Claims (83)
소정의 배열과 간격으로 설치되는 다수의 안테나 소자들을 구비한 배열안테나에 있어서, 수신모드에서 상기 각 소자들에 유기되는 신호에 위상지연을 가하되 상기 위상지연의 값은 그 최종 출력단에서의 수신신호가 최대가 되도록 하고, 송신모드에서는 상기 수신모드에서 구해진 상기 위상지연을 상기 각 안테나 소자들의 송신희망신호에 가하여 상기 수신모드와 동일한 빔패턴으로 송출하는 것을 특징으로 하는 신호의 송수신을 위한 배열안테나.An array antenna comprising a plurality of antenna elements arranged in a predetermined arrangement and spacing, wherein a phase delay is applied to a signal induced in each of the elements in a reception mode, the value of the phase delay being a reception signal And in the transmission mode, the phase delay obtained in the reception mode is applied to a transmission desired signal of each of the antenna elements, and the transmission is performed in the same beam pattern as the reception mode.
신호의 수신을 위한 배열안테나를 설계하는 방법에 있어서, 소정의 간격으로 배열되는 다수의 안테나 소자들의 각각에 유기되는 신호에 각각 위상지연 벡터의 해당요소 값을 가하도록 하되, 상기 각 안테나 소자에 유기된 신호로부터 구한 자기상관행렬의 최대 고유치에 대응하는 고유벡터의 각 요소의 위상값을 상기 위상지연벡터의 값으로 정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.A method of designing an array antenna for receiving a signal, the method comprising: applying a corresponding element value of a phase delay vector to a signal induced in each of a plurality of antenna elements arranged at predetermined intervals, Wherein the phase value of each element of the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue of the autocorrelation matrix obtained from the signal is determined as the value of the phase delay vector.
제2항에 있어서, 상기 위상지연벡터의 값을 정함에 있어서, 상기 최대 고유치에 대응하는 상기 고유벡터의 빔패턴 특성에 영향을 주지않으면서 국부적인 변화만을 가하도록 하기 위해, 상기 최대 고유치의 고유벡터를 상수배하여 상기 위상지연벡터의 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.3. The method according to claim 2, wherein, in setting the value of the phase delay vector, in order to make only a local change without affecting the beam pattern characteristic of the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue, Vector is multiplied by a constant to determine a value of the phase delay vector.
제2항에 있어서, 상기 위상지연벡퍼의 값을 정함에 있어서, 상기 최대 고유치에 대응하는 상기 고유벡터의 빔패턴 특성에 영향을 주지않으면서 국부적인 변화만을 가하도록 하기 위해, 상기 최대 고유치의 고유벡터를 정규화(normalization)하여 상기 위상지연백터의 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.3. The method according to claim 2, wherein, in determining the value of the phase retarder, in order to make only a local change without affecting the beam pattern characteristic of the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue, Vector is normalized to determine the value of the phase delay vector.
제2항에 있어서, 현재 스냅샷에서의 상기 자기상관 행렬은, 바로 전 스냅샷에서의 상기 자기상관 행렬에 크기가 0 내지 1 사이인 망각인자를 곱한 값에 현재스냅샷에서의 상기 각 안테나 소자에 유기된 신호들로부터 얻어진 신호벡터로 계산하는 하기 식에 따른 신호행렬을 더하여 구하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.3. The method of claim 2, wherein the autocorrelation matrix in the current snapshot is calculated by multiplying the autocorrelation matrix in the immediately preceding snapshot by a value obtained by multiplying the autocorrelation matrix by a forgetting factor between 0 and 1, And a signal matrix according to the following formula for calculating a signal vector obtained from the signals induced in the antenna.
제2항에 있어서, 상기 최대고유치에 대응하는 고유벡터는, 최초 스냅샷에서는 상기 각 안테나 소자에 유기된 신호들간의 위상차이를 없애도록 상기 위상지연벡터를 결정하기 위하여, 기준안테나에 유기된 신호에는 0 위상을 가하고, 각 상기 안테나소자의 신호들에 대하여는 차후위상을 갖는 인접한 상기 안테나 소자와의 위상차만큼 위상지연을 가하도록 상기 위상지연벡터의 값을 정하고, 두번째 스냅샷 이후붙터는 바로 전 스냅샷에서의 상기 위상지연벡터를 갱신하여 구하되, 매 스냅샷에서 상기 기준안테나 소자에 유기되는 신호에 가하는 위상지연을 0으로 유지하며 상기 자기상관 행렬의 레일리 쿼션트(Rayleigh quotient)가 최대가 되도록 갱신하여 구하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.3. The method of claim 2, wherein the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue is a signal obtained by multiplying the signal induced in the reference antenna And a value of the phase delay vector is set so as to give a phase delay by a phase difference between adjacent antenna elements having a next phase with respect to signals of the respective antenna elements. After the second snapshot, Wherein the phase delay applied to a signal induced in the reference antenna element in each snapshot is maintained at 0 and the Rayleigh quotient of the autocorrelation matrix is maximized by updating the phase delay vector in the shot. Wherein the antenna array is formed by a plurality of antennas.
제6항에 있어서, 상기 기준안테나 소자는, 상기 다수의 안테나 소자중, 매 스냅샷마다 위상이 가장 늦은 신호가 유기되는 안테나 소자로 정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.The array antenna designing method according to claim 6, wherein the reference antenna element is defined as an antenna element in which a signal having the latest phase is generated for every snapshot among the plurality of antenna elements.
제6항에 있어서, 상기 기준안테나 소자는, 상기 다수의 안테나 소자중, 현 스냅샷에서 통신하고자 하는 신호원과의 물리적 거리가 가장 먼곳에 위치한 안테나 소자로 정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.The array antenna designing method according to claim 6, wherein the reference antenna element is determined as an antenna element located at a farthest physical distance from a signal source to be communicated in a current snapshot among the plurality of antenna elements.
신호의 송신을 위한 배열안테나를 설계하는 방법에 있어서, 소정의 간격으로 배열되는 다수의 안테나 소자들에 인가되는 신호에 각각 위상지연벡터의 해당요소값을 가하도록 하되, 상기 위상지연벡터의 값은 수신 신호로부터 구한 자기상관행렬의 최대고유치에 대응하는 고유벡터로부터 정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설치방법.A method of designing an array antenna for transmitting a signal, the method comprising: applying a corresponding element value of a phase delay vector to signals applied to a plurality of antenna elements arranged at predetermined intervals, From an eigenvector corresponding to a maximum eigenvalue of an autocorrelation matrix obtained from a received signal.
제9항에 있어서, 상기 위상지연벡터의 값을 정함에 있어서, 상기 최대 고유치에 대응하는 상기 고유벡터의 빔패턴 특성에 영향을 주지않으면서 국부적인 변화만을 가하도록 하기 위해, 상기 최대 고유치의 고유벡터를 상수배하여 상기 위상지연벡터의 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.The method of claim 9, wherein, in determining the value of the phase delay vector, in order to make only a local change without affecting the beam pattern characteristic of the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue, Vector is multiplied by a constant to determine a value of the phase delay vector.
제9항에 있어서, 상기 위상지연벡터의 값을 정함에 있어서, 상기 최대 고유치에 대응하는 상기 고유벡터의 빔패턴 특성에 영향을 주지않으면서 국부적인 변화만을 가하도록 하기 위해, 상기 최대 고유치의 고유벡터를 정규화 (mormalization)하여 상기 위상지연벡터의 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.The method of claim 9, wherein, in determining the value of the phase delay vector, in order to make only a local change without affecting the beam pattern characteristic of the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue, And the value of the phase delay vector is determined by normalizing the vector.
제9항에 있어서, 현재 스냅샷에서의 상기 자기상관 행렬은, 바로 전 스냅샷에서의 상기 자기상관 행렬에 크기가 0에서 1 사이인 망각인자를 곱한 값에 현재 스냅샷에서의 상기 각 안테나소자에 유기된 신호들로부터 얻어진 신호벡터로 계산하는 하기 식에 따른 신호행렬을 더하여 구하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.10. The method of claim 9, wherein the autocorrelation matrix in the current snapshot is calculated by multiplying the autocorrelation matrix in the immediately preceding snapshot by an obscuration factor of size 0 to 1, And a signal matrix according to the following formula for calculating a signal vector obtained from the signals induced in the antenna.
제9항에 있어서, 상기 최대고유치에 대응하는 고유벡터는, 최초 스냅샷에서는 상기 각 안테나 소자에 유기된 신호들간의 위상차이를 없애도록 상기 위상지연벡터를 결정하기 위하여, 상기 기준안테나에 유기된 신호에는 0위상을 가하고 각 상기 안테나소자의 신호들에 대하여는 차후위상을 갖는 인접한 상기 안테나 소자와의 위상차만큼 위상지연을 가하도록 상기 위상지연벡터의 값을 정하고, 두번째 스냅샷 이후부터는 바로 전 스냅샷에서의 상기 위상지연벡터를 갱신하여 구하되, 매 스냅샷에서 상기 기준안테나 소자에 유기되는 신호에 가하는 위상지연을 0으로 유지하며 상기 자기상관 행렬의 상기 레일리 쿼션트(Rayleigh quotient)가 최대가 되도록 갱신하여 구하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.10. The method of claim 9, wherein the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue is determined by multiplying the eigenvectors corresponding to the maximum eigenvalues The value of the phase delay vector is set so as to apply a phase difference of 0 phase to the signal and a phase difference from the adjacent antenna element having the next phase with respect to the signals of the antenna elements, and after the second snapshot, The phase delay applied to a signal induced in the reference antenna element in each snapshot is maintained at 0, and the Rayleigh quotient of the autocorrelation matrix is maximized. Wherein the antenna array is formed by a plurality of antennas.
제13항에 있어서, 상기 기준안테나 소자는, 상기 다수의 안테나 소자중, 매 스냅샷마다 위상이 가장 빠른 신호가 방사되는 안테나 소자로 정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.14. The method of claim 13, wherein the reference antenna element is defined as an antenna element in which a signal having the highest phase is emitted for every snapshot among the plurality of antenna elements.
제13항에 있어서, 상기 기준안테나 소자는, 상기 다수의 안테나 소자중, 현 스냅샷에서 통신하고자 하는 신호원과의 물리적 거리가 가장 먼곳에 위치한 안테나 소자로 정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.14. The method of claim 13, wherein the reference antenna element is an antenna element located at a farthest physical distance from a signal source to be communicated in the current snapshot among the plurality of antenna elements.
