KR100336550B1 - 방향 탐지기와 방향 탐지기의 측정 결과 처리 장치 - Google Patents

방향 탐지기와 방향 탐지기의 측정 결과 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 방향 탐지기는 안테나 소자들을 공간적으로 이동시키지 않고 복수의 인입 신호(incoming signal)의 인입 각도를 측정할 수 있고, 옥외 이동 통신 환경에서 이용될 수 있다. 또한, 본 방향 탐지기는 측정 시간을 단축시킬 수 있다. 어레이 안테나(2)는 규칙적인 간격으로 배열된 복수의 안테나 소자(1)로 구성된다. 안테나 소자들 사이의 상호 결합으로 인하여 수신된 신호 성분은 어레이 안테나의 결합 계수 행렬(coupling coefficient matrix)의 역행렬에 의해 시계열 신호군을 곱함(multiplying)으로써 제거된다. 시계열 신호군은 어레이 안테나에 의해 수신된 신호를 변조함으로써 얻어진다. 수신된 신호군의 공분산 행렬(covariance matrix)은 Vandermonde 형식으로 이동 평균 처리(7)를 가능하게 한다. 어레이 안테나의 결합 계수 행렬은 상호 결합을 포함하는 어레이 소자 패턴의 측정 결과를, 상호 결합을 포함하지 않는 단 하나의 안테나 소자의 소자 패턴의 측정 결과로 정규화하고, 정규화된 결과를 퓨리에(Fourier) 급수로 전개하여 얻어진다.

Description

방향 탐지기와 방향 탐지기의 측정 결과 처리 장치{Direction finder and device for processing measurement results for the same}
본 발명은 도시 공간 또는 옥내(indoor)와 같은 다중 경로 환경에서 어레이 안테나에 입사된 복수의 신호의 인입 각도(incoming angle)를 측정하기 위해 어레이 안테나를 이용하는 방향 탐지기에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 방향 탐지기의 측정 결과를 처리하기 위한 장치에 관한 것이다.어레이 안테나에 의해 수신된 상관이 없는 복수의 무선 신호의 인입 각도를 측정하기 위한 알고리즘으로서 MUSIC 방법 또는 ESPRIT 방법이 공지되어 있다. 예를 들어 종래의 퓨리에(Fourier) 변환 방법 또는 비임 스캐닝(주사) 방법과 비교하여 우수한 분석 및 정밀도를 제공할 수 있는 이들 알고리즘은 방향 탐지기에 넓게 응용되고 있다. 그러나, 그러한 알고리즘은 고유치의 분석을 정확하게 실행할 수 없다. 그 이유는 다중 경로의 웨이브(wave ; 파)와 같은 상관 신호들이 취급되는 경우에 어레이 안테나에 의해 수신된 신호의 공분산 행렬(covariance matrix)의 계수가 축퇴(縮退)되어, 인입 각도를 측정할 수 없기 때문이다.
상술한 결점을 해소하기 위한 방법으로서, 도3에 도시된 바와 같이, 공분산 행렬를 동일한 차수를 갖는 복수의 행렬 그룹으로 분할하고, 분할된 행렬 그룹의 요소를 가산하여 작성된 행렬을 고유치로 분석하는 이동 평균 방법이 다음 문헌, 'On Spatial Smoothing for Direction of Arrival Estimation of Coherent Signals', IEEE Trans on ASSP Vol. 33(4), 1985에 공지되어 있다. 이동 평균 방법을 적용하기 위해서는, 공분산 행렬이 Vandermode 형식으로 되는 것이 필수적이다. 방향 탐지기의 어레이 안테나에 있어서, 안테나 소자들은 규칙적인 간격으로 배열되어 있다. 수신된 위상(phase) 응답(a)은 다음의 수학식(1)과 같이 표현되어야 한다.
여기서, n은 안테나 소자의 번호를 나타내고, k는 파수를 나타내며, d는 소자 간격을 나타내고, θ는 인입 각도를 나타낸다.
