DE102016010554A1

DE102016010554A1 - Räumliches interpolationsverfahren und räumliche interpolationsvorrichtung für eine lineare phasengesteuerte gruppenantenne

Info

Publication number: DE102016010554A1
Application number: DE102016010554.2A
Authority: DE
Inventors: Seongwook LEE; Seokhyun KANG; Jaeeun Lee; Seong Hee JEONG; Heonkyo SHIM; Seong Cheol Kim
Original assignee: Mando Corp; Seoul National University R&DB Foundation
Current assignee: Seoul National University R&db Foundation Kr; HL Klemove Corp
Priority date: 2015-09-01
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2017-03-02
Also published as: US20170059694A1; US10215843B2; CN106486769B; CN106486769A; KR20170027375A; KR102422396B1

Abstract

In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bezieht sich ein räumliches Interpolationsverfahren für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne auf ein räumliches Interpolationsverfahren für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne, die eine Vielzahl von Sendeantennenelementen und eine Vielzahl von Empfangsantennenelementen aufweist, und das einen Schritt 1, in dem die Vielzahl von Empfangsantennenelementen eine reflektierte Welle empfingt, die von einem Ziel reflektiert wird, einen Schritt 2, in dem ein Einfallwinkel der reflektierten Welle, die auf die Vielzahl von Empfangsantennenelementen auftrifft, unter Verwendung eines Winkelschätzungsalgorithmus geschätzt wird, einen Schritt 3, in dem ein sich in einem schlechten Zustand befindendes Antennenelement aus der Vielzahl von Empfangsantennenelementen ausgewählt wird, und einen Schritt 4 umfasst, in dem ein empfangenes Signal des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements kompensiert wird und der Einfallwinkel der reflektierten Welle, die auf die Vielzahl von Empfangsantennenelementen auftrifft, unter Verwendung eines Winkelschätzungsalgorithmus neu geschätzt wird.

Description

QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen aus der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2015-0123802 , die am 01. September 2015 eingereicht wurde und deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme darauf in ihrer Gesamtheit hier aufgenommen wird.
HINTERGRUND
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein räumliches Interpolationsverfahren und eine räumliche Interpolationsvorrichtung für eine Antenne und insbesondere auf ein räumliches Interpolationsverfahren für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne bzw. lineare Phased-Array-Antenne.
2. Erörterung des Standes der Technik
Während der vergangenen mehreren Jahrzehnte sind zahlreiche Studien in Bezug auf das Erfassen eines Ziels mit einem Radarsystem ausgeführt worden. Das Kennen von Informationen über einen Abstand, eine Geschwindigkeit und einen Winkel eines Ziels sind wesentlich für das Ermitteln einer genauen Position des Ziels. Ein Verfahren zum mechanischen Drehen einer Antenne ist bis jetzt herkömmlicherweise verwendet worden, um eine Einfallrichtung (im Folgenden DOA nach dem entsprechenden englischsprachigen Begriff ,Direction Of Arrival' genannt) eines Signals zu identifizieren, das von einem Ziel reflektiert wird. Aber mit einer phasengesteuerten Gruppenantenne kann eine DOA eines auftreffenden Signals durch das elektrische Steuern eines Strahls der phasengesteuerten Gruppenantenne geschätzt werden.
In dem Fall einer phasengesteuerten Gruppenantenne sind ein Konzept und eine Technologie für das Verarbeiten von zahlreichen Gruppen-(Array)-Signalen für das gleichzeitige Schätzen der DOA einer Vielzahl von auftreffenden Signalen vorgeschlagen worden. Insbesondere hat es einen Versuch gegebenen, eine genaue DOA mit einer einheitlichen linearen phasengesteuerten Gruppenantenne unter Verwendung eines hochauflösenden Winkelschätzungsalgorithmus zu identifizieren. Aber da die hochauflösenden Winkelschätzungsalgorithmen, die bis jetzt vorgeschlagen worden sind, sehr empfindlich gegenüber einem Signal-Rausch-Verhältnis (im Folgenden SRV genannt) eines empfangenen Signals sind, muss das empfangene Signal kalibriert werden, um eine genaue DOA schätzen zu können.
[Dokument aus dem Stand der Technik]
[Patentdokument]

(Patentdokument 1) Koreanische ungeprüfte Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 10-2011-0080218

