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A Study on Accurate Angle Estimation of Multiple Targets for Digital Beam Forming Automotive Radar

DBF 차량용 레이더를 위한 다중 표적의 정확한 각도 추정 연구

  • Lee, Seong-Hyeon (Department of Electrical and Electronic Engineering, Pohang University of Science and Technology) ;
  • Choi, In-Oh (Department of Electrical and Electronic Engineering, Pohang University of Science and Technology) ;
  • Kim, Kyung-Tae (Department of Electrical and Electronic Engineering, Pohang University of Science and Technology)
  • 이성현 (포항공과대학교 전자전기공학과) ;
  • 최인오 (포항공과대학교 전자전기공학과) ;
  • 김경태 (포항공과대학교 전자전기공학과)
  • Received : 2015.07.02
  • Accepted : 2015.09.11
  • Published : 2015.09.30

Abstract

In order to satisfy several conditions with respect to size, weight, and costs, automotive radars use an antenna consisting of a small number of receiving channels. If RELAX technique is applied to the automotive radars, angles of targets located in antenna beam can be estimated as well as the number of the targets. However, a small number of receiving channels in the antenna leads to inaccurate spectral estimation in angle domain, which in turn degrades performance of RELAX technique. Therefore, in this study, root-MUSIC technique coupled with MDL criterion is introduced to decide accurate angles of targets in antenna beam. In simulations, we show superior performance of proposed scheme using simulation results when three point targets are located in antenna beam.

차량용 레이더(automotive radar)는 크기, 무게, 비용 등의 문제로 적은 수의 수신 채널을 가진 안테나를 사용한다. 이때, 스펙트럼 추정 기법 중 하나인 relaxation(RELAX) 기법을 이용하면, 표적의 방위각뿐만 아니라, 빔 내에 존재하는 표적의 개수 추정 또한, 가능하다. 하지만, 차량용 레이더의 적은 수신 채널 개수로 인하여, 정밀하지 않은 각도 영역에서의 스펙트럼 추정이 이루어지며, 이는 부정확한 방위각 추정 성능을 야기한다. 이를 개선하기 위해 본 논문에서는 minimum length description(MDL) 기준을 통한 표적 개수의 추정과 결부한 root-multiple signal classification(root-MUSIC) 기법을 이용하여 표적의 정확한 방위각을 추정하도록 제안한다. 시뮬레이션에서는 세 점 표적들이 안테나 빔 내에 존재할 때, 제안한 방법이 더 나은 방위각 추정 결과를 도출할 수 있음을 보인다.

Keywords

References

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