원하는 신호 방향으로의 이득은 최대로 하고, 여타의 방향으로는 이득을 최소화하는 빔패턴을 갖는 배열 안테나를 제공하기 위한 배열 안테나를 설계하는 방법에 있어서, 초기에는 기준 안테나 소자에 가하는 위상을 0으로 하고, 상기 기준 안테나 이외의 안테나 소자에 가하는 위상은 각각의 안테나 소자에 유기되는 신호와 상기 기준 안테나 소자에 유기되는 신호와의 위상차와 동일하게 하므로써 각 안테나 소자간의 위상차를 없애도록 초기위상백터((0))를 설정하는 (203) 제1단계; 위상지연벡터에 의거하여 신호가 송수신되도록 하는(205) 제2단계; 현재의 스냅샷이 최종 스냅샷이 최종 스냅샷이 최종 스냅샷인지 여부를 확인하여(207), 최종 스냅샷이면 종료하고, 최종 스냅샷이 아니면, 다음 스냅샷을 설정한 후(209), 새로운 스냅샷에서 수신된 신호로 자기상관행렬을 갱신하고(211), 갱신된 자기상관행렬의 최대고유치(λmax)에 상응하는 고유벡터의 위상값으로 근접토록 위상지연벡터를 갱신하는 (213) 제3단계; 및 다시 상기 제2단계(205)로 진행하여, 최종 스냅샷까지 순차적으로 상기 제2 및 제3단계 (205,207,209,211,213)가 반복 수행되도록 하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상지연벡터를 이용한 배열안테나 설계방법.A method for designing an array antenna for providing an array antenna having a beam pattern maximizing gain in a desired direction of a signal and minimizing gain in other directions, The phases applied to the antenna elements other than the reference antenna are made equal to the phase difference between the signal induced in each antenna element and the signal induced in the reference antenna element, (0)) (203); (205) causing signals to be transmitted and received based on the phase delay vector; The current snapshot checks whether the last snapshot is the final snapshot (Step 207). If the last snapshot is not the final snapshot, the next snapshot is set (Step 209) (213) updating the phase delay vector close to the phase value of the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue (? Max ) of the updated autocorrelation matrix, updating the autocorrelation matrix with the received signal in the snapshot Step 3; And a fourth step of repeating the second and third steps (205, 207, 209, 211, 213) sequentially to the second snapshot and the second snapshot to the final snapshot. Antenna design method.
신호의 수신을 위한 배열안테나를 설계하는 방법에 있어서, 소정의 간격으로 배열되는 다수의 안테나 소자들의 각각에 유기되는 신호에 각각 위상지연을 가하도록 하되, 상기 각 안테나 소자에 유기된 신호로부터 구한 자기상관행렬의 최대 고유치에 대응하는 고유벡터의 값으로 상기 안테나 소자에 유기되는 각각의 신호를 위한 이득벡터를 정하여 수신출력신호를 생성하도록 설계하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.A method for designing an array antenna for receiving a signal, the method comprising: causing a phase delay to be applied to a signal induced in each of a plurality of antenna elements arranged at a predetermined interval, And designing a gain vector for each signal induced in the antenna element as a value of an eigenvector corresponding to a maximum eigenvalue of a correlation matrix to generate a reception output signal.
제17항에 있어서, 상기 수신출력신호를 생성하도록 설계하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.18. The method of claim 17, wherein the receive antenna is designed to generate the receive output signal.
제17항에 있어서, 상기 수신출력신호 생성은, 상기 이득벡터의 각 요소의 복소공액을 상기 안테나 소자에 유기되는 신호와 곱한 후, 그 곱한 결과들을 더하여 생성하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.18. The method of claim 17, wherein the reception output signal generation is performed by multiplying a complex conjugate of each element of the gain vector by a signal induced in the antenna element, and then multiplying the multiplied results.
제17항에 있어서, 상기 이득벡터의 값은, 상기 최대 고유치에 대응하는 상기 고유벡터의 빔패턴 특성에 영향을 주지않으면서 국부적인 변화만을 가하도록 하기 위해, 상기 최대 고유치의 고유벡터를 상수배하여 결정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.18. The method of claim 17, wherein the value of the gain vector is a constant eigenvector of the maximum eigenvalue, so that only the local change is effected without affecting the beam pattern characteristics of the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue. And determining a direction of the array antenna.
제17항에 있어서, 상기 이득벡터의 값은, 상기 최대 고유치에 대응하는 상기 고유벡터의 빔페턴 특성에 영향을 주지않으면서 국부적인 변화만을 가하도록 하기 위해, 상기 최대 고유치의 고유벡터를 정규화(normalization)하여 결정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.18. The method of claim 17, wherein the value of the gain vector is normalized (e. G., The maximum eigenvalue of the eigenvector of the largest eigenvalue) so that only the local change does not affect the beam pattern characteristics of the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue normalization of the array antenna.
제17항에 있어서, 현재 스냅샷에서의 상기 자기상관 행렬은, 바로 전 스냅샷에서의 상기 자기상관 행렬에 크기가 0에서 1 사이인 망각인자를 곱한 값에 현재 스냅샷에서의 상기 각 안테나소자에 유기된 신호들로부터 얻어진 신호벡터로 계산한는 하기 식에 따른 신호행렬을 더하여 구하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.18. The method of claim 17, wherein the autocorrelation matrix in the current snapshot is calculated by multiplying the autocorrelation matrix in the immediately preceding snapshot by a multiple of a forgetting factor of size 0 to 1, And a signal matrix according to the following equation calculated by a signal vector obtained from the signals induced in the antenna is calculated.
제17항에 있어서, 상기 최대고유치에 대응하는 고유벡터는, 최초 스냅샷에서는 상기 각 안테나 소자에 유기된 신호들간의 위상차이를 없애도록 상기 이득벡터를 결정하기 위하여, 기준안테나에 유기된 신호에는 변화를 가하지 않고, 각 상기 안테나소자의 신호들에 대하여는 차후위상을 갖는 인접한 상기 안테나 소자와의 위상차만큼 위상지연을 가하도록 상기 이득벡터의 값을 정하고, 두번째 스냅샷 이후부터는 바로 전 스냅샷에서의 상기 이득벡터를 갱신하여 구하되, 매 스냅샷에서 상기 기준안테나 소자에 유기되는 신호에 곱하는 이득값은 실수(real number)로 유지하며 상기 자기상관 행렬의 레일리 쿼션트(Rayleigh quotient)가 최대가 되도록 갱신하여 구하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.18. The method of claim 17, wherein the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue is determined such that, in an initial snapshot, the gain vector is determined so that the phase difference between signals induced in each antenna element is eliminated, The value of the gain vector is set so as to give a phase delay by a phase difference between adjacent antenna elements having a next phase with respect to the signals of the antenna elements without changing the values of the gains of the adjacent antenna elements, Wherein the gain value multiplied by the signal induced in the reference antenna element in each snapshot is maintained as a real number and the Rayleigh quotient of the autocorrelation matrix is maximized by updating the gain vector. Wherein the antenna array is formed by a plurality of antennas.
제23항에 있어서, 상기 기준안테나 소자는, 상기 다수의 안테나 소자중, 매 스냅샷마다 위상이 가장 늦은 신호가 유기되는 안테나 소자로 정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.The array antenna designing method according to claim 23, wherein the reference antenna element is defined as an antenna element in which a signal having the latest phase is generated for every snapshot among the plurality of antenna elements.
제23항에 있어서, 상기 기준안테나 소자는, 상기 다수의 안테나 소자중, 현 스냅샷에서 통신하고자 하는 신호원과의 물리적 거리가 가장 먼곳에 위치한 안테나 소자로 정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.24. The array antenna designing method according to claim 23, wherein the reference antenna element is an antenna element located at a farthest physical distance from a signal source to be communicated in a current snapshot among the plurality of antenna elements.
신호의 송신을 위한 배열안테나를 설계하는 방법에 있어서, 소정의 간격으로 배열되는 다수의 안테나 소자들에 인가되는 신호에 각각 이득벡터의 해당 요소값을 곱하도록 하되, 상기 이득벡터의 값은 수신신호로부터 구한 자기상관행렬의 최대고유치에 대응하는 고유벡터로 정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.A method of designing an array antenna for transmitting a signal, the method comprising: multiplying a signal applied to a plurality of antenna elements arranged at predetermined intervals by a corresponding element value of a gain vector, And an eigenvector corresponding to a maximum eigenvalue of the autocorrelation matrix.
제26항에 있어서, 상기 이득벡터의 값을 정함에 있어서, 상기 최대 고유치에 대응하는 상기 고유벡터의 빔패턴 특성에 영향을 주지 않음녀서 국부적인 변화만을 가하도록 하기 위해, 상기 최대 고유치의 고유벡터를 상수배하여 상기 이득벡터의 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.27. The method of claim 26, wherein, in determining the value of the gain vector, only the local variation of the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue does not affect the beam pattern characteristic, Is multiplied by a constant to determine a value of the gain vector.
제26항에 있어서, 상기 이득벡터의 값을 정함에 있어서, 상기 최대 고유치에 대응하는 상기 고유벡터의 빔패턴 특성에 영향을 주지않으면서 국부적인 변화만을 가하도록 하기 위해, 상기 최대 고유치의 고유벡터를 정규화(normaliztion)하여 상기 이득벡터의 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.27. The method of claim 26, wherein in determining the value of the gain vector, in order to make only a local change without affecting the beam pattern characteristic of the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue, Wherein the value of the gain vector is determined by normalizing the gain vector.
제26항에 있어서, 현재 스냅샷에서 상기 자기상관 행렬은, 바로 전 스냅샷에서의 상기 자기상관행렬에 크기가 0에서 1사이인 망각인자를 곱한 값에 현재 스냅샷에서의 상기 각 안테나소자에 유기된 신호들로부터 얻어진 신호벡터로 계산하는 하기 식에 따른 신호행렬을 더하여 구하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.27. The method of claim 26, wherein in the current snapshot the autocorrelation matrix is multiplied by the autocorrelation matrix in the immediately preceding snapshot multiplied by a forgetting factor, the size being between 0 and 1, to each of the antenna elements in the current snapshot And a signal matrix according to the following equation for calculating a signal vector obtained from the derived signals.
제26항에 있어서, 상기 최대고유치에 대응하는 고유벡터는, 최초 스냅샷에서는 상기 각 안테나 소자에 유기된 신호들간의 위상차이를 없애도록 상기 이득벡터를 결정하기 위하여, 상기 기준안테나에 유기된 신호에는 실수(real number)를 곱하고 각 상기 안테나소자의 신호들에 대하여는 차후위상을 갖는 인접한 상기 안테나 소자와의 위상차만큼 위상지연을 가하도록 상기 이득벡터의 값을 정하고, 두번째 스냅샷 이후부터는 바로 전 스냅샷에서의 상기 이득벡터를 갱신하여 구하되, 매 스냅샷에서 상기 기준안테나 소자에 유기되는 신호에 곱하는 이득값은 실수로 유지하며 상기 자기상관 행렬의 상기 레일리 쿼션트(Rayleigh quotient)가 최대가 되도록 갱신하여 구하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.27. The apparatus of claim 26, wherein the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue is a signal obtained by multiplying the signal induced in the reference antenna by a signal < RTI ID = 0.0 > A value of the gain vector is set so as to multiply a real number by a phase difference between a signal of each of the antenna elements and a phase difference from a phase difference between adjacent antenna elements having a next phase, Wherein the gain value multiplied by the signal induced in the reference antenna element in each snapshot is maintained in real numbers and the Rayleigh quotient of the autocorrelation matrix is maximized by updating the gain vector in the shot. Wherein the antenna array is formed by a plurality of antennas.
제30항에 있어서, 상기 기준안테나 소자는, 상기 다수의 안테나 소자중, 매 스냅샷마다 위상이 가장 빠른 신호가 방사되는 안테나 소자로 정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.The array antenna designing method according to claim 30, wherein the reference antenna element is defined as an antenna element in which a signal with the highest phase is emitted for every snapshot among the plurality of antenna elements.
제30항에 있어서, 상기 기준안테나 소자는, 상기 다수의 안테나 소자중, 현 스냅샷에서 통신하고자 하는 신호원과의 물리적 거리가 가장 먼곳에 위치한 안테나 소자로 정하는 것을 특징으로 하는 배열안테나 설계방법.The array antenna designing method according to claim 30, wherein the reference antenna element is an antenna element located at a farthest physical distance from a signal source to be communicated in a current snapshot among the plurality of antenna elements.
