An Online Calibration Algorithm for Cellular CDMA Antenna Arrays

Some receiver(and most transmit) beamforming algorithms with an array antenna at a cellular CDMA base stations require accurate internal and external calibrations. The external calibration, which usually needs to be done only once, determines the array manifolds, i.e. the complex response of each antenna as a function of DOA(Directions of Arrival). The internal calibrations are necessary because characteristics of RF/IF circuity of each receiver chain vary differently in response to temperature or humidity changes. We propose an iterative subspace-based calibration algorithm for an asynchronous CDMA-based antenna away in the presence of unknown gain and phase error is presented. We verify the subspace-based calibration algorithms by performing the experiment using measured data. Also, we propose an efficient algorithm using the simulated annealing technique. This algorithm overcomes the problem of the initial guessing in the subspace-based approach.

Cellular CDMA용 배열 안테나 오차 보정 알고리듬

배열 안테나를 사용하고 있는 CDMA 기반의 이동 통신 기지국은 효율적인 빔 형성을 위해서 배열 안테나 시스템을 이루고 있는 송수신기 모듈의 정확한 성능을 필요로 하며 이를 위해 오차 보정이 반드시 필요하다. 일반적으로 오차 보정은 internal 오차 보정과 external 오차 보정으로 크게 구분 할 수 있다. 특히 internal 오차 보정은 수신기 모듈을 이루고 있는 RF/IF 회로 소자들의 특성이 변하기 때문에 정기적으로 오차 보정이 필요하다고 알려져 있다. 본 논문에서는 비동기 CDMA 시스템에서 안테나 배열 소자들 간의 진폭 이득과 위상 응답에 오차가 생길 때 온라인으로 보정 할 수 있는 알고리듬을 제안한다. 부공간(subspace) 기반의 알고리듬의 성능 평가와 분석 결과를 제시하기 위해 실험으로 측정한 데이터를 이용하였고, simulated annealing이라는 최적화 방법을 사용하여 부공간(subspace) 기반의 알고리듬에서 발생하는 초기값 문제를 해결하고 모의실험을 통해 확인하였다.