KR100830360B1 - 수동 코히런트 로케이션 애플리케이션들에 대한 광대역 선행-검출 신호 처리를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

PCL 애플리케이션들에 대한 광대역 선행-검출 신호 처리를 위한 시스템 및 방법이 개시되어 있다. 그 방법은 입력 신호를 수신하는 단계, 입력 신호에 대한 변환 동작을 구현하는 단계, 입력 신호를 채널 왜곡에 대해 보상하는 단계, 보상된 입력 신호의 복소수값 표현들을 복조 및 형성하는 단계, 복조된 입력 신호로부터 기준 신호 및 타겟 신호를 추정하는 단계, 타겟 신호에서 기준 신호의 일부를 감소시키는 단계로서, 기준 신호는 타겟 신호에 대하여 필터링되고 출력 타겟 신호를 형성하기 위하여 타겟 신호와 조합되는, 상기 감소시키는 단계, 출력 타겟 신호 및 기준 신호에 대한 역변환 동작을 구현하는 단계, 출력 타겟 신호에 대한 복수의 타겟 빔들을 형성하는 단계, 복수의 타겟 빔들의 각각에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하는 단계, 기준 신호에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하는 단계, 보수의 타겟 빔들의 각각에 대한 교차 앰비규어티 함수(cross ambiguity function)를 추정하는 단계, 및 기준 신호에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 이용하여 기준 신호에 대한 자동 앰비규어티 함수를 추정하는 단계를 포함한다.
Figure R1020037014388
선행-검출, 신호 처리, 수동 코히런트 로케이션 애플리케이션, 데시메이팅된 래그 프로덕트, 적응형 위너 필터

Description

수동 코히런트 로케이션 애플리케이션들에 대한 광대역 선행-검출 신호 처리를 위한 시스템 및 방법{System and method for wideband pre-detection signal processing for passive coherent location applications}
본 발명은 2001년 5월 4일에 출원되었으며 제목이 PCL 애플리케이션들에 대한 광대역 선행-검출 신호 처리를 위한 시스템 및 방법인 미국 임시 특허 출원 번호 제 60/288,451의 이점을 청구하였으며, 본 명세서에 참조로서 포함되었다.
본 발명은 PCL(passive coherent location) 애플리케이션들에 관한 것이며, 특히, PCL 애플리케이션들에 대한 광대역 선행-검출 신호 처리를 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
레이더 시스템들은 관심 있는 타겟의 존재를 검출하고, 그 타겟에 대한 정보를 제공한다. 종래의 레이더 시스템들은 펄스화된 레이더 및 연속파 레이더를 포함한다. 특히, 펄스화된 레이더에 있어서, 타겟 거리의 측정은 전자기 에너지 펄스의 전송에서 그 반사된 에너지의 수신까지의 경과된 시간의 측정에 의해 결정된다. 연속파 레이더에 있어서, 연속파가 전송된다. 타겟 거리는 전송된 신호와 수신된 반사 신호 사이의 주파수 편이의 측정을 통해 결정된다.
종래의 레이더 시스템들은 전자기 에너지를 전송한다. 전송된 전자기 에너지의 부분은 관심 있는 타겟에 반사되어 버리고(reflected off) 공간으로 산란된다. 레이더 시스템은 반사된 에너지를 수신하고, 그 수신된 반사 에너지를 전송된 에너지의 복제들과 상관시킴으로써 관심 있는 타겟에 대한 정보를 추출한다.
수동 레이더 시스템들은, 종래의 레이더 시스템들과는 대조적으로, 광고 방송 FM 라디오 신호들 및 텔레비전 방송 신호들과 같은 제어되지 않은 조명기들(illuminators)로부터 전송된 전자기 에너지를 활용한다. 수동 레이더 시스템들은 제어되지 않은 조명기들로부터 전송된 신호들이며 관심 있는 타겟에 반사되어 버리는 반사된 신호들과 제어되지 않은 조명기들로부터 직접 경로 신호들을 수신한다. 수동 레이더 시스템들은 수신된 반사 신호들과 기준 신호로서 이용된 수신된 직접 경로 신호들을 상관시킴으로써 관심 있는 타겟에 대한 정보를 추출한다.
PCL(Passive coherent location) 시스템은 멀티-스태틱 광역 이동 타겟 감시 센서들(multi-static wide area moving target surveillance sensors)을 포함하는 수동 감시 시스템이다. PCL 기술은 전송 에너지 없이 검출 능력을 제공한다. PCL 시스템에서, 추적 정확도 및 해상도는 중요하다.