원하는 신호 방향으로의 이득은 최대로 하고, 여타의 방향으로는 이득을 최소화하는 빔패턴을 갖는 배열 안테나를 제공하기 위한 배열안테나를 설계하는 방법에 있어서, 각 안테나 소자에 유지된 신호간의 위상차를 없애도록 초기 이득백터 (w(0)을 설정하는 (202) 제1단계; 설정된 이득벡터에 의거하여 신호가 송수신되도록 하는(204) 제2단계; 현재의 스냅샷이 최종 스냅샷인지 여부를 확인하여(206), 최종 스냅샷이면 종료하고, 최종 스냅샷이 아니면, 다음 스냅샷을 설정한 후(208), 입력수신신호에 의거하여 자기상관행렬을 갱신하고 나서(210), 자기상관행렬의 최대고유치(λmax)에 상응하는 고유벡터로 근접토록 이득벡터를 갱신하는(211) 제3단계; 및 상기 갱신된 이득벡터에 의거하여 신호가 송수신되도록 하는 제2단계(204)로 진행하여, 최종 스냅샷까지 순차적으로 상기 제2 및 제3단계(204,206,208,210, 212)가 반복 수행되도록 하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이득벡터를 이용한 배열안테나 설계방법.A method for designing an array antenna for providing an array antenna having a beam pattern for maximizing gain in a desired direction of a signal and minimizing gain in other directions comprises the steps of eliminating the phase difference between signals held in each antenna element A first step (202) of setting an initial gain vector w (0) to allow signals to be transmitted and received (204) based on a set gain vector, checking whether the current snapshot is the final snapshot (208), updates the autocorrelation matrix based on the input received signal (210), and returns the maximum value of the autocorrelation matrix to the maximum autocorrelation matrix (206). If the current snapshot is not the last snapshot, A third step of updating (211) the gain vector to approach the eigenvector corresponding to the eigenvalue (? Max ), and a second step (204) of causing the signal to be transmitted and received based on the updated gain vector, Up to snapshot Firstly, the second and third step (204,206,208,210, 212) is repeated the array antenna design method using the gain vector comprising the steps 4 to be performed.
배열안테나를 이용한 신호 수신장치에 있어서, 다수의 안테나소자들(11)을 구비하고 소정의 위치와 간격으로 배열되어 수신신호를 입력받아 후단에 제공하는 배열안테나(1); 상기 배열안테나(1)로부터 신호를 입력받아 상기 각 안테나소자에 유기된 신호를 원하는 만큼 위상지연 시키는 다수의 위상지연소자들(21)을 구비한 위상지연부(2); 상기 위상지연부(2)를 통하여 각기 적절하게 위상지연된 각각의 신호들을 서로 더하여 상기 배열안테나의 출력값을 산출해 내는 지연신호 가산부(3); 현재 스냅샷에서의 상기 지연신호 가산부(3)의 출력값과 상기 배열안테나(1)에서 얻어진 신호벡터를 처리하여 적절한 위상지연값을 상기 위상지연부(2)에 제공하는 신호처리부(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.A signal receiving apparatus using an array antenna, comprising: an array antenna (1) having a plurality of antenna elements (11) arranged at predetermined positions and intervals to receive a received signal and provide the received signal to a subsequent stage; A phase delay unit (2) having a plurality of phase delay elements (21) receiving a signal from the array antenna (1) and delaying a signal induced in each antenna element by a desired amount; A delay signal adder 3 for adding the signals delayed by the phase delay unit 2 to each other and phase-delayed appropriately to calculate an output value of the array antenna; A signal processing unit 5 for processing the output value of the delay signal adding unit 3 in the current snapshot and the signal vector obtained from the array antenna 1 and providing an appropriate phase delay value to the phase delay unit 2 And the signal receiving apparatus using the array antenna.
제34항에 있어서, 상기 신호처리부(5)는, 상기 다수의 안테나소자들(11) 및 상기 지연신호 가산부(3)의 출력과 직전 스냅샷에서의 위상지연벡터가 입력되도록 연결되고, 상기 위상지연부(2)를 형성하는 다수의 위상 지연소자들(21)이 그 출력단에 각각 연결된 오차벡터 합성부(51); 상기 오차벡터 합성부(51)의 일측 출력단에 연결된 스칼라 합성부(52); 상기 오차벡터 합성부(51)의 타측 출력단 및 상기 스칼라 합성부(52)의 출력단에 연결된 추적방향벡터 합성부(53); 상기 다수의 안테나소자들 (11)과 상기 지연신호 가산부(3)와 상기 추적방향 벡터 합성부(53)의 출력 및 직전 스냅샷에서의 위상지연벡터가 입력되도록 연결된 적응이득 합성부(54); 및 상기 추적방향벡터 합성부(53) 및 상기 적응이득 합성부(54)의 출력단에 그 입력단이 연결되고 출력단은 상기 위상지연부(2)를 형성하는 다수의 위상지연소자들 (21)에 각각 연결된 위상지연벡터 갱신부(55)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The apparatus of claim 34, wherein the signal processing unit (5) is connected to receive a phase delay vector in a snapshot immediately before the outputs of the plurality of antenna elements (11) and the delay signal adder (3) An error vector synthesis unit 51 connected to the output terminals of the plurality of phase delay elements 21 forming the phase delay unit 2; A scalar synthesis unit 52 connected to one output of the error vector synthesis unit 51; A tracking direction vector combining unit 53 connected to the other output terminal of the error vector combining unit 51 and the output terminal of the scalar combining unit 52; An adaptive gain synthesizing unit 54 connected to receive the phase delay vectors of the plurality of antenna elements 11, the delay signal adder 3, the output of the tracking direction vector synthesizer 53 and the immediately preceding snapshot, ; And an input terminal connected to the output terminals of the tracking direction vector synthesis unit 53 and the adaptive gain synthesis unit 54 and an output terminal connected to the plurality of phase delay elements 21 forming the phase delay unit 2 And a connected phase delay vector updating unit (55).
제35항에 있어서, 상기 오차벡터 합성부(51)는 매 스냅샷에서 상기 각 안테나소자(11)에 유기된 신호들을 상기 위상지연벡터에 의거하여 위상 지연시킨 결과 백터의 각 요소의 값을 서로 더하여 얻은 상기 배열안테나의 수신출력값(y(t))을 제곱하는 곱셈기(511); 상기 각 안테나소자(11)에 유기된 신호로부터 얻은 신호벡터(x(t))의 각 요소에 상기 배열안테나의 수신출력값(y(t))을 곱하는 다수의 곱셈기(512); 상기 곱셈기(511)에 의해 제곱된 출력값을 상기 위상지연벡터의; 각 요소값 만큼 위상지연시키는 다수의 위상 지연 소자(513); 및 상기 다수의 위상 지연 소자(513)들을 통해 위상지연시켜 얻은 벡터값으로부터, 상기 곱셈기(512)들에 의해 곱해진 결과의 벡터값을 빼는 다수의 덧셈기(514)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.36. The apparatus of claim 35, wherein the error vector composition unit (51) is configured to phase-delay the signals induced in each antenna element (11) in each snapshot based on the phase delay vector, A multiplier 511 for squaring the received output value y (t) of the array antenna obtained; A multiplier 512 for multiplying each element of the signal vector x (t) obtained from the signal induced in each antenna element 11 by the reception output value y (t) of the array antenna; An output value squared by the multiplier 511 is multiplied by the phase delay vector of the phase delay vector; A plurality of phase delay elements 513 delaying the phase by each element value; And a plurality of adders (514) for subtracting a vector value of a result multiplied by the multipliers (512) from vector values obtained by phase delaying through the plurality of phase delay elements (513) An apparatus for receiving signals using an antenna.
제35항에 있어서, 상기 스칼라 합성부(52)는, 현재 스냅샷에서의 오차벡터인 각 요소의 크기를 제곱하는 다수의 곱셈기(512); 상기 오차벡터의 각 요소의 제곱값을 모두 더하는 덧셈기(522); 이전 스냅샷에서의 상기 덧셈기 (522) 출력으로 현 스냅샷에서의 상기 덧셈기(522) 출력을 나누는 나눗셈기(525); 및 상기 나눗셈기(5 25)의 결과출력에 음부호(-)를 가하는 부호 변환기(526)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.36. The apparatus of claim 35, wherein the scalar synthesis unit (52) comprises: a multiplier (512) for squaring the magnitude of each element that is an error vector in the current snapshot; An adder 522 for adding all square values of each element of the error vector; A divider 525 for dividing the output of the adder 522 in the current snapshot into the output of the adder 522 in the previous snapshot; And a sign converter (526) for applying a negative sign (-) to the result output of the divider (25 25).
제35항에 있어서, 상기 추적방향벡터 합성부(53)는, 상기 오차벡터 합성부 (51)의 각 오차벡터 요소(r1…rN) 출력단에 각각 일입력단이 연결되고 그 출력단으로 추적방향벡터(v1…vN)를 출력하는 다수의 덧셈기(531); 및 일입력단으로는 상기 덧셈기(531)를 통해 출력되는 상기 추적방향벡터의 각 요소에 대한 직전 스냅샷에서의 값을 입력받고 다른 한 입력단으로는 상기 스칼라값(β)을 입력받아 곱한 후 그 결과값을 상기 덧셈기(531)를 출력하는 다수의 곱셈기(531)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The apparatus according to claim 35, characterized in that the tracking direction vector combining section (53) has one input end connected to an output terminal of each error vector element (r 1 ... r N ) of the error vector combining section (51) A plurality of adders 531 for outputting vectors v 1 ... v N ; And one input terminal receives a value from the immediately preceding snapshot for each element of the tracking direction vector output through the adder 531 and receives the scalar value beta from another input terminal and multiplies the resulting value And a multiplier (531) for outputting the adder (531) to the adder (531).
제35항에 있어서, 상기 적응이득 합성부(54)는, 상기 신호벡터(x(t))의 각 요소와 상기 추적방향벡터(υ)의 각 요소들을 차례로 연결한 다수의 곱셈기(541b); 상기 추적방향벡터(υ)의 각 요소들을 제곱하기 위한 다수의 곱셈기(541a); 상기 추적방향벡터(υ)의 각 요소들의 제곱값들을 서로 더하기 위한 덧셈기(543a); 상기 추적방향벡터(υ)를 현 스냅샷에서의 상기 위상지연 벡터()만큼 위상지연시키기 위한 다수의 위상지연소자(542); 상기 위상지연된 추적방향벡터(υ)의 각 요소값들을 서로 더하기 위한 덧셈기(543b); 상기 다수의 곱셈기 (541b)의 출력을 서로 더하기 위한 덧셈기(543c); 상기 덧셈기(543c)의 출력을 제곱하기 위한 곱셈기(54 4); 현 스냅샷에서의 배열안테나의 출력(y(t))과 상기 덧셈기(543c)의 출력을 곱하기 위한 곱셈기(545); 현 스냅샷에서의 배열안테나 출력값을 제공하기 위한 곱셈기 (546); 및 상기 덧셈기들(543a)(543b)과 상기 곱셈기들(544)(545)(546)의 출력단에 각각 연결된 적응이득 계산부(547)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The adaptive gain synthesis unit according to claim 35, further comprising: a plurality of multipliers (541b) sequentially connecting respective elements of the signal vector ( x (t)) and the elements of the tracking direction vector ( v ); A plurality of multipliers (541a) for squaring each element of the tracking direction vector ( v ); An adder 543a for adding the square values of the respective elements of the tracking direction vector v to each other; The tracking direction vector ( v ) is stored in the phase delay vector ( A plurality of phase delay elements 542 for delaying the phase by a predetermined number of times; An adder 543b for adding the respective element values of the phase delayed tracking direction vector v to each other; An adder 543c for adding outputs of the plurality of multipliers 541b to each other; A multiplier 544 for squaring the output of the adder 543c; A multiplier 545 for multiplying the output y (t) of the array antenna in the current snapshot by the output of the adder 543c; A multiplier 546 for providing an array antenna output in the current snapshot; And an adaptive gain calculator 547 connected to the adders 543a and 543b and the output terminals of the multipliers 544 and 545 and 546, respectively.
