In this thesis, we propose a new robust adaptive beamforming algorithm applicable to an on-frequency repeater system with antenna array. In the on-frequency repeater system, the back-lobe interference cancellation and system performance degradation caused by array error are the most important problems. The proposed beamforming algorithm makes generalized sidelobe canceller be robust. This method is to project the weight vector into interference subspace in order to solve the above problems. This interference projection matrix prevents the desired signal cancellation caused by array error. It can be obtained from the eigenvectors of the estimated covariance matrix constructed from the blocking matrix output and is updated whenever the covariance matrix and weight vector is updated. We employ singular-value decomposition and the row vectors of covariance matrix as the method to find eigenvectors, and then we compare the performance each other. Also, we propose the scheme of the proposed adaptive beamforming algorithm with expanded array output, and compare the performance of it with it of proposed adaptive beamforming algorithm with array output only.
본 논문에서는 어레이 안테나를 가진 on-frequency 중계기에 적용이 가능한 강인한 적응 빔 형성 알고리듬을 제안한다. On-frequency 중계기가 상용화되기 위해서는 중계기 송신기를 통해 나가는 신호들이 중계기 수신 안테나의 후엽으로 들어오기 때문에 이런 간섭 신호들을 제거해야 한다. 이를 위해 on-frequency 중계기에 안테나 어레이를 설치하고, 간섭 신호들을 제거하기 위해 빔 형성 알고리듬이 내부에 장착돼야 한다. 중계기에 적용가능한 빔 형성 알고리듬는 이런 간섭 신호를 어레이의 오차에도 효과적으로 제거하고, 또한 레퍼런스 신호를 필요로 하지 않는 알고리듬이어야 한다. 본 논문에서 제안하는 빔 형성 알고리듬는 기본적으로 일반화된 부엽 제거기(generalized sidelobe canceller)의 구조를 가지며, GSC가 어레이 에러가 있을 때의 성능 저하를 막기 위해 GSC에서 구한 weight 벡터를 간섭 신호가 형성하는 서브 공간으로 사영시키는 것이다. 사영을 시킴으로서 어레이 오차로 인해 생기게 되는 주엽의 널(null)이 생기지 않게 되어 성능이 일정하게 유지된다. 간섭 신호가 형성하는 서브 공간으로 사영시키는 행렬은 GSC의 블록킹 행렬을 통과한 어레이 데이터의 상관행렬의 eigenvector로부터 구할 수 있다. 이 eigenvector를 구하는 방법은 여러 가지가 있지만, 본 논문에서는 singular-value decomposition을 사용해서 eigenvector를 구하는 방법과, 다른 하나는 상관행렬의 행벡터를 eigenvceotr로 이용하는 방법을 모두 적용해 보고, 성능을 비교한다.
