KR20140071828A - Method for Increasing Target Detection Ratio of Radar Signal - Google Patents

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KR20140071828A
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Abstract

The present invention relates to a method for increasing a target detecting probability of a radar signal, comprising a first step of aligning, by a register, data locations in a cell data form by setting a distance as an index when range data of a radar signal is inputted; a second step of scanning the register by a sliding window to appoint at least one or more test cells and at least one or more reference cells; a third step of comparing, by a comparator, data values between the test cells and the reference cells; and a fourth step of determining, as target data, the test cells having greater data value than that of the reference cells, and processing, as noises, the test cells having smaller data value than that of the reference cells according to the comparison result of the comparator.

Description

레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법{Method for Increasing Target Detection Ratio of Radar Signal}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for increasing a target detection probability of a radar signal,

본 발명은 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이더 장치의 CFAR(Constant False Alram Rate)에서 근거리 표적에 대한 표적 오탐지를 최소화시켜서 탐지 확률을 증대시킬 수 있도록 하는 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for increasing the detection probability of a radar signal, and more particularly, to a radar detection method for minimizing a target false detection for a near target in a CFAR (Constant False Alram Rate) To a method for increasing the target detection probability.

일반적으로, 레이더에 적용되는 CFAR(Constant False Alram Rate)은 수신 신호의 임계치(Threshold)를 결정하는 방법으로서, 주변거리(Reference Cell)와 표적유무의 판단을 위한 표본거리(Test Cell)와의 신호 크기를 비교하여, 그 비교 결과에 따라 수신 신호가 잡음인지 또는 표적신호인지를 구분 한다. Generally, a CFAR (Constant False Alram Rate) applied to a radar is a method for determining a threshold value of a received signal. The CFAR is a signal size between a reference distance and a sample distance And discriminates whether the received signal is noise or a target signal according to the comparison result.

한편, 레이더에서 전파를 송신하고 나서 수신되는 신호에는 표적 뿐만 아니라 잡음이 섞인 신호가 포함되어 있는데, 잡음이 섞인 신호는 시간 및 공간에 따라 지속적으로 변화하기 때문에, 표적을 정확하게 탐지하기 위해서는 CFAR 검파를 통한 임계치의 가변이 불가피하다. On the other hand, the signal received after transmitting the radio wave from the radar includes not only the target but also the noise mixed signal. Since the noise mixed signal continuously changes according to time and space, in order to accurately detect the target, CFAR detection It is inevitable to vary the threshold value through.

CFAR 검파 방식은 수신 신호의 파워와 임계치의 비교를 통한 신호 검파를 이용하게 되는데, 임계치는 비교하고자 하는 신호의 추정 잡음 파워와 스케일 상수의 곱으로 정의되며, 곱해지는 상수는 사전에 정의된 오경보율에 의해서 결정 된다.The CFAR detection method uses signal detection through comparison of the power of the received signal and the threshold value. The threshold value is defined as the product of the estimated noise power of the signal to be compared with a scale constant, and the multiplied constant is a predefined false alarm rate .

CFAR 검파를 위한 기법으로는 CA-CFAR, OS-CFAR 등과 같은 다양한 CFAR 들이 존재하지만, 종래 CFAR 검파에 사용하는 표본(Test Cell)은 공통적으로 1개만 사용한다.There are various CFARs such as CA-CFAR, OS-CFAR, etc. for CFAR detection, but only one test cell used for conventional CFAR detection is commonly used.

통상적인 레이더의 역활은 가시거리 이상의 표적이 대상이기 때문에 근거리와 원거리에 대한 구분 조건을 신호 레벨로 규정하고 있지만, 레이더를 차량에 적용하는 경우에는 차량의 주행 특성상 1 미터(m) 미만에서 수백 미터(m)까지의 가시거리 수준을 탐지 범위로 잡아야 하기 때문에, 통상의 레이더에서 사용하는 조건과는 상이한 조건을 갖는 것이 필요하다.Since the role of a conventional radar is to target a target over a visible range, the distinction condition for near and far is defined as a signal level. However, when the radar is applied to a vehicle, (m) is required to be within the detection range, it is necessary to have conditions different from those used in ordinary radar.