제39항에 있어서, 상기 덧셈기(543c)의 출력을 A라하고, 상기 A와 상기 배열안테나의 수신출력값 (y(t))을 상기 곱셈기(545) 출력을 B라하고, 상기 A값을 상기 곱셈기(544)로 제곱한 값을 C라하고, 상기 덧셈기(543b)의 출력을 D라하고, 상기 덧셈기(543a)의 출력을 E라하고, 상기 C와 D의 곱으로부터 상기 E와 B를 곱한값을 뺀 것을 F라하고, 상기 E와 배열안테나 수신출력값의 제곱(y2(t))과의 곱을 상기 C로부터 뺀 결과를 G라하고, 상기 B로부터 상기 배열안테나 수신출력값의 제곱(y2( t))을 D와 곱한 결과를 뺀 것을 H라 할 때, 상기 적응이득 계산부(547)는, G의 제곱으로부터 F와 G곱의 4배를 뺀 결과의 제곱근(square root)을 -G로 부터 뺀 것을 다시 F의 2배로 나눈 결과값 (ρ)The receiver of claim 39, wherein the output of the adder (543c) is A, the output of the multiplier (545) is A and the received output value y (t) of the array antenna is B, The output of the adder 543b is denoted by D, the output of the adder 543a is denoted by E, and the product of C and D is multiplied by E and B And a product of E and the square of the reception antenna output value (y 2 (t)) from the C is defined as G, and the square of the array antenna reception output value (y 2 (t) is multiplied by D, the adaptive gain calculation unit 547 calculates the square root of the result obtained by subtracting 4 times F and G from the square of G, (?) Obtained by dividing F minus F minus F by twice F,
(단, F=CD-BE, G=C-y2(t)E, H=B-y2(t)D임)를 적응이득값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.(Where, F = CD-BE, G = Cy 2 (t) E, H = By 2 (t) D Im) the adaptive signal receiving apparatus using an array antenna, characterized in that for outputting a gain value.
제35항에 있어서, 상기 위상지연벡터 갱신부(55)는, 상기 추적방향 벡터의 각 요소(v1…vN) 출력단마다, 상기 해당 추적방향 벡터 요소(v1)에 상기 적응이득 합성부(54)로부터 출력되는 적응이득값(ρ)을 곱하는 곱셈기(551); 상기 수신신호(x (t))의 캐리어주파수의 신호를 발생시키는 발진기(osc)의 출력신호를 직전 스냅샷에서의 위상지연벡터()의 각 요소만큼 위상지연시키기 위한 다수의 위상지연소자 (552); 상기 곱셈기(551)의 출력과 상기 위상지연소자(552)의 출력을 더하기 위한 다수의 덧셈기(553); 및 상기 덧셈기(553)의 결과값으로부터 현 스냅샷에서 사용될 각 요소의 위상지연을 산출하는 위상검출기(554)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The apparatus of claim 35, wherein the phase delay vector updating unit (55) updates the tracking direction vector element (v 1 ) for each element (v 1 ... v N ) A multiplier 551 for multiplying an adaptive gain value ? Outputted from the adaptive gain value ? The output signal of the oscillator osc that generates a signal of the carrier frequency of the received signal x (t) is used as a phase delay vector ( A plurality of phase delay elements 552 for delaying the phase by each element of the phase delay element 552; A plurality of adders 553 for adding the output of the multiplier 551 and the output of the phase delay element 552; And a phase detector (554) for calculating the phase delay of each element to be used in the current snapshot from the result of the adder (553).
제41항에 있어서, 상기 위상지연벡터 갱신부(55)는 매 스냅샷마다 상기 위상검출기(554)에서 계산된 상기 위상지연벡터의 첫번째 요소(β)와 최소 요소 ( N)의 크기를 비교하여 크기가 작은 요소를 선택하는 선택소자(555); 및 상기 위상검출기 (554)의 출력값에서 상기 선택소자(555)에 의해 선택된 값을 빼고 나서 출력하는 덧셈기(556)를 더 포함하여 위상지연벡터값을 출력하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The apparatus of claim 41, wherein the phase delay vector update unit (55) updates the first element of the phase delay vector calculated at the phase detector (554) β) and the minimum element ( N ) to select an element having a small size; And an adder (556) for subtracting a value selected by the selecting element (555) from an output value of the phase detector (554) and outputting the phase delay vector value. Device.
배열안테나를 이용한 신호 송신장치에 있어서, 송신희망신호를, 신호처리수단으로부터 상기 배열안테나의 각 안테나소자(12)에 순차적으로 하나씩 제공되는 해당 위상지연벡터( 1… N)의 각 요소만큼 지연시킨 후 상기 배열안테나의 해당안테나 소자(12)에 인가하는 다수의 지연소자(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 송신 장치.In a signal transmitting apparatus using an array antenna, a desired signal for transmission is transmitted from a signal processing means to a corresponding phase delay vector ( 1 ... And a plurality of delay elements (22) delaying the delay elements by the respective elements of the array antennas ( N ) and applying the delay elements (22) to the corresponding antenna elements (12) of the array antennas.
제43항에 있어서, 상기 지연소자(22) 각각에 정규화된 해당 위상지연벡터 값을 제공하기 위하여, 매스냅샷마다 위상지연벡터의 첫번째 요소( 1)와 최후 요소 ( N)의 크기를 비교하여 크기가 작은 요소를 선택하는 선택소자(23); 및 해당 위상지연벡터 값에서 상기 선택소자(23)에 의해 선택된 값을 빼고 출력하는 덧셈기(556)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 송신 장치.44. The method of claim 43, further comprising: for each snapshot, to provide a respective phase delay vector value normalized to each of the delay elements (22) 1 ) and the last element ( N ) to select an element having a small size; And an adder (556) for subtracting a value selected by the selection element (23) from the phase delay vector value and outputting the selected value.
다수의 안테나 소자를 구비한 배열 안테나를 이용한 신호 송수신 방법에 있어서, 상기 배열 안테나를 이요하여 초기신호를 수신하고(1202), 초기위상벡터 ((0))를 설정하는 (1204) 제1단계; 수신시 배열안테나의 각 안테나소자에 설정된 위상벡터 ()만큼의 위상지연을 가하여 신호를 수신하고(1208), 송신시 설정된 위상벡터()만큼 상기 배열아테나의 각 안테나소자에서 송신신호를 위상지연시켜 송신하는 (1210) 제2단계; 및 통신 종료시(1212)까지 상기 제2단계부터 반복수행되도록, 다음 스냅샷을 설정하여(1214) 상기 안테나 배열에서 신호를 수신하도록 하고(1216), 자기상관 행렬의 최대 고유치에 해당하는 고유벡터에 근접하도록 위상지연벡터()를 갱신하는 (1226) 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나를 이용한 신호 송수신 방법.A method for transmitting and receiving signals using an array antenna having a plurality of antenna elements, the method comprising: receiving an initial signal by using the array antenna; (0)) (1204); The phase vector set for each antenna element of the array antenna (1208), and outputs a phase vector set at the time of transmission (1210) a phase delay of a transmission signal in each antenna element of the array Athena by a predetermined number of antennas. (1214) a signal is received from the antenna array (1216), and the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue of the autocorrelation matrix is set to Phase delay vector to approximate (1226) the received signal.
제45항에 있어서, 상기 제1단계 수행후, 현재의 동작모드가 수신모드인지, 아니면 송신모드인지 여부를 확인하는 (1206) 제4단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나를 이용한 신호 송수신 방법.The method as claimed in claim 45, further comprising a fourth step (1206) of checking whether the current operation mode is a reception mode or a transmission mode after performing the first step (1206) Way.
제45항 또는 제46항에 있어서, 수신된 신호를 순시치만으로 처리할 것인지 여불를 확인하여(1218), 순시치만으로 처리하는 경우는 망각인자(f)를 '0'으로 하고(1220), 그렇지 않은 경우는 망각인자를 적절히 설정하는 (1222) 제5단계; 및 현 스냅샷에서의 수신신호벡터((x(k))로 신호행렬(x(k)xH(k))를 구성하여 그 신호행렬의 각 요소들을 직전 스냅샷에서의 자기 상관행렬(RX(k-1))의 각요소에 상기 망각인자(f)를 곱한 값에 각각 더하여, 자기 상관행렬을 갱신하는 (1224) 제6단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나를 이용한 신호 송수신 방법.The method as claimed in claim 45 or 46, wherein whether the received signal is to be processed only by the instantaneous value is checked (1218), and if the instantaneous value is processed only, the forgetting factor f is set to 0 (1220) (1222) a fifth step of appropriately setting an forgetting factor if the check result is not satisfied; (X (k) x H (k)) with the received signal vector x (k) in the current snapshot so that each element of the signal matrix is the autocorrelation matrix R Further comprising a sixth step of adding (1224) the autocorrelation matrix by adding each element of X (k-1)) to the value obtained by multiplying each element of X (k-1) Way.
제45항에 있어서, 상기 위상지연벡터()는, 각 안테나 소자에 유기된 신호로부터 구한 자기상관 행렬의 최대 고유치에 대응하는 고유벡터의 각 요소의 위상값, 또는 이와 등가인 수신회망신호의 전력이 최대가 되도록 하는 벡터값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 배열 안테나를 이용한 신호 송수신 방법.46. The apparatus of claim 45, wherein the phase delay vector ) Is determined by a vector value that maximizes the phase value of each element of the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue of the autocorrelation matrix obtained from the signal induced in each antenna element or the power of the equivalent received signal And a signal transmission / reception method using the array antenna.
제48항에 있어서, 상기 위상지연벡터()를 구하는 과정은, 매 스냅샷에서의 위상지연벡터를 바로 전 스냅샷에서의 위상지연벡터를 갱신하여 연쇄적으로 구하되, 매 스냅샷마다의 추적방향 벡터와 적응이득을 서로 곱하는 단계; 상기 추적방향 벡터와 상기 적응이득을 서로 곱한 후, 그 곱의 결과를 바로 전 스냅샷에서의 상기 위상지연벡터만큼 위상지연된 신호에 더하는 단계; 및 상기 위상지연된 신호에 더하는 단계의 결과 신호에 나타나는 위상을 현재 스냅샷에서의 상기 위상지연벡터로 하되 이때 기준 안테나 소자에 가하는 위상이 매 스냅샷에서 0이 되도록 정규화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나를 이용한 신호 송수신 방법.49. The apparatus of claim 48, wherein the phase delay vector ( Calculating a phase delay vector in each snapshot by updating the phase delay vector in the immediately preceding snapshot and multiplying the tracking direction vector and the adaptive gain for each snapshot; Multiplying the tracking direction vector and the adaptive gain by each other, and then adding the result of the product to the phase delayed signal by the phase delay vector in the immediately preceding snapshot; And normalizing the phase appearing in the resultant signal of the step of adding to the phase delayed signal to the phase delay vector in the current snapshot so that the phase applied to the reference antenna element is zero in each snapshot. A method for transmitting and receiving signals using an array antenna.
