BER) characteristics of the proposed array has also been shown as the processor input Signal to Noise Ratio (SNR) varies.
코드분할다중접속(CDMA)시스템의 역방향에서 사용할 수 있는 스마트안테나의 새로운 빔 형성 알고리듬을 제안하였다. 제안된 알고리듬은 적응 빔 형성을 위하여 Least Mean Square 알고리듬과 Conjugate Gradient 알고리듬을 직렬 연결한 것으로 차선의 웨이트벡터를 생성한다. 웨이트벡터의 갱신은 원하는 사용자 신호의 전력이 다른 신호 즉 간섭신호들의 전력보다 훨씬 크다는 가정 하에 수신기의 PN 상관기에 의한 역확산의 뒷단인 심벌 계층에서 이루어진다. 제안된 알고리듬은 웨이트 갱신을 위한 한 번의 과정에서 안테나 숫자의 다섯 배에 해당하는 O(5N)의 낮은 계산량을 요구한다. 제안된 알고리듬의 웨이트벡터가 평형상태에 도달했을 때의 출력 신호대간섭잡음비(SINR)가 수식으로 표현되었고 제안된 알고리듬에 의한 스마트안테나가 한 개의 안테나로 구성된 재래의 시스템보다 출력 SINR을 월등히 향상시키는 것이 모의실험에 의해 입증되었다. CGM-LMS 접목 알고리듬의 과도 상태에서의 웨이트벡터 수렴특성이 CGM 이나 LMS 알고리듬의 과도상태 수렴특성보다 우수하다는 것이 역시 모의실험에서 보여 졌고 빔 형성기 입력 신호대잡음비가 변화할 때의 BER 특성이 설명되었다.