관련 기술로는 국내공개특허 제2002-0069686호(레이더 신호 처리장치의 표적탐지 연산구조)(2002.09.05)가 있다.Related art is disclosed in Korean Patent Publication No. 2002-0069686 (Target Detection Operation Structure of Radar Signal Processing Apparatus) (Sep. 2002, 2002)).

그런데, 차량용 레이더의 경우에는 범퍼와 같이 낮은 위치에 배치되고 동일한 높이의 표적을 탐지하므로 오탐지할 수 있는 지면 클러터에 쉽게 노출되고, 특히 표적(즉, 차량) 거리에 따라 각기 다른 거리분포를 갖기 때문에 오탐지의 확률이 증가할 수 밖에 없다. However, in the case of a radar for a vehicle, it is disposed at a low position such as a bumper and detects a target at the same height, so that it is easily exposed to a false-detectable ground clutter. In particular, The probability of false positives increases.

도 1은 종래 차량용 레이더에서의 근거리 및 원거리의 표적 거리에 따른 조사 각도와 거리 분포 상태를 나타낸 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an irradiation angle and a distance distribution state according to a target distance at a short distance and a long distance in a conventional vehicle radar.

도 1에 도시된 바와 같이, 동일한 폭(W)를 갖는 표적 차량이 서로 다른 거리에 있는 경우, 레이더가 표적 차량에 대해 인지하는 거리의 분포가 근거리 표적 차량의 거리(r1, r1-1)와 원거리 표적 차량의 거리(r2, r2-1)에 따라 서로 다르게 나타남을 알 수 있고, 각 근거리 표적 차량의 각도(θ1)와 원거리 표적 차량의 각도(θ2) 간의 차이에 의해 근거리 표적에 대한 거리분포는 원거리 표적에 비해 넓게 나타나게 된다. 1, when the target vehicles having the same width W are at different distances, the distribution of distances perceived by the radar with respect to the target vehicle is smaller than the distances (r1, r1-1) and The distances r2 and r2-1 of the distant target vehicle are different from each other and the distance between the near target vehicle and the distant target vehicle varies depending on the difference between the angle? Will be wider than the distance target.

도 2는 종래 차량용 레이더에서의 표적거리에 따른 거리분포의 편차를 나타낸 도면이다. 2 is a view showing a deviation of a distance distribution according to a target distance in a conventional vehicular radar.

도 2에 도시된 바와 같이, 근거리와 원거리의 표적 차량에 있어서, 근거리 표적 차량은 원거리 표적 차량에 비해서 상대적으로 중앙 직선거리와 모서리 대각선 거리의 사이각이 커서 단일 표적의 거리분포가 넓게 나타나게 되는데, 거리분포가 넓다는 것은 레인지 데이터(Range Data) 또는 레지스터(Register)에서 여러 셀의 표적에 해당되는 신호 크기가 나타나는 것을 의미한다.As shown in FIG. 2, in a target vehicle at a short distance and at a long distance, the distance between the center straight line distance and the corner diagonal distance is relatively large compared to the distance target vehicle, The wide distance distribution means that the signal size corresponding to the target of several cells appears in the range data or register.

이와 같이, 종래 CFAR 검파 방식은 표적을 검파하기 위한 셀의 개수가 제한적이기 때문에, 근거리와 같이 여러 개의 셀에 표적신호 분포를 갖는 경우 표적 거리뿐만 아니라 주변 거리의 신호가 커져서 표적을 탐지하지 못할 가능성이 높고, 여러 셀에 표적신호 분포를 갖게 되면 비교 대상의 임계값이 높아져서 표적 신호가 잡음화되는 현상이 나타난다는 문제점이 발생된다. As described above, since the number of cells for detecting a target is limited in the conventional CFAR detection method, if the target signal distribution is distributed to a plurality of cells as in the case of close proximity, not only the target distance but also the possibility of the detection of the target Is high and a target signal distribution is provided to a plurality of cells, the threshold value of the comparison object becomes high, and the problem that the target signal becomes a noise becomes a problem.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위해 이루어진 것으로서, 레이더를 이용한 CFAR 검파에 있어서 근거리 표적이 여러 셀에 할당되는 것을 이용하여 테스트 셀의 크기를 증가시켜 평균화하고, 주변 거리의 셀 범위를 테스트 셀과 이격시켜서 근거리에서 넓은 분포를 갖는 표적에 대한 오탐지 확률을 감소시키는 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for detecting a CFAR using a radar, The present invention provides a method for increasing the detection probability of a radar signal by reducing the probability of false detection of a target having a wide distribution at a short distance.

