• ETRI Journal
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• 제31권6호
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• pp.806-808
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• 2009

A new computationally efficient algorithm-based propagator method for two-dimensional (2-D) direction-of-arrival (DOA) estimation is proposed, which uses two parallel uniform linear arrays. The algorithm takes advantage of the special structure of the array which enables 2-D DOA estimation without pair matching. Simulation results show that the proposed algorithm achieves very accurate estimation at a computational cost 4 dB lower than that of standard methods.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.735-743
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• 2016

This paper proposes a direction-of-arrival (DOA)-based beamforming approach for multi-cell massive multiple-input multiple-output systems with uniform rectangular arrays (URAs). The proposed approach utilizes the steering vectors of the URA to form a basis of the spatial space and selects the partial space for beamforming according to the DOA information. As a result, the proposed approach is of lower computational complexity than the existing methods which utilize the channel covariance matrices. Moreover, the analysis demonstrates that the proposed approach can eliminate the interference in the limit of infinite number of the URA antennas. Since the proposed approach utilizes the multipaths to enhance the signal rather than discarding them, the proposed approach is of better performance than the existing low-complexity method, which is verified by the simulation results.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제9권3호
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• pp.215-220
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• 2020

This paper deal with estimating the direction of arrival (DOA) of GNSS signal using two antennae for spoofing detection. A technique for estimating the azimuth angle of a received signal by applying the interferometer method to the GPS carrier signal is proposed. The experiment assumes two antennas placed on the earth's surface and estimates the azimuth angle when only GPS signal are received without spoofing signal. The proposed method confirmed the availability through GPS satellite placement simulation and experiments using a dual antenna GPS receiver. In this case of using dual antenna, an azimuth angle ambiguity of the received signal occurs with respect to the baseline between two antennas. For this reason, the accurate azimuth angle estimation is limits, but it can be used for deception by cross-validating the ambiguity.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.522-527
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• 2005

이동 통신단말의 급속한 보급에 따라 고품질이며 대용량인 정보의 전송이 요구된다. 또한 고속 전송 시 발생하는 다중로 페이딩을 해결하기 위해 적응 배열 안테나의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 중 DOA(Direction of Arrival) 추정은 적응배열 안테나의 중요한 부분이다. 본 논문에서는, 2차 통계량을 이용한 시공간 블라인드 시스템 식별을 제안하고, 블라인드 시공간 적응 배열 안테나를 이용하여 제안 방법의 효율성을 입증한다.

• 말소리와 음성과학
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• 제4권3호
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• pp.103-110
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• 2012

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.

• 말소리와 음성과학
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• 제3권3호
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• pp.91-98
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• 2011

In this paper, a multi-channel speech enhancement method using the linearly constrained minimum variance (LCMV) algorithm and a variable learning rate control is proposed. To control the learning rate for adaptive filters of the LCMV algorithm, the direction of arrival (DOA) is measured for each short-time input signal and the likelihood function of the target speech presence is estimated to control the filter learning rate. Using the likelihood measure, the learning rate is increased during the pure noise interval and decreased during the target speech interval. To optimize the parameter of the mapping function between the likelihood value and the corresponding learning rate, an exhaustive search is performed using the Bark's scale distortion (BSD) as the performance index. Experimental results show that the proposed algorithm outperforms the conventional LCMV with fixed learning rate in the BSD by around 1.5 dB.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권8호
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• pp.653-660
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• 2017

