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분산 다중 전자전 센서를 이용한 ESPRIT 기반 비등간격 선형배열 MIMO 레이다의 암맹 직교신호 분리 기법

Blind Waveform Estimation Scheme Based on ESPRIT for Nonuniform Linear Array MIMO Radars Using Distributed Multiple Electronic Sensors

  • 여광구 (고려대학교 컴퓨터.전파통신공학과) ;
  • 정원주 (고려대학교 컴퓨터.전파통신공학과)
  • Yeo, Kwanggoo (Department of Computer and Communication Engineering, Korea University) ;
  • Chung, Wonzoo (Department of Computer and Communication Engineering, Korea University)
  • 투고 : 2018.10.05
  • 심사 : 2018.11.11
  • 발행 : 2018.11.30

초록

본 논문에서는 안테나 배열 간격이 등간격 선형배열(uniform linear array)이 아닌 비등간격 선형배열인 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 레이다의 직교신호 분리에 대하여 논의한다. 다중의 전파탐지기를 이용하여 얻은 신호를 기반으로 전파탐지기 배치를 통하여 새로운 rotational invariance 구조를 부여하여 ESPRIT 알고리즘을 이용할 수 있게 한다. 이를 통하여 수신신호로부터 직접 MIMO 레이다의 직교신호를 간단한 연산으로 암맹적으로 분리하는 방법을 제시한다. 추정된 직교신호를 이용하여 차후 MIMO 레이다의 무력화 혹은 기만에 활용할 수 있도록 한다.

In this paper, we propose a blind estimation scheme for the antenna spacing of nonuniform linear array MIMO radar using distributed electronic sensors based on ESPRIT. We present a blind method to separate orthogonal waveforms of a MIMO radar based on the antenna spacing estimation. The estimated orthogonal waveforms of a MIMO radar can be used for disabling opponent MIMO radars.

키워드

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그림 1. MIMO 레이다와 전자탐지 센서 시스템도 Fig. 1. System diagram for MMO radar and electronic warfare sensors.

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그림 3. 전파탐지 센서 배열(N = 10) Fig. 3. Sensor arrangement for ESPRIT.

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그림 4. ESPRIT을 이용하여 추정된 배열 간격 Fig. 4. ESPRIT estimation of array distance.

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그림 5. ESPRIT을 이용하여 추정된 직교신호(센서 배열이 부적절할 경우) Fig. 5. ESPRIT estimation of waveform(for non optimal sensor arrangement).

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그림 6. ESPRIT을 이용한 비등간격 선형배열 MIMO 레이다 직교신호 추정 Fig. 6. ESPRIT estimation of waveforms for non-ULA MIMO radar.

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그림 2. MRLA 8 N-ULA 안테나 배열([1, 3, 6, 6, 2, 3, 2]) Fig. 2. MRLA 8 N-ULA pattern([1, 3, 6, 6, 2, 3, 2]).

표 1. ESPRIT 알고리즘과 ACMA 알고리즘 Table 1. Comparison of ESPRIT and ACMA.

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표 2. 전파탐지 센서 배열(km, degree) Table 2. Sensor arrangement for ESPRIT(km, degree).

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