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문제 정의
- 본 논문에서는 배열 안테나에서 배열 소자 간의 상호 결합에 대한 효과를 보상하여 원하는 신호의 DOA를 추정을 위하여 MoM에 기반한 알고리즘을 제안하였다. 뿐만 아니라 선형 배열 안테나를 통해서 방위각(∅)만을 추정하였던 기존의 알고리즘에 비해 본 연구에서는 Conjugate Gradient 법을 이용함으로써 고각(θ)까지 추정할 수 있는 새로운 알고리즘을 제시하였다.
- 본 논문에서는 선형 다이폴 배열 안테나에 MoM(Method of Moment)을 적용하여 다이폴 안테나 간의 상호 결합 현상을 예측하고, 이를 보상하여 원 신호를 추정함으로써 기존에 연구된 많은 DOA 추정 이론들을 적용시킬 수 있는 방법에 대해 논의하고자 한다. 실제로 다이폴 안테나 모델과 MoM을 이용하여 상호 결합을 보상하여 DOA가 가능함을 보인 연구 결과가 발표되었으나[5],[6], 본 논문에서는 더 나아가 ULA(Uniformly Linear Array)를 통해 방위각 하나만 알아낼 수 있었던 기존 이론과는 달리 방위각(azimuth angle)과 고각(elevation angle)을 동시에 추정할 수 있는 접근 방법을 제안하였다.
- 뿐만 아니라 선형 배열 안테나를 통해서 방위각(∅)만을 추정하였던 기존의 알고리즘에 비해 본 연구에서는 Conjugate Gradient 법을 이용함으로써 고각(θ)까지 추정할 수 있는 새로운 알고리즘을 제시하였다. 본 연구의 유용성을 확인하기 위하여 잡음 환경 하에서 다이폴 배열 안테나를 활용한 DOA 추정 결과를 제시하였다.
가설 설정
- 그림 7은 S/N 비가 20 dB, 그림 8은 S/N 비가 10 dB인 경우에 대해서 해석을 통해 각각 θ, ∅를 유추한 것이다. 본 논문에서 잡음은 백색 잡음으로 가정하였다. 그림 7(a)를 보면 방위각 ∅의 경우 정확하게 각도를 추정하는 반면, 고각 θ의 경우 잡음의 영향을 많이 받는 것을 알 수 있다.
- 본 논문에서는 그림 1과 같이 다이폴 배열 안테나로 (θ, ∅) 방향에서 평면파가 입사된다고 가정한다.
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