그러나, 이동 평균 방법은 실제의 어레이 안테나에 적용될 수 없다. 그 이유는 안테나 소자들이 규칙적인 간격으로 배열될 때에 조차도 수신된 위상 응답(a)이 안테나 소자들 사이의 상호 결합(mutual coupling)으로 인하여 수학식(1)로 표시된 것처럼 선형적으로 나타나지 않기 때문이다. 종래의 많은 문헌에는 상술한 이동 평균 방법을 이용하는 복수의 상관 신호의 인입 방향을 측정하는 기술에 대해 기재되어 있다. 그들 기술 중 한 방법에서는 상호 결합의 간섭을 회피하기 위하여 규칙적인 간격에서 단 하나의 안테나 소자를 공간적으로 이동시키므로써 인입 신호를 측정하고 있다. 측정 시간을 제한하지 않는 옥내 환경과 같은 정적인 환경에서 안테나 소자가 공간적으로 이동할 때에도 어떠한 문제도 발생하지 않는다. 그러나, 이러한 종래의 기술은 전파 조건이 순간적으로 변화하는 옥외 이동 통신 환경에서 안테나 소자가 기계적으로 이동되는 경우 측정 시간을 고려해 볼 때 실용적이지 못하다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 어레이 안테나를 구성하는 어레이 소자에 의해 수신된 각각의 신호들을 이용하는 복수의 상관 신호의 인입 각도를 측정할 수 있는 방향 탐지기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 안테나 소자의 공간 이동을 요구하지 않으며, 옥외 이동 통신 환경에 적용될 수 있는 방향 탐지기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 어레이 안테나를 구성하는 어레이 소자에 의해 수신된 각각의 신호들을 이용하는 복수의 상관 신호의 인입 각도를 측정하기 위한 방향 탐지 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 방향 탐지기에 적합한 측정 결과 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 직선 또는 평면 상태로 규칙적인 간격으로 배열된 복수의 안테나 소자를 구비한 어레이 안테나와, 어레이 안테나의 안테나 요소들 각각에 의해 수신된 신호를 수신하여 복조된 수신 그룹을 출력하는 수신기와, 시계열적으로 얻어지는 복조된 신호군을 어레이 안테나의 결합 계수 행렬(coupling coefficient matrix)의 역행렬로 곱하여 시계열 신호군을 출력하는 전치 처리기 및, 상기 전치 처리기로부터의 출력 신호군에 응답하여 공분산 행렬(covariance matrix)을 얻고, 공분산 행렬을 이동 평균 처리(movement averaging process)하여, 그 결과의 값을 특정한 값으로 분석하여 인입 방위각을 얻기 위한 신호 처리 유닛을 포함하는 방향 탐지기에 의해 달성된다.
또한, 본 발명에 따른 측정 결과 처리 장치는 상호 결합(mutual coupling)을 포함하는 어레이 소자 패턴의 측정 결과를, 상호 결합을 포함하지 않는 단 하나의 안테나 소자의 소자 패턴의 측정 결과로 정규화하고, 정규화된 패턴을 퓨리에 급수로 전개하여 상호 결합 행렬을 얻는다.
본 발명에 따른 방향 탐지기에 있어서, 어레이 안테나의 결합 계수 행렬은 상호 결합을 포함하는 어레이 소자 패턴의 측정 결과를, 상호 결합을 포함하지 않는 단 하나의 안테나 소자의 소자 패턴의 측정 결과로 정규화하고, 정규화된 패턴을 퓨리에 급수로 전개함으로써 얻어 진다.
