Adaptive Beamforming Technique of Eigen-space Smart Antenna System

This paper presents a new technique that enhances the performance of the smart antenna system especially in signal environments of wide angular spread by adopting a weight vector obtained from two eigenvectors of theautocovariance matrix of the received data. While the conventional beamformingtechnique employs only one eigenvector corresponding to the largest eigenvalue, the proposed algorithm uses two eigenvectors corresponding to the largest and second largest eigenvalue in such a way that it can be robust enough to the signal environments of wide angular spread. An efficient adaptive procedure is shown to verify that the optimal weight vector consisting of the two eigenvectors is obtained with a reasonable complexity(3.5$N_2$+ 12N) and accuracy. it is also shown in this paper that the numerical results obtained from the proposed adaptive procedure well agree with those obtained from a commercial tool computing the eigen-function of MATLABTM.

고유공간 스마트 안테나 시스템의 적응 빔형성 기술

본 논문은 수신신호의 자기상관행렬로부터 얻어진 2개의 고유벡터를 이용하여 웨이트 벡터를 구함으로써 각도퍼짐이 존재하는 환경에서도 스마트 안테나의 성능을 향상시키는 새로운 방법을 제시하였다 기존의 고유치에 의거한 빔형성 기술은 가장 큰 고유치의 상응 고유백터 만을 사용하는 것에 비해 본 논문에서 제시하는 방법은 두개의 고유백터를 효율적으로 적용함으로써 각퍼짐이 많은 신호환경에서 특히 강인한 성능을 보인다. 본 논문에서 사용하는 고유벡터는 첫번째와 두번째로 가장 큰 고유값에 대응되는 벡터이며, 현재 상용화되고 있는 DSP로 구현 가능한 계산량(3.5$N_2$+ 12N)을 통해 정확하게 구해진다. 본 제안방법을 WCDMA 환경에서 모의 실험한 결과 넓은 각도퍼짐에도 성능이 우수하였으며, 고유함수 계산을 위한 상용 툴인 MATLABTM 프로그램의 고유함수를 이용하여 얻은 이론적인 성능값과도 큰 차이가 없음을 확인하였다.