KR20170136833A

KR20170136833A - Method for detecting signal for spectrum sensing

Info

Publication number: KR20170136833A
Application number: KR1020160068863A
Authority: KR
Inventors: 김창주; 김형중; 진은숙
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2016-06-02
Filing date: 2016-06-02
Publication date: 2017-12-12

Abstract

Disclosed is a signal detection method for spectrum sensing. According to the present invention, the signal detection method comprises: a step of calculating at least one frequency bin corresponding to a signal to be identified based on a continuous fast Fourier transform (FFT); a step of calculating channel power of the signal to be identified for every clock by adding all of the at least one frequency bin while moving in a diagonal direction on a time axis; a step of calculating a pulse duration, a pulse repetition cycle, and a pulse width corresponding to the signal to be identified based on a result of comparing the channel power with a preset signal detection critical value every time the channel power is calculated; and a step of identifying the signal to be identified based on the pulse duration, the pulse repetition cycle, and the pulse width. According to the present invention, it is possible to detect a wireless signal in a random form and a burst form based on fast Fourier transform which is continuously executed.

Description

[0001] METHOD FOR DETECTING SIGNAL FOR SPECTRUM SENSING [0002]

본 발명은 스펙트럼 센싱 기술을 위한 신호 탐지 기술에 관한 것으로, 특히 연속 고속 푸리에 변환(Continuous Running Fast Fourier Transform) 기반으로 펄스(Pulse) 형태의 레이다(Radar) 신호를 탐지할 수 있고, 고속 푸리에 변환을 이용한 방법보다 무선신호의 채널파워를 정확히 탐지할 수 있는 스펙트럼 센싱을 위한 신호 탐지 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a signal detection technique for a spectrum sensing technique, and more particularly to a signal detection technique for detecting a pulse signal of a radar signal based on a continuous running fast Fourier transform, And more particularly, to a signal detection method for spectral sensing that can accurately detect the channel power of a wireless signal.

스펙트럼 센싱(spectrum sensing)이란 임의의 주파수 공간에 사용자(user) 신호가 있는지 혹은 white space(spectrum hone)인지 여부를 판단하는 기술이다. 이를 사용하면 해당 주파수 자원 이용 효율을 개선할 수 있다. Spectrum sensing is a technique for determining whether there is a user signal in a certain frequency space or a white space (spectrum hone). This can improve the frequency resource utilization efficiency.

스펙트럼 식별(spectrum identification)은 스펙트럼 센싱에 덧붙여 신호의 변조 방식을 알아내는 기술이다. 이를 통해 임의의 주파수 대역 이용 현황을 좀 더 자세하게 파악할 수 있다. Spectrum identification is a technique for determining the modulation method of a signal in addition to spectrum sensing. This allows a more detailed understanding of the use of arbitrary frequency bands.

기존의 스펙트럼 센싱 기술은 레이다(radar) 신호와 같은 펄스(pulse) 형태의 신호의 탐지는 효율적이지 않아, 펄스 형태와 같은 랜덤한 RF 신호를 효율적으로 탐지할 수 잇는 방법이 필요하다.Conventional spectrum sensing techniques are not efficient in detecting pulse signals such as radar signals, and need a way to efficiently detect random RF signals such as pulses.

한국 공개 특허 제10-2014-0080721호, 2014년 7월 1일 공개(명칭: 스펙트럼 센싱 신호 검출 장치 및 방법)Korean Patent Publication No. 10-2014-0080721, published on July 1, 2014 (name: Spectrum sensing signal detecting apparatus and method)

본 발명의 목적은 연속적으로 실행되는 고속 푸리에 변환을 기반으로 랜덤(Random) 형태와 버스트(Burst) 형태의 무선신호를 탐지하는 것이다.It is an object of the present invention to detect a radio signal of a random form and a burst form based on a continuously executed fast Fourier transform.

또한, 본 발명의 연속적으로 실행되는 고속 푸리에 변환을 기반으로 무선신호의 펄스 폭이나 펄스 주기 등을 분석하여 레이다(Radar) 신호의 종류를 식별하는 것이다.In addition, the type of a radar signal is identified by analyzing a pulse width or a pulse period of a wireless signal based on successive fast Fourier transforms of the present invention.

