KR20100005349A - 신호원 방향 추적 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

신호원 방향 추적 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 신호원 방향 추적 장치는, 적어도 3개의 안테나 소자들로 이루어지는 안테나 배열; 상기 안테나 소자들에 의하여 수신된 신호의 진폭과 위상을 이용하여 간섭신호인지를 판별하는 간섭신호 판별부; 상기 판별 결과 간섭신호가 아닌 경우에, 상기 수신된 신호에 제1 방향으로의 빔 형성을 위한 제1 가중치를 부여하고 상기 수신된 신호에 제2 방향으로의 빔 형성을 위한 제2 가중치를 부여하여 두 방향의 빔을 형성하는 빔 형성부; 및 상기 제1 가중치가 부여된 신호와 상기 제2 가중치가 부여된 신호의 모노펄스 비를 이용하여 상기 수신된 신호의 입사각을 추정하는 입사각 추정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

신호원 방향 추적 장치 및 방법{Apparatus and method for tracking direction of signal source}
본 발명은 신호원 방향 추적 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안테나 배열을 통하여 수신된 신호를 이용하여 신호원의 방향을 추적하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
신호원의 방향을 정확히 추적하는 것은 레이다, 소나, 그리고 통신 분야에서 매우 중요한 문제이다. 신호원의 방향을 알아내는 방법 중에서 모노펄스 기법은 원하는 신호의 방향을 탐지하기 위해 널리 사용되어 온 방식이다. 이 방식은 하나의 펄스만 사용하면 신호원의 방향을 추정할 수 있으므로 계산량이 적으며 계산 과정도 간단하다는 장점을 가진다.
모노펄스 기법은 2개의 안테나 소자로 2개의 빔을 형성하여 각 안테나 소자에서 수신된 신호의 크기를 비교하여 신호원의 방향을 추적하는 기법이다. 모노펄스 기법에서는 고정된 형태의 빔 A, B에 입사된 신호는 입사각에 따라 서로 다른 이득 a, b를 얻는다는 사실을 이용한다. 즉, 신호의 입사각을 θ라 할 때, a=f(θ), b=g(θ)이므로 이를 이용하면 신호원의 방향을 추정할 수 있다. 입사각과 이득 a, b 간에는 다음 수학식과 같은 관계를 가진다.
Figure 112008048729563-PAT00001
그러나 이러한 모노펄스 기법은 원하는 신호가 간섭 신호와 함께 입사되는 등 다수의 신호가 입사되는 경우에는 잘못된 값을 추정하게 된다. 또한 신호원의 방향을 추적하기 위해서 물리적으로 안테나 소자의 배치를 변경할 수밖에 없는 등의 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수신 신호가 간섭신호인지 여부를 알아낸 후에 수신 신호의 입사각을 추정할 수 있는 신호원 방향 추적 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 빔 형성 패턴을 가변적으로 하여 신호원의 방향을 추적할 수 있는 신호원 방향 추적 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 신호원 방향 추적 장치는, 적어도 3개의 안테나 소자들로 이루어지는 안테나 배열; 상기 안테나 소자들에 의하여 수신된 신호의 진폭과 위상을 이용하여 간섭신호인지를 판별하는 간섭신호 판별부; 상기 판별 결과 간섭신호가 아닌 경우에, 상기 수신된 신호에 제1 방향으 로의 빔 형성을 위한 제1 가중치를 부여하고 상기 수신된 신호에 제2 방향으로의 빔 형성을 위한 제2 가중치를 부여하여 두 방향의 빔을 형성하는 빔 형성부; 및 상기 제1 가중치가 부여된 신호와 상기 제2 가중치가 부여된 신호의 모노펄스 비를 이용하여 상기 수신된 신호의 입사각을 추정하는 입사각 추정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 빔 형성부는, 상기 수신된 신호에 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 각각이 상기 입사각 추정부에서 추정된 입사각만큼 보정된 방향으로의 빔 형성을 위한 가중치를 부여할 수 있다.
또한, 상기 간섭신호 판별부는, 상기 수신된 신호의 진폭의 편차 및 상기 수신된 신호의 위상의 차이에 따라서 간섭신호인지를 판별할 수 있다.
또한, 상기 안테나 소자들은 동일한 지향성 패턴을 가질 수 있으며, 이때 상기 제1 방향은 상기 안테나 소자들의 지향 방향을 기준으로 소정 각도 θ 방향이고 상기 제2 방향은 상기 안테나 소자들의 지향 방향을 기준으로 각도 -θ 방향일 수 있다.