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Um das oben erwähnte Problem lösen zu können, haben ein räumliches Interpolationsverfahren und eine räumliche Interpolationsvorrichtung für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die folgenden Aspekte.
Es ist ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, ein räumliches Interpolationsverfahren und eine räumliche Interpolationsvorrichtung für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne bereitzustellen, die in der Lage sind, eine genaue Position eines Ziels bestimmen zu können, indem sie eine Schätzung einer genauen DOA mit einer linearen phasengesteuerten Gruppenantenne garantieren.
Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf den oben erwähnten Aspekt beschränkt, und andere, nicht erwähnte Aspekte sollten von den Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet aus der unten folgenden Beschreibung klar erkannt werden.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bezieht sich ein räumliches Interpolationsverfahren für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne auf ein räumliches Interpolationsverfahren für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne, die eine Vielzahl von Sendeantennenelementen und eine Vielzahl von Empfangsantennenelementen aufweist, und das einen Schritt 1, in dem die Vielzahl von Empfangsantennenelementen eine reflektierte Welle empfängt, die von einem Ziel reflektiert wird, einen Schritt 2, in dem ein Einfallwinkel der reflektierten Welle, die auf die Vielzahl von Empfangsantennenelementen auftrifft, unter Verwendung eines Winkelschätzungsalgorithmus geschätzt wird, einen Schritt 3, in dem ein sich in einem schlechten Zustand befindendes Antennenelement aus der Vielzahl von Empfangsantennenelementen ausgewählt wird, und einen Schritt 4 umfasst, in dem ein empfangenes Signal des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements kompensiert wird und der Einfallwinkel der reflektierten Welle, die auf die Vielzahl von Empfangsantennenelementen auftrifft, unter Verwendung eines Winkelschätzungsalgorithmus neu geschätzt wird.
Vorzugsweise umfasst der Schritt 3 einen Schritt 3-1, in dem eine empfangene Signalleistung der reflektierten Welle, die durch jedes von der Vielzahl von Empfangsantennenelementen empfangen wird, berechnet wird, einen Schritt 3-2, in dem die empfangene Signalleistung der reflektierten Welle, die durch jedes von der Vielzahl von Empfangsantennenelementen empfangen wird, mit einem Schwellenwert verglichen wird, und einen Schritt 3-3, in dem das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement aus der Vielzahl von Empfangsantennenelementen auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs im Schritt 3-2 ausgewählt wird.
Vorzugsweise umfasst der Schritt 4 einen Schritt 4-1, in dem ein empfangenes Signal des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements auf der Grundlage eines empfangenen Signals eines anderen Empfangsantennenelements kompensiert wird, und einen Schritt 4-2, in dem der Einfallwinkel der reflektierten Welle, die auf die Vielzahl von Empfangsantennenelementen auftrifft, unter Verwendung des Winkelschätzungsalgorithmus durch das Reflektieren des kompensierten empfangenen Signals des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements neu geschätzt wird.
Vorzugsweise ist der Winkelschätzungsalgorithmus ein MUSIC-(Multiple Signal Classification; Mehrfachsignalklassifizierungs)-Algorithmus oder ein Algorithmus einer Methode einer Schätzung von Parameter über eine Rotationsinvarianz bzw. ESPRIT-(EStimation of Parameters via Rotational Invariance Technique)-Algorithmus.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist eine räumliche Interpolationsvorrichtung für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne eine Vielzahl von Empfangsantennenelementen, die eine reflektierte Welle empfangen, die von einem Ziel reflektiert wird, einen Einfallwinkelschätzer, der einen Einfallwinkel der reflektierten Welle schätzt, die auf die Vielzahl von Empfangsantennenelementen auftrifft, einen Detektor, der ein sich in einem schlechten Zustand befindendes Antennenelement aus der Vielzahl von Empfangsantennenelementen auf der Grundlage des Einfallwinkels der reflektierten Welle auswählt, und einen Kompensator auf, der ein empfangenes Signal des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements auf der Grundlage eines Ergebnisses der Auswahl durch den Detektor kompensiert, wobei der Einfallwinkelschätzer den Einfallwinkel der reflektierten Welle, die auf die Vielzahl von Empfangsantennenelementen auftrifft, auf der Grundlage des empfangenen Signals des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements, das von dem Kompensator kompensiert worden ist, neu schätzt.
Vorzugsweise wählt der Detektor das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement auf der Grundlage einer empfangenen Signalleistung der reflektierten Welle aus, die durch jedes von der Vielzahl von Empfangsantennenelementen empfangen wird.
