• ETRI Journal
• /
• 제26권6호
• /
• pp.605-614
• /
• 2004

In this paper, we investigate array calibration algorithms to derive a further improved version for correcting antenna array errors and RF transceiver errors in CDMA smart antenna systems. The structure of a multi-channel RF transceiver with a digital calibration apparatus and its calibration techniques are presented, where we propose a new RF receiver calibration scheme to minimize interference of the calibration signal on the user signals. The calibration signal is injected into a multi-channel receiver through a calibration signal injector whose array response vector is controlled in order to have a low correlation with the antenna response vector of the receive signals. We suggest a model-based antenna array calibration to remove the antenna array errors including mutual coupling errors or to predict the element patterns from the array manifold measured at a small number of angles. Computer simulations and experiment results are shown to verify the calibration algorithms.

• 디지털산업정보학회논문지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.51-57
• /
• 2013

Research on calibration of array antenna has become a hot spot in the area of signal processing and it is necessary to obtain the phase mismatch of each antenna channel. This paper presents a new calibration method for an array antenna system. In order to calibrate the phase mismatch of each antenna channel, we used primary synchronization signal (PSS) which exists in LTE downlink frame. Primary synchronization signal (PSS) is based on a Zadoff-Chu sequence which has a good correlation characteristic. By using correlation calculation, we can extract primary synchronization signal (PSS). After extracting primary synchronization signal (PSS), we use it to calibrate and reduce the phase errors of each antenna channel. In order to verify the new array antenna calibration algorithm which is proposed in this paper, we have simulated the proposed algorithm by using MATLAB. The array antenna system consists of two antenna elements. The phase mismatch of first antenna and second antenna is calculated accurately by proposed algorithm in the experiment test. Theory analysis and MATLAB simulation results are shown to verify the calibration algorithm.

• 디지털산업정보학회논문지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.59-65
• /
• 2013

This paper presents a novel calibration method for a base station system adopting an antenna array. The proposed technique utilizes Zadoff-Chu sequence, which is included in the LTE pilot signal periodically, in order to compute the phase characteristic of each antenna channel. As the Zadoff-Chu sequence exhibits an excellent autocorrelation characteristic, it is possible for the receiving base station to retrieve the Zadoff-Chu sequence transmitted from each mobile terminal. In addition, we can obtain the phase characteristic of each antenna channel, which is the ultimate goal of the calibration procedure. The proposed calibration algorithm has been implemented using an FPGA (Field Programmable Gate Array). We have applied the proposed algorithm to an array consisting of 2 antenna elements for simplicity. the phase value implied to the first and second antenna path is very accurately calculated from the proposed procedure. From the experimental test, the proposed method provides accurate calibration results.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
• /
• pp.1568-1572
• /
• 2004

This paper proposes a new online calibration algorithm for the array antenna system. As you know, the several previous calibration methods for the mutual coupling did not estimate but measure mutual coupling effect at the real or test-bed system directly. Therefore we suggest some idea to compensate the calibration errors due to mutual coupling effect and mismatch in cables and electronic modules without the off-line calibration. In this work, we can calibrate the array antenna system under the operation of the system using Independent Component Analysis(ICA). This is what is called an online calibration. As you know, the ICA method has permutation and scaling problems. However, we solve problems of the ICA method and apply it to the calibration of an array antenna. The method simultaneously estimates the DOA(Direction of Arrival) of the signals, and calibrates the array for that specific angle. The proposed algorithm is evaluated by computer simulation and its behavior is illustrated by a numerical example.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제29권1A호
• /
• pp.18-30
• /
• 2004

본 논문에서는 비동기 CBMA 시스템에서 발생하는 배열 안테나 소자의 오차 보정(calibration) 문제를 다룬다. 수신기치 주파수 오프셋 오차가 있을 경우에 적용 가능한 새로운 순차적인 오차 보정 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 비선형 배열 안테나에도 적용가능하며, 사전에 알고 있는 신호를 사용하여 보정하는 것이 아니라, 셀 내의 임의의 사용자 PN code 만을 사용하여 온라인으로 오차 보정을 수행한다. 제안된 알고리즘은 채널과 주파수 오차를 추정하는 부분과 배열안테나 보정을 추정하는 부분으로 구성되어 있으며, 컴퓨터 모의 실험과 W-CDMA용 스마트 안테나 테스트 베드에서 얻어진 실측 데이터를 이용한 실험을 통하여 그 성능이 검증되었다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
• /
• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
• /
• pp.501-505
• /
• 2003

