Abstract
In this paper, the author analyzes direction finding accuracy based on phase comparisons to estimate elevation and azimuth angles of arrival signals. This paper considers the uniform array configurations using four and three elements. In that direction finding structures, I present the analytic expressions for estimated elevation and azimuth angles and then analyze the direction finding errors. And one presents the design guideline of direction finding system in comparison with aspects of accuracy, structure, the number of channels in that structures. The analysis result is similar with simulation one and has difference within $1.2^{\circ}RMS$. From the proposed analysis results, one knows that when SNR is 20 dB and the baseline is half of wavelength, the estimated elevation accuracy of the uniform array using four elements is 1.15 times better than the one of the uniform array using three elements and the estimated azimuth accuracy is same each other. In addition, one knows coning error is eliminated in 2-D direction finding structure.
본 논문에서는 신호의 고각과 방위각을 추정하기 위한 위상비교 방식의 방향탐지 정확도에 대해 분석하였다. 안테나 4개를 균일 배치한 구조와 3개를 균일 배치한 구조의 고각과 방위각 추정에 대한 분석적 표현을 제시하였고, 방향탐지 오차를 분석하였다. 또한 정확도, 형상, 채널수 관점에서 두 구조를 비교하여 방향탐지 장치 설계에 대한 방향을 제시하였다. 방향탐지 분석결과는 시뮬레이션 결과와 유사한 분포를 나타내고, $1.2^{\circ}RMS$ 이내의 차이를 갖는 것을 확인하였다. 분석 결과로부터 SNR 20 dB, 베이스라인 길이가 반파장일 때, 안테나 4개를 균일 배치한 구조의 경우, 안테나 3개를 배치한 구조에 비해 고각 방향탐지 정확도는 1.15 배 높으며, 방위각 방향탐지 정확도는 서로 동일함을 확인하였다. 또한 2차원 방향탐지 구조는 1차원 방향탐지 구조에서 발생하는 코닝에러가 제거되는 것을 확인하였다.