제49항에 있어서, 상기 적응이득은, 매 스냅샷에서의 상기 자기 상관행렬의 레일리 쿼션트의 상기 적응 이득에 관한 그래디언트(상기 레일리 쿼션트를 상기 적응이득으로 편미분하여 얻어진 벡터)가 0이 되게 하는 값이고, 상기 추적방향 벡터는, 최초의 스냅샷에서는 최초의 위상지연벡터가 유발하는 오차벡터의 값을 초기 추적방향 벡터로 하고, 두번째 스냅샷부터는 상기 오차벡터를 바로 전 스냅샷에서의 추적방향 벡터의 소정의 스칼라값을 곱한 결과를 더하여 얻은 값으로 하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나를 이용한 신호 송수신 방법.50. The method of claim 49, wherein the adaptive gain is selected such that a gradient (a vector obtained by partially differentiating the Rayleigh quadrature with the adaptive gain) about the adaptive gain of the Rayleigh quadrants of the autocorrelation matrix in every snapshot is zero The tracking direction vector is set such that the value of the error vector caused by the first phase delay vector in the first snapshot is set as the initial tracking direction vector and the error vector is tracked in the immediately preceding snapshot And a result obtained by multiplying a predetermined scalar value of a direction vector by a predetermined scalar value.
제50항에 있어서, 상기 오차벡터는, 매 스냅샷에서의 최대 고유치를 상기 위상지연벡터만큼 위상 지연시킨 벡터값으로부터, 현재의 상기 자기상관 행렬에 상기 위상지연벡터를 곱한 벡터를 뺀 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 배열 안테나를 이용한 신호 송수신 방법.The method of claim 50, wherein the error vector is determined as a value obtained by subtracting a vector obtained by multiplying the current autocorrelation matrix by the phase delay vector from a vector value obtained by phase-delaying the maximum eigenvalue in each snapshot by the phase delay vector And transmitting the signal through the antenna.
제50항에 있어서, 상기 오차벡터는, 매 스냅샷에서 상기 각 안테나소자에 유기된 신호들을 상기 위상지연벡터에 의거하여 위상지연시킨 결과벡터의 각 요소의 값을 서로 더하여 얻은 상기 배열안테나의 출력값을 제곱하고, 그 제곱값을 상기 위상지연벡터로 위상지연시켜 얻은 벡터값으로부터, 매 스냅샷에서의 상기 각 안테나 소자에 유기된 신호로부터 얻은 신호 벡터에 상기 배열안테나의 상기 출력값을 곱한 결과의 벡터값을 빼서 얻은 값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나를 이용한 신호 송수신 방법.51. The apparatus of claim 50, wherein the error vector is obtained by adding values of respective elements of a result vector resulting from phase delay of signals induced in each antenna element in each snapshot based on the phase delay vector, And a vector obtained by multiplying a signal vector obtained from a signal induced in each antenna element in each snapshot by the output value of the array antenna from a vector value obtained by phase-delaying the square value by the phase delay vector, And determining a value obtained by subtracting the value of the reception signal from the reception signal.
제50항에 있어서, 상기 오차벡터는, 매 스냅샷에서 상기 각 안테나 소자에 유기된 신호들을 상기 위상지연벡터에 의거하여 위상지연시킨 결과 벡터의 각 요소를 더하여 얻은 상기 배열안테나의 출력값을 주파수 저역천이, 복조 등의 수신처리를 한 후, 그 결과를 제곱하고, 그 제곱값을 상기 위상지연벡터로 위상지연시켜 얻은 벡터값으로부터, 매 스냅샷에서의 상기 각 안테나소자에 유기된 신호를 별도의 상기 수신처리를 하여 얻은 신호벡터에 상기 배열안테나의 상기 출력값을 곱한 결과의 벡터값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나를 이용한 신호 송수신 방법.52. The apparatus of claim 50, wherein the error vector is obtained by adding each element of a result vector obtained by phase-delaying signals induced in each antenna element in each snapshot based on the phase delay vector, The signal induced in each antenna element in each snapshot is separated from the vector value obtained by phase-delaying the squared result after phase-delaying the result by squaring the result, And a signal vector obtained by performing the reception processing is determined as a vector value of a result of multiplying the output value of the array antenna by a vector value.
제50항에 있어서, 상기 스칼라값은, 매 스냅샷마다 상기 추적방향 벡터가 이전의 상기 추적방향 벡터와 매 스냅샷에서 상기 자기 상관행렬에 관하여 직교되도록 하는 것임을 특징으로 하는 배열 안테나를 이용한 신호 송수신 방법.51. The method of claim 50, wherein the scalar value is such that for each snapshot, the tracking direction vector is orthogonal with respect to the autocorrelation matrix in the previous tracking direction vector and every snapshot. ≪ Way.
제50항에 있어서, 상기 스칼라값은, 현재 스냅샷에서의 상기 오차벡터의 각 요소의 크기의 제곱을 모두 더한 결과를 직전 스냅샷에서의 상기 오차벡터의 각 요소의 크기의 제곱을 모두 더한 결과로 나누어, 그 나눈 결과에 음부호를 가하여 그 결과로 결정되는 것임을 특징으로 하는 배열 안테나를 이용한 신호 송수신 방법.51. The method of claim 50, wherein the scalar value is a result of adding the squares of the magnitudes of the respective elements of the error vector in the current snapshot to the sum of the squares of the magnitudes of the respective elements of the error vector in the immediately preceding snapshot And adding a negative sign to the result of division, and determining the result as a result.
배열안테나를 이용한 신호 수신장치에 있어서, 다수의 안테나소자들(11)을 구비하고 소정의 위치와 간격으로 배열되어 각 안테나소자에 유기되는 수신신호를 후단으로 인가하는 배열안테나(1); 상기 각 안테나소자에 유기되어 상기 배열안테나(1)로부터 출력되는 신호벡터에 대하여 주파수 저역천이, 복조등의 신호 수신에 필요한 처리를 행하여 매 스냅샷마다 신호벡터를 합성하는 수신부(7); 상기 수신부(7)로부터 출력되는 신호벡터의 각 요소(x1…xN)와 적절한 값의 이득벡터를 내적하여 배열안테나의 출력값(y(t))을 합성하는 내적계산부(8); 및 상기 수신부 (7)로부터 출력되는 신호벡터의 각 요소(x1…xN)를 상기 내적계산부(8)의 출력값 (y(t))을 이용하여 처리하여 적절한 이득벡터값(w1…wN)을 구한 후, 상기 내적계산부(8)로 제공하는 신호처리부(9)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나를 이용한 신호 수신 장치.A signal receiving apparatus using an array antenna, comprising: an array antenna (1) having a plurality of antenna elements (11) and arranged at predetermined positions and intervals to apply a reception signal induced in each antenna element to a rear stage; A reception unit 7 for synthesizing a signal vector for each snapshot by subjecting the signal vector output from the array antenna 1 to the processing required for signal reception such as frequency low transition and demodulation, An inner product calculating section 8 for synthesizing the output values y (t) of the array antennas by inserting each element (x 1 ... x N ) of the signal vector output from the receiving section 7 and a gain vector of an appropriate value; And each element (x 1 ... x N ) of the signal vector output from the receiving unit 7 is processed using the output value y (t) of the inner product calculation unit 8 to obtain an appropriate gain vector value w 1 . w N) obtained after the signal receiving apparatus using an array antenna, characterized in that it comprises a signal processing unit (9) provided in the inner product calculation unit (8).
제56항에 있어서, 상기 수신부(7)는, 해당 안테나소자에 유기된 신호에 캐리어주파수의 코싸인 성분(cos(2πfct))을 곱하는 제1곱셈기(71); 상기 안테나소자에 유기된 신호에 캐리어주파수의 싸인성분(sin(2πfct))을 곱하는 제2곱셈기(72); 상기 제1곱셈기(71)의 출력단에 연결되어 저역성분의 주파수만을 통과시키는 제1저역통과 여파기(73); 상기 제2곱셈기(72)의 출력단에 연결되어 저역성분의 주파수만을 통과시키는 제2저역통과 여파기(74); 및 상기 제1 및 제2저역통과 여파기(73,74)의 출력을 더하는 덧셈기(78)를 안테나 소자마다 각각 구비시킨 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The method according to claim 56, wherein the receiving unit (7), a first multiplier 71 for multiplying the cosine component of the carrier frequency of the signal induced in the antenna elements (cos (2πf c t)); A second multiplier 72 for multiplying a signal induced in the antenna element by a sinusoidal component (sin (2? F c t)) of a carrier frequency; A first low-pass filter (73) connected to an output terminal of the first multiplier (71) to pass only a frequency of a low-frequency component; A second low-pass filter (74) connected to the output of the second multiplier (72) to pass only the frequency of the low-pass component; And an adder (78) for adding outputs of the first and second low-pass filters (73, 74) are provided for each antenna element.
제56항에 잇어서, 상기 수신부(7)는, 해당 안테나소자에 유기된 신호에 캐리어주파수의 코싸인 성분(cos(2πfct))을 곱하는 제1곱셈기(71); 상기 안테나소자에 유기된 신호에 캐리어주파수의 싸인성분(sin(2πfct))을 곱하는 제2곱셈기(72); 상기 제1곱셈기(71)의 출력단에 연결되어 저역성분의 주파수만을 통과시키는 제1저역통과 여파기(73); 상기 제2곱셈기(72)의 출력단에 연결되어 저역성분의 주파수만을 통과시키는 제2저역통과 여파기(74); 및 상기 제1저역통과 여파기(73)에서 출력된 각 신호의 코싸인(In-Phase)성분을 수신희망신호에 다중되어 있는 칩코드와 상관시키는 제1상관기(75); 상기 제2저역통과 여파기(74)에서 출력된 각 신호의 싸인 (Quadrature) 성분을 수신희망신호에 다중되어 있는 칩코드와 상관시키는 제2상관기(76); 및 상기 제1상관기(75)의 출력과 상기 제2상관기(76)의 출력을 더하는 덧셈기(78)을 안테나 소자마다 각각 구비시킨 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The receiver of claim 56, wherein the receiver comprises: a first multiplier (71) multiplying a signal induced in the antenna element by a cosine component of the carrier frequency (cos (2? F c t)); A second multiplier 72 for multiplying a signal induced in the antenna element by a sinusoidal component (sin (2? F c t)) of a carrier frequency; A first low-pass filter (73) connected to an output terminal of the first multiplier (71) to pass only a frequency of a low-frequency component; A second low-pass filter (74) connected to the output of the second multiplier (72) to pass only the frequency of the low-pass component; And a first correlator (75) for correlating the in-phase component of each signal output from the first low-pass filter (73) with a chip code multiplexed in a received desired signal; A second correlator 76 for correlating a quadrature component of each signal output from the second low-pass filter 74 with a chip code multiplexed in a desired received signal; And an adder (78) for adding the output of the first correlator (75) and the output of the second correlator (76) to each antenna element.
제56항에 있어서, 상기 수신부(7)는, 해당 안테나 소자(1)에 유기된 신호를 중간주파수로 저역천이하는 중간주파천이기(79); 사익 중간주파천이기(79)로부터 출력되는 저역천이된 신호를 복조하는 복조기(80); 및 상기 복조기(80)에서 출력된 각 신호의 코싸인(cos)성분 및 싸인(sin)성분을 더하는 덧셈기(78)을 안테나 소자마다 각각 구비시킨 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.57. The receiver of claim 56, wherein the receiver comprises: an intermediate frequency shifter for shifting a signal induced in the antenna element to an intermediate frequency; A demodulator 80 for demodulating the low-frequency-shifted signal output from the intermediate intermediate frequency amplifier 79; And an adder (78) for adding a cosine component and a sin component of each signal output from the demodulator (80) to each antenna element.