본 발명의 일측면에 따른 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법은, 레이더 신호의 레인지 데이터(Range Data)가 입력되면, 레지스터가 거리를 인덱스로 하여 셀 데이터 형태로 데이터 위치를 정렬하는 제1단계, 슬라이딩 윈도우(Sliding Window)가 상기 레지스터를 스캔하여 적어도 하나 이상의 테스트셀(Test Cell)을 지정하고, 적어도 하나 이상의 참조셀(Reference Cell)을 지정하는 제2단계, 비교기가 상기 테스트셀과 상기 참조셀의 데이터 값을 각각 비교하는 제3단계 및, 상기 비교기의 비교 결과에 따라 상기 참조셀보다 큰 데이터 값의 테스트셀을 표적 데이터로 판정하고, 상기 참조셀보다 작은 데이터 값의 테스트셀을 잡음으로 처리하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for increasing a target detection probability of a radar signal, comprising: a first step of, when a range data of a radar signal is input, A second step in which a sliding window scans the register to designate at least one test cell and designate at least one reference cell, Comparing the data value of the reference cell with the data value of the reference cell, comparing the data value of the reference cell with the data value of the reference cell, and comparing the data value of the reference cell with the data value of the reference cell, And a fourth step of performing the second step.

상기 제2단계는, 테스트셀 평균화기가 적어도 하나 이상의 상기 테스트셀을 평균화 처리하는 단계 및, 참조셀 평균화기가 적어도 하나 이상의 상기 참조셀을 평균화 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The second step includes averaging the at least one test cell by the test cell averager and averaging the at least one reference cell by the reference cell averager.

상기 제2단계는, 상기 슬라이딩 윈도우가 적어도 하나 이상의 상기 테스트셀 이전 셀 범위의 셀 데이터를 제1참조셀로 지정하고, 적어도 하나 이상의 상기 테스트셀 이후 셀 범위의 셀 데이터를 제2참조셀로 지정하고, 제1 및 제2참조셀 평균화기가 각기 담당하는 상기 제1참조셀 및 제2참조셀을 각각 평균화 처리하는 단계, 감산기가 상기 제1참조셀과 제2참조셀을 감산하여 상기 적어도 하나 이상의 테스트셀 개수와 동일화 처리하는 단계 및, 상기 동일화 처리된 참조셀에 스케일 상수를 적용하여 승산 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Wherein the sliding window designates the cell data of at least one of the cell ranges before the at least one test cell as the first reference cell and designates the cell data of the cell range after at least one of the test cells as the second reference cell Averaging each of the first reference cell and the second reference cell which are respectively handled by the first and second reference cell averaging units, a subtractor subtracting the first reference cell and the second reference cell from each other, And a step of performing a multiplication process by applying a scale constant to the reference cell subjected to the equalization process.

상기 제2단계에서, 상기 슬라이딩 윈도우는 상기 테스트셀의 개수를 "(거리분포 편차/거리 분해능)+1"에 의해 결정하는 것을 특징으로 한다. In the second step, the sliding window determines the number of test cells by "(distance distribution deviation / distance resolution) + 1 ".

상기 제2단계에서, 상기 거리 분해능은 "레이더 신호의 광속/2*주파수 대역폭"에 의해 정의되는 것을 특징으로 한다.
In the second step, the distance resolution is defined by "luminous flux / 2 * frequency bandwidth of radar signal ".