또한, 본 발명의 목적은 일반적인 고속 푸리에 변환을 이용하여 채널 파워를 측정할 때보다 비교적 정확하게 무선신호의 채널 파워를 측정하는 것이다.It is also an object of the present invention to measure the channel power of a radio signal relatively accurately compared with the case of measuring the channel power using general fast Fourier transform.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스펙트럼 센싱을 위한 신호 탐지 방법은, 연속 고속 푸리에 변환(Continue Running FFT)을 기반으로 식별대상 신호에 상응하는 적어도 하나의 주파수 빈(bin)을 계산하는 단계; 시간 축에서 대각선 방향으로 진행하면서 상기 적어도 하나의 주파수 빈을 모두 더하여 매 클럭(clock)마다 상기 식별대상 신호의 채널 파워를 계산하는 단계; 상기 채널 파워가 계산될 때마다 상기 채널 파워와 기설정된 신호탐지 임계 값을 비교한 결과를 기반으로 상기 식별대상 신호에 상응하는 펄스 지속 시간, 펄스 반복 주기 및 펄스 폭을 산출하는 단계; 및 상기 펄스 지속 시간, 펄스 반복 주기 및 펄스 폭을 기반으로 상기 식별대상 신호를 식별하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a signal for spectrum sensing, the method comprising: calculating at least one frequency bin corresponding to an identification target signal based on a continuous fast Fourier transform (FFT) ; Calculating channel power of the identification target signal for each clock by adding all the at least one frequency bin while proceeding in a diagonal direction on a time axis; Calculating a pulse duration, a pulse repetition period, and a pulse width corresponding to the identification target signal based on a result of comparing the channel power and a predetermined signal detection threshold value each time the channel power is calculated; And identifying the identification target signal based on the pulse duration, the pulse repetition period, and the pulse width.

본 발명에 따르면, 연속적으로 실행되는 고속 푸리에 변환을 기반으로 랜덤(Random) 형태와 버스트(Burst) 형태의 무선신호를 탐지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to detect radio signals of a random type and a burst type based on a fast Fourier transform executed continuously.

또한, 본 발명은 연속적으로 실행되는 고속 푸리에 변환을 기반으로 무선신호의 펄스 폭이나 펄스 주기 등을 분석하여 레이다(Radar) 신호의 종류를 식별할 수 있다.In addition, the present invention can identify the type of a radar signal by analyzing the pulse width and the pulse period of the wireless signal based on the fast Fourier transform performed continuously.

또한, 본 발명은 일반적인 고속 푸리에 변환을 이용하여 채널 파워를 측정할 때보다 비교적 정확하게 무선신호의 채널 파워를 측정할 수 있다.In addition, the present invention can measure the channel power of the radio signal relatively accurately compared to the case of measuring the channel power using a general fast Fourier transform.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 신호 탐지 방법을 나타낸 동작흐름도이다.
도 2는 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 기반으로 채널 파워를 계산하는 방법의 일 예를 나타난 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 연속 고속 푸리에 변환(Continuous Running FFT)을 기반으로 연속적으로 채널 파워를 산출하는 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명에 따른 연속 고속 푸리에 변환을 이용한 채널 파워 계산 기능블록 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 펄스(Pulse) 형태의 일반적인 레이다(Radar) 신호의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 신호 탐지 방법 중 식별대상 신호를 식별하는 과정을 상세하게 나타낸 동작흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a signal detection method according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing an example of a method of calculating channel power based on Fast Fourier Transform.
3 to 4 are diagrams illustrating an example of a method of continuously calculating channel power based on a continuous fast Fourier transform (FFT) according to the present invention.
5 to 6 are views showing an example of a channel power calculation functional block structure using continuous fast Fourier transform according to the present invention.
7 is a diagram showing an example of a general radar signal in the form of a pulse.
8 is a flowchart illustrating an operation of identifying an identification target signal in a signal detection method according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 신호 탐지 방법을 나타낸 동작흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a signal detection method according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 탐지 방법은 연속 고속 푸리에 변환(Continue Running FFT)을 기반으로 식별대상 신호에 상응하는 적어도 하나의 주파수 빈(bin)을 검출한다(S110).Referring to FIG. 1, a signal detection method according to an embodiment of the present invention detects at least one frequency bin corresponding to an identification target signal based on a continuous fast Fourier transform (S110) .