따라서, 본 발명은 PCL 애플리케이션에 관한 것이며, PCL 애플리케이션에 대한 신호 처리를 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 부가의 특징들 및 장점들은 다음의 설명에 기재되며, 부분적으로 설명으로부터 명백해질 것이며, 또는 본 발명의 실습으로 배우게 될 수 있다. 본 발명의 목적들 및 다른 장점들은 기록된 설명 및 청구항들뿐만 아니라 첨부된 도면들에서 특별히 지적된 구성에 의해 실현 및 달성될 수 있다.
이들 및 다른 장점들을 성취하기 위하여, 그리고 본 발명의 목적에 따라, 구체적이고 광범위하게 설명하는 바와 같이, PCL 애플리케이션들에서의 광대역 선행-검출 신호 처리를 위한 방법은, 제 1 기준 신호 및 제 1 타겟 신호를 수신하는 단계; 제 1 출력 기준 신호를 형성하기 위해 필터를 이용하여 제 1 타겟 신호에 대해 제 1 기준 신호를 필터링하는 단계; 제 1 출력 타겟 신호를 형성하기 위해 제 1 출력 기준 신호와 제 1 타겟 신호를 조합하는 단계; 제 2 기준 신호 및 제 2 타겟 신호를 수신하는 단계; 제 1 타겟 신호와 제 2 타겟 신호 사이의 변경에 대해 필터를 갱신하는 단계; 제 2 출력 기준 신호를 형성하기 위해 갱신된 필터를 이용하여 제 2 기준 신호를 필터링하는 단계; 및 제 2 출력 타겟 신호를 형성하기 위해 제 2 출력 기준 신호와 제 2 타겟 신호를 조합하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 있어서, PCL 애플리케이션들에서의 광대역 선행-검출 시호 처리를 위한 방법은, 타겟 신호 및 기준 신호를 수신하는 단계; 타겟 신호로부터 복수의 타겟 빔들을 형성하는 단계; 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 래그 프로덕트들을 형성하는 단계; 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 래그 프로덕트들 각각을 데시메이팅하는 단계; 기준 신호에 대한 복수의 래그 프로덕트들을 형성하는 단계; 및 기준 신호에 대한 복수의 래그 프로덕트들 각각을 데시메이팅하 는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 있어서, PCL 애플리케이션들에 대한 광대역 선행-검출 신호 처리 방법은, 입력 신호를 수신하는 단계; 입력 신호로부터 기준 신호 및 타겟 신호를 추정하는 단계; 타겟 신호에서 기준 신호의 일부를 감소시키는 단계로서, 기준 신호는 타겟 신호에 대해 적응적으로 필터링되고 출력 타겟 신호를 형성하기 위해 타겟 신호와 조합되는, 상기 감소 단계; 출력 타겟 신호에 대한 복수의 타겟 빔들을 형성하는 단계; 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하는 단계; 및 기준 신호에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 있어서, PCL 애플리케이션들에서 광대역 선행-검출 신호를 처리하는 방법은, 입력 신호를 수신하는 단계; 입력 신호로부터 타겟 신호 및 기준 신호를 추출하는 단계; 타겟 신호 및 기준 신호에 대한 변환 동작을 구현하는 단계; 변환된 타겟 신호 및 변환된 기준 신호를 채널 왜곡에 대해 보상하는 단계; 보상된 타겟 신호에서 보상된 기준 신호의 일부를 감소시키는 단계로서, 보상된 기준 신호는 보상된 타겟 신호에 대해 적응적으로 필터링되고, 출력 타겟 신호를 형성하기 위해 보상된 타겟 신호와 조합되는, 상기 감소 단계; 보상된 기준 신호 및 출력 타겟 신호의 복소수값 표현들을 복조 및 형성하는 단계; 보상된 기준 신호 및 출력 타겟 신호에 대한 역변환을 구현하는 단계; 출력 타겟 신호에 대한 복수의 타겟 빔들을 형성하는 단계; 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하는 단계; 보상된 기준 신호에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하는 단계; 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 이용하여 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 교차 앰비규어티 함수를 추정하는 단계; 및 기준 신호에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 이용하여 기준 신호에 대한 자동 앰비규어티 함수를 추정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 있어서, 제 1 기능 요소를 포함하는 PCL 애플리케이션들에서 광대역 선행-검출 신호를 처리하는 시스템은, 제 1 기준 신호 및 제 1 타겟 신호와 제 2 기준 신호 및 제 2 타겟 신호를 연속하여 수신하기 위한 제 1 하위-요소; 제 1 출력 기준 신호를 형성하기 위해 필터를 이용하여 제 1 타겟 신호에 대해 제 1 기준 신호를 필터링하기 위한 제 2 하위-요소; 제 1 출력 타겟 신호를 형성하기 위해 제 1 출력 기준 신호와 제 1 타겟 신호를 조합하기 위한 제 3 하위-요소; 및 제 1 타겟 신호와 제 2 타겟 신호 사이의 변경에 대해 제 2 요소를 갱신하기 위한 제 4 하위-요소를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 있어서, 제 1 기능 요소를 포함하는 PCL 애플리케이션들에서 광대역 선행-검출 신호를 처리하는 시스템은, 타겟 신호 및 기준 신호를 수신하기 위한 제 1 하위-요소; 타겟 신호에 