또한, 상기 빔 형성부 및 상기 입사각 추정부는 상기 추정된 입사각이 0이 될 때까지 상기 빔 형성 및 상기 입사각 추정을 반복할 수 있다. 이때 상기 신호원 방향 추적 장치는 상기 추정된 입사각이 0이 되는 경우에 형성된 빔의 방향에 따라서 신호원 방향을 출력할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 신호원 방향 추적 방법은, 적어도 3개의 안테나 소자들로 신호를 수신하는 단계; 상기 안테나 소자들에 의하여 수신된 신호의 진폭과 위상을 이용하여 간섭신호인지를 판별하는 단계; 상기 판별 결과 간섭신호가 아닌 경우에, 상기 수신된 신호에 제1 방향으로의 빔 형성을 위한 제1 가중치를 부여하고 상기 수신된 신호에 제2 방향으로의 빔 형성을 위한 제2 가중치를 부여하여 두 방향의 빔을 형성하는 단계; 및 상기 제1 가중치가 부여된 신호와 상기 제2 가중치가 부여된 신호의 모노펄스 비를 이용하여 상기 수신된 신호의 입사각을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호원 방향 추적 방법은, 상기 수신된 신호에 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 각각이 상기 추정된 입사각만큼 보정된 방향으로의 빔 형성을 위한 가중치를 부여하여 빔 형성을 다시 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 간섭신호 판별 단계는, 상기 수신된 신호의 진폭의 편차 및 상기 수신된 신호의 위상의 차이에 따라서 간섭신호인지를 판별할 수 있다.
또한, 상기 입사각 추정 단계와 상기 빔 형성을 다시 수행하는 단계는 상기 추정된 입사각이 0이 될 때까지 반복 수행될 수 있다.
또한, 상기 신호원 방향 추적 방법은, 상기 추정된 입사각이 0이 되는 경우에 형성된 빔의 방향에 따라서 신호원 방향을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 적어도 3개의 안테나 소자들에 의하여 수신된 신호의 진폭과 위상을 이용하여 수신된 신호가 간섭신호인지 판별한 후 수신 신호의 입사각을 추정할 수 있다. 또한, 입사각 추정과 추정된 입사각에 따라 빔 형성 패턴을 보정하는 과정을 반복적으로 수행함으로써 보다 정확하게 신호원의 방향을 추적할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호원 방향 추적 장치의 구성을 나타낸다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 신호원 방향 추적 장치는 적어도 3개의 안테나 소자들(10, 20. 30)로 이루어지는 안테나 배열, 각 안테나 소자에 연결되는 수신부(11, 21, 31), 간섭신호 판별부(40), 빔 형성부(50), 입사각 추정부(60)를 포함하여 이루어진다. 본 실시예에서 안테나 소자를 3개인 것으로 예를 들어 설명하나, 안테나 소자는 3개 이상의 임의의 개수가 될 수 있다.
안테나 소자들(10, 20. 30)은 그 방향을 추적하고자 하는 신호원으로부터 신호를 수신한다. 안테나 소자들(10, 20. 30)은 일정한 간격으로 배열되고 동일한 지향성 패턴을 가진다.
수신부(11, 21, 31)는 각각 자신과 연결된 안테나 소자를 통하여 수신된 신호에 대하여 원하는 주파수 대역으로의 변환 및 필터링, 신호 처리에 적합한 전력으로의 변환, 그리고 아날로그 디지털 변환을 수행한다.
간섭신호 판별부(40)는 안테나 소자들(10, 20. 30)과 수신부(11, 21, 31)를 통하여 수신된 신호의 진폭과 위상을 이용하여, 수신된 신호가 간섭신호인지를 판 별한다. 여기서 간섭신호는 둘 이상의 신호원으로부터 들어오는 신호가 동시에 수신되어 간섭이 일어나는 경우의 신호를 말한다.
이하 설명에서 편의상 안테나 소자들(10, 20. 30)과 수신부(11, 21, 31)들을 통하여 수신된 신호들을 각각
Figure 112008048729563-PAT00002
,
Figure 112008048729563-PAT00003
,
Figure 112008048729563-PAT00004
이라 하자.
간섭신호 판별부(40)는 각 안테나 소자(10, 20. 30)에 의해 수신된 신호들의 진폭의 표준편차를 구하고, 이를 다음 수학식과 같이 미리 정하여진 임계값과 비교한다.