이 때, 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)은 특정 신호에 대해 사전정보를 획득하지 않고도 수신되는 에너지의 양으로 채널의 상태를 판단할 수 있기 때문에 주파수 대역을 측정하여 채널의 이용 여부나 채널의 사용자를 식별하는 스펙트럼 센싱(Spectrum Sensing) 분야에서 활발하게 사용되고 있다. In this case, the Fast Fourier Transform can determine the state of a channel by the amount of received energy without acquiring advance information for a specific signal. Therefore, the frequency band is measured to determine whether the channel is used, (Spectrum Sensing). &Lt; / RTI >

이 때, 고속 푸리에 변환은 음성 등의 파형을 기본 주파수와 그 정 배수의 각 주파수로 분해하는 푸리에 변환을 고속으로 수행하는 것에 상응할 수 있다. 즉, 특정한 파형에 대해서 어떤 주파수 성분이 얼만큼 포함되어 있는지를 계산하는 방법이라고 할 수 있다. 예를 들어, 특정한 주기 함수형태의 신호는 사인(sin)함수나 코사인(cos)함수와 같은 주기적인 함수의 합으로 나타낼 수 있다. 또한, 이와 같은 사인 함수나 코사인 함수를 나타낼 때 시간 축을 기준으로 하는 것이 아니라 주파수가 기준이 되도록 나타냄으로써, 특정한 주기 함수형태의 신호를 구성하는 주파수의 성분과 각 주파수 성분의 세기를 한눈에 쉽게 파악할 수 있다. In this case, the fast Fourier transform can correspond to performing the Fourier transform at high speed to decompose the waveform of the voice or the like into angular frequencies of the fundamental frequency and its integral multiple. That is, it is a method of calculating how many frequency components are included in a specific waveform. For example, a signal in the form of a particular periodic function can be expressed as a sum of periodic functions such as a sine function or a cosine function. In addition, when the sine function or the cosine function is represented, not the time axis is used as a reference but the frequency is used as a reference, the component of the frequency constituting the signal of a specific periodic function type and the intensity of each frequency component can be easily grasped at a glance .

그러나 일반적인 고속 푸리에 변환으로는 레이다 신호와 펄스(pulse) 형태의 신호를 탐지하기 어려울 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 펄스 형태와 같은 랜덤(Random)한 RF 신호를 효율적으로 탐지하기 위해 연속적인 고속 푸리에 변환(Continuous Running FFT)을 이용할 수 있다.However, general fast Fourier transforms can be difficult to detect for both radar and pulse signals. Therefore, in the present invention, a continuous continuous running FFT can be used to efficiently detect a random RF signal such as a pulse shape.

이 때, 주파수 빈(bin)은 식별대상 신호를 분해하였을 때 검출되는 성분들, 즉 식별대상 신호를 구성하는 주파수 성분에 상응할 수 있다.At this time, the frequency bin may correspond to the components detected when the identification target signal is disassembled, that is, the frequency components constituting the identification target signal.

또한, 발명의 일실시예에 따른 신호 탐지 방법은 시간 축에서 대각선 방향으로 진행하면서 적어도 하나의 주파수 빈을 모두 더하여 매 클럭(clock)마다 식별대상 신호의 채널 파워를 계산한다(S120).In addition, the signal detection method according to an embodiment of the present invention adds all at least one frequency bin while proceeding in a diagonal direction on the time axis, and calculates a channel power of an identification target signal for each clock (S120).

이 때, 일반적인 고속 푸리에 변환을 이용하는 경우에는 시간 축에서 시간단위에 따라 한번씩만 채널 파워를 계산하기 때문에, 랜덤한 형태의 신호나 버스트(burst) 형태의 신호는 탐지가 어려울 수 있다. 하지만, 본 발명에 따른 신호 탐지 방법에서는 연속적인 고속 푸리에 변환을 기반으로 매 클럭마다 채널 파워를 계산함으로써 레이다(radar) 신호와 같이 랜덤한 형태의 신호도 탐지할 수 있다. In this case, when a general fast Fourier transform is used, the channel power is calculated only once according to the time unit in the time axis, so that detection of a random type signal or a burst type signal may be difficult. However, in the signal detection method according to the present invention, a random type signal such as a radar signal can be detected by calculating the channel power for each clock based on continuous fast Fourier transform.

