Computational Complexity Analysis of Beamspace Based AIC/MDL Signal Number Estimation for Circular Array Antenna

매시브 원형배열 안테나 시스템에서 신호개수 추정은 도래각 추정 및 빔형성과 같은 후속 배열 신호처리의 성능을 결정하는 핵심 요소이다. 그러나, 기존의 신호개수 추정 알고리즘인 요소공간 기반 AIC(Akaike Information Criterion) 및 MDL(Minimum Description Length) 알고리즘은 안테나 소자 수가 증가함에 따라 공분산 행렬의 차원이 증가하여 매우 높은 계산 복잡도가 요구된다. 본 논문은 위의 문제점을 개선하기 위해 제안된 원형배열 안테나에 대한 빔공간 기반 신호개수 추정 알고리즘의 계산 복잡도를 분석하고, 빔공간 변환행렬 계산, 샘플 공분산 행렬 계산, 고유값 분해, AIC 및 MDL 기준값 계산에 필요한 연산량을 단계별로 유도하여 전체 복잡도를 정식화한다. 시뮬레이션 결과를 통해 빔공간 기반 방식이 요소공간 기반 방식 대비 낮은 계산 복잡도를 보이며, 빔공간 차원이 작아질수록 계산 부하 감소 효과가 더욱 크게 나타남을 확인한다.