Vorzugsweise weist der Detektor einen Leistungsrechner, der die empfangene Signalleistung der reflektierten Welle berechnet, die durch jedes von der Vielzahl von Empfangsantennenelementen empfangen wird, einen Komparator, der die berechnete empfangene Signalleistung mit einem Schwellenwert vergleicht, und einen Determinator auf, der das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement aus der Vielzahl von Empfangsantennenelementen auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs durch den Komparator ermittelt.
Vorzugsweise kompensiert der Kompensator das empfangene Signal des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements auf der Grundlage eines empfangenen Signals eines anderen Empfangsantennenelements.
Vorzugsweise schätzt der Einfallwinkelschätzer den Einfallwinkel der reflektierten Welle, die auf die Vielzahl von Empfangsantennenelementen auftrifft, unter Verwendung eines Winkelschätzungsalgorithmus und schätzt diesen auch neu unter Verwendung eines Winkelschätzungsalgorithmus.
Vorzugsweise ist der Winkelschätzungsalgorithmus ein MUSIC-Algorithmus oder ein ESPRIT-Algorithmus.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden den Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet durch das ausführliche Beschreiben von exemplarischen Ausführungsformen davon unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher werden, in denen:
1 ein Ablaufdiagramm ist, das ein räumliches Interpolationsverfahren für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einer Zeitreihe veranschaulicht;
2 und 3 Ablaufdiagramme sind, in denen einige Schritte des Verfahrens von 1 weiter unterteilt und spezifiziert sind; und
4 ein Blockdiagramm ist, das eine räumliche Interpolationsvorrichtung für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kurz veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Die gleichen Bezugszeichen werden den gleichen oder ähnlichen Elementen ungeachtet der Zeichnungen gegeben, und sich überschneidende Beschreibungen werden weggelassen werden.
Außerdem wird dann, wenn die Meinung besteht, dass eine ausführliche Beschreibung eines bekannten Standes der Technik das Wesentliche der vorliegenden Offenbarung bei dem Beschreiben der vorliegenden Offenbarung verschleiern würde, die ausführliche Beschreibung davon weggelassen. Und die beigefügten Zeichnungen dienen lediglich als Unterstützung für ein leichtes Verständnis des Gedankens der vorliegenden Offenbarung, und der Gedanke der vorliegenden Offenbarung soll nicht als durch die beigefügten Zeichnungen eingeschränkt ausgelegt werden.
Im Folgenden wird ein räumliches Interpolationsverfahren für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben werden. 1 ist ein Ablaufdiagramm, das ein räumliches Interpolarisationsverfahren für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einer Zeitreihe veranschaulicht, und 2 und 3 sind Ablaufdiagramme, in denen einige Schritte des Verfahrens von 1 weiter unterteilt und spezifiziert sind.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bezieht sich ein räumliches Interpolationsverfahren für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne auf ein räumliches Interpolationsverfahren für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne 100, die eine Vielzahl von Sendeantennenelementen 110 und eine Vielzahl von Empfangsantennenelementen 120 aufweist, und das wie in 1 veranschaulicht einen Schritt 1 (S100), in dem die Vielzahl von Empfangsantennenelementen 120 eine reflektierte Welle empfängt, einen Schritt 2 (S200), in dem ein Einfallwinkel der reflektierten Welle geschätzt wird, einen Schritt 3 (S300), in dem ein sich in einem schlechten Zustand befindendes Antennenelement ausgewählt wird, und einen Schritt 4 (S400) umfasst, in dem der Einfallwinkel der reflektierten Welle neu geschätzt wird.
Insbesondere im Schritt 1 (S100) sendet die Vielzahl von Sendeantennenelementen 110 ein Signal zu einem Ziel 10, das gesendete Signal wird von dem Ziel 10 reflektiert, und die Empfangsantennenelemente 120 empfangen eine reflektierte Welle, die von dem Ziel 10 reflektiert wird. In der Zwischenzeit wird für ausführliche Beschreibungen von Schritt 1 (S100) bis Schritt 4 (S400) zuerst einmal unten ein Modell eines empfangenen Signals einer phasengesteuerten Gruppenantenne beschrieben werden.
Es wird angenommen, dass L ebene Wellen auf N Empfangsantennenelemente 120, die linear voneinander in gleichen Abständen d beabstandet sind, aus L Richtungen θ₁, θ₂, ..., θ_L mit einer bekannten Trägerfrequenz f_c auftreffen. θ_i (i = 1, 2, ..., L) ist von einer vorderen Achse aus definiert, die einer Gruppenantenne (Array-Antenne) gegenüberliegt. Außerdem wird angenommen, dass schmalbandige Fernquellen vorhanden sind. Als nächstes wird ein Vektor eines empfangenen Signals der Gruppenantenne bei einer Zeit k wie in der Gleichung 1 unten ausgedrückt.
[Gleichung 1]