이 때, 시간축을 기반으로 진행하면서 대각선에 위치한 모든 주파수 빈을 더하여 채널 파워를 계산할 수 있다. 즉, 식별대상 신호는 적어도 하나의 주파수 빈으로 구성되기 때문에, 식별대상 신호에 따른 채널의 상태를 확인하기 위해서는 적어도 하나의 주파수 빈의 파워 값을 합하여 채널 파워를 계산할 수 있다.At this time, the channel power can be calculated by adding all the frequency bins located on the diagonal line while proceeding based on the time axis. That is, since the identification target signal is composed of at least one frequency bin, the channel power can be calculated by summing the power values of at least one frequency bin to identify the state of the channel according to the identification target signal.

이 때, 연속적인 고속 푸리에 변환을 기반으로 매 클럭마다 채널 파워를 계산하기 때문에, 일반적인 고속 푸리에 변환을 이용하여 시간단위마다 채널 파워를 계산하는 방법보다 정확하게 채널 파워를 측정할 수 있다.In this case, since the channel power is calculated for each clock based on the continuous fast Fourier transform, the channel power can be measured more accurately than the method of calculating the channel power per time unit using the general fast Fourier transform.

또한, 발명의 일실시예에 따른 신호 탐지 방법은 채널 파워가 계산될 때마다 채널 파워와 기설정된 신호탐지 임계 값을 비교한 결과를 기반으로 식별대상 신호에 상응하는 펄스 폭과 펄스 반복 주기를 산출한다(S130).The signal detection method according to an embodiment of the present invention calculates a pulse width and a pulse repetition period corresponding to an identification target signal based on a result of comparing a channel power and a predetermined signal detection threshold value each time channel power is calculated (S130).

예를 들어, 레이다(radar) 신호를 탐지하기 위한 레이다 신호 임계 값을 설정하고, 연속적으로 계산되는 채널 파워를 레이다 신호 임계 값과 비교하여 레이다 신호의 존재 여부 또는 종류를 판단할 수 있다.For example, a radar signal threshold value for detecting a radar signal may be set, and the channel power that is calculated continuously may be compared with a radar signal threshold value to determine the presence or the type of the radar signal.

또한, 발명의 일실시예에 따른 신호 탐지 방법은 펄스 폭과 펄스 반복 주기를 기반으로 식별대상 신호를 식별한다(S140).In addition, the signal detection method according to an embodiment of the present invention identifies an identification target signal based on a pulse width and a pulse repetition period (S140).

이 때, 펄스(pulse) 형태의 신호는, 펄스 신호의 특성인 펄스 폭, 펄스 반복 주기 또는 펄스 지속 시간 등을 통해 유추할 수 있다. 따라서, 단계(S110) 내지 단계(S130)의 과정을 통해 획득한 특징을 이용하여 식별대상 신호를 식별할 수 있다.At this time, the signal of the pulse type can be inferred through the characteristics of the pulse signal such as the pulse width, the pulse repetition period, or the pulse duration. Therefore, it is possible to identify the identification target signal using the characteristic acquired through the process from step S110 to step S130.

또한, 이와 같이 식별대상 신호가 무엇인지를 비교적 정확하게 파악함으로써 채널 상태 또한 정확히 파악하여 스펙트럼 센싱의 기능이 향상될 수도 있다.Also, by accurately grasping what the identification target signal is, it is possible to grasp the channel state accurately and improve the function of the spectrum sensing.

이와 같은 신호 탐지 방법을 이용함으로써 연속적으로 실행되는 고속 푸리에 변환을 기반으로 랜덤(Random) 형태와 버스트(Burst) 형태의 무선신호를 탐지하는 것이 가능할 수 있다.By using such a signal detection method, it is possible to detect a radio signal of a random type and a burst type based on a continuous fast Fourier transform.

또한, 연속적으로 실행되는 고속 푸리에 변환을 기반으로 무선신호의 펄스 폭이나 펄스 주기 등을 분석하여 레이다(Radar)신호의 종류를 식별할 수도 있다.Also, it is possible to identify the type of the radar signal by analyzing the pulse width and the pulse period of the wireless signal based on the continuously executed fast Fourier transform.