Figure 112008048729563-PAT00005
그리고 간섭신호 판별부(40)는 각 안테나 소자(10, 20. 30)에 의해 수신된 신호들의 위상을 구하여, 이들 간의 차이를 다음 수학식과 같이 미리 정하여진 임계값과 비교한다.
Figure 112008048729563-PAT00006
상기 수학식 1을 만족한다는 의미는 안테나 배열을 이루는 각 안테나 소자를 통하여 수신된 신호의 진폭 간의 차이가 작음을 의미하고, 상기 수학식 2를 만족한다는 의미는 안테나 배열을 이루는 안테나 소자들 중 가운데에 위치하는 안테나 소자를 통하여 수신된 신호의 위상이 그 양쪽 안테나 소자를 통하여 수신된 신호의 평균과 가까움을 의미한다.
간섭신호 판별부(40)는 상기된 진폭의 표준편차와 임계값의 비교 결과, 그리고 상기된 위상의 차이와 임계값의 비교 결과에 따라서 간섭신호인지를 판별한다. 예컨대 간섭신호 판별부(40)는 상기된 수학식 1 및 수학식 2를 모두 만족할 경우에 수신 신호를 간섭신호가 아닌 단일신호로 판별하고 그렇지 않은 경우는 간섭신호로 판별한다.
수신된 신호가 간섭신호로 판별되는 경우, 신호의 입사각을 추정한다든가 신호원의 방향을 추적하는 것은 의미가 없게 된다. 따라서 간섭신호 판별부(40)의 판별 결과는 후술할 빔 형성부(50)로 전달되고, 빔 형성부(50)는 상기 결과에 따라서간섭신호가 아닌 단일신호로 판별된 경우에만 그 동작을 수행한다. 간섭신호로 판별되었다면 사용자 인터페이스(미도시)를 통하여 수신 신호가 간섭신호이므로 신호원 방향 추적을 할 수 없음을 나타내는 정보를 사용자에게 제공하여 준다.
빔 형성부(50)는 전술한 바와 같이 간섭신호 판별부(40)에서 간섭신호가 아닌 것으로 판별되는 경우, 안테나 소자들(10, 20. 30)을 통하여 수신된 신호에 제1 방향으로의 빔 형성을 위한 제1 가중치를 부여하고, 또 한편으로 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로의 빔 형성을 위한 제2 가중치를 부여하여 두 방향으로의 빔을 형성한다.
안테나 소자들(10, 20. 30)은 동일한 지향성 패턴을 가진다고 이미 설명한 바, 상기 제1 방향과 제2 방향은 각각 이들의 지향 방향을 기준으로 미리 정하여진, 혹은 사용자 입력에 따라 정해지는 각도 θ 방향 및 각도 -θ 방향이 될 수 있다.
안테나 소자들(10, 20. 30)에 의해 수신된 신호를 벡터로 나타내면 (
Figure 112008048729563-PAT00007
,
Figure 112008048729563-PAT00008
,
Figure 112008048729563-PAT00009
)로 나타낼 수 있다. 이때 상기 θ 방향으로 빔 형성을 하기 위해서 제1 가중치 벡터 (
Figure 112008048729563-PAT00010
, 1
Figure 112008048729563-PAT00011
)를 상기 수신 벡터에 내적한다. 만일 안테나 소자가 4개 이상일 경우라면, 가중치 벡터는 적절하게 변형될 수 있다. 이렇게 형성된 빔에 따라 수신된 신호 B L 은 다음 수학식과 같이 표현된다.
Figure 112008048729563-PAT00012
그리고 상기 -θ 방향으로 빔 형성을 하기 위해서 제2 가중치 벡터 (
Figure 112008048729563-PAT00013
, 1,
Figure 112008048729563-PAT00014
)을 상기 수신 벡터에 내적한다. 이렇게 형성된 빔에 따라 수신된 신호 B R 은 다음 수학식과 같이 표현된다.
Figure 112008048729563-PAT00015
입사각 추정부(60)는 상기된 바와 같이 제1 가중치가 부여된 신호와 제2 가중치가 부여된 신호의 모노펄스 비를 이용하여 수신된 신호의 입사각을 추정한다.