x(k) = As(k) + n(k) = [x₁(k), x₂(k), ..., x_N(k)]^T

In der Gleichung 1 oben ist (·)^T ein Transpositionsoperator und ist A = [a(θ₁), a(θ₂), ... a(θ_L)] eine Steering-Matrix (Steuermatrix), die aus einem Steering-Vektor (Steuervektor) a(θ₁) (i = 1, 2, ..., L) gebildet wird, wie er unten in Gleichung 2 gezeigt ist. [Gleichung 2]
λ ist eine Wellenlänge, die der Trägerfrequenz f_c entspricht. In der Zwischenzeit ist s(k) = [s₁(k), s₂(k), ..., s_N(k)]^T ein Vektor eines auftreffenden Signals, und hier ist s_i(K) (i = 1, 2, ..., L) eine komplexe Amplitude eines auftreffenden Signals von einer i^ten Quelle zu der Zeit k. Es wird angenommen, dass die Amplituden mittelwertfrei komplex Gaußisch sind und für jeden Amplitudenabtastwert unabhängig sind. Es wird angenommen, dass n(k) ein Rauschfaktor ist, der aus [n₁(k), n₂(k), ..., n_N(k)]^T gebildet wird, und dass der Rauschfaktor ebenfalls mittelwertfrei komplex Gaußisch ist und für jeden Abtastwert unabhängig ist. Eine Korrelationsmatrix ist als σ_i ²I_N (i = 1, 2, ..., N) bereitgestellt, und hier ist I_N eine N*N-Identitäts- bzw. Einheitsmatrix. Außerdem wird angenommen, dass Abtastwerte von einem Vektor eines auftreffenden Signals und einem Rauschvektor unabhängig voneinander sind.
Nach dem Schritt 1 (S100) wird ein Schritt 2 (S200), in dem ein Einfallwinkel einer Vielzahl von empfangenen reflektierten Wellen geschätzt wird, durchgeführt. Ein Winkelschätzungsalgorithmus wird für das Schätzen des Einfallwinkels verwendet. Der Winkelschätzungsalgorithmus umfasst einen MUSIC-(Multiple Signal Classification)-Algorithmus, einen ESPRIT-(EStimation of Parameters via Rotational Invariance Technique)-Algorithmus oder dergleichen, und im Folgenden wird hauptsächlich eine Ausführungsform, in der ein Einfallwinkel einer reflektierten Welle unter Verwendung des MUSIC-Algorithmus geschätzt wird, beschrieben werden.
Um den MUSIC-Algorithmus verwenden zu können, sollte zuerst eine Korrelationsmatrix des Vektors des empfangenen Signals in Gleichung 1 oben geschaffen werden. Die Korrelationsmatrix ist durch die Gleichung 3 unten definiert.
[Gleichung 3]

R_xx = E[x(k)x(k)^H] = AE[s(k)s(k)^H]A^H + Λ_N = AR_ssA^H + Λ_N

In der Gleichung 3 ist E[·] ein Ensemblemittelwert eines Zufallsprozesses und ist (·)^H ein konjugiert komplexer Transpositionsoperator.
Ein Rang von R_xx folgt auf einen Rang AR_SSA_H, und der Rang ist L. Eigenwerte von R_xx können in einer absteigenden Reihenfolge angeordnet werden, wie dies in der Gleichung 4 unten ausgedrückt ist.
[Gleichung 4]