또한, 일반적인 고속 푸리에 변환을 이용하여 채널 파워를 측정할 때보다 비교적 정확하게 무선신호의 채널 파워를 측정할 수 있다. Also, it is possible to measure the channel power of the radio signal relatively accurately compared to the case of measuring the channel power using a general fast Fourier transform.

도 2는 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 기반으로 채널 파워를 계산하는 방법의 일 예를 나타난 도면이다.2 is a diagram showing an example of a method of calculating channel power based on Fast Fourier Transform.

도 2를 참조하면, 고속 푸리에 변환의 크기가 4에 상응하는 경우에 일반적인 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 이용하여 채널 파워를 계산하는 방법의 개념을 알 수 있다. Referring to FIG. 2, a concept of a method of calculating a channel power using an ordinary Fast Fourier Transform when the size of the fast Fourier transform corresponds to 4 can be seen.

이 때, 일반적인 고속 푸리에 변환(FFT)은 N개의 주파수 빈(bin), 즉 N개의 파워 값을 모두 더해서 채널 파워를 계산할 수 있다. In this case, a general fast Fourier transform (FFT) can calculate the channel power by adding all N frequency bin values, i.e., N power values.

이 때, 일반적인 고속 푸리에 변환 기반의 채널 파워는 도 2에 도시된 것과 같이 시간 단위(230) 별로 계산될 수 있다. 즉, 시간 축(220)에서 시간 단위(230)만큼의 주기마다 해당 클럭(clock)에 사용된 주파수 빈(bin)을 모두 더하여 각각 채널 파워(241, 242, 243, 244)를 계산할 수 있다. In this case, a general fast Fourier transform-based channel power can be calculated for each time unit 230 as shown in FIG. That is, it is possible to calculate the channel powers 241, 242, 243 and 244 by adding all of the frequency bins used for the corresponding clocks on the time axis 220 every cycle of the time unit 230.

도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 연속 고속 푸리에 변환(Continuous Running FFT)을 기반으로 연속적으로 채널 파워를 산출하는 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.3 to 4 are diagrams illustrating an example of a method of continuously calculating channel power based on a continuous fast Fourier transform (FFT) according to the present invention.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 연속 고속 푸리에 변환을 이용하여 채널 파워를 계산하는 방법은 일반적인 고속 푸리에 변환을 이용하는 방식과는 다르게 시간 축 측면에서 도 4와 같이 대각선 방향(410)으로 진행하면서 N 개의 주파수 빈을 모두 더해서 채널 파워(421~ 424)를 구할 수 있다.3 to 4, the method of calculating the channel power using the continuous fast Fourier transform according to the present invention differs from the conventional method using the fast Fourier transform, The channel powers 421 to 424 can be obtained by adding all of the N frequency bins.

즉, N개의 주파수 빈을 모두 더해서 구하는 것은 일반적인 고속 푸리에 변환 방식에서의 채널 파워를 구하는 방식과 동일하지만, 연속 고속 푸리에 변환 방식을 기반으로 채널 파워를 구하는 방식은 주파수 빈 값을 시간 축에서 진행하면서 연속적으로 채널 파워를 계산할 수 있다.That is, the method of obtaining the channel power by adding all N frequency bins is the same as the method of obtaining the channel power in the general fast Fourier transform method. However, in the method of obtaining the channel power based on the continuous fast Fourier transform method, The channel power can be calculated continuously.

도 5 내지 도 6은 본 발명에 따른 연속 고속 푸리에 변환을 이용한 채널 파워 계산 기능블록 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.5 to 6 are views showing an example of a channel power calculation functional block structure using continuous fast Fourier transform according to the present invention.

도 5 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 연속 고속 푸리에 변환을 이용한 채널 파워를 계산하기 위한 기능블록의 구조는 시간 축을 기준으로 하여 대각선 방향으로 진행하면서 각각의 빈 파워(Bin Power), 즉 주파수 빈을 더해가는 형태일 수 있다.5 to 6, a structure of a functional block for calculating channel power using a continuous fast Fourier transform according to the present invention is shown in FIG. It can be in the form of adding a frequency bin.

예를 들어, 계산 기능블록의 가장 상위에 해당하는 첫 번째 단에서 주파수 빈에 상응하는 B.P(Bin Power)를 계산하여 계산 기능블록의 두 번째 단으로 이동시킬 수 있다. For example, the first bin corresponding to the frequency bin may be calculated and moved to the second end of the calculation function block at the top of the calculation function block.