본 발명에 따른 방향 탐지기에 있어서, 규칙적인 간격으로 배열된 복수의 안테나 소자들로 형성되는 어레이 안테나에 의해 수신된 신호를 복조한 시계열 신호군에, 어레이 안테나의 결합 계수 행렬의 역행렬을 곱하므로써 안테나 소자들 사이의 상호 결합으로 인하여 수신된 신호 성분을 제거하고, 수신된 신호군의 공분산 행렬을 Vandermode 형식으로 형성하여 이동 평균 처리가 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 방향 탐지기에 있어서, 신호 처리 유닛은 상호 결합이 제거되는 시계열 신호군의 스냅샷(snapshot)으로부터 공분산 행렬을 작성하기 위한 공분산 행렬 작성 유닛과, 공분산 행렬로부터 평행 이동을 행하여 이동 평균 행렬을 얻기 위한 이동 평균 유닛과, 이동 평균 행렬로부터 고유치를 분석하기 위한 고유치 분석 유닛과, 고유치 분석 단계를 통해 얻어진 고유치에 기초하여 파수(wave number)를 판정하기 위한 파수 평가 유닛 및, MUSIC 스펙트럼 플로팅(plotting) 유닛을 포함한다.
본 발명에 따른 방향 탐지기에 있어서, 이동 평균 유닛은 선형 어레이 안테나로 얻어진 공분산 행렬을 서브-어레이 행렬로 분할하고, 서브-어레이 행렬을 부가한다.
본 발명에 따른 방향 탐지기에 있어서, 고유치 분석 유닛은 이동-평균 공분산 행렬을 고유치로 분석하여 N 고유치[λi(i= 1 내지 N)]을 얻는다.
또한, 본 발명에 따른 방향 탐지 방법은 규칙적인 간격으로 배열된 복수의 안테나 소자들로 형성되는 어레이 안테나에 의해 수신된 신호를 복조한 시계열 신호군에, 어레이 안테나의 결합 계수 행렬의 역행렬을 곱하므로써 안테나 소자들 사이의 상호 결합으로 인하여 수신된 신호 성분을 제거하는 단계와, 수신된 신호군의 공분산 행렬을 Vandermode 형식으로 형성하여 이동 평균 처리가 실행될 수 있는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 측정 결과 처리 방법은 상호 결합을 포함하는 어레이 소자 패턴의 측정 결과를, 상호 결합을 포함하지 않는 단 하나의 안테나 소자의 소자 패턴의 측정 결과로 정규화하는 단계와, 정규화된 패턴을 퓨리에 급수로 전개하는 단계를 포함하여, 상호 결합 행렬을 얻는다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 방향 탐지기를 설명하기 위한 블록도.
도2는 본 발명에 따라, 수신된 신호군으로부터 소자들의 상호 결합에 의해 신호 성분을 제거하는 동작을 설명하는 도면.
도3은 본 발명의 실시예에 따라 공분산 행렬의 이동 평균 처리를 설명하는 도면.
* 도면의 주요 부호에 대한 개략적 설명 *
1-1 내지 1-n....N 안테나 소자
2....어레이 안테나
3-1 내지 3-N....N 수신기
4....전치 처리기
5....신호 처리 유닛
다음의 상세한 설명 및 도면을 참조하면 본 발명의 상술한 목적, 다른 목적 및 장점을 쉽게 이해할 수 있다.
본 발명의 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 하기에 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방향 탐지기를 설명하는 블록도이다. 본 발명의 방향 탐지기는 N 안테나 소자(1-1 내지 1-N)로 형성되는 어레이 안테나(2)와, 안테나 소자에 각각 접속된 N 수신기(3-1 내지 3-N)와, 전치 처리기(4) 및, 신호 처리 유닛(5)으로 구성된다.본 발명에서는 방향 탐지기가 전치 처리기(4)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 전치 처리기(4)는 수신된 신호의 시계열 그룹을 어레이 안테나의 결합 계수 행렬의 역행렬로 곱하므로써 수신된 신호군으로부터 안테나 소자들 사이의 상호 결합으로 인한 신호 성분을 제거하고, 이동 평균 처리되는 수신된 신호군을 신호 처리 유닛(5)에 전송한다.
다음에 도 2를 참조하여 전치 처리기(4)의 동작을 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 평면파(plane wave)가 복수의 안테나 소자(1-1 내지 1-N)를 구비하는 어레이 안테나에 입사될 때, n-번째 안테나 소자에 의해 수신된 신호(Vn)는 n-번째 안테나 소자 자신에 의해 수신된 주성분과 n-번째 안테나 소자 자신 또는 인접한 안테나로부터 재-방사된 성분의 벡터 합이 된다. 안테나 소자(n)에 의해 수신된 신호[Vn(u)]는 다음 수학식(2)로 표시된다.