λ₁ > λ₂ > ... > λ_L > λ_L+1 > ... > λ_N

Zuerst werden L Eigenwerte mit Unterräumen von Signalen in Beziehung gesetzt, und die restlichen Eigenwerte werden mit einem Unterraum des Rauschens in Beziehung gesetzt. Wenn ein normalisierter Eigenvektor von jedem der Eigenwerte als ν_i(i = 1, 2, ..., N) gegeben ist, dann wird ein Pseudospektrum des MUSIC-Algorithmus, P(θ), wie in Gleichung 5 unten definiert. [Gleichung 5]
Hier bildet
in dem Nenner einen Unterraum des Rauschens und ist orthogonal zu einem auftreffenden Signal. Eine geschätzte DOA des auftreffenden Signals wird durch einen Wert von θ bestimmt, der den Nenner von P(θ) nahe Null macht. Aber es ist eigentlich unmöglich, exakte Statistiken für Signale und das Rauschen zu kennen, und somit ist es schwierig, den Ensemblemittelwert in Gleichung 3 zu schaffen. In diesem Fall wird eine zeitlich gemittelte Korrelationsmatrix dann, wenn angenommen wird, dass ein Prozess ein ergodisches Verfahren ist, durch endliche K Messungen berechnet, während ein Rauschen vorhanden ist, und sie ist unten definiert. [Gleichung 6]
Eine weitere wichtige Frage beim Anwenden des MUSIC-Algorithmus ist, wie die Anzahl an auftreffenden Signalen ermittelt wird. Aber da es unmöglich ist, die Anzahl an auftreffenden ebenen Wellen genau zu kennen, wird die Anzahl an auftreffenden ebenen Wellen durch das Vergleichen von Größen von Eigenwerten einer Korrelationsmatrix geschätzt, oder es wird ein definierter Wert, der empirisch festgelegt wird, als die Anzahl an auftreffenden ebenen Wellen verwendet. Hier kann der definierte Wert entsprechend einer Größe eines Sichtfelds (FOV; Field of View), welches ein Bereich ist, in dem man eine DOA erfahren möchte, variieren.
Die Annahmen, die sich auf die Gleichung 6 beziehen, die oben beschrieben worden ist, werden auf den Schritt 2 (S200) angelegt, und der MUSIC-Algorithmus wird auf anfänglich empfangene Signale angewendet, die auf die Vielzahl von Empfangsantennenelementen 120 auftreffen.
In der Zwischenzeit ist, wie oben beschrieben, die Leistung des herkömmlichen MUSIC-Algorithmus empfindlich gegenüber einem SRV eines empfangenen Signals einer Gruppe (Array). Der MUSIC-Algorithmus kann adäquat arbeiten, wenn die Signal-Rausch-Verhältnisse (SRVse) von empfangenen Signalen von allen Elementen hoch und beinahe gleich groß zueinander sind. Wenn die SRVse von empfangenen Signalen nicht einheitlich sind, gibt es ein Problem dahingehend, dass eine Zerlegungsleistung des MUSIC-Algorithmus verschlechtert ist. Folglich wird eine räumliche Interpolation benötigt, um eine Auflösung zu verbessern. Folglich werden in dem räumlichen Interpolationsverfahren für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung nach dem Schritt 2 (S200) ein Schritt 3 (S300), in dem ein sich in einem schlechten Zustand befindendes Antennenelement aus der Vielzahl von Empfangsantennenelementen 120 ausgewählt wird, und ein Schritt 4 (S400) durchgeführt, in dem ein empfangenes Signal des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements kompensiert wird und der Einfallwinkel der reflektierten Welle unter Verwendung eines Winkelschätzungsalgorithmus neu geschätzt wird. Im Folgenden werden der Schritt 3 (S300) und der Schritt 4 (S400) ausführlich unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben werden.
Wie in 2 veranschaulicht ist, umfasst der Schritt 3 (S300) einen Schritt 3-1 (S310), in dem eine empfangene Signalleistung einer reflektierten Welle berechnet wird, einen Schritt 3-2 (S320), in dem die empfangene Signalleistung der reflektierten Welle mit einem Schwellenwert verglichen wird, und einen Schritt 3-3 (S330), in dem ein sich in einem schlechten Zustand befindendes Antennenelement ausgewählt wird.
Nach dem Schritt 2 (S200) wird zuerst ein SRV eines empfangenen Signals, das die reflektierte Welle ist, gemessen. Indem die Tatsache berücksichtigt wird, dass es schwierig ist, ein gewünschtes Signal und das Rauschen aus dem empfangenen Signal zu separieren, wird ein SRV-Wert durch die empfangene Signalleistung im Schritt 3-1 (S310) ersetzt.
Da angenommen wird, dass auftreffende Signale von unkorrelierten Quellen kommen, die einen gleichen Betrag an Leistung empfangen, wird die empfangene Signalleistung hauptsächlich durch einen Rauschleistungspegel beeinträchtigt. Dementsprechend ist der SRV-Wert in diesem Fall umgekehrt proportional zu der empfangenen Signalleistung. Wenn zum Beispiel ein vorbestimmtes Antennenelement ein hohes Grundrauschen hat, ist eine gemessene empfangene Signalleistung hoch, während ein gemessenes SRV niedrig ist. Aus diesem Grund wird die empfangene Signalleistung als ein Substitutionsparameter verwendet, der an die Stelle des SRV-Wertes gesetzt wird. Wenn eine gemittelte empfangene Signalleistung eines i^ten (i = 1, 2, ..., N) Antennenelements in Bezug auf K Zeitabtastwerte als P_i ausgedrückt wird, kann ein Vektor einer empfangenen Signalleistung wie in der Gleichung 7 unten definiert werden. [Gleichung 7]
Wenn zwischen P_i's beinahe kein Unterschied besteht, kann ein Algorithmus zwei separate DOAs, d. h. θ ^₁ und θ ^₂, in Bezug auf zwei benachbarte auftreffende Signale schätzen. Wenn es einen Unterschied zwischen P_i's gibt, werden zwei Signale zu einem einzigen Signal integriert, und der Algorithmus schätzt nur eine DOA θ ^₀.
