KR100248063B1

KR100248063B1 - Object detecting device

Info

Publication number: KR100248063B1
Application number: KR1019970076380A
Authority: KR
Inventors: 김용환
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 2000-03-15
Also published as: KR19990056385A

Abstract

본 발명은 레이더 시스템의 허상제거 표적탐지장치에 관한 것으로, 허상 제거 탐지장치는 전파를 발생하여 표적으로부터 반사되는 표적신호를 반복적으로 수신하여 병렬로 정렬하는 신호정렬부, 병렬로 정렬된 수신신호들을 분석하여, 표적신호가 나타나지 않거나 표적신호가 잘못나타난 수신신호를 병렬로 정렬된 수신신호들에서 제외하는 신호분석부, 신호분석부에서 제외하고 난 나머지 신호를 신호처리하는 신호처리부 및 신호처리부에서 처리된 신호를 이용하여 표적을 검출하는 표적정보검출부를 포함함을 특징으로 한다.The present invention relates to a virtual image removal target detection device of the radar system, the virtual image removal detection device generates a radio wave repeatedly receiving the target signal reflected from the target to align in parallel, parallel alignment of the received signals By analyzing, the signal analyzing unit excludes the received signal in which the target signal does not appear or the target signal is wrong from the received signals arranged in parallel, the signal processing unit and the signal processing unit which process the remaining signals except the signal analysis unit. And a target information detector for detecting a target using the received signal.

신호처리부는 이산 푸리에변환 또는 고속 푸리에변환을 사용함을 특징으로 한다.The signal processor is characterized by using a discrete Fourier transform or a fast Fourier transform.

본 발명에 의하면, 잘못된 표적정보의 탐지를 방지할 수 있고, 실제로 사용자가 원하는 표적정보만 탐지할 수 있으므로 잘못된 표적정보로 인한 다단 허상을 제거할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent the detection of the wrong target information, it is possible to actually detect only the target information desired by the user can remove the multi-stage virtual image due to the wrong target information.

Description

Virtual image removal target detection device

본 발명은 전파를 이용한 표적물체를 탐지하는 표적탐지장치에 관한 것으로, 특히 허상제거 표적탐지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a target detection device for detecting a target object using radio waves, and more particularly, to a virtual image removal target detection device.

일반적으로 레이더 시스템에서 표적정보를 축출하기 위해 도플러 신호처리를 통하여 표적정보를 축출하는 경우, 레이더 시스템에서 일정주기를 갖는 신호를 반복 송신하여 목표물에서 반사되어 돌아오는 신호를 수신하여 병렬 정렬한 후 상기 정렬된 수신신호를 DFT 또는 FFT와 같은 신호변환에 의해 수신신호를 주파수성분을 갖는 신호로 변환하고 상기 주파수신호를 이용하여 레이더 시스템의 특성에 적합한 신호를 검출한다.In general, in the case of extracting target information through Doppler signal processing in order to extract the target information from the radar system, the radar system repeatedly transmits a signal having a certain period, receives a signal reflected from the target, and aligns the parallel information. The received signal is converted into a signal having a frequency component by a signal conversion such as a DFT or FFT, and a signal suitable for the characteristics of the radar system is detected using the frequency signal.

도 1은 종래의 도플러 신호처리를 이용한 표적탐지장치를 도시한 구성도로서, 반복 수신된 신호를 병렬로 정렬하는 신호정렬부(110), 상기 정렬된 수신신호를 DFT 또는 FFT와 같은 신호변환에 의해 수신신호를 주파수성분을 갖는 신호로 변환하는 신호처리부(120) 및 상기 신호처리부(120)에서 처리된 신호를 이용하여 시스템의 특성에 적합한 신호를 검출하는 표적정보검출부(130)으로 이루어진다.1 is a block diagram showing a target detection apparatus using a conventional Doppler signal processing, a signal alignment unit 110 for aligning a repeatedly received signal in parallel, the received signal to a signal conversion such as DFT or FFT By the signal processing unit 120 to convert the received signal into a signal having a frequency component and the target information detection unit 130 for detecting a signal suitable for the characteristics of the system using the signal processed by the signal processing unit 120.

종래기술에 의한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Referring to the embodiment according to the prior art as follows.