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 레이더에서 근거리 표적이 여러 셀에 할당되는 것을 이용하여 테스트 셀의 크기를 증가시켜 평균화하고 주변거리의 셀 범위를 테스트 셀과 이격시켜 분포가 넓은 표적에 대한 오탐지 확률을 감소시킬 수 있도록 함으로써, 거리에 적응적인 CFAR의 적용을 통해 근거리 표적의 오경보 확률을 감소시켜서 레이더의 성능을 향상시킬 수 있고, CA-CFAR, OS-CFAR 뿐만 아니라 다른 형태의 CFAR에도 동일한 성능으로 적용할 수 있다.
According to the present invention as described above, the size of the test cell is increased by averaging the target cell in the radar, and the cell range of the surrounding cell is spaced apart from the test cell, By reducing the detection probability, it is possible to improve the radar performance by reducing the probability of false alarm of the near target by applying the distance-adaptive CFAR, and it is possible to improve the performance of the radar by using the CA- CFAR, OS- Performance can be applied.

도 1은 종래 차량용 레이더에서의 근거리 및 원거리의 표적 거리에 따른 조사 각도와 거리 분포 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 차량용 레이더에서의 표적거리에 따른 거리분포의 편차를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법이 적용되는 레이더 신호의 표적 탐지 장치에 대한 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법에서 거리분포 편차 및 표적 거리에 따라 테스트셀의 개수가 결정되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법에 대한 동작을 설명하는 플로우차트이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an irradiation angle and a distance distribution state according to a target distance at a short distance and a long distance in a conventional vehicle radar.
2 is a view showing a deviation of a distance distribution according to a target distance in a conventional vehicular radar.
3 is a diagram illustrating a configuration of a radar signal target detection apparatus to which a method for increasing a target detection probability of a radar signal according to an embodiment of the present invention is applied.
4 is a diagram illustrating a state in which the number of test cells is determined according to a distance distribution deviation and a target distance in a method of increasing the detection probability of a radar signal according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an operation of a method for increasing a target detection probability of a radar signal according to an embodiment of the present invention.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법이 적용되는 레이더 신호의 표적 탐지 장치에 대한 구성을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of a radar signal target detection apparatus to which a method for increasing a target detection probability of a radar signal according to an embodiment of the present invention is applied.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법이 적용되는 레이더 신호의 표적 탐지 장치는, 레인지 데이터 수신부(10), 레지스터(20), 슬라이딩 윈도우(Sliding Window)(30), 테스트셀 평균화기(40), 제1 및 제2참조셀 평균화기(42, 44), 감산기(50), 승산기(60), 스케일 상수 발생기(70), 비교기(80), 표적 레지스터(90)를 포함한다. 3, the radar signal target detection apparatus to which the method of increasing the target detection probability of a radar signal according to the present invention is applied includes a range data receiving unit 10, a register 20, a sliding window A test cell averager 40, first and second reference cell averagers 42 and 44, a subtractor 50, a multiplier 60, a scale constant generator 70, a comparator 80, (90).

상기 레지스터(20)는 레인지 데이터 수신부(10)를 통해 입력되는 레인지 데이터를 거리에 따라 부여되는 인덱스 별로 일시 저장하여 각각 셀 데이터로서 위치시킨다. The register 20 temporarily stores the range data inputted through the range data receiving unit 10 for each index given according to the distance, and positions the range data as cell data.

상기 슬라이딩 윈도우(30)는 상기 레지스터(20)의 슬라이딩 윈도우 스캔을 통해서, 각 인덱스에 따라 구분되는 다수개의 셀 데이터 중에서 복수개의 셀 데이터를 테스트 셀(Test Cell)(t0∼tn)로 지정함에 의해 테스트 셀의 개수를 결정하고, 상기 테스트 셀(t0∼tn)의 이전 셀 범위의 데이터를 복수개의 제1참조셀(Reference Cell)(v0∼vn)로서 지정하여 제1참조셀 개수를 결정하며, 상기 테스트 셀(t0∼tn)의 이후 셀 범위의 데이터를 복수개의 제2참조셀(w0∼wn)로서 지정하여 제2참조셀 개수를 결정한다. The sliding window 30 designates a plurality of cell data among a plurality of cell data classified according to each index as a test cell t0 to tn through a sliding window scan of the register 20 Determines the number of test cells, determines the number of first reference cells by designating data of a previous cell range of the test cells t0 to tn as a plurality of first reference cells (v0 to vn) The data of the cell range subsequent to the test cells t0 to tn is designated as a plurality of second reference cells w0 to wn to determine the number of second reference cells.