Nach dem Schritt 3-1 (S310) werden der Schritt 3-2 (S320), in dem die empfangene Signalleistung der reflektierten Welle, die durch jedes von der Vielzahl von Empfangsantennenelementen 120 empfangen wird, mit dem Schwellenwert in Bezug auf nur eine geschätzte DOA verglichen wird, und der Schritt 3-3 (S330) durchgeführt, in dem ein sich in einem schlechten Zustand befindendes Antennenelement aus der Vielzahl von Empfangsantennenelementen 120 auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs im Schritt 3-2 (S320) ausgewählt wird.
Der Schwellenwert im Schritt 3-2 (S320) kann ein vorbestimmter Wert sein oder er kann durch ein Verhältnis mit einem maximalen Wert bestimmt werden. Im Folgenden wird ein Beispiel beschrieben werden, in dem der Schritt 3-2 (S320) und der Schritt 3-3 (S330) unter Verwendung eines Mittelwerts der empfangenen Signalleistungen der reflektierten Wellen, die jeweils durch die Vielzahl von Empfangsantennenelementen 120 empfangen werden, durchgeführt werden.
Zuerst werden die P_i's aller Elemente im Hinblick auf θ ^₀, das eine geschätzte DOA ist, durch die Gleichung 8 unten gemittelt (avg). [Gleichung 8]
Dann wird ein sich in einem schlechten Zustand befindendes Antennenelement aus der Vielzahl von Empfangsantennenelementen 120 ausgewählt. Das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement kann durch das Auswählen eines Elements, das eine Bedingung erfüllt, wie dies unten in der Gleichung 9 gezeigt ist, ausgewählt werden. [Gleichung 9]
In der Gleichung 9 oben ist i* als ein sich in einem schlechten Zustand befindendes Antennenelement definiert, und P_thr bezieht sich auf einen Schwellen-Leistungswert, der festgelegt sein sollte. In der Zwischenzeit kann P_thr ein zufällig festgelegter Wert oder ein zufällig festgelegtes Verhältnis sein, oder er kann des Weiteren unter Verwendung eines Verhältnisses im Hinblick auf einen maximalen Leistungswert festgelegt sein.
In der Zwischenzeit kann, obwohl die Ausführungsform, in der ein sich in einem schlechten Zustand befindendes Antennenelement unter Verwendung der Gleichung 8 und der Gleichung 9 ausgewählt wird, oben beschrieben worden ist, das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement auch unter Verwendung von anderen verschiedenartigen statistischen Verfahren, wie etwa einem Median oder einem mittleren maximalen Wert oder dergleichen ausgewählt werden.
Außerdem kann ein empfangenes Signal eines Zeitbereichs in ein empfangenes Signal eines Frequenzbereichs unter Verwendung einer schnellen Fourier-Transformation (FFT; Fast Fourier Transform) umgewandelt werden, und das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement kann auch durch das Vergleichen von Spitzenwerten der empfangenen Signalleistungen ausgewählt werden.
Insbesondere kann ein Frequenzband, das die Spitzenwerte der empfangenen Signalleistungen hat, die durch die Vielzahl von Antennenelementen empfangen werden, ausgewählt werden, und indem die Spitzenwerte der empfangenen Signalleistungen in dem Frequenzband miteinander verglichen werden, kann ein Antennenelement, das eine empfangene Signalleistung empfangen hat, die einen relativ kleinsten Spitzenwert unter den Spitzenwerten hat, als das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement ausgewählt werden.
Im Gegensatz dazu kann das empfangene Signal des Zeitbereichs in das empfangene Signal des Frequenzbereichs unter Verwendung der FFT umgewandelt werden, kann ein Unterschied zwischen Grundpegeln von peripheren Werten um einen Spitzenwert herum und dem Spitzenwert der empfangenen Signalleistung für jedes der Antennenelemente verglichen werden, und kann ein Antennenelement mit dem kleinsten Unterschied als das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement ausgewählt werden, oder es kann ein vorbestimmter Referenzwert vorab festgelegt werden, und ein Antennenelement, in dem der Unterschied zwischen den Grundpegeln der peripheren Werte und dem Spitzenwert der Referenzwert oder kleiner ist, kann als das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement ausgewählt werden. Hier kann der Grundpegel der peripheren Werte unter Verwendung eines Mittelwerts der peripheren Werte ausgenommen des Spitzenwerts berechnet werden.
Wenn das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement wie oben ausgewählt ist, wird der Schritt 4 (S400) durchgeführt, in dem der Einfallwinkel der reflektierten Welle neu geschätzt wird. Wie in 3 veranschaulicht ist, kann der Schritt 4 (S400) in einen Schritt 4-1 (S410), in dem ein empfangenes Signal des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements kompensiert wird, und einen Schritt 4-2 (S420) unterteilt sein, in dem der Einfallwinkel der reflektierten Welle auf der Grundlage des kompensierten empfangenen Signals des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements neu geschätzt wird.
Insbesondere kompensiert der Schritt 4-1 (S410) das empfangene Signal des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements auf der Grundlage eines empfangenen Signals eines anderen Empfangsantennenelements. Im Folgenden wird ein Beispiel beschrieben werden, in dem das empfangene Signal des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements auf der Grundlage von empfangenen Signalen von zwei Antennenelementen, die benachbart zu dem sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelement sind, kompensiert wird.
K zeitlich abgetastete empfangene Signale von einem i*^ten Element werden wie unten ausgedrückt.
[Gleichung 10]