상기 제1 가중치 벡터가 적용된 신호 B L 과 상기 제2 가중치 벡터가 적용된 신호 B R 의 모노펄스 비
Figure 112008048729563-PAT00016
는 다음 수학식과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112008048729563-PAT00017
입사각 추정부(60)는 상기 모노펄스 비
Figure 112008048729563-PAT00018
를 이용하여 수신 신호의 입사각을 추정한다. 도 2는 상기 모노펄스 비
Figure 112008048729563-PAT00019
와 수신 신호의 입사각과의 관계를 설명하기 위한 참고도이다. 도 2의 (a)를 참조하면, 정현 공간(sine space)에서 모노펄스 비와 빔 각도는 선형 관계가 있다. 여기서,
Figure 112008048729563-PAT00020
및
Figure 112008048729563-PAT00021
은 각각 상기 형성된 두 빔의 방향을 나타내는 각도이며,
Figure 112008048729563-PAT00022
는 상기 형성된 두 빔의 가운데 방향의 각도이다. 따라서 수신 신호의 입사각
Figure 112008048729563-PAT00023
은 다음 수학식과 같이 나타내어지고 이를 그래프로 표현하면 도 2의 (b)와 같다.
Figure 112008048729563-PAT00024
여기서,
Figure 112008048729563-PAT00025
는 모노펄스 기울기 값으로서 주파수에 따라서 달라지는 값이다. 결국 수신 신호의 주파수를 알면 수신 신호의 입사각을 알 수 있게 된다. 주파수에 따른 모노펄스 기울기
Figure 112008048729563-PAT00026
는 미리 테이블 형태로 저장되어 있을 수 있고, 이를 이용하여 상기 모노펄스 비를 가지고 수신된 신호의 입사각, 즉 두 빔의 가운데 방향에 대한 입사각
Figure 112008048729563-PAT00027
를 추정할 수 있다. 도 3은 빔 형성 패턴과 형성된 빔의 방향, 입사각
Figure 112008048729563-PAT00028
와 도 2에 나타나 있는 각도들의 관계를 나타낸 참고도이다.
입사각 추정부(60)에서 추정된 입사각
Figure 112008048729563-PAT00029
는 다시 빔 형성부(50)로 입력되고, 빔 형성부(50)는 상기 입력받은 입사각만큼 보정하여 새로이 빔 형성을 수행한다. 즉, 제1 방향 및 제 2 방향 각각이 추정된 입사각
Figure 112008048729563-PAT00030
만큼 보정된 방향으로 빔 형성을 수행한다. 이를 위하여 상기된 제1 가중치 벡터 (
Figure 112008048729563-PAT00031
, 1
Figure 112008048729563-PAT00032
)를
Figure 112008048729563-PAT00033
만큼 보정하여 (
Figure 112008048729563-PAT00034
, 1
Figure 112008048729563-PAT00035
)로 변경하고, 제2 가중치 벡터 (
Figure 112008048729563-PAT00036
, 1,
Figure 112008048729563-PAT00037
) 역시
Figure 112008048729563-PAT00038
만큼 보정하여 (
Figure 112008048729563-PAT00039
, 1
Figure 112008048729563-PAT00040
)로 변경한 후 각각 수신 벡터에 내적한다. 이렇게 다시 형성된 빔에 따라 수신된 신호는 다시 입사각 추정부(60)에 제공되고, 입사각 추정부(60)는 이를 가지고 다시 모노펄스 비를 구하고, 구해진 모노펄스 비를 이용하여 보정된 방향에 대한 수신 신호의 입사각을 추정한다.
상기된 빔 형성부(50)와 입사각 추정부(60)의 동작은 추정된 입사각이 0이 될 때까지 반복된다. 추정된 입사각이 0이 된다는 것은 빔 형성부(50)에서 형성된 빔 방향(두 빔의 가운데 방향)이 신호원의 정확히 신호원의 방향과 일치함을 의미한다. 이때 입사각 추정부(60)는 추정된 입사각이 0이 되는 경우에 형성되는, 안테나 소자들(10, 20. 30)의 지향 방향을 기준으로 하는 두 빔의 가운데 방향의 각도를 수신 신호를 송출한 신호원의 방향으로 출력한다.
상기된 바와 같이 빔 형성부(50)와 입사각 추정부(60)가 반복적으로 빔 형성 및 입사각 추적을 수행함으로써 보다 정확히 신호원의 방향을 추적할 수가 있고 신호원이 이동 시에 실시간으로 그 방향을 정확히 추적할 수가 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호원 방향 추적 방법의 흐름도이다. 본 실시예에 따른 신호원 방향 추적 방법은 이상에서 설명된 신호원 방향 추적 장치에서 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서 이하 생략된 내용이라 하더라도 신호원 방향 추적 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 신호원 방향 추적 방법에도 적용된다.
