원형 배열 안테나의 DoA 추정 알고리즘 성능 분석

Abstract

본 논문은 GPS 신호를 수신할 때 재머신호의 제거를 위한 성능 개선을 목적으로 2차원 원형 배열 안테나를 이용한 도래각(DoA : Direction of Arrival) 추정 알고리즘의 성능 분석에 관한 것이다. 배열 안테나를 사용하여 DoA를 추정한 후 공간 필터링을 수행함으로서 원하지 않는 방향으로부터의 재머신호를 널링(nulling)시키고, 원하는 방향으로의 빔을 형성하므로서 수신 신호의 품질을 개선할 수 있다. 논문에서는 4 소자와 7 소자 원형 배열 안테나에서 재머신호의 각도와 전력을 고정시킨 후 DoA 추정을 위하여 MUSIC, MinNorm 알고리즘을 적용한다. 이들 알고리즘의 성능 분석을 위하여 추정 결과와 추정 오차를 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 계산한다. 추정 결과 신호대 잡음비가 양호한 경우 Azimuth각과 Elevation각 추정에서는 MUSIC과 MinNorm이 우월하며, 신호대 잡음비가 낮은 경우 MUSIC이 MinNorm보다 우월한 성능을 보인다. 【This paper relates to the performance analysis of DoA estimation algorithm in 2-dimensional circular array antenna for the receiving of GPS signal which is used for the performance improvement by elimination of jammer signal. By performing the spatial filtering after the DoA estimation in array antenna, the quality of receiving signal can improve by the nulling of jammer signal from the undesired direction and the forming of beam from the desired direction. In this paper, the MUSIC and MinNorm algorithm used for DoA estimation were applied after fixing the angle and power of jammer signal in 4 element and 7 element circular array antenna. In order to performance analysis, the estimation result and estimation error were computed by computer simulation. As a result, the MUSIC and MinNorm were fairly good in azimuth and elevation angle estimation of DoA in case of good signal to noise ratio and the MUSIC has better performance compared to MinNorm in case of poor signal to noise ratio.】