상기 테스트셀 평균화기(40)는 상기 슬라이딩 윈도우(30)의 슬라이딩 윈도우 스캔을 통해 개수가 결정된 테스트셀(t0∼tn)의 데이터를 평균화한다. The test cell averager 40 averages data of test cells t0 to tn whose number is determined through a sliding window scan of the sliding window 30.

상기 제1참조셀 평균화기(42)는 상기 슬라이딩 윈도우(30)의 슬라이딩 윈도우 스캔을 통해 개수가 결정된 제1참조셀(v0∼vn)의 데이터를 평균화하게 되고, 상기 제2참조셀 평균화기(44)는 상기 슬라이딩 윈도우(30)의 슬라이딩 윈도우 스캔을 통해 개수가 결정된 제2참조셀(w0∼wn)의 데이터를 평균화한다. The first reference cell averager 42 averages the data of the first reference cells v0 to vn whose number is determined through the sliding window scanning of the sliding window 30 and the second reference cell averager 42 44 average the data of the second reference cells w0 to wwn whose number is determined through the sliding window scanning of the sliding window 30. [

상기 감산기(50)는 상기 제1참조셀 평균화기(42)를 통해 평균화된 제1참조셀(v0∼vn) 데이터와, 상기 제2참조셀 평균화기(44)를 통해 평균화된 제2참조셀(w0∼wn) 데이터를 각각 감산 처리하여 참조셀의 개수를 상기 테스트셀의 개수에 대하여 동일화한다. The subtracter 50 subtracts the first reference cells v0 to vn data averaged through the first reference cell averager 42 and the second reference cells v0 to vn that are averaged through the second reference cell averager 44, (w0 to wwn) data are subtracted from each other to equalize the number of reference cells to the number of test cells.

상기 승산기(60)는 상기 감산기(50)를 통해서 동일화 처리된 참조셀 데이터를 상기 스케일 상수 발생기(70)에서 발생되는 스케일 상수와 승산하여 출력한다. The multiplier 60 multiplies the reference cell data, which have been subjected to the equalization processing, through the subtracter 50, with a scale constant generated by the scale constant generator 70, and outputs the result.

여기서, 상기 스케일 상수 발생기(70)에서 발생되는 스케일 상수는 미리 설정된 표적 오탐지에 의한 오경보율에 의해서 결정된다. Here, the scale constant generated by the scale constant generator 70 is determined by the false alarm rate due to the preset target false detection.

상기 비교기(80)는 상기 테스트셀 평균화기(40)를 통해 평균화된 복수개의 테스트셀(t0∼tn)을 상기 승산기(60)를 통해 승산 처리되어 출력되는 참조셀과 각각 비교하여 표적 유무의 판정 결과에 따른 셀 데이터를 출력한다. The comparator 80 compares the plurality of test cells t0 to tn averaged through the test cell averager 40 with the reference cells multiplied through the multiplier 60 and output And outputs the cell data according to the result.

상기 표적 레지스터(90)는 상기 비교기(80)의 비교 동작을 통해서 표적으로 판정된 셀 데이터를 입력받아 저장한다. The target register 90 receives and stores cell data determined as a target through the comparison operation of the comparator 80. [

여기서, 상기 슬라이딩 윈도우(30)는 테스트 셀의 개수를 거리에 따라 결정하는 방식으로 적용하게 되는데, 테스트셀의 개수를 결정하기 위해서는 레이더의 거리 분해능과 표적의 크기를 정해야 한다. Here, the sliding window 30 is adapted to determine the number of test cells according to the distance. In order to determine the number of test cells, the distance resolution of the radar and the size of the target must be determined.