310단계에서, 안테나 소자들(10, 20. 30)로 신호를 수신한다.
320단계에서, 상기 수신된 신호의 진폭과 위상을 이용하여 수신 신호가 간섭신호인지를 판별하고, 이때 간섭신호로 판별되면 더 이상 진행하지 않고 수신 신호가 간섭신호이므로 신호원 방향 추적을 할 수 없음을 나타내는 정보를 사용자에게 제공하여 준다.
상기 320단계에서 간섭신호가 아닌 것으로 판별되면 330단계로 진행한다. 330단계에서, 안테나 소자들(10, 20. 30)에 의해 수신된 신호에 제1 방향으로의 빔 형성을 위한 제1 가중치를 부여하고, 또 한편으로 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로의 빔 형성을 위한 제2 가중치를 부여하여 두 방향의 빔을 형성한다.
340단계에서, 상기 두 방향으로 형성된 빔에 따라 수신된 신호의 모노펄스 비를 계산한다.
350단계에서, 상기 340단계에서 구해진 모노펄스 비를 이용하여 현재 형성된 두 빔의 가운데 방향의 각도를 기준으로 하는 수신 신호의 입사각을 추정한다.
360단계에서, 상기 350단계에서 추정된 입사각이 0인지 판단하고, 그렇지 않은 경우 375단계로 진행한다.
375단계에서, 상기 360단계에서 추정된 입사각만큼 빔 형성을 위한 가중치를 보정하고, 다시 330단계로 돌아간다. 330단계에서는 보정된 가중치를 이용하여 새로이 빔 형성을 수행하고 상기된 340단계 내지 360단계가 반복된다.
360단계에서, 추정된 입사각이 0으로 판단되면 370단계로 진행하여, 안테나 소자들(10, 20. 30)의 지향 방향을 기준으로 하는 두 빔의 가운데 방향의 각도를 수신 신호를 송출한 신호원의 방향으로 출력한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호원 방향 추적 장치의 구성을 나타낸다.
도 2는 모노펄스 비
Figure 112008048729563-PAT00041
와 수신 신호의 입사각과의 관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 3은 빔 형성 패턴과 형성된 빔의 방향, 입사각
Figure 112008048729563-PAT00042
와 도 2에 나타나 있는 각도들의 관계를 나타낸 참고도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호원 방향 추적 방법의 흐름도이다.

Claims (14)

  1. 적어도 3개의 안테나 소자들로 이루어지는 안테나 배열;
    상기 안테나 소자들에 의하여 수신된 신호의 진폭과 위상을 이용하여 간섭신호인지를 판별하는 간섭신호 판별부;
    상기 판별 결과 간섭신호가 아닌 경우에, 상기 수신된 신호에 제1 방향으로의 빔 형성을 위한 제1 가중치를 부여하고 상기 수신된 신호에 제2 방향으로의 빔 형성을 위한 제2 가중치를 부여하여 두 방향의 빔을 형성하는 빔 형성부; 및
    상기 제1 가중치가 부여된 신호와 상기 제2 가중치가 부여된 신호의 모노펄스 비를 이용하여 상기 수신된 신호의 입사각을 추정하는 입사각 추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호원 방향 추적 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 빔 형성부는, 상기 수신된 신호에 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 각각이 상기 추정된 입사각만큼 보정된 방향으로의 빔 형성을 위한 가중치를 부여하는 것을 특징으로 하는 신호원 방향 추적 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 간섭신호 판별부는, 상기 수신된 신호의 진폭의 편차 및 상기 수신된 신호의 위상의 차이에 따라서 간섭신호인지를 판별하는 것을 특징으로 하는 신호원 방향 추적 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 소자들은 동일한 지향성 패턴을 가지는 것을 특징으로 하는 신호원 방향 추적 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 방향은 상기 안테나 소자들의 지향 방향을 기준으로 소정 각도 θ 방향이고 상기 제2 방향은 상기 안테나 소자들의 지향 방향을 기준으로 각도 -θ 방향인 것을 특징으로 하는 신호원 방향 추적 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 빔 형성부 및 상기 입사각 추정부는 상기 추정된 입사각이 0이 될 때까지 상기 빔 형성 및 상기 입사각 추정을 반복하는 것을 특징으로 하는 신호원 방향 추적 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 신호원 방향 추적 장치는 상기 추정된 입사각이 0이 되는 경우에 형성된 빔의 방향에 따라서 신호원 방향을 출력하는 것을 특징으로 하는 신호원 방향 추적 장치.