제56항에 있어서, 상기 수신부(7)는, 해당 안테나소자(11)에 유기된 신호를 중간주파수로 저역천이하는 중간주파천이기(79); 상기 중간주파천이기(79)로부터 출력되는 저역천이된 신호를 복조하는 복조기(80); 상기 복조기(80)에서 출력된 각 신호의 코싸인(cos) 성분을 수신희망신호에 다중되어 있는 칩코드(qi j(t))와 상관시 키는 제1상관기(75); 상기 복조기(80)에서 출력된 각 신호의 싸인(sin) 성분을 수신희망신호에 다중되어 있는 칩코드(qj Q(t))와 상관시키는 제2상관기(76); 및 상기 제1 및 제2상관기(75,76)의 출력을 더하는 덧셈기(78)를 안테나 소자마다 각각 구비시킨 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.57. The receiver of claim 56, wherein the receiver comprises: an intermediate frequency shifter for shifting a signal induced in the antenna element to an intermediate frequency; A demodulator 80 for demodulating the low-frequency-shifted signal output from the intermediate frequency shifter 79; A first correlator 75 for correlating the cosine component of each signal output from the demodulator 80 with a chip code q i j (t) multiplexed on the desired received signal; A second correlator 76 for correlating a sin component of each signal output from the demodulator 80 with a chip code q j Q (t) multiplexed with a desired signal to be received; And an adder (78) for adding the outputs of the first and second correlators (75, 76) are provided for each antenna element.
제56항에 있어서, 신호처리부(9)는, 매 스냅샷마다 상기 수신부(7)로부터 출력되는 상기 신호벡터(x(t))와 상기 내적계산부(8)로부터의 출력값(y(t))과 현 스냅샷에서의 이득벡터값(w)을 입력받아 오차벡터를 계산하여 출력하는 오차벡터 합성부(91); 상기 오차벡터 합성부(91)로부터 오차벡터를 입력받아 추적방향 벡터의 합성에 필요한 스칼라값을 합성하여 출력하는 스칼라 합성부(92); 상기 오차벡터 합성부 및 상기 스칼라 합성부의 출력을 입력받아 상기 추적방향 벡터를 합성하여 출력하는 추적 방향벡터 합성부(93); 상기 신호벡터(x(t)), 추적방향 벡터(υ), 내적계산부 (8)의 출력(y), 및 상기 현 스냅샷에서의 이득벡터값(w)을 각각 입력받아 매 스냅샷마다의 적용이득을 구하여 출력하는 적응이득 합성부(94); 및 현 스냅샷에서의 추적방향 백터 및 적응이득값을 각각 입력받아 이득벡터를 갱신하는 이득벡터 갱신부(95)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The signal processing apparatus according to claim 56, characterized in that the signal processing unit (9) is configured to calculate the signal vector (x (t)) output from the receiving unit (7) ) And a gain vector value (w) in the current snapshot, and calculates and outputs an error vector; A scalar synthesis unit 92 for receiving an error vector from the error vector synthesis unit 91 and synthesizing and outputting a scalar value necessary for synthesis of a tracking direction vector; A tracking direction vector combining unit (93) for receiving the outputs of the error vector combining unit and the scaler combining unit and combining the tracking direction vectors and outputting the combined tracking direction vectors; (X), a tracking direction vector (v), an output y of the inner product calculation unit 8, and a gain vector value w in the current snapshot are received, An adaptive gain combining unit 94 for obtaining and outputting an application gain of the adaptive gain adjusting unit 94; And a gain vector updating unit (95) for receiving the tracking direction vector and the adaptive gain value in the current snapshot and updating the gain vector, respectively.
제61항에 있어서, 상기 오차벡터 합성부(91)는 , 상기 내적계산부(8)로부터 출력되는 출력값(y(t))의 크시를 제곱하기 위한 곱셈기(911); 상기 수신부(7)로부터 인가되는 신호벡터의 각 요소에 상기 내적계산부(8)로부터 출력되는 출력값 (y(t))의 복소공액을 곱하기 위한 다수의 곱셈기(912); 상기 곱셈기(911)에 의해 제곱된 출력값을 이득벡터의 각 요소로 곱하기 위한 다수의 곱셈기(913); 및 상기 이득벡터의 각 요소에 할당된 곱셈기(913)의 해당 요소 출력값에서 상기 신호벡터의 각 요소에 할당된 곱셈기(912)의 각 출력값을 빼기 위한 감산기(914)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The apparatus according to claim 61, wherein the error vector synthesizer (91) comprises: a multiplier (911) for squaring the output value y (t) output from the inner product calculation unit (8); A multiplier 912 for multiplying each element of the signal vector applied from the receiving unit 7 by the complex conjugate of the output value y (t) output from the inner product calculating unit 8; A multiplier 913 for multiplying the squared output value by each element of the gain vector by the multiplier 911; And a subtracter (914) for subtracting each output value of the multiplier (912) assigned to each element of the signal vector from the corresponding element output value of the multiplier (913) assigned to each element of the gain vector An apparatus for receiving signals using an antenna.
제61항에 있어서, 상기 적응이득 합성부(94)는, 상기 수신신호벡터(x(t))의 각 요소를 복소공액하여 상기 추적방향벡터(υ)의 각 요소들과 차례로 곱하기 위한 다수의 곱셈기(941); 상기 다수의 곱셈기(941)의 출력을 서로 더하기 위한 덧셈기(946); 상기 추적방향벡터(υ)의 각 요소들의 절대치 제곱을 구하기 위한 다수의 곱셈기(942); 상기 곱셈기들(942)의 출력을 서로 더하기 위한 덧셈기(945); 상기 추적방향벡터(υ)의 각 요소와 상기 이득벡터의 각 요소의 복소공액을 차례로 곱하기 위한 다수의 곱셈기(943); 상기 곱셈기들(943)의 출력을 서로 더하기 위한 덧셈기(944); 상기 덧셈기(946)의 출력을 제곱하기 위한 곱셈기(949); 상기 내적 계산부(8)의 출력(y(t))과 상기 덧셈기(946)의 출력을 곱하기 위한 곱셈기(947); 상기 내적계산부(8)의 출력값(y(t))에 대한 대산 절대치 제곱을 구하기 위한 곱셈기(948); 및 상기 덧셈기(944,945) 및 곱셈기(947,948,949)의 출력단에 각각 연결된 적응이득 계산부(950)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.62. The apparatus of claim 61, wherein the adaptive gain combining unit (94) is configured to perform complex conjugation on each element of the received signal vector (x (t)) and to multiply the elements of the received direction vector A multiplier 941; An adder 946 for adding outputs of the plurality of multipliers 941 to each other; A plurality of multipliers (942) for finding an absolute value of each element of the tracking direction vector (v); An adder 945 for adding the outputs of the multipliers 942 to each other; A plurality of multipliers (943) for sequentially multiplying each element of the tracking direction vector ( v ) and the complex conjugate of each element of the gain vector; An adder 944 for adding the outputs of the multipliers 943 to each other; A multiplier 949 for squaring the output of the adder 946; A multiplier 947 for multiplying the output y (t) of the inner product calculation unit 8 by the output of the adder 946; A multiplier 948 for obtaining a dominant absolute value square of the output value y (t) of the inner product calculation unit 8; And an adaptive gain calculator (950) connected to the outputs of the adders (944, 945) and multipliers (947, 948, 949), respectively.
제63항에 있어서, 신호벡터와 추적방향벡터를 내적한 결과(덧셈기(946)출력)를 A라하고, 상기 A와 배열안테나의 출력값을 곱한 결과(곱셈기(947)출력)를 B라하고, 상기 A의 제곱(곱셈기(949)출력)을 C라하고, 이득벡타와 추적방향벡터를 내적한 결과(덧셈기(944)출력)를 D라하고, 추적방향벡터와 그 자신의 내적(덧셈기(945)출력을 E라 할때, 상기 적응이득 계산부(950)에서는 하기 식에 따라 적응이득(ρ)을 구하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The method according to claim 63, wherein the result of the inner product of the signal vector and the tracking direction vector (output of the adder 946) is A, the result of multiplying A by the output value of the array antenna (multiplier 947 output) (Output of the adder 944) of the gain vector and the tracking direction vector is denoted as D, and the tracking direction vector and its own inner product (the adder 945 ) Output is E, the adaptive gain calculator 950 calculates the adaptive gain p according to the following equation.
제61항에 있어서, 상기 이득벡터 갱신부(95)는, 현 스냅샷에서의 추적방향 벡터와 적응이득값을 곱하기 위한 다수의 곱셈기(951); 및 이전 스냅샷에서의 이득벡터와 상기 각 곱셈기(951)의 출력값을 더하기 위한 다수의 덧셈기(952)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.64. The apparatus of claim 61, wherein the gain vector updating unit (95) comprises: a plurality of multipliers (951) for multiplying the tracking direction vector and the adaptive gain value in the current snapshot; And a plurality of adders (952) for adding a gain vector in a previous snapshot and an output value of each multiplier (951).
제65항에 있어서, 상기 다수의 덧셈기(952)의 각 출력값들을, 기준안테나 소자에 연결된 덧셈기(952) 출력값의 N제곱근배로 모두 나누는 다수의 나눗셈기(953)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.66. The apparatus of claim 65, further comprising a plurality of divider (953) dividing each output value of the plurality of adders (952) by N square root of an output of an adder (952) coupled to a reference antenna element An apparatus for receiving signals using an antenna.
제61항에 있어서, 상기 스칼라 합성부(92)는 상기 오차벡터의 각 요소의 절대치를 제곱하기 위한 다수의 곱셈기(921); 상기 곱셈기들(921)의 출력을 서로 더하기 위한 덧셈기(922); 이전 스냅샷에서의 상기 덧셈기(922)의 출력으로 현 스냅샷에서의 상기 덧셈기(922) 출력을 나누는 나눗셈기(923); 및 상기 나눗셈기(923)의 출력에 음부호(-)를 가하는 부호변환기(924)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The method of claim 61, wherein the scalar synthesis unit (92) comprises: a multiplier (921) for squaring the absolute value of each element of the error vector; An adder 922 for adding the outputs of the multipliers 921 to each other; A divider 923 for dividing the output of the adder 922 in the current snapshot with the output of the adder 922 in the previous snapshot; And a sign converter (924) for applying a negative sign (-) to the output of the divider (923).