여기서, F(u)는 상호 결합이 없는 소자 패턴을 나타내고, Cmn은 m-번째 소자와 n-번째 소자 사이의 결합 계수를 나타내며, Em은 소자(m)의 입사 전계를 나타내고, En은 소자(n)의 입사 전계를 나타내며, u는 각도(θ)의 sine(정현)을 나타낸다.
단 하나의 안테나 소자에 의해 수신되고 결합하지 않는 신호[vn(u)]는 다음 수학식(3)으로 표시된다.
규칙적인 간격으로 배열된 소자들과 어레이 안테나의 방향으로부터 입사되는 평면파의 진폭을 E라고 하면, 다음 수학식(4)로 표시된다.
수학식(4)를 수학식(2)에 대입하면, 다음 수학식(5)를 얻는다.
여기서, V=[V1 V2 ...Vn]T; v=[v1 v2 ...vn]T; C=[Cmn](N 행 및 N 열의 결합 행렬); T는 배치 행렬을 나타낸다. 수학식(5)로부터 상호 결합이 없는 수신된 신호군(v)을 얻기 위하여, 다음 수학식(6)이 계산된다.
결합 행렬(C)은 상호 결합을 포함하는 어레이 소자 패턴[Gn(u)]과 상호 결합을 포함하지 않는 단 하나의 소자의 소자 패턴[F(u)]를 측정하므로써 얻어진다.
어레이 소자 패턴[Gn(u)]은 다음 수학식(7)로 표시된다.
여기서, Gmn은 어레이 소자 패턴의 퓨리에 급수를 나타내고, 다음 수학식(8)에 의해 얻어진다.
여기서, 적분 범위는 [-π/kd 내지 π/kd]이다.
어레이 소자 패턴은 Cmn의 웨이트(weight)를 갖는 어레이 안테나의 방사 패턴 상에 소자 패턴을 중첩하므로써 얻어진 패턴으로 가정한다. 안테나의 개구 전류 분포와 방사 패턴은 퓨리에 변환으로 표시된다. 수학식(8)은 물리적 의미를 갖는다. 즉, 다른 안테나 소자와 자신의 안테나 소자로부터 재-방사에 의해 형성된 패턴은 공식[Gn(u)/F(u)]을 이용하여 구해진다. 그후, 패턴은 퓨리에 변환되어 Cmn의 웨이트를 얻는다. 각각의 안테나 소자의 웨이트(Cmn)는 수학식(8)을 이용하여 계산된다. 그후, 역행렬(C-1)는 결합 행렬을 작성하여 얻어진다.
상술한 바와 같이, 전치 처리기는 안테나 소자들에 의해 수신된 복조 신호에 의해 얻어진 시계열 신호를 수학식(6)을 사용하여 계산하고, 계산된 결과로부터 상호 결합으로 인한 신호 성분을 제거한다. 그후, 전치 처리기는 결과로서 얻은 신호를 신호 처리 유닛(5)에 출력한다.
신호 처리 유닛(5)은 상호 결합이 제거되는 시계열 신호군의 스냅샷으로부터 공분산 행렬(S)를 작성하기 위한 공분산 행렬 작성 유닛(6)과, 공분산 행렬(S)로부터 평행 이동을 행하여 이동 평균 행렬을 얻기 위한 이동 평균 유닛(7)과, 이동 평균 행렬로부터 고유치를 분석하기 위한 고유치 분석 유닛(8)과, 고유치 분석 단계를 통해 얻어진 고유치에 기초하여 파수를 판정하기 위한 파수 평가 유닛(9) 및, MUSIC 스펙트럼 플로팅 유닛(10)으로 구성되어 있다.
도3에 도시된 바와 같이, 이동 평균 유닛(7)은 N(8) 소자의 선형 어레이 안테나로 얻어진 공분산 행렬(S)를, 예를 들어 5 x 5 소자로 각각 형성된 서브-어레이 행렬(S1' 내지 S4')로 분할하고, 서브-어레이 행렬(S1' 내지 S4')를 부가한다. 따라서, 인입 신호들 사이의 상관은 이동 평균을 공간적으로 실행하여 억제될 수 있다.