송신주기가 10km이고 16포인트 FFT를 이용한 경우, 도 2a와 같이 수신신호가 정렬된다. 도 2a의 ①, ② 및 ③을 FFT한 결과가 도 2b내지 2d에 도시되는데, ①의 경우 잡음신호만 검출되고, ②의 경우 이동표적의 속도에 해당하는 주파수에서 신호가 검출되고, ③의 경우 고정된 표적이므로 주파수 영(zero)인 지역에서 강한 신호가 검출된다. 따라서 상기 신호를 이용하여 시스템의 특성에 적합한 신호를 검출하는 것이 표적정보 탐지이다.When the transmission period is 10km and 16-point FFT is used, the reception signal is aligned as shown in FIG. 2A. The results of FFT of ①, ② and ③ of Fig. 2A are shown in Figs. 2B to 2D, in which only the noise signal is detected in the case of ①, the signal is detected at the frequency corresponding to the speed of the moving target, and in case of ③. Since it is a fixed target, a strong signal is detected in areas where the frequency is zero. Therefore, it is target information detection to detect a signal suitable for the characteristics of the system using the signal.

만약 고정표적이 25km위치에 있을 경우, 도 3a와 같이 수신신호가 정렬된다. 상기 수신신호를 FFT한 결과중 도 3a의 ④,⑤번은 상기 도 2a의 ①,②번의 결과와 동일하나 ⑥번의 결과는 도 3b와 같이 변경되어있다.If the fixed target is at the 25 km position, the received signal is aligned as shown in FIG. 3A. Among the results of FFT of the received signal, ④ and ⑤ of FIG. 3A are the same as the results of ① and ② of FIG. 2A, but the result of ⑥ is changed as shown in FIG. 3B.

또한 보다 확장된 도플러 신호를 구하기 위해 송신신호의 주기가 12km와 10km인 경우로 고정표적이 35km에 있다면 강한 고정표적으로 부터의 수신신호는 도 4a와 같이 정렬된다. 상기 수신신호를 FFT한 결과중 도 4a의 ⑦,⑩번은 상기 도 2a의 ①,②번의 결과와 동일하나 ⑧,⑨번의 결과는 도 2a의 ①번보다 잡음수준이 매우크다. 그리고 ⑪번의 결과는 도 4b와 같이 변경되어있다.In addition, in order to obtain an extended Doppler signal, when the period of the transmission signal is 12km and 10km, and the fixed target is 35km, the received signals from the strong fixed target are aligned as shown in FIG. 4A. Among the results of the FFT of the received signal, ⑦ and VII of FIG. 4A are the same as the results of ① and ② of FIG. 2A, but the results of ⑧ and ⑨ have a much higher noise level than ① of FIG. 2A. And the result of the second time is changed as shown in FIG.

따라서 거리가 먼 표적을 기존 도플러 신호처리에 의한 탐지장치로 표적정보를 탐지할 경우 ⑥,⑧,⑨,⑪의 결과와 같이 도플러로 인해 표적정보 탐지가 잘못되거나 잘못된 표적정보(허상)를 탐지하게 된다.Therefore, if the target information is detected by a detection device using the existing Doppler signal processing, the target information is detected incorrectly or the wrong target information (image) is detected by Doppler, as the result of ⑥, ⑧, ⑨, ⑪ do.

본 발명의 목적은 미미한 표적신호를 탐지하기위해 다수의 반복된 신호를 송신하여 반사된 신호를 수신하여 이를 도플러 신호처리하여 표적의 정보를 탐지하는 방식에서 강한 표적신호 혹은 잡음등으로 인하여 원하지 않은 사물(클러터:clutter)이 표적(허상)으로 탐지되는 것을 방지하기 위해 도플러 신호처리이전에 수신신호를 상호비교하여 특이신호를 제거하고 나머지 신호를 신호처리 하므로 허상을 제거할 수 있는 허상제거 표적탐지장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to transmit a plurality of repeated signals to detect a small target signal, receive a reflected signal, and process the Doppler signal to detect the information of the target. In order to prevent (clutter) from being detected as a target (image), before receiving Doppler signal processing, the received signal is compared with each other to remove the singular signal, and the remaining signal is processed. In providing a device.