본 논문에서는 신호의 고각과 방위각을 추정하기 위한 위상비교 방식의 방향탐지 정확도에 대해 분석하였다. 안테나 4개를 균일 배치한 구조와 3개를 균일 배치한 구조의 고각과 방위각 추정에 대한 분석적 표현을 제시하였고, 방향탐지 오차를 분석하였다. 또한 정확도, 형상, 채널수 관점에서 두 구조를 비교하여 방향탐지 장치 설계에 대한 방향을 제시하였다. 방향탐지 분석결과는 시뮬레이션 결과와 유사한 분포를 나타내고, $1.2^{\circ}RMS$ 이내의 차이를 갖는 것을 확인하였다. 분석 결과로부터 SNR 20 dB, 베이스라인 길이가 반파장일 때, 안테나 4개를 균일 배치한 구조의 경우, 안테나 3개를 배치한 구조에 비해 고각 방향탐지 정확도는 1.15 배 높으며, 방위각 방향탐지 정확도는 서로 동일함을 확인하였다. 또한 2차원 방향탐지 구조는 1차원 방향탐지 구조에서 발생하는 코닝에러가 제거되는 것을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제36권6호
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• pp.419-424
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• 2017

수중 음원의 위치를 추정하기 위해 도달 시간차와 도달 방향이 활용될 수 있다. 하지만 위치 추정 성능은 표적과 수신단 사이의 상대적인 위치, 수신기들의 기하학적인 배치 구조 및 음속 등에 영향을 받는다. 본 논문에서는 추정된 다수의 표적 정보들을 조합하여 위치 추정 성능을 향상시키는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 도달 시간차, 도달 방향 및 음속 값을 변수로 사용하며, 비선형 최적화 과정 가운데 하나인 LM(Levenberg-Marquardt) 방법이 적용되었다. 제안된 방법의 성능은 모의실험을 통해 분석되었다. 결과에서 제안된 방법의 평균 위치 추정 오차가 기존의 방법을 사용한 경우보다 낮게 나타났다.

• ETRI Journal
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• 제43권5호
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• pp.869-880
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• 2021

Herein, we estimate the direction of arrival (DOA) of non-Gaussian signals for nested arrays (NAs) by implementing the fourth-order difference co-array (FODC) and successive methods. In particular, considering the property of the fourth-order cumulant (FOC), we first construct the FODC of the NA, which can obtain O(N⁴) virtual elements using N physical sensors, whereas conventional FOC methods can only obtain O(N²) virtual elements. In addition, the closed-form expression of FODC is presented to verify the enhanced degrees of freedom (DOFs). Subsequently, we exploit the vectorized FOC (VFOC) matrix to match the FODC of the NA. Notably, the VFOC matrix is a single snapshot vector, and the initial DOA estimates can be obtained via the discrete Fourier transform method under the underdetermined correlation matrix condition, which utilizes the complete DOFs of the FODC. Finally, fine estimates are obtained through the spatial smoothing-Capon method with partial spectrum searching. Numerical simulation verifies the effectiveness and superiority of the proposed method.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.37-42
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• 2013

이 논문에서는 비이상적인 안테나 배열을 보상하는 방법과 안테나 배열을 이용하여 계산량 관점에서 효율적으로 도래각을 추정하는 방법을 제시하였다. 도래각을 추정하기 위해서는 안테나 배열을 주로 이용한다. 배열을 이루는 각 안테나 소자에 수신되는 신호의 위상차를 이용하여 도래각을 추정한다. 그러나 실제 안테나 배열의 경우 각 안테나 사이의 상호결합 때문에 각 안테나로부터 방사되는 전파의 빔 패턴이 변형되고 이로 인해 도래각 추정 성능이 저하된다. 제안 방식에서는 먼저 상호결합의 영향을 동일하게 받는 안테나 배열의 일부분인 부분배열을 이용하여 도래각을 추정한다. 도래각을 추정하기 위해서는 계산량 관점에서 효율적인 ESPRIT(estimation of signal parameters via rotational invariance techniques)알고리듬을 적용한다. 그 다음 추정한 도래각을 바탕으로 상호결합을 보상하고 부분배열의 크기를 본래의 배열 크기로 확장시킨다. 모의실험 결과 제안한 방법은 재밍대잡음비가 비교적 작을 때에도 우수한 성능을 나타내었다.