이 후, 계산 기능블록의 두 번째 단에서 또 다시 B.P(Bin Power)를 계산하고, 첫 번째 단에서 내려온 B.P(Bin Power)와 합하여 세 번째 단으로 이동시킬 수 있다.After that, we can calculate B.P (Bin Power) again in the second stage of the calculation function block, and move it to the third stage by adding it to B.P (Bin Power) from the first stage.

이와 같은 방식으로 식별대상 신호에 상응하는 모든 주파수 빈을 더한 결과를 채널 파워로 계산할 수 있다.In this manner, the result of adding all the frequency bins corresponding to the identification target signal can be calculated as the channel power.

기존의 일반 고속 푸리에 변환(FFT) 기반의 채널 파워는 N-FFT 시간단위 별로 계산할 수 있었다. 그러나, 본 발명에 따른 연속적인 고속 푸리에 변환(Continuous Running FFT)방식을 기반으로 주파수 빈 값을 시간 축에서 진행하면서 연속적으로 채널 파워를 계산함으로써, 랜덤(random)한 형태의 신호와 버스트(burst) 형태의 신호도 탐지가 가능할 수 있다.The channel power based on the conventional general fast Fourier transform (FFT) can be calculated by N-FFT time unit. However, by continuously calculating the channel power while continuing the frequency bin on the time axis based on the continuous running FFT scheme according to the present invention, a random signal and a burst can be obtained. It is also possible to detect signals of the form.

또한, 일반적인 고속 푸리에 변환(FFT) 기반의 채널 파워는 N-FFT 시간단위 별로 1회의 값만을 계산하지만, 본 발명에 따른 연속적인 고속 푸리에 변환(Continuous Running FFT) 기반에서는 N 회의 값을 계산하므로 채널 파워 계산의 정확도가 향상될 수 있다.In addition, the channel power based on the general fast Fourier transform (FFT) computes only one time per N-FFT time unit. However, based on the continuous running FFT according to the present invention, The accuracy of the power calculation can be improved.

도 7은 펄스(Pulse) 형태의 일반적인 레이다(Radar) 신호의 일 예를 나타낸 도면이다. 7 is a diagram showing an example of a general radar signal in the form of a pulse.

도 7을 참조하면, 펄스 형태의 일반적인 레이다 신호를 시간 축을 기준으로 나타낸 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7, it can be confirmed that a general radar signal in a pulse form is expressed based on a time axis.

이 때, 펄스 형태의 신호 방식은 미리 정해진 길이로 전송되며, 신호의 신뢰성을 높이기 위하여 신호의 처음과 마지막 사이에 여분을 주어 이 기간 사이의 각종 신호는 인정하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 7에서 펄스가 존재하지 않는 오프 타임(OFF TIME)에 해당하는 기간이 신호가 인정되지 않는 여분의 기간에 상응할 수 있다.At this time, the pulse type signaling method is transmitted in a predetermined length, and extra signals are given between the beginning and the end of the signal in order to increase the reliability of the signal, so that various signals between these periods may not be acknowledged. For example, in FIG. 7, a period corresponding to an OFF TIME in which pulses do not exist may correspond to an extra period in which no signal is recognized.

이 때, 레이다 신호도 펄스 형태의 신호 방식으로, 도 7과 같이 N 개의 펄스로 이루어져 있으며 각각의 펄스에 상응하는 펄스 지속시간과 펄스 반복 주기가 존재할 수 있다.At this time, the radar signal is also a pulse-shaped signal system, and consists of N pulses as shown in FIG. 7, and there can be a pulse duration and a pulse repetition period corresponding to each pulse.

이 때, 펄스 지속시간과 펄스 반복 주기는 펄스 신호의 종류를 식별하기 위한 펄스 신호의 특성에 상응할 수 있다.At this time, the pulse duration and the pulse repetition period may correspond to the characteristics of the pulse signal for identifying the type of the pulse signal.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 신호 탐지 방법 중 식별대상 신호를 식별하는 과정을 상세하게 나타낸 동작흐름도이다.8 is a flowchart illustrating an operation of identifying an identification target signal in a signal detection method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 탐지 방법 중 식별대상 신호를 식별하는 과정은 먼저 식별대상 신호에 상응하는 적어도 하나의 주파수 빈(bin)을 계산할 수 있다(S810).Referring to FIG. 8, in the process of identifying an identification target signal in the signal detection method according to an embodiment of the present invention, at least one frequency bin corresponding to an identification target signal may be calculated (S810).