도 1은 종래의 도플러 신호처리에 의한 표적탐지장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a target detection apparatus by conventional Doppler signal processing.

도 2a는 레이다 시스템에 의해 수신된 신호를 도시한 것이다.2A illustrates a signal received by a radar system.

도 2b는 도 2a의 ①을 DFT또는 FFT한 결과를 도시한 것이다.FIG. 2B illustrates the result of DFT or FFT of ① of FIG. 2A.

도 2c는 도 2a의 ②를 DFT또는 FFT한 결과를 도시한 것이다.FIG. 2C illustrates a result of DFT or FFT of ② of FIG. 2A.

도 2d는 도 2a의 ③을 DFT또는 FFT한 결과를 도시한 것이다.FIG. 2D illustrates the result of DFT or FFT of ③ of FIG. 2A.

도 3a는 고정표적이 25km위치에 있으며 송신주기가 10km인 경우 레이다 시스템에 의해 수신된 신호를 도시한 것이다.FIG. 3A shows a signal received by the radar system when the fixed target is at 25 km and the transmission period is 10 km.

도 3b는 도 3a의 ⑥을 DFT또는 FFT한 결과를 도시한 것이다.FIG. 3B illustrates the result of DFT or FFT of ⑥ of FIG. 3A.

도 4a는 고정표적이 35km위치에 있으며 송신주기가 12km와 송신주기가 10km인 경우 레이다 시스템에 의해 수신된 신호를 도시한 것이다.Figure 4a shows a signal received by the radar system when the fixed target is located at the 35km position and the transmission period is 12km and the transmission period is 10km.

도 4b는 도 4a의 ⑧또는 ⑨을 DFT또는 FFT한 결과를 도시한 것이다.FIG. 4B shows the result of DFT or FFT of ⑧ or ⑨ of FIG. 4A.

도 4c는 도 4a의 ⑪을 DFT또는 FFT한 결과를 도시한 것이다.FIG. 4C illustrates the result of DFT or FFT of FIG. 4A.

도 5는 본 발명에 따른 도플러 신호처리에 의한 허상제거 표적탐지장치의 구성도이다.5 is a block diagram of a virtual image removal target detection apparatus by Doppler signal processing according to the present invention.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 의한 허상제거 표적탐지장치는 전파를 발생하여 표적으로부터 반사되는 표적신호를 반복적으로 수신하여 병렬로 정렬하는 신호정렬부, 상기 병렬로 정렬된 수신신호들을 분석하여, 표적신호가 나타나지 않거나 표적신호가 잘못나타난 수신신호를 상기 병렬로 정렬된 수신신호들에서 제외하는 신호분석부, 상기 신호분석부에서 제외하고 난 나머지 신호를 신호처리하는 신호처리부 및 상기 신호처리부에서 처리된 신호를 이용하여 표적을 검출하는 표적정보검출부를 포함함을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problem, the virtual image removal target detection apparatus according to the present invention generates a radio wave and repeatedly receives a target signal reflected from the target to align in parallel, the signal alignment unit for analyzing the parallel aligned reception signals Thus, a signal analysis unit for excluding a received signal from which the target signal does not appear or the target signal is wrong from the parallel aligned signals, a signal processor for signal processing the remaining signals excluded from the signal analyzer, and the signal processor It characterized in that it comprises a target information detection unit for detecting a target using a signal processed in.

상기 신호처리부는 이산 푸리에변환 또는 고속 푸리에변환을 사용함을 특징으로 한다.The signal processor is characterized by using a discrete Fourier transform or a fast Fourier transform.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명에 따른 허상제거 표적탐지장치의 구성도를 도시한 것으로, 신호정렬부(510), 신호분석부(520), 신호처리부(530) 및 표적정보검출부(540)로 이루어진다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. 5 is a block diagram of a virtual image removal target detection apparatus according to the present invention, and includes a signal alignment unit 510, a signal analyzer 520, a signal processor 530, and a target information detector 540.

