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X-Y-Z 좌표계를 기준으로 X축에 배열된 X축 안테나와, 상기 X-Y-Z 좌표계를 기준으로 Y축에 배열된 Y축 안테나와, 상기 X-Y-Z 좌표계의 X축과 Y축이 이루는 평면에 수직하는 Z축에 배열된 Z축 안테나로 이루어진 3차원 배열 안테나와;상기 3차원 배열 안테나로 입사된 수신신호로부터 고도각(θ)의 계산을 위한 DOA(Direction of Arrival)가 추정되도록 MUSIC(Multiple Signal Classification)알고리즘과 ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Technique)알고리즘으로 구분된 알고리즘 처리기;가 포함된 것을 특징으로 하는 3차원 배열 안테나 시스템
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청구항 1에 있어서, 상기 X축 안테나는 X축 라인을 따라 배열된 2개의 안테나로 구성되고, 상기 Y축 안테나는 Y축 라인을 따라 배열된 2개의 다른 안테나로 구성되며, 상기 Z축 안테나는 Z축 라인을 따라 배열된 2개의 또 다른 안테나로 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 배열 안테나 시스템
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청구항 1에 있어서, 상기 MUSIC알고리즘은 수신된 다중신호로부터 상관행렬을 생성하는 GACM(Generate Auto Correlation Matrix)와, 상관행렬로부터 고유치를 구하는 CE(Calculate Eigenvector)와, 고유치로부터 신호부분과 잡음부분으로 분류하는 ESS(Extract Signal Space)와, 신호부분에 관계된 고유치를 이용하여 신호 공간 고유벡터를 만들어주는 GSV(Generate Steering Vector)와, DOA를 추출하는 A0026#DOAE(Assign and DOA Estimation)으로 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 배열 안테나 시스템
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청구항 1에 있어서, 상기 ESPRIT 알고리즘은 수신된 다중신호로부터 상관행렬을 생성하는 GACM(Generate Auto Correlation Matrix)와 함께 상기 수신된 다중신호로부터 상호상관행렬을 생성하는 GCCM(Generate Cross Correlation Matrix)이 구비되고, 상기 GACM(Generate Auto Correlation Matrix)의 상관행렬로부터 고유치를 구하는 CE(Calculate Eigenvector)와 함께 상기 GCCM(Generate Cross Correlation Matrix)의 상호상관행렬부터 고유치를 구하는 또 다른 CE(Calculate Eigenvector)가 구비되며, 2개의 상기 CE(Calculate Eigenvector)에서 제공된 각각의 고유치로 DOA를 계산하는 CDOA(Calculate DOA)로 이루어지고; 상기 GACM(Generate Auto Correlation Matrix)과 상기 CE(Calculate Eigenvector)의 사이에는 노이즈 제거를 위한 RN(Remove Noise)가 더 구비되고, 상기 GCCM(Generate Cross Correlation Matrix)과 또 다른 상기 CE(Calculate Eigenvector)의 사이에는 노이즈 제거를 위한 또 다른 RN(Remove Noise)가 더 구비되어진 것을 특징으로 하는 3차원 배열 안테나 시스템
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X-Y-Z 좌표계의 X축과 Y축 및 Z축에 각각 안테나가 배열된 3차원 배열안테나에 입사된 수신신호를 검출하고, 검출된 수신신호에 대해 거리차 지연을 고려하여 방위각과 고도각을 위한 DOA(Direction of Arrival)가 추정되는 DOA 예비추정단계;상기 고도각을 추정을 위해 MUSIC(Multiple Signal Classification)알고리즘과 ESPRIT 알고리즘이 수행되는 알고리즘적용단계;상기 MUSIC(Multiple Signal Classification)알고리즘과 상기 ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Technique) 알고리즘으로부터 DOA(Direction of Arrival) 추정값이 획득되는 DOA 추정단계;상기 수신신호가 상기 DOA(Direction of Arrival) 추정값을 이용해 최종 신호처리된 후 상기 고도각이 계산되는 고도각 계산단계;가 포함된 것을 특징으로 하는 3차원 배열 안테나 시스템을 적용한 고도각 추정방법
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청구항 5에 있어서, 상기 DOA 예비추정단계에서, 상기 거리차 지연은 X-Y-Z 좌표계의 좌표평면상에서 안테나의 위치로부터 송신신호에 대한 수신신호행렬식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 3차원 배열 안테나 시스템을 적용한 고도각 추정방법
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청구항 5에 있어서, 상기 DOA 추정단계에서, 상기 MUSIC알고리즘은 상기 수신신호의 다중신호에 대한 상관행렬로부터 고유치를 구하고, 상기 고유치 분해를 통해 신호부분과 잡음부분의 고유치로 분류하며, 분류된 고유치 중 신호부분에 관계된 고유치를 이용하여 신호 공간 고유벡터가 만들어지고, 상기 신호 공간 고유벡터로 MUSIC 스펙트럼이 계산되어 상기 DOA가 추정되는 것을 특징으로 하는 3차원 배열 안테나 시스템을 적용한 고도각 추정방법
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청구항 7에 있어서, 상기 MUSIC알고리즘에서는 평면배열 안테나에 비해 X-Y-Z 좌표계의 Z좌표에 의해 나타는 위상 변이 값인 cos함수에 의해 고도각 π/2지점에서의 대칭적 특성을 보이지 않는 조향벡터(Steering Vector)가 더 적용되는 것을 특징으로 하는 3차원 배열 안테나 시스템을 적용한 고도각 추정방법
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청구항 5에 있어서, 상기 DOA 추정단계에서, 상기 ESPRIT알고리즘에서는 얻고자 하는 단위거리만큼의 위상 변화값의 변화를 보이는 수신신호의 부분집합을 설정하고, 이후 기준이 되는 부분집합의 자기상관행렬과 위상변화값을 보이는 부분집합과의 상호상관행렬의 크기가 1에 가장 가까운 고유치를 이용해 연산되어 상기 DOA가 추정되는 것을 특징으로 하는 3차원 배열 안테나 시스템을 적용한 고도각 추정방법
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청구항 9에 있어서, 상기 ESPRIT 알고리즘에서는 평면배열 안테나에 비해 X-Y-Z 좌표계의 방위각(φ)과 고도각(θ)이 각각 독립적으로 계산되는 것을 특징으로 하는 3차원 배열 안테나 시스템을 적용한 고도각 추정방법
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