There are many antenna array errors. They will distort the array beam pattern and result in an increased sidelobe level. A calibration technique is proposed for correcting the antenna array errors such as mutual coupling and unequal feeder characteristics. These are modeled as a matrix representing the interaction between the radiating elements. The matrix is estimated from the measured array response vectors. The antenna array errors are corrected by modifying the beamforming weight vector. It is verified by the electromagnetic simulation and experiment that the proposed technique reduces the sidelobe level and increases the antenna gain.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.199-205
• /
• 2004

배열 안테나는 많은 오차 요인을 포함하고 있는데 그로 인하여 빔 패턴의 부엽 레벨이 증가하고 안테나 이득이 감소하게 된다. 본 논문에서는 배열 안테나 오차 중 소자간 상호 커플링과 급전부의 불균일한 전달 함수 오차를 제거하는 알고리즘을 제시하였다. 이러한 오차들은 방사 소자간 상호 연동을 나타내는 행렬로 모델링하였고 이 행렬은 특정 각도들에서 측정한 배열 응답 벡터로부터 추정하였다. 배열 안테나 오차는 추정된 오차 보정 행렬을 이용하여 빔 가중치를 미리 왜곡함으로써 보정하였다. 전파 시뮬레이션과 실험을 통하여 제시된 보정 알고리즘이 부엽 레벨을 감소시키고 안테나 이득을 증가하는 것을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.636-643
• /
• 2023

본 논문에서는 원전계 환경에서 위상배열안테나를 고속 보정하는 방법이 제안되었다. 원전계에서 수신된 전력만을 통해 각 안테나 요소를 보정하는 기존 rotating-element electric-field vector (REV) 방법을 간소화 한 최대값 보정 방법과, 각 안테나 요소가 아닌 부배열 단위로 묶어서 보정하는 방법이 제안되었다. PPO 알고리즘을 이용하여 위상배열안테나의 분포에 최적화된 파티셔닝을 찾고, 그에 따른 부배열 단위로 보정하여 기존 방법 대비 더 빠른 보정이 가능한 적응형 최대값 보정 방법이 제안 및 시뮬레이션 검증되었다. 보정이 이루어지는 동안 위상배열안테나의 이득이 더 높을 뿐 아니라, 형성되는 빔 패턴이 기존 방법보다 이상적인 빔 패턴에 더 가깝다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제20권9호
• /
• pp.32-39
• /
• 2006

In this paper, an iterative subspace-based calibration algorithm for a CDMA-based antenna array in the presence of unknown gain and phase error is presented. The algorithm does not depend on the array geometry and does not require a prior knowledge of the Directions Of Arrival (DOA) of the signals. The method requires the code sequence of a reference user only. The proposed algorithm is based on the subspace method and root finding approach, and it provides estimates of the calibration vector, the DOA and the channel impulse response, by using the code sequence of a reference user. The performance of the proposed algorithm was investigated by means of computer simulations and was verified using field data measured through a custom-built W-CDMA test-bed. The data show that experimental results match well with the theoretical calibration algorithm. Also, teh study propose an efficient algorithm using the simulated annealing technique. This algorithm overcomes the requirement of initial guessing in the subspace-based approach.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권2A호
• /
• pp.139-146
• /
• 2009

본 논문은 TDD(Time Division Duplex) 배열안테나 시스템에서 빔형성을 할 때와 송신 전력을 할당하는 경우에 필요한 송수신 RF 단의 진폭과 위상 오차를 교정하는 평균자동내부순환교정 방법을 제안한다. 제안된 기술은 기존의 부가적인 내부 신호발생기나 외부의 기준신호를 필요로 하지 않으며 송수신기 내부의 스위치와 커플러를 이용하여 배열안테나 RF단을 교정할 수 있는 방법이다. 또한 한 개의 송수신 RF단을 사용한 교정에 의한 오차를 줄이기 위해서 평균송수신 RF단 교정 방법을 제안하였다. 전산모의실험을 통해 DOA(Direction of Arrival)추정 빔형성 알고리즘이 송수신 RF단 교정에 의해 정확한 빔형성이 되는 것을 보였고 송신 전력 할 당시에도 제안된 교정에 의해 비트오류율이 낮아짐을 보였다.