| 講演名 | 2005/2/25 アレー素子間相関値の到来角依存性に基づいた到来方向推定(移動通信ワークショップ) 高部 典明, 市毛 弘一, 新井 宏之, |
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| 抄録(和) | 本稿では, 異なるアレー素子で受信した信号の相関値が, 到来方向(Direction-Of-Arrival; DOA)の関数として表現できることに着目した簡易なDOA推定アルゴリズムを提案する.代表的なDOA推定アルゴリズムであるMUSIC法やESPRIT法は高分解能推定アルゴリズムと呼ばれ, その推定精度の高さから注目されているが, 固有値分解演算や角度サーチを用いることから演算量が膨大となる.さらに, 遅延波などの相関波が到来する状況では空間平均による操作を必要とし, 実質的にアレー素子数が減少するため, 無相関波が到来する場合に比べて推定精度が劣化しやすい.本稿では, アレーアンテナでの受信信号について, 異なる素子で受信した信号の相関値が到来角の関数として表現できることに着目し, 非線形連立方程式の解の導出問題に帰着した簡易なDOA推定法を提案する.提案する推定手法は, MUSIC法との比較において, 到来波数が同じ場面ではより多くの素子数を必要とするものの, 固有値分解を必要としないことから演算量を大幅に低減することができる.さらに, 相関波が到来する場合においても, 空間平均を用いずに到来方向を推定することができる.提案手法の推定精度や演算量は, ビームフォーマ法およびMUSIC法との比較により評価する. |
| 抄録(英) | This paper presents a novel Direction-Of-Arrival (DOA) estimation method based on the fact that the correlation between received signals at different antenna elements can be written as a function of DOAs. MUSIC (Multiple Signal Classification) and ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques) methods are the representative DOA estimation algorithms due to their high estimation accuracy. However, those algorithms employ eigendecomposition which requires very large computational cost. Moreover, in the case of correlated incident waves, they require space averaging technique which reduces the practical number of antenna elements. In this paper, we propose a simple DOA estimation algorithm based on the fact that the correlation between the received signals at different antenna elements can be written as a function of DOAs. Although the proposed method needs more array elements in comparison with MUSIC method to estimate the same number of DOAs, the computational cost of the proposed method is much smaller than that by MUSIC method. Moreover, the present method does not require the space averaging technique even though the case of correlated incident waves. The estimation accuracy and the computational cost are evaluated through computer simulation in comparison of those by MUSIC and Beamformer methods. |
| キーワード(和) | 到来方向推定 / アダプティブアレーアンテナ / 相関行列 / 代数的解法 / MUSIC法 |
| キーワード(英) | DOA estimation / adaptive array anntenna / correlation matrix / algebraic solution / MUSIC algorithm |
| 資料番号 | WBS2004-145,A・P2004-326,RCS2004-413,MoMuC2004-196,MW2004-323 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MoMuC |
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| 開催期間 | 2005/2/25(から1日開催) |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Mobile Multimedia Communications(MoMuC) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | アレー素子間相関値の到来角依存性に基づいた到来方向推定(移動通信ワークショップ) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | DOA Estimation Based on the Relation between DOAs and Non-Diagonal Correlation Matrix Elements |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 到来方向推定 / DOA estimation |
| キーワード(2)（和/英） | アダプティブアレーアンテナ / adaptive array anntenna |
| キーワード(3)（和/英） | 相関行列 / correlation matrix |
| キーワード(4)（和/英） | 代数的解法 / algebraic solution |
| キーワード(5)（和/英） | MUSIC法 / MUSIC algorithm |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 高部 典明 / Noriaki TAKABE |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学大学院工学府/工学研究院 Department of Electrical and Computer Engineering, Yokohama National University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 市毛 弘一 / Koichi ICHIGE |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学大学院工学府/工学研究院 Department of Electrical and Computer Engineering, Yokohama National University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 新井 宏之 / Hiroyuki ARAI |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学大学院工学府/工学研究院 Department of Electrical and Computer Engineering, Yokohama National University |
| 発表年月日 | 2005/2/25 |
| 資料番号 | WBS2004-145,A・P2004-326,RCS2004-413,MoMuC2004-196,MW2004-323 |
| 巻番号（vol） | vol.104 |
| 号番号（no） | 683 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |