본 논문에서는 다중 신호 분류 기반의 음성신호의 입사각 추정 향상 방법을 제안한다. 기본적으로 제안한 방식은 복소 대역통과 필터를 이용하여 신호 분석을 위한 협대역 신호를 생성한다. 또한, 공간 스펙트럼에서의 반향 성분 제거 및 2차 함수 기반의 응답 근사화를 사용하여 추정 각도의 정확도를 향상시켰다. 실험결과 제안한 방법은 일반화된 상호상관도 방식의 입사각 추정 알고리즘보다 검출 오차 및 검출 성공률 측면에서 더 좋은 성능을 보였다.
GPS is vulnerable to jamming because of extremely low signal power. Many anti-jamming techniques are studied for complement this vulnerability. Anti-jamming techniques using array antenna are most effective technique and these techniques are required the DOA estimates. MUSIC algorithm and Root-MUSIC Algorithm are typical algorithms used in DOA estimation. Two algorithms have different characteristics, so the choice of an algorithm may depends on many factors such as the environment and the system requirements. The analysis and performance comparison of both algorithms is necessary to choose the best method to apply. This paper summarizes the theory of MUSIC and Root-MUSIC algorithms. And this paper extends both algorithm to estimate two-dimensional angles. The software simulator of both algorithms are implemented to evaluate the performance. Root-MUSIC algorithm has the computational advantage on ULA. MUSIC algorithm is applicable to any antenna array. MUSIC shows better estimation performance when number of array element is small while the computational load of MUSIC is much higher than Root-MUSIC.
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.
본 논문에서는 8개의 단위 안테나로 구성된 원형배열안테나(Circular Array)의 편파(Polarization) 특성을 고려한 위상 비교 방향탐지에 대해 고찰하였다. 단위 안테나는 6 ~ 12 GHz의 광대역에서 동작하는 Cavity-Backed 패치 안테나를 적용하였으며, 다양한 편파를 수신할 수 있도록 Radial 방향으로 배치하였다. 위상 비교 시 정밀한 각도를 얻기 위해 넓은 간격의 소자들을, 모호성을 해결하기 위해 좁은 간격의 소자들을 적용하였다. 방위각과 고각 모두 ±20° 영역에 대해 2차원의 방향 탐지를 수행하였으며 정면 근처에서는 0.5°, 15° 근방 영역에서는 1.6° 이하의 도래각(DOA) 오차가 있음을 확인하였다.
In this paper we propose a new subspace tracking algorithm based on the PASTd (Projection Approximation Subspace Tracking with deflation). The algorithm is obtained via introducing the variable forgetting factor which adapts itself to the time-varying subspace environments. The tracking capability of the proposed algorithm is demonstrated by computer simulations in an abruptly changing DOA scenario. The estimation results of the variable forgetting factor PASTd(VFF-PASTd) outperform those of the PASTd in the nonstationary case as well as in the stationary case.
In this paper, a target signal detection method using multiple signal classification (MUSIC) algorithm is proposed. The MUSIC algorithm is a subspace-based direction of arrival (DOA) estimation method. Using the inverse of the eigenvalue-weighted eigen spectra, the algorithm detects the DOAs of multiple sources. To apply the algorithm in target signal detection for GSC-based beamforming, we utilize its spectral response for the DOA of the target source in noisy conditions. The performance of the proposed target signal detection method is compared with those of the normalized cross-correlation (NCC), the fixed beamforming, and the power ratio method. Experimental results show that the proposed algorithm significantly outperforms the conventional ones in receiver operating characteristics (ROC) curves.
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.
In this paper, we introduce the direction of arrival(DOA) estimation of distributed signal based on the improved ESPRIT algorithm. Most research on the estimation of DOA has been performed based on the assumption that the signal sources are point sources. However, we consider a two-dimensional distributed signal source model using improved ESPRIT algorithm. In the distributed signal source model, a source is represented by two parameters, the azimuth angle and elevation angle. We address the estimation of the elevation and azimuth angles of distributed sources based on the parametric source modeling in the three-dimensional space with two uniform linear arrays. The array output vector is obtained by integrating a steering vector over all direction of arrival with the weighting of a distributed source density function. We also develop an efficient estimation procedures that can reduce the computational complexity. Some examples are shown to demonstrate explicity the estimation procedures under the distributed signal source model.
목표신호와 간섭신호 사이에 상호 상관성분이 크게 존재할 경우에도 성능저하를 극복할 수 있는 새로운 빔형성 알고리듬을 제안한다. 제안하는 방식을 이용하여 상관행렬로부터 간섭신호의 도달각을 바로 구하고 입력신호의 상관행렬 내에 존재하는 상호상관 성분을 제거할 수 있음을 보였다. 제안한 방식을 적용하였을 경우에는 공간평균(Spatial Averaging)을 사용하는 것에 비해서 간섭신호의 크기를 줄이는 데 있어서 성능향상이 있음을 모의실험 결과를 통해서 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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