레이더의 거리 분해능은 "δR=c/(2*Δf)"로 정의되는데, 여기서 "c"는 광속으로서 "c=3x10^8m/s"로 정의하고, "Δf"는 주파수 대역폭을 나타내는데 "Δf"가 200 MHz와 500 MHz인 경우에 거리 분해능인 "δR"은 각각 0.75 m와 0.3 m가 된다. The distance resolution of the radar is defined as "δR = c / (2 * Δf)" where "c" is defined as c = 3 × 10 ^ 8m / s as the speed of light and "Δf" "Is 200 MHz and 500 MHz, the distance resolution" 隆 R "is 0.75 m and 0.3 m, respectively.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법에서 거리분포 편차 및 표적 거리에 따라 테스트셀의 개수가 결정되는 상태를 나타낸 도면이다. 4 is a diagram illustrating a state in which the number of test cells is determined according to a distance distribution deviation and a target distance in a method of increasing the detection probability of a radar signal according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 표적 차량의 폭이 3 m인 것으로 간주한 경우에, 거리분포 편차는 거리 1 m에서 0.8 m로 시작하여 거리가 증가할수록 감소하게 되고, 테스트셀의 개수는 거리의 증가에 반비례하여 감소하게 된다. As shown in Fig. 4, when the width of the target vehicle is regarded as 3 m, the distance distribution deviation starts from 0.8 m at a distance of 1 m, decreases as the distance increases, Which is inversely proportional to the increase.

한편, 상기 테스트셀의 개수는 "(거리분포 편차/거리 분해능)+1"에 의해 계산되어 결정할 수 있도록 하되 소수점 이하를 제외한 개수로서 결정되는데, 최소 테스트셀의 개수는 1개이고, 최대 개수는 거리 분해능과 표적, 그리고 거리에 따라 달라진다. On the other hand, the number of the test cells is determined by "(distance distribution deviation / distance resolution) +1" so that it can be determined, but the number excluding the decimal point is less than 1. The minimum number of test cells is 1, Resolution, target, and distance.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법에 대한 동작을 도 5의 플로우차트를 참조하여 상세히 설명한다. Next, the operation of the method for increasing the target detection probability of the radar signal according to the present invention will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법에 대한 동작을 설명하는 플로우차트이다. 5 is a flowchart illustrating an operation of a method for increasing a target detection probability of a radar signal according to an embodiment of the present invention.

먼저, 레이더로부터 거리 데이터가 레인지 데이터 수신부(10)를 통해 입력되면(S10), 상기 레인지 데이터 수신부(10)에 입력된 레인지 데이터를 레지스터(20)에 거리에 따라 결정되는 인덱스 별로 정렬하여 위치시킨다(S11).First, when the range data from the radar is inputted through the range data receiving unit 10 (S10), the range data inputted to the range data receiving unit 10 are arranged in the register 20 according to the index determined according to the distance (S11).

그 상태에서, 슬라이딩 윈도우(30)에서는 상기 레지스터(20)의 슬라이딩 윈도우 스캔을 통해서 해당 레지스터(20)의 인덱스에 따라 표적 검출을 위한 테스트셀(t0∼tn)의 개수를 결정하고(S12), 테스트셀 평균화기(40)는 상기 복수개의 테스트셀(t0∼tn)을 평균화 처리한다(S13).In this state, the sliding window 30 determines the number of test cells t0 to tn for target detection according to the index of the register 20 through the sliding window scan of the register 20 (S12) The test cell averager 40 averages the plurality of test cells t0 to tn (S13).