고유치 분석 유닛(8)은 이동-평균된 공분산 행렬을 고유치로 분석하여 N 고유치(λi)(여기서, i= 1 내지 N)을 얻는다. 수학식(9)로 도시된 바와 같이, 고유치(λi)(여기서, i= 1 내지 N)은 신호에 상당하는 큰 성분(λi내지 λd)과 노이즈에 상당하는 작은 성분(λd+1내지 λN)을 갖는다.
파수 평가 처리 유닛(9)은 수학식(9)로 도시된 고유치의 분포로부터 파수[K(d)]를 평가한다.
각 신호의 인입 방위각을 얻기 위한 방법은 두 가지가 있는데, 하나는 신호 성분에 상당하는 특정 벡터를 이용하여 어레이 안테나의 회전 불변성(invariance)을 이용하므로써 인입 방위각을 얻을 수 있는 ESPRIT 방법이고, 다른 하나는 노이즈에 상당하는 특정 벡터를 이용하여 MUSIC(Multiple Signal Classification) 스펙트럼을 서치(searching)함으로써 인입 방위각을 얻을 수 있는 MUSIC 방법이다. MUSIC 방법이 본 실시예에서 이용된다.
MUSIC 스펙트럼[P(u)]은 다음 수학식(10)으로 표시된다.
여기서, a(u) = [exp(jkdu), exp(j2kdu), ... , exp(jNkdu)]T; H는 공액 전치(conjugate inversion)이고, Ei(i=d+1 내지 N)는 노이즈에 상당하는 특정 벡터이다.
MUSIC 스펙트럼이 -1〈 U 〈 1 범위에서 계산될 때, 인입 각도에 대응하는 위치에서 날카로운(sharp) 피크가 관찰된다. 인입 각도(θk)는 피크 위치에 기초하여 얻어진다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방향 탐지기에 있어서, 안테나 소자들 사이의 상호 결합으로 인해 수신된 신호 성분이 어레이 안테나의 결합 계수 행렬의 역행렬로 시계열 신호군을 곱함으로써 제거되기 때문에, 시계열 신호군은 규칙적인 간격으로 배열된 복수의 안테나 소자들로 형성된 어레이 안테나에 의해 수신된 신호들을 복조하므로써 얻어진다. 수신된 신호군의 공분산 행렬이 Vandermonde 형식이 되기 때문에, 이동 평균 처리가 실행될 수 있다. 그러므로, 복수의 상관 인입 신호의 인입 각도는 종래의 방법으로 어레이 안테나를 공간적으로 이동하지 않고 측정될 수 있다. 결과적으로, 방향 탐지기는 측정 시간을 짧게 할 수 있으며, 옥외 이동 통신 환경에서의 처리가 실현될 수 있다.

Claims (10)

  1. 직선 또는 평면 상태로 규칙적인 간격으로 배열된 복수의 안테나 소자를 구비하는 어레이 안테나와,
    상기 어레이 안테나의 안테나 소자들 각각에 의해 수신된 신호를 수신하여 복조된 수신군을 출력하는 수신기와,
    시계열적으로 얻어지는 상기 복조된 신호군을 상기 어레이 안테나의 결합 계수 행렬(coupling coefficient matrix)의 역행렬로 곱하여 시계열 신호군을 출력하는 전치 처리기와,
    상기 전치 처리기로부터의 출력 신호군에 응답하여 공분산 행렬(covariance matrix)을 구하고, 상기 공분산 행렬을 이동 평균 처리(movement averaging process)한 후에, 처리된 결과를 고유치로 분석하여 인입 방위각을 얻기 위한 신호 처리 유닛을 포함하는 방향 탐지기.