이 때, 연속적인 고속 푸리에 변환(Continuous Running FFT)을 이용하여 식별대상 신호에서 적어도 하나의 주파수 빈을 검출할 수 있다.At this time, it is possible to detect at least one frequency bin in the identification target signal by using a continuous Fast Fourier Transform (Continuous Running FFT).

이 후, 현재 클럭(clock)에 해당하는 채널 파워를 계산할 수 있다(S820).Thereafter, the channel power corresponding to the current clock can be calculated (S820).

이 후, 계산된 채널 파워가 기설정된 신호 탐지 임계 값 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S825).Thereafter, it may be determined whether the calculated channel power is equal to or greater than a predetermined signal detection threshold value (S825).

이 때, 매 클럭마다 채널 파워를 계산한 뒤 클럭을 카운트함으로써 시간축을 기반으로 하여 순서대로 채널 파워를 계산할 수 있다. In this case, the channel power can be calculated in order based on the time axis by counting the clock after calculating the channel power every clock.

이 때, 기설정된 신호탐지 임계 값은 식별대상 신호에서 탐지하고자 하는 신호에 대한 임계 값에 상응할 수 있다. 예를 들어, 레이다(radar) 신호를 탐지하기 위해, 레이다 신호에 상응하는 임계 값(THr_radar)를 설정하여 채널 파워와 비교할 수도 있다.At this time, the predetermined signal detection threshold value may correspond to a threshold value for a signal to be detected in the identification target signal. For example, in order to detect a radar signal, a threshold THr_radar corresponding to the radar signal may be set and compared with the channel power.

단계(S825)의 판단결과 계산된 채널 파워가 기설정된 신호탐지 임계 값 이상이면, 펄스 지속 시간을 업데이트하고 클럭을 카운트할 수 있다(S830).If it is determined in step S825 that the calculated channel power is equal to or greater than the predetermined signal detection threshold, the pulse duration may be updated and the clock may be counted (S830).

예를 들어, 탐지하려는 신호의 파워보다 채널파워의 크기가 큰 경우, 채널 파워를 탐지하려는 신호의 파워와 맞추기 위해 펄스 지속 시간을 늘려서 앞으로 계산될 채널 파워가 감소하도록 조절할 수 있다. 즉, 동일한 크기의 데이터를 전달하기 위한 펄스 신호에 대해서, 그 지속 시간을 줄이면 보다 짧은 시간 동안 높은 파워로 데이터를 전송하고, 그 지속 시간을 늘리면 보다 긴 시간 동안 낮은 파워로 데이터 전송을 수행할 수 있다.For example, if the magnitude of the channel power is greater than the power of the signal to be detected, the pulse duration may be increased to match the power of the signal to be detected so that the channel power to be calculated is reduced. That is, for a pulse signal for transmitting the same size of data, if the duration of the pulse signal is reduced, the data can be transmitted at a higher power for a shorter time, and the data can be transmitted at a lower power for a longer time have.

이 후, 다시 단계(S820)으로 돌아가서 카운트된 현재 클럭에 해당하는 채널 파워를 계산할 수 있다.Thereafter, the flow returns to step S820 to calculate the channel power corresponding to the counted current clock.

또한, 단계(S825)의 판단결과 계산된 채널 파워가 기설정된 신호탐지 임계 값 이상이 아니면, 이전 클럭의 채널 파워가 기설정된 신호탐지 임계 값 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S835).If it is determined in step S825 that the calculated channel power is not equal to or greater than the preset signal detection threshold, it may be determined whether the channel power of the previous clock is equal to or greater than a predetermined signal detection threshold in step S835.

단계(S835)의 판단결과 이전의 채널 파워가 기설정된 신호탐지 임계 값 이상이 아니면, 클럭을 카운트하고(S84), 다시 단계(S820)을 수행할 수 있다.If it is determined in step S835 that the previous channel power is not equal to or greater than the predetermined signal detection threshold value, the clock is counted (S84), and the step S820 may be performed again.