X_i* = [x_i*(1), x_i*(2), ..., x_i*(K)]

Hier ist, wie unter Bezugnahme auf die Gleichung 1 beschrieben worden ist, x_i*(k) ein empfangendes Signal, das von dem i*^ten Element zu der Zeit k empfangen worden ist. Ein Signalvektor X_i* hat ein niedrigeres SRV als die restlichen Signalvektoren. Folglich wird die Auflösungsleistung des MUSIC-Algorithmus verbessert, wenn X_i* modifiziert wird. Durch das Verwenden von Vektoren von empfangenen Signalen von einem (i* – 1)^ten Element und einem (i* + 1)^ten Element kann X_i* als X ^_i* modifiziert werden, wie dies in Gleichung 11 unten gezeigt ist. [Gleichung 11]
Hier ist θ ^₀ eine DOA, die im Schritt 2 (S200) geschätzt worden ist. Wenn zwei Signale s₁(k) und s₂(k) auf eine Gruppe (Array) von den Richtungen θ₁ und θ₂ her auftreffen, werden x_i*-1(k), x_i*(k) und x_i*+1(k) wie in der Gleichung 12 unten ausgedrückt. [Gleichung 12]
Folglich wird dann, wenn zwei Signalquellen ziemlich nahe beieinander liegen, eine Beziehung entsprechend der Gleichung 13 hergestellt. [Gleichung 13]
Durch die Gleichung 13 ist die Gleichung 11 geeignet für das Interpolieren eines empfangenen Signals, und X_i* wird folglich in X ^_i* umgewandelt.
Nachdem das empfangene Signal des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements wie oben beschrieben kompensiert ist, wird, wie in 3 veranschaulicht ist, der Schritt 4-2 (S420) durchgeführt, in dem der Einfallwinkel der reflektierten Welle, die auf die Vielzahl von Empfangsantennenelementen 120 auftrifft, unter Verwendung eines Winkelschätzungsalgorithmus neu geschätzt, indem das kompensierte empfangene Signal des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements darauf reflektiert wird. Im Folgenden wird ein Beispiel beschrieben werden, in dem der MUSIC-Algorithmus wie im Schritt 2 (S200) angewendet wird, um den Einfallwinkel der reflektierten Welle neu zu schätzen, wenn der Schritt 4-2 (S420) durchgeführt wird.
Zuerst wird der Signalvektor X_i*, der im Schritt 4-1 (S410) neu erzeugt worden ist, verwendet, um eine neue Korrelationsmatrix R ^_xx zu erzeugen, wie diese in der Gleichung 14 unten ausgedrückt ist. [Gleichung 14]
Durch die Verwendung der neu erzeugten Korrelationsmatrix R ^_xx wird, um den MUSIC-Algorithmus anlegen zu können, eine Eigenwert-Zerlegung verarbeitet. Dann werden neue DOAs unter Verwendung eines Pseudospektrums des MUSIC-Algorithmus in Gleichung 5 geschätzt. In der Zwischenzeit wird dann, wenn das ausgewählte i*^te Element das erste oder das letzte Element einer Gruppe (Array) ist, bevorzugt ein Vektor eines benachbarten empfangenen Signals verwendet.
Im Folgenden wird eine räumliche Interpolationsvorrichtung für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 4 beschrieben werden, während eine ausführliche Beschreibung von Inhalt, der sich mit der obigen Beschreibung des räumlichen Interpolationsverfahrens für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung überschneidet, weggelassen werden wird.
Wie in 4 veranschaulicht ist, weist die räumliche Interpolationsvorrichtung für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Vielzahl von Empfangsantennenelementen 120, einen Einfallwinkelschätzer 200, einen Detektor 300 und einen Kompensator 400 auf.
Die Vielzahl von Empfangsantennenelementen 120 besteht aus Konfigurationen, die zusammen mit der Vielzahl von Sendeantennenelementen 110 in der linearen phasengesteuerten Gruppenantenne 100 angeordnet sind und eine Funktion des Empfangens einer reflektierten Welle durchführen, die sich aus einem Signal ergibt, das von der Vielzahl von Sendeantennenelementen 110 gesendet worden ist und von dem Ziel 10 reflektiert wird.
Der Einfallwinkelschätzer 200 ist eine Konfiguration, die einen Einfallwinkel einer reflektierten Welle schätzt, die auf die Empfangsantennenelemente 120 auftrifft, und die eine Funktion des Schätzens des Einfallwinkels der reflektierten Welle, die auf die Empfangsantennenelemente 120 auftrifft, unter Verwendung eines Winkelschätzungsalgorithmus durchführt. Der MUSIC-Algorithmus kann als der Winkelschätzungsalgorithmus verwendet werden.
Der Detektor 300 ist eine Konfiguration, die eine Funktion des Auswählens eines sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements aus der Vielzahl von Empfangsantennenelementen 120 auf der Grundlage des Einfallwinkels der reflektierten Welle, der von dem Einfallwinkelschätzer 200 geschätzt worden ist, durchführt. Insbesondere kann der Detektor 300 ein sich in einem schlechten Zustand befindendes Antennenelement auf der Grundlage einer empfangenen Signalleistung einer reflektierten Welle auswählen, die durch jedes von der Vielzahl von Empfangsantennenelementen 120 empfangen wird. Um diese Funktion durchführen zu können, kann der Detektor 300 auch mit einem Leistungsrechner 310, einem Komparator 320 und einem Determinator 330 konfiguriert sein. Der Leistungsrechner 310 berechnet eine empfangene Signalleistung einer reflektierten Welle, die durch jedes von der Vielzahl von Empfangsantennenelementen 120 empfangen wird, der Komparator 320 vergleicht die berechnete empfangene Signalleistung mit einem Schwellenwert, und der Determinator 330 ermittelt ein sich in einem schlechten Zustand befindendes Antennenelement aus der Vielzahl von Empfangsantennenelementen 120 auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs durch den Komparator 320.
Der Kompensator 400 kompensiert ein empfangenes Signal des ausgewählten sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements, und eine ausführliche Beschreibung davon wird weggelassen werden, weil diese bereits in der Beschreibung des räumlichen Interpolationsverfahrens für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gegeben worden ist.
In der Zwischenzeit schätzt der Einfallwinkelschätzer 200 in der räumlichen Interpolationsvorrichtung für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung den Einfallwinkel der reflektierten Welle, die auf die Empfangsantennenelemente 120 auftrifft, durch das Reflektieren eines empfangenen Signals des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements, das durch den Kompensator 400 kompensiert worden ist, darauf erneut. Wie oben beschrieben worden ist, kann ein hochauflösender Winkelschätzungsalgorithmus, wie etwa der MUSIC-Algorithmus, benutzt werden, um den Einfallwinkel der reflektierten Welle zu schätzen.
Folglich verwendet der Detektor 300, wenn der Einfallwinkelschätzer 200 zuerst den Einfallwinkel der reflektierten Welle schätzt, den geschätzten Einfallwinkel, um ein sich in einem schlechten Zustand befindendes Antennenelement auszuwählen, der Kompensator 400 kompensiert ein empfangenes Signal des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements, und der Einfallwinkelschätzer 200 schätzt zum zweiten Mal den Einfallwinkel der reflektierten Welle durch das Reflektieren des kompensierten empfangenen Signals des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements darauf, und ein Einfallwinkel von auftreffenden Signalen kann mit einer feinen und hohen Auflösung berechnet werden.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schätzen ein räumliches Interpolationsverfahren und eine räumliche Interpolationsvorrichtung für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne einen Einfallwinkel einer reflektierten Welle unter Verwendung eines Winkelschätzungsalgorithmus, wählen sie ein Antennenelement in einem schlechten Zustand aus, wenn der Einfallwinkel der reflektierten Welle geschätzt ist, und interpolieren sie ein empfangenes Signal des ausgewählten Antennenelements, um den Einfallwinkel der reflektierten Welle neu zu schätzen, wodurch eine Auflösungsleistung eines DOA-Schätzungsalgorithmus verbessert wird.
Vorteilhafte Effekte der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf die oben erwähnten Effekte beschränkt, und andere, nicht erwähnte vorteilhafte Effekte sollten von den Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet aus der obigen Beschreibung klar erkannt werden.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen und die beigefügten Zeichnungen beschreiben lediglich veranschaulichend einen Teil des technischen Gedankens, der zu der vorliegenden Offenbarung gehört. Folglich sollte es, da die hier offenbarten Ausführungsformen zum Beschreiben des technischen Gedankens der vorliegenden Offenbarung dienen und diesen nicht einschränken sollen, selbstverständlich sein, dass der Schutzumgang des technischen Gedankens der vorliegenden Offenbarung durch die Ausführungsformen nicht beschränkt ist. Modifizierte Beispiele und spezifische Ausführungsformen, die von den Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet leicht innerhalb des Schutzumfangs des technischen Gedankens, der in der Spezifikation und den Zeichnungen der vorliegenden Offenbarung enthalten ist, gefolgert werden können, sollen alle als zu dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung gehörend interpretiert werden.
Bezugszeichenliste