  8. 적어도 3개의 안테나 소자들로 신호를 수신하는 단계;
    상기 안테나 소자들에 의하여 수신된 신호의 진폭과 위상을 이용하여 간섭신호인지를 판별하는 단계;
    상기 판별 결과 간섭신호가 아닌 경우에, 상기 수신된 신호에 제1 방향으로의 빔 형성을 위한 제1 가중치를 부여하고 상기 수신된 신호에 제2 방향으로의 빔 형성을 위한 제2 가중치를 부여하여 두 방향의 빔을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 가중치가 부여된 신호와 상기 제2 가중치가 부여된 신호의 모노펄스 비를 이용하여 상기 수신된 신호의 입사각을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호원 방향 추적 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수신된 신호에 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 각각이 상기 추정된 입사각만큼 보정된 방향으로의 빔 형성을 위한 가중치를 부여하여 빔 형성을 다시 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호원 방향 추적 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 간섭신호 판별 단계는, 상기 수신된 신호의 진폭의 편차 및 상기 수신된 신호의 위상의 차이에 따라서 간섭신호인지를 판별하는 것을 특징으로 하는 신호원 방향 추적 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 안테나 소자들은 동일한 지향성 패턴을 가지는 것을 특징으로 하는 신호원 방향 추적 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 방향은 상기 안테나 소자들의 지향 방향을 기준으로 소정 각도 θ 방향이고 상기 제2 방향은 상기 안테나 소자들의 지향 방향을 기준으로 -θ 방향인 것을 특징으로 하는 신호원 방향 추적 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 입사각 추정 단계와 상기 빔 형성을 다시 수행하는 단계는 상기 추정된 입사각이 0이 될 때까지 반복되는 것을 특징으로 하는 신호원 방향 추적 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 추정된 입사각이 0이 되는 경우에 형성된 빔의 방향에 따라서 신호원 방향을 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호원 방향 추적 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140092047A1 (en) * 2011-04-15 2014-04-03 Clarion Co., Ltd Information Terminal On-Board Information System, On-Board Device, and Information Terminal Program
KR20190019754A (ko) * 2017-08-18 2019-02-27 국방과학연구소 멀티스태틱 레이더 시스템 및 멀티스태틱 레이더 시스템에서 표적의 신호각을 추정하는 방법
US11456809B2 (en) 2018-05-31 2022-09-27 Electronics And Telecommunications Research Institute Position estimation method for estimating position of interference signal source and position estimation system for performing the method
US11675041B2 (en) * 2020-06-04 2023-06-13 T-Mobile Usa, Inc. Locating signal interference using unmanned aerial vehicles

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130043792A (ko) 2011-10-21 2013-05-02 한국전자통신연구원 안테나 장치
KR102222193B1 (ko) 2019-09-06 2021-03-03 엘아이지넥스원 주식회사 디지털수신기시스템의 방향탐지제어장치 및 방법
KR20210044548A (ko) 2019-10-15 2021-04-23 삼성전자주식회사 통신 장치 및 통신 장치의 데이터 수신 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19511751C2 (de) * 1995-03-30 1998-07-09 Siemens Ag Verfahren zur Rekonstruktion von durch Mehrwegeausbreitung gestörten Signalen
FI20020400A0 (fi) 2002-03-01 2002-03-01 Nokia Corp Signaalin suunnan määritys radiojärjestelmässä
KR100540170B1 (ko) * 2003-05-27 2006-01-10 한국전자통신연구원 주 경로 신호의 입사각 추정을 이용한 디지털 ｔｖ수신기의 빔형성 장치 및 그 방법
US7414580B2 (en) 2005-06-09 2008-08-19 Go Networks, Inc. Method and corresponding device for joint signal detection and direction of arrival estimation

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140092047A1 (en) * 2011-04-15 2014-04-03 Clarion Co., Ltd Information Terminal On-Board Information System, On-Board Device, and Information Terminal Program
KR20190019754A (ko) * 2017-08-18 2019-02-27 국방과학연구소 멀티스태틱 레이더 시스템 및 멀티스태틱 레이더 시스템에서 표적의 신호각을 추정하는 방법
US11456809B2 (en) 2018-05-31 2022-09-27 Electronics And Telecommunications Research Institute Position estimation method for estimating position of interference signal source and position estimation system for performing the method
US11675041B2 (en) * 2020-06-04 2023-06-13 T-Mobile Usa, Inc. Locating signal interference using unmanned aerial vehicles

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