또한, 단계(S835)의 판단결과 이전의 채널 파워가 기설정된 신호탐지 임계 값 이상이면, 무선신호에 상응하는 펄스 폭(Pulse Width)을 계산하고, 현재 클럭과 펄스 지속 시간을 기반으로 무선신호에 상응하는 펄스 반복 주기(Pulse Repetition Time)를 계산할 수 있다(S850).If it is determined in step S835 that the previous channel power is greater than or equal to the predetermined signal detection threshold value, a pulse width corresponding to the radio signal is calculated, A corresponding pulse repetition time can be calculated (S850).

즉, 현재 채널파워는 기설정된 신호탐지 임계 값보다 작고 이전 채널파워는 기설정된 신호탐지 임계 값 이상이라면, 조정된 채널 파워가 기설정된 신호탐지 임계 값과 근사한 것으로 판단하고 펄스 폭을 계산할 수 있다. That is, if the current channel power is smaller than the predetermined signal detection threshold value and the previous channel power is greater than the predetermined signal detection threshold value, it is determined that the adjusted channel power is close to the predetermined signal detection threshold value and the pulse width can be calculated.

이 때, 펄스 폭은 식별대상 신호를 식별하기 위한 펄스 신호의 특성에 상응할 수 있다.At this time, the pulse width may correspond to the characteristic of the pulse signal for identifying the identification target signal.

이 때, 펄스 반복 주기도 펄스 폭과 마찬가지로 식별대상 신호를 식별하기 위한 펄스 신호의 특성에 상응할 수 있다.At this time, the pulse repetition period may correspond to the characteristic of the pulse signal for identifying the identification object signal like the pulse width.

이 후, 펄스 반복 주기 및 펄스 폭을 기반으로 식별대상 신호의 종류를 식별할 수 있다(S860).Thereafter, the type of the identification target signal can be identified based on the pulse repetition period and the pulse width (S860).

이후 식별대상 신호를 리셋하여(S870), 다음 식별대상 신호를 식별하기 위한 단계를 수행할 수 있다.Thereafter, the identification target signal is reset (S870), and a step for identifying the next identification target signal can be performed.

이와 같은 과정을 기반으로 채널 상에서 무선신호의 존재여부를 탐지할 수 있다.Based on this process, the presence of a radio signal on the channel can be detected.

또한, 고속 푸리에 변환을 이용한 기술과 비교하였을 때, 랜덤(Random) 형태와 버스트(Burst) 형태의 무선신호도 탐지하는 것이 가능할 수 있다.Also, when compared with a technique using Fast Fourier Transform, it is possible to detect radio signals of a random type and a burst type.

또한, 본 발명에서는 연속적인 고속 푸리에 변환을 기반으로 레이다(radar) 신호의 존재 여부와 함께 레이다(radar) 신호의 종류를 식별하는 것이 가능할 수 있다.Also, in the present invention, it is possible to identify the type of a radar signal together with the existence of a radar signal based on continuous fast Fourier transform.

또한, 본 발명은 고속 푸리에 변환을 이용한 기술과 비교하였을 때 무선신호의 채널 파워를 보다 정확히 탐지할 수 있다.In addition, the present invention can more accurately detect the channel power of a radio signal when compared with a technique using Fast Fourier Transform.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 스펙트럼 센싱을 위한 신호 탐지 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.As described above, the signal detection method for spectrum sensing according to the present invention is not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments can be applied to various embodiments All or a part of the above-described elements may be selectively combined.

210: 주파수 빈(bin) 220: 시간 축
230: 시간 단위 241~ 244, 421~ 424: 채널 파워
410: 대각선 방향210: frequency bin 220: time axis
230: time unit 241 to 244, 421 to 424: channel power
410: diagonal direction

Claims

Calculating at least one frequency bin corresponding to the identified signal based on a Continuous Running FFT;
Calculating channel power of the identification target signal for each clock by adding all the at least one frequency bin while proceeding in a diagonal direction on a time axis;
Calculating a pulse duration, a pulse repetition period, and a pulse width corresponding to the identification target signal based on a result of comparing the channel power and a predetermined signal detection threshold value each time the channel power is calculated; And
Identifying the identification target signal based on the pulse duration, the pulse repetition period, and the pulse width
And a signal detector for detecting the signal.