The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Implementation of Real-Time Direction Finding System Using Time-Modulated Array with Two Antenna Elements and One USRP

2개의 안테나 소자를 갖는 Time-Modulated Array와 하나의 USRP를 이용한 실시간 방향탐지 시스템의 구현

  • Lee, Sangjoon (Department of Electrical Engineering, Kookmin University) ;
  • Yoon, Hyungoo (Department of Computer Electronic Engineering, Myoungji College) ;
  • Choo, Hosung (School of Electronic and Elctrical Engineering, Hongik University) ;
  • Jang, Byung-Jun (Department of Electrical Engineering, Kookmin University)
  • 이상준 (국민대학교 전자공학과) ;
  • 윤현구 (명지전문대학 컴퓨터전자과) ;
  • 추호성 (홍익대학교 전자전기공학부) ;
  • 장병준 (국민대학교 전자공학과)
  • Received : 2017.01.24
  • Accepted : 2017.04.04
  • Published : 2017.04.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper, we implemented a real-time 2.4 GHz direction finding system using a time-modulated array(TMA) and an Universal Software Radio Peripheral(USRP). Our system consists of two commercial monopole antennas, self-designed switch board, and an USRP, and it is controlled using LabVIEW program in real-time. From measured results, it is verified that our system can exactly detect the incident angle within 4 degree in the range of 30 degree. Our direction finding system has advantages of a simple hardware architecture than conventional one with multiple receivers, and a simple algorithm only by using a main lobe and a first side-lobe of switching frequency.

본 연구에서는 TMA(Time-Modulated Array)와 USRP(Universal Software Radio Peripheral)를 이용하여 2.4 GHz 대역에서 동작하는 실시간 방향탐지 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 2개의 상용 모노폴 안테나, 자체 제작한 스위치 보드, 그리고 하나의 USRP로만 구성되며, LabVIEW로 연동하여 실시간으로 특정 신호원의 입사 각도를 탐지할 수 있었다. 구현결과, $30^{\circ}$의 범위 내에서 최대 $4^{\circ}$의 오차 이내로 방향탐지가 가능함을 확인하였다. 제안한 시스템은 기존의 다중수신기를 갖는 방향탐지 시스템에 비해 하드웨어 구성이 간단할 뿐만 아니라, 주엽과 첫 번째 부엽 신호의 크기만을 이용하는 간단한 계산으로 방향탐지가 가능하다는 장점이 있다.

Keywords

References

  1. W. H. Kummer, A. T. Villeneuve, T. S. Fong, and F. G. Terrio, "Ultra-low sidelobes from time-modulated arrays", IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 11, pp. 633-639, 1963. https://doi.org/10.1109/TAP.1963.1138102
  2. Lorenzo Poli, Paolo Rocca, and Andrea Massa, "Beam pattern optimization in time-modulated linear arrays", Phased Array Systems and Technology(ARRAY), 2010 IEEE International Symposium on. IEEE, 2010.
  3. A. Tennant, B. Chambers, "A two-element time-modulated array with direction-finding properties", IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 6, pp. 64-5, 2007. https://doi.org/10.1109/LAWP.2007.891953
  4. Chong He, et. al., "Direction finding by time-modulated array with harmonic characteristic analysis", IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 14, pp. 642-645, 2015. https://doi.org/10.1109/LAWP.2014.2373432
  5. Alan, O'Donnell, et al., "Analysis of modulated signals for direction finding using time modulated arrays", IEEE Radar Conference(RadarConf), pp. 1-5, 2016.