  2. 상호 결합(mutual coupling)을 포함하는 어레이 소자 패턴의 측정 결과를, 상호 결합을 포함하지 않는 단 하나의 안테나 소자의 소자 패턴의 측정 결과로 정규화하고, 정규화된 패턴을 퓨리에 급수로 전개함으로써, 상호 결합 행렬을 얻는 측정 결과 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 어레이 안테나의 상기 결합 계수 행렬은 상호 결합을 포함하는 어레이 소자 패턴의 측정 결과를, 상호 결합을 포함하지 않는 단 하나의 안테나 소자의 소자 패턴의 측정 결과로 정규화하고, 정규화된 패턴을 퓨리에 급수로 전개함으로써 얻어 지는 방향 탐지기.
  4. 규칙적인 간격으로 배열된 복수의 안테나 소자들로 형성되는 어레이 안테나에 의해 수신된 신호를 복조한 시계열 신호군에, 어레이 안테나의 결합 계수 행렬의 역행렬을 곱하므로써 안테나 소자들 사이의 상호 결합으로 인하여 수신된 신호 성분을 제거하고, 수신된 신호군의 공분산 행렬을 Vandermode 형식으로 형성하여 이동 평균 처리가 실행될 수 있는 방향 탐지기.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 신호 처리 유닛은 상호 결합이 제거되는 시계열 신호군의 스냅샷(snapshot)으로부터 공분산 행렬을 작성하기 위한 공분산 행렬 작성 유닛과, 상기 공분산 행렬로부터 평행 이동을 행하여 이동 평균 행렬을 얻기 위한 이동 평균 유닛과, 상기 이동 평균 행렬로부터 고유치를 분석하기 위한 고유치 분석 유닛과, 상기 고유치 분석 단계를 통해 얻어진 고유치에 기초하여 파수(wave number)를 판정하기 위한 파수 평가 유닛 및, MUSIC 스펙트럼 플로팅(plotting) 유닛을 포함하는 방향 탐지기.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 이동 평균 유닛은 선형 어레이 안테나로 얻어진 공분산 행렬을 서브-어레이 행렬로 분할하고, 서브-어레이 행렬을 부가하는 방향 탐지기.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 고유치 분석 유닛은 이동-평균 공분산 행렬을 고유치로 분석하여 N 고유치[λi(i= 1 내지 N)]를 얻는 방향 탐지기.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 파수 평가 처리 유닛은 고유치의 분포로부터 파수를 평가하는 방향 탐지기.
  9. 규칙적인 간격으로 배열된 복수의 안테나 소자들로 형성되는 어레이 안테나에 의해 수신된 신호를 복조한 시계열 신호군에, 안테나 소자들 사이의 상호 결합으로 인하여 수신된 신호 성분을 제거하기 위해 어레이 안테나의 결합 계수 행렬의 역행렬을 곱하는 단계와,
    상기 수신된 신호군의 공분산 행렬을 Vandermode 형식으로 형성하여 이동 평균 처리를 실행하는 단계를 포함하는 방향 탐지 방법.
  10. 상호 결합을 포함하는 어레이 소자 패턴의 측정 결과를, 상호 결합을 포함하지 않는 단 하나의 안테나 소자의 소자 패턴의 측정 결과로 정규화하는 단계와,
    상기 정규화된 패턴을 퓨리에 급수로 전개함으로써, 상호 결합 행렬을 얻는 측정 결과 처리 방법.
