사각 배열 안테나에 비해 원형 배열 안테나는 빔(beam) 형상의 왜곡없이 전 방향(고도각 및 방위각)에 대한 빔 형성이 가능해 원형 배열 안테나를 적용한 통신 시스템의 수요가 증가하고 있다. 배열 안테나 기반의 현대 무선 통신 시스템은 효율적인 통신 서비스 제공을 위해 수신신호에 포함된 신호의 개수를 정확히 파악하는 것이 매우 중요하며 이는 신호 개수 추정 알고 리즘을 통해 추정될 수 있다. 기존의 신호 개수 추정 알고리즘은 방위각과 고도각 전 구간에 대해 신호 개수를 추정하므로 특정 구간에 대한 신호 개수를 추정하고자 할 시 효율적이지 못 하다. 또한, 배열 안테나를 구성하는 안테나 소자가 증가할 경우, 신호 개수 추정을 위한 계산 복잡도가 크게 증가한다. 본 논문은 이와 같은 문제점을 개선하기 위해 특정 구간의 신호 개 수 추정에 적합한 원형 배열 안테나 기반의 빔공간 Akaike Information Criterion (AIC) 및 Minimum Description Length (MDL) 알고리즘을 제안한다.

The Signal Number Estimation Algorithm in Specific Range Based on Circular Array Antenna

Heui-Seon Park, Suk-seung Hwang*

The demand for communication systems employing the circular array antenna is increasing, because, comparing to a square array antenna, a circular array antenna can form beams in all directions (altitude and azimuth angles) without the beam shape distortion. In modern wireless communication systems based on the array antenna, it is critically important to accurately determine the number of signals included in the received signal by a signal number estimation algorithm, in order to provide efficient communication services. Since the conventional signal number estimation algorithm should consider all azimuth and elevation angle ranges, it is inefficient when estimating the number of signals in only the specific range. In addition, if the number of antenna elements constituting the array antenna increases, the computational complexity for estimating the number of signals dramatically increases. In order to enhance these problems, in this paper, we propose the beamspace Akaike Information Criterion (AIC) and Minimum Description Length (MDL) algorithms based on the circular array antenna suitable for estimating the number of signals in the specific section.

Keywords: uniform circular array, beamspace, Akaike information criterion, minimum description length

Speaker 박희선 조선대학교