이와 더불어, 상기 슬라이딩 윈도우(30)는 상기 레지스터(20)의 슬라이딩 윈도우 스캔을 통해서 해당 레지스터(20)의 인덱스에 따라 상기 테스트셀 이전 셀 범위의 데이터를 제1참조셀(v0∼vn)로 지정하여 제1참조셀의 개수를 결정함과 동시에, 상기 테스트셀 이후 셀 범위의 데이터를 제2참조셀(w0∼wn)로 지정하여 제2참조셀의 개수를 결정한다(S14).In addition, the sliding window 30 scans the sliding window of the register 20 to assign the data of the cell range before the test cell to the first reference cells v0 to vn according to the index of the register 20 The number of first reference cells is determined, and the number of second reference cells is determined by designating the data of the cell range after the test cell as the second reference cells w0 to wwn (S14).

또한, 제1 및 제2참조셀 평균화기(42, 44)는 상기 제1참조셀(v0∼vn) 데이터와, 상기 제2참조셀(w0∼wn) 데이터를 각각 평균화 처리하고(S15), 감산기(50)는 상기 제1 및 제2참조셀 평균화기(42, 44)로부터의 제1참조셀 및 제2참조셀을 감산 처리하여 상기 테스트셀(t0∼tn)의 개수와 동일화하는 처리를 수행한다(S16).The first and second reference cell averagers 42 and 44 average the data of the first reference cells v0 to vn and the data of the second reference cells w0 to wwn at step S15, The subtracter 50 performs a process of subtracting the first reference cell and the second reference cell from the first and second reference cell averagers 42 and 44 to equalize them to the number of the test cells t0 to tn (S16).

그 다음에, 승산기(60)는 상기 감산기(50)를 통해 동일화 처리된 참조셀을 스케일 상수 발생기(70)로부터의 스케일 상수와 승산하여 출력한다(S17).Next, the multiplier 60 multiplies the reference cell, which has been equalized through the subtractor 50, with a scale constant from the scale constant generator 70 and outputs the multiplied result (S17).

한편, 비교기(80)는 상기 S13 단계에서 평균화 처리된 복수개의 테스트셀을 상기 S17 단계에서 상기 승산기(60)를 통해 승산 처리된 참조셀과 각각 비교하게 된다(S18).Meanwhile, the comparator 80 compares the plurality of test cells averaged in step S13 with the reference cells multiplied by the multiplier 60 in step S17 (step S18).

그 상태에서, 상기 비교기(80)는 데이터의 비교 동작을 통해 상기 테스트셀이 참조셀보다 데이터 값이 큰지를 판단하게 되는데(S19), 상기 테스트셀이 참조셀보다 크다고 판단하게 되면, 표적 데이터로 판정 처리하여(S20) 표적 레지스터(90)에 상기 테스트셀 데이터를 표적 데이터로서 저장한다(S21).In this state, the comparator 80 determines whether the test cell has a data value larger than that of the reference cell (S19) by comparing the data. If the test cell is determined to be larger than the reference cell, (S20) and stores the test cell data in the target register 90 as target data (S21).

반면에, 상기 S19 단계의 판단 결과, 상기 테스트셀의 데이터 값이 참조셀보다 더 작은 값을 갖는다고 판단되면, 상기 테스트셀 데이터를 잡음으로 처리한다(S22).On the other hand, if it is determined in step S19 that the data value of the test cell has a smaller value than the reference cell, the test cell data is processed as noise (S22).

한편, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에서는 테스트셀의 개수를 거리에 따라 각각 다르게 적용하여 근거리에만 국한되지 않고 거리와 무관하게 균일한 탐지 성능을 확보할 수 있도록 하는 것도 얼마든지 가능하다. In the present invention as described above, it is also possible to apply a different number of test cells to different test cells so as to ensure uniform detection performance regardless of distance, not limited to the near range.