KR1019990009998A 1998-03-24 1999-03-24 방향 탐지기와 방향 탐지기의 측정 결과 처리 장치 KR100336550B1 (ko)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100911714B1 (ko) 2007-12-27 2009-08-10 한국생산기술연구원 이동 로봇 위치 추적 방법
KR101274554B1 (ko) 2012-03-02 2013-06-13 국방과학연구소 도래각 추정 방법 및 이를 이용한 배열 안테나 시스템
KR102080306B1 (ko) * 2019-06-05 2020-02-21 한화시스템 주식회사 신호처리장치, 광대역 신호의 방향탐지 시스템 및 방법

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE463749T1 (de) * 2001-04-27 2010-04-15 Mitsubishi Elec R&D Ct Europe Verfahren zur einfallsrichtungsschätzung
SG113389A1 (en) * 2001-06-05 2005-08-29 Dso Nat Lab High resolution multiple source direction finding with a single channel receiver
JP4309110B2 (ja) * 2002-09-27 2009-08-05 パナソニック株式会社 適応アンテナ無線通信装置
GB0316402D0 (en) * 2003-07-12 2003-08-13 Qinetiq Ltd Direction finding
WO2007101451A1 (en) * 2006-03-09 2007-09-13 Fundacio Privada Centre Tecnologic De Telecomunicacions De Catalunya Method and system for estimating directions-of-arrival in low power or low sample size scenarios
KR100815260B1 (ko) * 2006-07-18 2008-03-19 삼성전자주식회사 위상차를 이용한 방위각 측정 장치 및 방법
US7548203B2 (en) * 2006-09-15 2009-06-16 Nokia Corporation Performance and power management in direction of arrival determination by utilizing sensor information
IL179186A0 (en) 2006-11-12 2008-01-20 Elta Systems Ltd Method and system for detecting signal soures in a surveillance space
US20080258963A1 (en) * 2007-04-20 2008-10-23 Budampati Ramakrishna S Compass aided direction finding for first responders
JP5600499B2 (ja) * 2010-07-01 2014-10-01 日本電産エレシス株式会社 電子走査型レーダ装置、受信波方向推定方法及び受信波方向推定プログラム
JP5696534B2 (ja) * 2011-03-11 2015-04-08 日本電気株式会社 レーダ装置、データ処理方法、及びデータ処理プログラム
FR2985036B1 (fr) * 2011-12-22 2014-01-17 Thales Sa Procede de localisation de sources emettrices par exploitation du couplage mutuel d'un reseau antennaire de petite base et systeme recepteur mono-voie a commutation lente mettant en oeuvre le procede
FR2985037B1 (fr) * 2011-12-22 2014-01-17 Thales Sa Procede de localisation de sources emettrices par exploitation du couplage mutuel d'un reseau antennaire de petite base et systeme recepteur mono-voie a communication rapide mettant en oeuvre le procede
US10169816B2 (en) * 2015-01-06 2019-01-01 Morgan Stanley Services Group Inc. Trading anomaly kill switch
KR102001394B1 (ko) * 2017-07-12 2019-07-18 서울대학교산학협력단 로그-영역 안테나 어레이 보간에 기반한 수신신호의 도래각 추정 방법과 이를 위한 장치
CN108680891B (zh) * 2018-01-05 2022-02-22 大连大学 非均匀噪声条件下考虑互耦效应的doa估计方法
CN110346752B (zh) * 2019-07-17 2022-09-27 哈尔滨工程大学 基于互质稀疏阵的无模糊测向方法
CN111948599B (zh) * 2020-08-14 2022-08-19 电子科技大学 一种角度相关互耦影响下相干信号的高分辨率定位方法
CN113341371B (zh) * 2021-05-31 2022-03-08 电子科技大学 一种基于l阵和二维esprit算法的doa估计方法
CN113589223B (zh) * 2021-06-11 2023-05-05 南京邮电大学 基于互耦情况下嵌套阵列的测向方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4641143A (en) * 1983-09-28 1987-02-03 Sanders Associates, Inc. Two-dimensional acquisition system using circular array
GB2147760B (en) * 1983-10-07 1987-04-15 Racal Res Ltd Direction finding systems
US5495256A (en) * 1994-03-07 1996-02-27 Piper; John E. Method of efficiently computing maximum likelihood bearing estimator
US5943013A (en) * 1997-09-29 1999-08-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Direction finder

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100911714B1 (ko) 2007-12-27 2009-08-10 한국생산기술연구원 이동 로봇 위치 추적 방법
KR101274554B1 (ko) 2012-03-02 2013-06-13 국방과학연구소 도래각 추정 방법 및 이를 이용한 배열 안테나 시스템
KR102080306B1 (ko) * 2019-06-05 2020-02-21 한화시스템 주식회사 신호처리장치, 광대역 신호의 방향탐지 시스템 및 방법

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