제56항에 있어서, 상기 신호처리부(9)는, 매 스냅샷마다 신호벡터를 받아 자기상관행렬을 계산하여 출력 하기 위한 자기 상관행렬 발생부(96); 상기 자기상관행렬 발생부(96)에서 출력하는 현재 스냅샷에서의 상기 자기 상관행렬의 최대고유치를 추정하기 위한 최대 고유치 합성부(97); 매 스냅샷마다 상기 자기상관행렬 발생부(96)에서 출력하는 자기상관행렬, 상기 최대 고유치 합성부(97)에서 출력하는 최대고유치, 및 현 스냅샷에서의 이득벡터 값을 각각 입력받아 오차벡터를 합성하여 출력하는 오차벡터 합성부(91); 상기 오차벡터 합성부(91)의 출력인 오차벡터를 입력받아 추적방향 벡터의 합성에 필요한 스칼라값을 합성하여 출력하는 스칼라 합성부(92); 상기 오차벡터 및 스칼라값을 입력받아 추적방향 벡터를 합성하여 출력하는 추적방향벡터 합성부(93); 자기 상관행렬, 추적방향 벡터, 현 스냅샷에서의 상기 최대고유치, 및 이득벡터 값을 각각 입력받아 매 스냅샷마다 적응이득을 구하여 출력하는 적응이득 합성부(94); 및 매 스냅샷마다 상기 추적방향 벡터 및 상기 적응이득값을 기반으로 상기 이득 벡터를 갱신하는 이득 벡터를 갱신하는 이득벡터 갱신부(95)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.56. The apparatus of claim 56, wherein the signal processor (9) comprises: an autocorrelation matrix generator (96) for receiving a signal vector for each snapshot and calculating and outputting an autocorrelation matrix; A maximum eigenvalue composition unit 97 for estimating a maximum eigenvalue of the autocorrelation matrix in the current snapshot output from the autocorrelation matrix generator 96; An autocorrelation matrix output from the autocorrelation matrix generator 96 for each snapshot, a maximum eigenvalue output from the maximum eigenvalue combiner 97, and a gain vector value in the current snapshot, An error vector synthesizing unit 91 for synthesizing and outputting the synthesized signal; A scalar synthesis unit 92 that receives the error vector output from the error vector synthesis unit 91 and synthesizes and outputs a scalar value necessary for synthesis of a tracking direction vector; A tracking direction vector combining unit (93) for receiving the error vector and the scalar value and synthesizing and outputting a tracking direction vector; An adaptive gain combining unit 94 for receiving and outputting an adaptive gain for each snapshot based on an autocorrelation matrix, a tracking direction vector, the maximum eigenvalue in the current snapshot, and a gain vector value, respectively; And a gain vector updating unit (95) for updating the gain vector updating the gain vector based on the tracking direction vector and the adaptive gain value for each snapshot.
제68항에 있어서, 상기 오차벡터 합성부는, 상기 자기상관행렬()의 각 행의 각 요소와 이득벡터의 각 요소를 차례로 곱하기 위한 다수의 곱셈기들(982); 각 행에 연결되어 있는 곱셈기들(982)의 출력을 서로 더하는 자기상관행렬의 행수만큼의 덧셈기들(983); 현재의 추정 최대고유치(λ)와 이득벡터의 각 요소를 곱하기 위한 다수의 곱셈기들(981); 및 상기 곱셈기들(981) 각각의 출력으로부터 상기 덧셈기(983)의 출력을 차례로 빼기 위한 다수의 덧셈기들(984)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.69. The apparatus of claim 68, wherein the error vector synthesis unit comprises: A plurality of multipliers 982 for sequentially multiplying each element of each row of the gain vector with each element of the gain vector; Adders 983 as many as the number of rows of the autocorrelation matrix that add together the outputs of the multipliers 982 connected to each row; A plurality of multipliers 981 for multiplying the current estimated maximum eigenvalue (?) By each element of the gain vector; And a plurality of adders (984) for sequentially subtracting the output of the adder (983) from the output of each of the multipliers (981).
제68항에 있어서, 상기 자기상관행렬발생부(96)에서 매 스냅샷마다 갱신하는 자기상관행렬값 및 현 스냅샷에서의 이득벡터(w)를 이용하여 최대고유치(λ)를 합성하기 위한 상기 최대고유치 합성부(97)는, 상기 자기상관행렬()의 각 행의 각 요소와 현 스냅샷에서의 이득벡터의 각 요소를 곱하기 위한 다수의 곱셈기들(992); 해당 행에 연결되어 있는 곱셈기들(992)의 출력을 모두 더하여 출력하는 다수의 덧셈기들 (993); 동일행 구비된 상기 덧셈기(993)의 출력과 해당 행의 이득벡터 요소의 복소공액(w*)을 곱하여 출력하는 다수의 곱셈기들(994); 및 각행에 대하여 하나씩 구비되는 상기 다수의 곱셈기들(994)의 출력들을 모두 더한 값을 현재의 추정 최대고유치(λ)로 출력하는 덧셈기(995)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The method as claimed in claim 68, wherein the autocorrelation matrix generating unit (96) generates the autocorrelation matrix for each snapshot by using the autocorrelation matrix value and the gain vector ( w ) in the current snapshot, The maximum eigenvalue combiner 97 multiplies the autocorrelation matrix ( A plurality of multipliers 992 for multiplying each element of each row of the current snapshot with each element of the gain vector in the current snapshot; A plurality of adders 993 for summing and outputting the outputs of the multipliers 992 connected to the corresponding row; A multiplier 994 for multiplying the output of the adder 993 and the complex conjugate ( w *) of the gain vector elements of the corresponding row, and outputting the result; And an adder (995) for outputting a sum of outputs of the plurality of multipliers (994), one for each row, to a current estimated maximum eigenvalue (?). Device.
제68항에 있어서, 상기 적응이득 합성부(94)는, 자기상관행렬의 각 행의 각 요소와 추적방향 벡터의 각 요소와의 곱을 위한 다수의 곱셈기들(261); 자기상관행렬의 각 행의 요소들과 추적방향 벡터의 요소들의 곱을 서로 더하기 위한 자기상관 행렬의 행수 만큼의 덧셈기들(262); 상기 덧셈기들(262) 각각의 출려과 이득벡터의 각 요소의 복소공액을 곱하기 위한 다수의 곱셈기들(263); 상기 곱셈기들 (263)의 출력을 모두 더하는 덧셈기(265); 상기 덧셈기들(262) 각각의 출력과 추적방향 벡터의 각 요소의 복소공액을 곱하는 다수의 곱셈기들 (264); 상기 곱셈기들(264)의 출력을 모두 더하는 덧셈기(266); 추적방향 벡터의 각 요소와 이득벡터의 각 요소의 복소공액을 서로 곱하기 위한 다수의 곱셈기들(267); 상기 곱셈기들(267) 의 출력을 모두 더하는 덧셈기(268); 추적방향 벡터의 각 요소와 그의 복소공액을 곱하는 다수의 곱셈기들 (269); 상기 곱셈기들(269)와 출력을 모두 더하는 덧셈기(27 0); 및 상기 덧셈기(265,266,268,270)의 출력을 입력으로 하여 적응이득을 계산하는 적응이득 계산부(271)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.69. The adaptive gain synthesis unit according to claim 68, further comprising: a plurality of multipliers (261) for multiplying each element of each row of the autocorrelation matrix and each element of the tracking direction vector; Adders 262 for the number of rows of the autocorrelation matrix for adding the products of the elements of each row of the autocorrelation matrix and the elements of the tracking direction vector to one another; A plurality of multipliers 263 for multiplying the outputs of each of the adders 262 by a complex conjugate of each element of the gain vector; An adder 265 for adding all outputs of the multipliers 263; A plurality of multipliers (264) multiplying the output of each of the adders (262) by the complex conjugate of each element of the tracking direction vector; An adder 266 that adds all outputs of the multipliers 264; A plurality of multipliers (267) for multiplying each element of the tracking direction vector by the complex conjugate of each element of the gain vector; An adder 268 for adding all outputs of the multipliers 267; A plurality of multipliers (269) for multiplying each element of the tracking direction vector by its complex conjugate; An adder 270 for adding both the multipliers 269 and the output; And an adaptive gain calculator (271) for calculating an adaptive gain using the outputs of the adders (265, 266, 268, 270) as inputs.
제71항에 있어서, 상기 덧셈기(265)의 출력을 A, 상기 덧셈기(266)의 출력을 B, 상기 덧셈기(268)의 출력을 C, 그리고 상기 덧셈기(270)의 출력을 D라 할 때, 상기 적응이득 계산부(271)는, 매 스냅샷마다 입력되는 상기 A, B, C, D의 값을 이용하여, 하기 식에 따라 적응이득(ρ)을 산출하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The method of claim 71, wherein when the output of the adder (265) is A, the output of the adder (266) is B, the output of the adder (268) is C, and the output of the adder (270) Wherein the adaptive gain calculator 271 calculates the adaptive gain p according to the following equation using the values of A, B, C, and D input for each snapshot. Signal receiving device.
제56항에 있어서, 상기 신호처리부(9)는, 매 스냅샷마다 신호벡터를 받아 자기상관 행렬의 연산을 백터연산으로 근사하여 소정의 감마벡터 및 제타벡터를 출력하기 위한 행렬계산근사부(136); 상기 행렬계산근사부(136)에서 출력하는 상기 감마벡터와 현 스냅샷에서의 이득벡터를 입력받아 매 스냅샷마다 상기 자기상관 행렬의 최대고유치를 추정하기 위한 최대 고유치 합성부(137); 매 스냅샷마다 상기 행렬계산근사부 (136)에서 출력하는 상기 감마벡터, 상기 최대 고유치 합성부(137)에서 출력하는 최대고유치, 및 현 스냅샷에서의 이득벡터 값을 각각 입력받아 오차벡터를 합성하여 출력하는 오차벡터 합성부(131); 상기 오차벡터 합성부(131)의 출력인 오차벡터를 입력받아 추적방향벡터의 합성에 필요한 스칼라 값을 합성하여 출력하는 스칼라 합성부(132); 상기 오차 벡터 및 스칼라 값을 입력받아 추적방향 벡터를 합성하여 출력하는 추적방향벡터 합성부(133); 상기 행렬계산근사부(136)에서 출력하는 제타벡터와, 상기 추적방향벡터와, 현 스냅샷에서의 상기 최대고유치 및 이득벡터 값을 각각 입력받아 매 스냅샷마다 적응이득을 구하여 출력하는 적응이득 합성부(134); 및 매 스냅샷마다 상기 추적방향 벡터 및 상기 적응이득값을 기반으로 상기 이득 벡터를 갱신하는 이득벡터 갱신부(135)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The apparatus according to claim 56, wherein the signal processing unit (9) includes a matrix calculation approximation unit (136) for receiving a signal vector for each snapshot and outputting a predetermined gamma vector and a zeta vector by approximating an operation of an autocorrelation matrix by a vector operation ); A maximum eigenvalue combining unit (137) for receiving the gamma vector output from the matrix calculation approximating unit (136) and the gain vector in the current snapshot and estimating a maximum eigenvalue of the autocorrelation matrix for each snapshot; The gamma vector output from the matrix calculation approximation unit 136, the maximum eigenvalue output from the maximum eigenvalue composition unit 137, and the gain vector values in the current snapshot are received for each snapshot, An error vector synthesizing unit 131 for outputting the error vector; A scalar synthesis unit 132 receiving the error vector output from the error vector synthesis unit 131 and synthesizing and outputting a scalar value necessary for synthesis of the tracking direction vector; A tracking direction vector combining unit 133 that receives the error vector and the scalar value and combines and outputs a tracking direction vector; And an adaptive gain synthesis unit that receives the maximum eigenvalue and the gain vector value in the current snapshot and obtains and outputs an adaptive gain for each snapshot, A portion 134; And a gain vector updating unit (135) for updating the gain vector based on the tracking direction vector and the adaptive gain value for each snapshot.
제73항에 있어서, 상기 오차벡터 합성부(131)는, 현재의 최대고유치와 이득벡터의 각 요소를 차례로 곱하기 위한 다수의 곱셈기들(1601); 및 상기 곱셈기(160 1)의 각 출력으로부터 상기 추적방향벡터의 각 요소를 차례로 감산하기 위한 다수의 감산기(1602)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The apparatus of claim 73, wherein the error vector synthesizer (131) comprises: a plurality of multipliers (1601) for sequentially multiplying each element of the gain vector with the current maximum eigenvalue; And a plurality of subtractors (1602) for sequentially subtracting each element of the tracking direction vector from each output of the multiplier (160 1).