또한, 본 발명은 CA-CFAR, OS-CFAR 뿐만 아니라, 복합 기능을 갖거나 성능이 개선된 다양한 형태의 모든 CFAR에 적용이 가능하다. Further, the present invention is applicable not only to CA-CFAR and OS-CFAR but also to all types of CFARs having various functions or performance improvements.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

10:레인지 데이터 수신부 20:레지스터
30:슬라이딩 윈도우 40:테스트셀 평균화기
42, 44:참조셀 평균화기 50:감산기
60:승산기 70:스케일 상수 발생기
80:비교기 90:표적 레지스터 10: Range data receiving section 20: Register
30: sliding window 40: test cell averageizer
42, 44: reference cell averageizer 50: subtracter
60: multiplier 70: scale constant generator
80: comparator 90: target register

Claims (5)

레이더 신호의 레인지 데이터(Range Data)가 입력되면, 레지스터가 거리를 인덱스로 하여 셀 데이터 형태로 데이터 위치를 정렬하는 제1단계;
슬라이딩 윈도우(Sliding Window)가 상기 레지스터를 스캔하여 적어도 하나 이상의 테스트셀(Test Cell)을 지정하고, 적어도 하나 이상의 참조셀(Reference Cell)을 지정하는 제2단계;
비교기가 상기 테스트셀과 상기 참조셀의 데이터 값을 각각 비교하는 제3단계; 및
상기 비교기의 비교 결과에 따라 상기 참조셀보다 큰 데이터 값의 상기 테스트셀을 표적 데이터로 판정하고, 상기 참조셀보다 작은 데이터 값의 상기 테스트셀을 잡음으로 처리하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법.A first step of, when a range data of a radar signal is input, a register arranging a data position in a cell data format using a distance as an index;
A second step in which a sliding window scans the register to designate at least one test cell and at least one reference cell;
A third step of the comparator comparing data values of the test cell and the reference cell, respectively; And
And a fourth step of determining the test cell having a data value larger than the reference cell as target data according to the comparison result of the comparator and processing the test cell having a data value smaller than the reference cell as noise, A method for increasing the target detection probability of a radar signal. 제 1 항에 있어서,
상기 제2단계는, 테스트셀 평균화기가 적어도 하나 이상의 상기 테스트셀을 평균화 처리하는 단계 및,
참조셀 평균화기가 적어도 하나 이상의 상기 참조셀을 평균화 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법.The method according to claim 1,
Wherein the second step comprises: averaging the at least one test cell by a test cell averager,
Wherein the reference cell averaging process includes averaging at least one reference cell. 제 2 항에 있어서,
상기 제2단계는, 상기 슬라이딩 윈도우가 적어도 하나 이상의 상기 테스트셀 이전 셀 범위의 셀 데이터를 제1참조셀로 지정하고, 적어도 하나 이상의 상기 테스트셀 이후 셀 범위의 셀 데이터를 제2참조셀로 지정하고,
제1 및 제2참조셀 평균화기가 각기 담당하는 상기 제1참조셀 및 제2참조셀을 각각 평균화 처리하는 단계,
감산기가 상기 제1참조셀과 제2참조셀을 감산하여 상기 적어도 하나 이상의 테스트셀 개수와 동일화 처리하는 단계 및,
상기 동일화 처리된 참조셀에 스케일 상수를 적용하여 승산 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the sliding window designates the cell data of at least one of the cell ranges before the at least one test cell as the first reference cell and designates the cell data of the cell range after at least one of the test cells as the second reference cell and,
Averaging each of the first reference cell and the second reference cell, which are respectively handled by the first and second reference cell averaging units,
Subtracting the first reference cell and the second reference cell from the subtracter to equalize the number of the at least one test cell,
And applying a scale constant to the equalized reference cell to perform a multiplication process. 제 1 항에 있어서,
상기 제2단계에서, 상기 슬라이딩 윈도우는 상기 테스트셀의 개수를 "(거리분포 편차/거리 분해능)+1"에 의해 결정하는 것을 특징으로 하는 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법.The method according to claim 1,
Wherein in the second step, the sliding window determines the number of test cells by "(distance distribution deviation / distance resolution) +1". 제 4 항에 있어서,
상기 제2단계에서, 상기 거리 분해능은 "레이더 신호의 광속/2*주파수 대역폭"에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 레이더 신호의 표적 탐지 확률 증대 방법.5. The method of claim 4,
Wherein in the second step, the distance resolution is defined by "the speed of light / 2 * frequency bandwidth of the radar signal ".
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