상기 신호정렬부(510)는 전파를 발생하여 표적으로부터 반사되는 표적신호를 반복적으로 수신하여 병렬로 정렬한다. 상기 신호분석부(520)는 상기 병렬로 정렬된 수신신호들을 분석하여, 표적신호가 나타나지 않거나 표적신호가 잘못나타난 수신신호를 상기 병렬로 정렬된 수신신호들에서 제외한다. 상기 신호처리부(530)는 상기 신호분석부(520)에서 제외하고 난 나머지 신호를 이산 푸리에변환 또는 고속 푸리에변환을 사용하여 신호처리를 한다. 상기 표적정보검출부(540)는 상기 신호처리부(530)에서 처리된 신호를 이용하여 표적을 검출한다.The signal aligning unit 510 generates radio waves and repeatedly receives the target signal reflected from the target to align the signals in parallel. The signal analyzer 520 analyzes the received signals arranged in parallel, and excludes the received signals in which the target signal does not appear or the target signal appears wrong from the parallel arranged reception signals. The signal processor 530 performs signal processing using the discrete Fourier transform or the fast Fourier transform on the remaining signal excluded from the signal analyzer 520. The target information detector 540 detects a target by using the signal processed by the signal processor 530.

실시예를 참조하여 본 발명을 설명하면, 도 3a와 같이 반복 수신된 신호가 정렬된 경우 수신된 신호중 현 송신주기에서 수신펄스의 크기가 상이한 펄스가 몇 개인지를 분석하고 이를 통하여 FFT의 입력신호 개수를 조정하여 잘못된 도플러 신호처리가 되지 않도록 한다. 즉 ⑥과 같은 신호인 경우 FFT의 입력으로 펄스#3부터 펄스#16 까지 사용함으로 FFT결과가 도 2d와 같이 정상적인 출력을 얻을 수 있다.Referring to the present invention with reference to the embodiment, as shown in Figure 3a when the repeatedly received signal is aligned, the number of input signals of the FFT is analyzed by analyzing how many pulses of different receiving pulses in the current transmission period among the received signals Adjust to prevent incorrect Doppler signal processing. That is, in the case of the signal ⑥, by using pulses # 3 to # 16 as the input of the FFT, the FFT result can obtain a normal output as shown in FIG. 2D.

또한 도 4a와 같이 반복 수신된 신호가 정렬된 경우 수신된 신호중 이전 송신주기 또는 현 송신주기에서 수신펄스의 크기가 상이한 펄스가 몇 개인지를 분석하고 이를 통하여 FFT의 입력신호 개수를 조정하여 잘못된 도플러 신호처리가 되지 않도록 한다. 즉 ⑧또는 ⑨와 같은 경우 각각 펄스#2와 펄스#3을 사용하지 않음으로 도 2b와 같은 FFT출력을 얻을 수 있으며, ⑪과 같은 경우도 펄스#1, 펄스#2 및 펄스#3을 사용하지 않음으로 FFT결과가 도 2d와 같이 정상적인 출력을 얻을 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4A, when a repeatedly received signal is aligned, the number of pulses having different receiving pulses in the previous transmission period or the current transmission period among the received signals is analyzed, and the number of input signals of the FFT is adjusted to adjust the wrong Doppler signal. Do not process. That is, in case of ⑧ or ⑨, the FFT output as shown in FIG. 2B can be obtained by not using pulse # 2 and pulse # 3, respectively. In case of ⑪, pulse # 1, pulse # 2 and pulse # 3 are not used. FFT results in a normal output as shown in FIG. 2D.

본 발명에 의하면, 잘못된 표적정보의 탐지를 방지할 수 있고, 실제로 사용자가 원하는 표적정보만 탐지할 수 있으므로 잘못된 표적정보로 인한 다단허상을 제거할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent the detection of the wrong target information, it is possible to actually detect only the target information desired by the user can remove the multi-stage virtual image due to the wrong target information.

Claims

In the target detection device for detecting a target object using radio waves,

A signal alignment unit which generates the radio wave and repeatedly receives the target signal reflected from the target and aligns them in parallel;

A signal analyzer configured to analyze the received signals arranged in parallel and exclude the received signals in which the target signal does not appear or the target signal appears wrong from the parallel arranged reception signals;

A signal processor for signal-processing the remaining signals excluded from the signal analyzer; And

And a target information detection unit for detecting a target by using the signal processed by the signal processor.

The method of claim 1, wherein the signal processing unit

A virtual image removal target detection device using a discrete Fourier transform or a fast Fourier transform.