제74항에 있어서, 상기 행렬계산근사부(136)에서 매 스냅샷마다 갱신하는 상기 감마벡터 및 현 스냅샷에서의 이득벡터(w)를 이용하여 최대고유치(λ)를 합성하기 위한 상기 최대고유치 합성부(137)는, 상기 감마벡터의 각 요소와 현 스냅샷에서의 이득벡터 복소공액의 각 요소를 곱하기 위한 다수의 곱셈기들(1501); 및 상기 곱셈기들(1501)의 출력을 모두 더하여 출력하는 덧셈기(1502)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The method of claim 74, wherein the maximum eigenvalue with a gain vector (w) at the gamma vector and the current snapshot updating every snapshot in the matrix calculation approximation unit 136, for synthesizing the maximum eigenvalue (λ) The combining unit 137 includes a plurality of multipliers 1501 for multiplying each element of the gamma vector with each element of the gain vector complex conjugate in the current snapshot; And an adder (1502) for adding the outputs of the multipliers (1501) and outputting them.
제75항에 있어서, 상기 적응이득 합성부(134)는, 상기 행렬계산근사부(136)의 일출력인 상기 제타벡터의 각 요소와 상기 이득벡터의 각 요소의 복소공액을 차례로 곱하기 위한 다수의 곱셈기들(1701); 상기 곱셈기들(1701)의 출력을 모두 더하는 덧셈기(1705); 상기 제타벡터의 각 요소와 상기 추적방향 벡터의 각 요소의 복소공액을 차례로 곱하기 위한 다수의 곱셈기들(1702); 상기 곱셈기들(1702)의 출력을 모두 더하는 덧셈기(1706); 상기 추적방향 벡터의 각 요소와 이득벡터의 각 요소의 복소공액을 서로 곱하기 위한 다수의 곱셈기들(1703); 상기 곱셈기들(1703)의 출력을 모두 더하는 덧셈기(1707); 상기 추적방향 벡터의 각 요소와 그의 복소공액을 곱하는 다수의 곱셈기들(1704); 상기 곱셈기들(1704)의 출력을 모두 더하는 덧셈기(1708); 및 상기 덧셈기들(1705,1706,1707,1708)의 출력을 입력으로 하여 적응이득을 계산하는 적응이득 계산부(1709)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The adaptive gain synthesis unit (134) according to claim 75, wherein the adaptive gain synthesis unit (134) is configured to multiply the complex conjugate of each element of the zerative vector, which is one output of the matrix calculation approximation unit (136) Multipliers 1701; An adder 1705 for adding all the outputs of the multipliers 1701; A plurality of multipliers (1702) for sequentially multiplying the complex conjugate of each element of the zeta vector and the element of the tracking direction vector; An adder 1706 for adding all outputs of the multipliers 1702; A plurality of multipliers (1703) for multiplying each element of the tracking direction vector by the complex conjugate of each element of the gain vector; An adder 1707 for adding all the outputs of the multipliers 1703; A plurality of multipliers (1704) multiplying each element of the tracking direction vector by its complex conjugate; An adder 1708 for adding all the outputs of the multipliers 1704; And an adaptive gain calculator (1709) for calculating an adaptive gain using the outputs of the adders (1705, 1706, 1707, 1708) as inputs.
제76항에 있어서, 상기 덧셈기(1705)의 출력을 A, 상기 덧셈기(1706)의 출력을 B, 상기 덧셈기(1707)의 출력을 C, 그리고 상기 덧셈기(1708)의 출력을 D라 할 때, 상기이득 계산부(1709)는, 매 스냅샷마다 입력되는 A, B, C, D의 값을 이용하여, 하기 식에 따라 적응이득(ρ)을 산출하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.76. The method of claim 76, wherein when the output of the adder 1705 is A, the output of the adder 1706 is B, the output of the adder 1707 is C, and the output of the adder 1708 is D, The gain calculator 1709 calculates the adaptive gain p according to the following equation using the values of A, B, C and D input for each snapshot. Device.
배열안테나를 이용한 신호 송신장치에 있어서, 송신회망신호를 신호처리부로부터 배열안테나의 각 안테나소자(12)에 순차적으로 하나씩 제공되는 해당 이득벡터(w1…wN)의 각 요소값의 위상만큼 위상지연시키는 다수의 지연소자(22)를 거쳐서 해당안테나소자에 인가하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.A signal transmitting apparatus using an array antenna, phase by phase in each element of the transmission hoemang signal signal for each antenna of the array antenna from the processing device the gain vector (w 1 ... w N) supplied one by one sequentially to 12 And a plurality of delay elements (22) delaying the delay elements (22).
제78항에 있어서, 상기 지연소자(22) 각각에 정규화된 해당 이득벡터 값을 제공하기 위하여, 매 스냅샷마다 이득벡터의 첫번째 요소(w1)와 최후 요소(wN)의 크기를 비교하여 크기가 작은 요소를 선택하는 선택소자; 및 해당 위상지연벡터 값에서 상기 선택소자에 의해 선택된 값을 빼고 출력하는 덧셈기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 장치.The method of claim 78, wherein in order to provide the gain vector values normalized to the delay element 22, respectively, as compared to the size of the first element (w 1) and last elements (w N) of the gain vector at every snapshot A selection element for selecting a small element; And an adder for subtracting a value selected by the selector from the phase delay vector value and outputting the subtracted value.
다수의 안테나 소자를 구비한 배열 안테나를 이용한 신호 송수신 방법에 있어서, 배열안테나(1)를 이용하여 초기신호를 수신하는(2802) 제1단계; 신호처리부 (9)에서 초기위상벡터(w(0)를 설정(2806)하는 제2단계; 수신모드이면 상관기 출력을 상기 복소이득벡터(w(k))로 내적시켜 현재 스냅샷에서의 수신신호로 결정하고 (2812), 송신모드이면 상기 개신된 복소이득벡터(w(k))의 위상 성분만큼 상기 배열안테나(1)의 각 안테나소자에서 송신신호를 위상지연시켜 송신하는 (2810) 제3단계; 통신이 계속되어야 하는지의 여부를 확인하여 (2814), 최종 스냅샷이 아니면, 다음 스냅샷을 설정하고(2816), 상기 배열안테나(1)를 이용하여 신호를 수신하는 (2818) 제4단계; 순시치로 근사된 자기상관행렬R(k)의 최대 고유치에 해당하는 고유벡터에 근접하도록 복소이득벡터(w(k))를 갱신하는 (2830) 제5단계; 및 갱신된 이득벡터(w(k))를 가지고 다시 신호의 송수신을 수행하는 상기 제3단계로 되돌아가, 최종 스냅샷까지 반복수행이 이루어지도록 하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 방법.A method of transmitting and receiving signals using an array antenna having a plurality of antenna elements, the method comprising the steps of: (2802) receiving an initial signal using an array antenna (2802); A second step of setting (2806) an initial phase vector w (0) in the signal processing unit 9 in the reception mode and internally integrating the correlator output into the complex gain vector w (k) (2812). If it is in the transmission mode, the transmission signal is delayed by each antenna element of the array antenna 1 by the phase component of the advanced complex gain vector w (k) (2814) if the communication is to be continued (2814); if not, the next snapshot is set (2816), and a signal is received using the array antenna (1) step; instantaneous values approximate the auto-correlation matrix R (k) (2830) for updating the complex gain vector (w (k)) a fifth step so as to be closer to the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue of; a and updates the gain vector (w (k)), and returns to the third step of performing transmission and reception of the signal again until the final snapshot Signal reception method using an array antenna, characterized in that it comprises a sixth step of a multi-line to occur.
다수의 안테나 소자를 구비한 배열 안테나를 이용한 신호 송수신 방법에 있어서, 배열안테나(1)를 이용하여 초기신호를 수신하는(2802) 제1단계; 신호처리부 (9)에서 초기위상벡터(w(0)를 설정(2806)하는 제2단계; 수신모드이면 상관기 출력을 상기 복소이득벡터(w(k))로 내적시켜 현재 스냅샷에서의 수신신호로 결정하고 (2812), 송신모드이면 상기 갱신된 복소이득벡터(w(k))의 위상 성분만큼 상기 배열안테나(1)의 각 안테나 소자에서 송신신호를 위상지연시켜 송신하는(2810) 제3단계; 통신이 계속되어야 하는지의 여부를 확인하여(2814), 최종 스냅샷이 아니면, 다음 스냅샷을 설정하고(2816), 상기 배열안테나(1)를 이용하여 신호를 수신하는(2 818) 제4단계; 소정의 망각인자값(f)으로 하기 식에 따라, 자기 상관 행렬을 갱신하는(2828) 제5단계; (단, f는 망각인자로서 0과 1사이의 값임) 상기 자기상관행렬(R(k))의 최대 고유치에 해당하는 고유벡터에 근접하도록 복소이득벡터(w(k))를 갱신하는(2830) 제6단계; 갱신된 이득벡터(w(k))를 가지고 다시 신호의 송수신을 수행하는 상기 제3단계로 되돌아가, 최종 스냅샷까지 반복수행이 이루어지도록 하는 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 방법.A method of transmitting and receiving signals using an array antenna having a plurality of antenna elements, the method comprising the steps of: (2802) receiving an initial signal using an array antenna (2802); A second step of setting (2806) an initial phase vector w (0) in the signal processing unit 9 in the reception mode and internally integrating the correlator output into the complex gain vector w (k) (2812). In the transmission mode, phase delay of the transmission signal is delayed by each antenna element of the array antenna 1 by the phase component of the updated complex gain vector w (k) (2810) (Step 2814). If it is not the final snapshot, the next snapshot is set (step 2816), and the signal is received using the array antenna 1 (step 2818) 4) updating the autocorrelation matrix according to the following equation with a predetermined forgetting factor (f) (2828); Updating the complex gain vector w (k) to be close to the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue of the autocovariance matrix R (k), where f is a value between 0 and 1 as a forgetting factor. ) Step 6; And returning to the third step of performing transmission and reception of a signal again with the updated gain vector w (k), and repeating the process until the final snapshot is performed. A method for receiving signals.
제81항에 있어서, 상기 제1단계 수행후, 수신부(7)에서 원하는 신호의 칩코드와 상기 수신신호x(t)를 상호상관시키는(2804) 단계; 및 상기 제4단계 수행후, 상기 신호처리부(5)에서 원하는 신호의 칩코드와 상기 수신신호x(t)를 상호상관시키는(2820) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배열안테나를 이용한 신호 수신 방법.The method of claim 81, further comprising: correlating (2804) the received signal x (t) with a chip code of a desired signal in a receiver (7) after performing the first step; And correlating the received signal x (t) with a chip code of a desired signal in the signal processing unit 5 (step 2820) after performing the fourth step. Way.
소정의 배열과 간격으로 설치되는 다수의 안테나 소자들을 구비한 배열안테나를 이용하되, 그 최종 출력단에서의 수신신호가 최대가 되도록 수신모드에서 상기 각 소자들에 유기되는 신호에 위상지연을 가하고, 송신 모드에서는 상기 수신모드에서 구해진 상기 위상지연을 상기 각 안테나 소자들의 송신희망신호에 가하여 상기 수신모드와 동일한 빔캐턴으로 송출하는 배열안테나를 이용하는 신호 송수신 장치에 있어서, 하나의 배열안테나를 송수신 겸용으로 사용하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 장치.A phase delay is applied to a signal induced in each of the elements in a reception mode so that a reception signal at a final output terminal thereof is maximized, Mode in which the phase delay obtained in the reception mode is applied to a desired transmission signal of each of the antenna elements, and transmits the phase delay to the beam carrier in the same reception mode as that of the reception mode. In the signal transmission / reception device, one array antenna is used for both transmission and reception The signal transmission / reception apparatus comprising:
※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: It is disclosed by the contents of the first application.