10: Ziel
110: Sendeantennenelement
200: Einfallwinkelschätzer
310: Leistungsrechner
330: Determinator
100: Lineare phasengesteuerte Gruppenantenne
120: Empfangsantennenelement
300: Detektor
320: Komparator
400: Kompensator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2015-0123802 [0001]
KR 10-2011-0080218 [0005]

Claims

Räumliches Interpolationsverfahren für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne (100), die eine Vielzahl von Sendeantennenelementen (110) und eine Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) aufweist, wobei das räumliche Interpolationsverfahren die folgenden Schritte umfasst: Empfangen einer reflektierten Welle, die von einem Ziel (10) reflektiert wird, durch die Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) (S100); Schätzen eines Einfallwinkels der reflektierten Welle, die auf die Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) auftrifft (S200); Auswählen eines sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements aus der Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) unter Verwendung einer empfangenen Signalleistung der reflektierten Welle, die durch jedes von der Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) empfangen wird (S300); und Kompensieren eines empfangenen Signals des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements unter Verwendung eines empfangenen Signals eines anderen Empfangsantennenelements, und Neuschätzen des Einfallwinkels der reflektierten Welle, die auf die Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) auftrifft, durch das Reflektieren des kompensierten empfangenen Signals des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements darauf (S400).
Räumliches Interpolationsverfahren nach Anspruch 1, wobei bei dem Auswählen des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements (S300) ein Mittelwert der empfangenen Signalleistungen von reflektierten Wellen, die durch die Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) empfangen werden, mit einem Schwellenwert verglichen wird und ein Empfangsantennenelement, in dem der Mittelwert der empfangenen Signalleistungen der reflektierten Wellen kleiner als der Schwellenwert ist, als das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement ausgewählt wird.
Räumliches Interpolationsverfahren nach Anspruch 1, wobei bei dem Auswählen des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements (S300) Spitzenwerte von empfangenen Signalleistungen von reflektierten Wellen, die durch die Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) empfangen werden, miteinander verglichen werden und ein Empfangsantennenelement, das einen kleinsten Spitzenwert der empfangenen Signalleistung hat, als das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement ausgewählt wird.
Räumliches Interpolationsverfahren nach Anspruch 1, wobei bei dem Auswählen des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements (S300) Unterschiede zwischen Grundpegeln von peripheren Werten um einen Spitzenwert der empfangenen Signalleistung herum, die durch die Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) empfangen wird, und dem Spitzenwert miteinander verglichen werden und ein Antennenelement mit einem kleinsten Unterschied als das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement ausgewählt wird.
Räumliches Interpolationsverfahren nach Anspruch 1, wobei bei dem Auswählen des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements (S300) ein vorbestimmter Referenzwert vorab festgelegt wird und ein Antennenelement, in dem ein Unterschied zwischen Grundpegeln von peripheren Werten um einen Spitzenwert der empfangenen Signalleistung herum, die durch die Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) empfangen wird, und dem Spitzenwert der Referenzwert oder kleiner ist, als das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement ausgewählt wird.
Räumliches Interpolationsverfahren nach Anspruch 1, wobei bei dem Neuschätzen des Einfallwinkels der reflektierten Welle (S400) das empfangene Signal des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements durch das Verwenden eines empfangenen Signals eines Empfangsantennenelements benachbart zu dem sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelement kompensiert wird.
Räumliches Interpolationsverfahren nach Anspruch 1, wobei bei dem Schätzen des Einfallwinkels der reflektierten Welle (S200) und dem Neuschätzen des Einfallwinkels der reflektierten Welle (S400) ein Winkelschätzungsalgorithmus verwendet wird.
Räumliches Interpolationsverfahren nach Anspruch 7, wobei der Winkelschätzungsalgorithmus ein MUSIC-(Multiple Signal Classification)-Algorithmus oder ein ESPRIT-(EStimation of Parameters via Rotational Invariance Technique)-Algorithmus ist.
Räumliche Interpolationsvorrichtung für eine lineare phasengesteuerte Gruppenantenne, wobei die räumliche Interpolationsvorrichtung Folgendes aufweist: eine Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120), die dafür konfiguriert ist, eine reflektierte Welle zu empfangen, die von einem Ziel (10) reflektiert wird; einen Einfallwinkelschätzer (200), der dafür konfiguriert ist, einen Einfallwinkel der reflektierten Welle, die auf die Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) auftrifft, zu schätzen; einen Detektor (300), der dafür konfiguriert ist, ein sich in einem schlechten Zustand befindendes Antennenelement aus der Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) unter Verwendung einer empfangenen Signalleistung der reflektierten Welle, die durch jedes von der Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) empfangen wird, auszuwählen; und einen Kompensator (400), der dafür konfiguriert ist, ein empfangenes Signal des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements unter Verwendung eines empfangenen Signals eines anderen Empfangsantennenelements zu kompensieren, wobei der Einfallwinkelschätzer (200) den Einfallwinkel der reflektierten Welle, die auf die Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) auftrifft, durch das Reflektieren des kompensierten empfangenen Signals des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements neu schätzt.
Räumliche Interpolationsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Detektor (300) einen Mittelwert von empfangenen Signalleistungen von reflektierten Wellen, die durch die Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) empfangen werden, mit einem Schwellenwert vergleicht und ein Empfangsantennenelement, in dem der Mittelwert der empfangenen Signalleistungen der reflektierten Wellen kleiner als der Schwellenwert ist, als das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement auswählt.
Räumliche Interpolationsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Detektor (300) Spitzenwerte von empfangenen Signalleistungen von reflektierten Wellen, die durch die Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) empfangen werden, miteinander vergleicht und ein Empfangsantennenelement, das einen kleinsten Spitzenwert der empfangenen Signalleistung hat, als das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement auswählt.
Räumliche Interpolationsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Detektor (300) Unterschiede zwischen Grundpegeln von peripheren Werten um einen Spitzenwert der empfangenen Signalleistung herum, die durch die Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) empfangen wird, und dem Spitzenwert miteinander vergleicht und ein Antennenelement mit einem kleinsten Unterschied als das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement auswählt.
Räumliche Interpolationsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Detektor (300) einen vorbestimmten Referenzwert vorab festlegt und ein Antennenelement, in dem ein Unterschied zwischen Grundpegeln von peripheren Werten um einen Spitzenwert der empfangenen Signalleistung herum, die durch die Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) empfangen wird, und dem Spitzenwert der Referenzwert oder kleiner ist, als das sich in einem schlechten Zustand befindende Antennenelement auswählt.
Räumliche Interpolationsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Kompensator (400) das empfangene Signal des sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelements durch die Verwendung eines empfangenen Signals eines Empfangsantennenelements benachbart zu dem sich in einem schlechten Zustand befindenden Antennenelement kompensiert.
Räumliche Interpolationsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Einfallwinkelschätzer (200) den Einfallwinkel der reflektierten Welle, die auf die Vielzahl von Empfangsantennenelementen (120) auftrifft, unter Verwendung eines Winkelschätzungsalgorithmus schätzt oder neu schätzt.
Räumliche Interpolationsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Winkelschätzungsalgorithmus ein MUSIC-(Multiple Signal Classification)-Algorithmus oder ein ESPRIT-(EStimation of Parameters via Rotational Invariance Technique)-Algorithmus ist.