완전 디지털 능동배열 레이다를 위한 빔 도메인 국부 적응 빔 형성 기법 (Beam Domain Localized Adaptive Beamforming for Fully Digital Active Array Radar)

서지정보

· 발행기관 : 한국전자파학회
· 수록지 정보 : 한국전자파학회 논문지 / 32권 / 5호 / 494 ~ 504페이지
· 저자명 : 양은정, 장윤희, 김우성, 염동진

초록

간섭 환경에서 레이다 시스템의 성능을 위하여 적응 빔 형성(adaptive beamforming) 기법은 필수적이다. 안테나 소자개수가 많은 완전 디지털 능동배열 레이다(fully digital active array radar)의 경우, 실제 시스템에 실시간 적용하기 위한방안이 필요하다. 본 논문에서는 완전 적응 빔 형성의 성능을 유지하면서 시스템 적용성을 고려한 LCMV(linear con- strained minimum variance) 기반의 빔 도메인 국부 적응 빔 형성 알고리즘을 제안하였다. 수동 수신 신호(passive listening received signal)를 이용하여 재머의 탐지 및 각도 추정을 수행하고, 재머 정보와 선형 제약 조건(linear constraints)을 기반으로 신호를 빔 도메인으로 국부화하여 차수를 줄인다. 간섭 신호의 공분산 행렬 추정과 적응 빔 형성은 낮은 차수의빔 도메인에서 수행함으로써 실시간성 및 적용성을 보장한다. 제안한 알고리즘의 성능 확인을 위하여, 재밍 신호가 존재하는 환경에서 신호대간섭잡음비 손실(signal to interference noise plus ratio loss, SINR loss)과 최대 부엽 수준 관점에서완전 적응 빔 형성 결과와 비교, 분석하였다.

영어초록

Digital adaptive beamforming is applied to the radar system to ensure system performance in an interference environment. For real time application to an actual radar system with a large number of antenna elements, the dimensions of the adaptive beamforming coefficient must be reduced. In this paper, we propose a beam domain localized adaptive beamforming algorithm based on linear constrained minimum variance (LCMV) that considers system applicability while maintaining the performance of fully adaptive beamforming. Jammer detection and angle estimation are performed using a passive listening signal, and the dimensions are reduced by localizing the signal to the beam domain based on jammer information and pre-determined linear constraints. Estimation of the interference covariance matrix and adaptive beamforming are performed in the reduced beam domain to ensure real-time operation and applicability. To verify the performance of the proposed algorithm, we analyzed the results compared to the fully adaptive beamforming in terms of signal-to-interference plus noise ratio (SINR) loss and maximum side lobe level in the presence of a jamming signal.

참고자료

· 없음