대한 복수의 타겟 빔들을 형성하기 위한 제 2 하위-요소; 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 래그 프로덕트들을 형성하기 위한 제 3 하위-요소; 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 래그 프로덕트들 각각을 데시메이팅하기 위한 제 4 하위-요소; 기준 신호에 대한 복수의 래그 프로덕트들을 형성하기 위한 제 5 하위-요소; 및 기준 신호에 대한 복수의 래그 프로덕트들 각각을 데시메이팅하기 위한 제 6 하위-요소를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 있어서, PCL 애플리케이션들에서 광대역 선행-검출 신호를 처리하는 시스템은, 타겟 신호 및 기준 신호를 포함하는 입력 신호를 수신하기 위한 제 1 기능 요소; 타겟 신호 및 기준 신호에 대한 변환 동작을 구현하기 위한 제 2 기능 요소; 변환된 타겟 신호 및 변환된 기준 신호를 채널 왜곡에 대해 보상하기 위한 제 3 기능 요소; 보상된 타겟 신호에서 보상된 기준 신호의 일부를 감소시키기 위한 제 4 기능 요소로서, 보상된 기준 신호는 보상된 타겟 신호에 대해 적응적으로 필터링되고 출력 타겟 신호를 형성하기 위해 보상된 타겟 신호와 조합되는, 상기 제 4 기능 요소; 보상된 기준 신호 및 출력 타겟 신호의 복소수값 표현들을 복조 및 형성하기 위한 제 5 기능 요소; 출력 타겟 신호에 대한 복수의 타겟 빔들을 형성하기 위한 제 6 기능 요소; 및 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들과 기준 신호에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하기 위한 제 7 기능 요소를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 있어서, PCL 애플리케이션들에서 광대역 선행-검출 신호를 처리하는 시스템은, 입력 신호를 수신하기 위한 제 1 기능 요소; 입력 신호에 대한 변환 동작을 구현하기 위한 제 2 기능 요소; 변환된 입력 신호를 채널 왜곡에 대해 보상하기 위한 제 3 기능 요소; 보상된 입력 신호의 복소수값 표현들을 복조 및 형성하기 위한 제 4 기능 요소; 제 4 기능 요소로부터 수신된 입력 신호로부터 타겟 신호 및 기준 신호를 추정하기 위한 제 5 기능 요소; 타겟 신호에서 기준 신호의 일부를 감소시키기 위한 제 6 기능 요소로서, 기준 신호는 타겟 신호에 대해 적응적으로 필터링되고 출력 타겟 신호를 형성하기 위해 타겟 신호와 조합되는, 상기 제 6 기능 요소; 출력 타겟 신호에 대한 복수의 타겟 빔을 형성하기 위한 제 7 기능 요소; 및 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들과 기준 신호에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하기 위한 제 8 기능 요소를 포함한다.
앞서 말한 일반 설명 및 다음의 상세한 설명 둘 다가 예시적 및 설명적이며, 청구된 바와 같이 본 발명의 또 다른 설명을 제공하도록 의도됨을 이해한다.
도 1은 본 발명에 따른 복수의 전송기들, 타겟 및 PCL 시스템의 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수동 코히런트 로케이션 시스템의 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수동 코히런트 로케이션 시스템에서의 선행-검출 신호 처리를 위한 흐름도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제로-도플러 소거 처리(zero-doppler cancellation process)의 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 직교 복조 처리의 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 타겟 빔 래그 프로덕트 형성(target beam lag product formation) 및 데시메이션 처리(decimation process)의 개략도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기준 래그 프로덕트 형성 및 데시메이션 처리의 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 앰비규어티 함수 형성 처리(ambiguity function formation process)의 개략도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수동 코히런트 로케이션 시스템의 선행-검출 신호 처리의 흐름도.
본 발명의 다른 이해를 제공하도록 포함되고 본 명세서의 한 부분을 구성하고 그에 포함된 첨부 도면들은 본 발명의 실시예들을 설명하며, 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하는데 도움을 준다.
첨부된 도면에 예시된 본 발명의 양호한 실시예를 자세히 참조할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PCL 애플리케이션의 블록도이다. PCL 애플리케이션은 도 1에 전송기들(110, 112 및 114), 관심 있는 타겟(150) 및 PCL 시스템(100)으로 도시된 복수의 제어되지 않은 조명기들을 포함한다. 복수의 전송기들(110, 112 및 114)은 광고 FM 방송 전송기들 및/또는 리피터들과 광고 HDTV TV 방송 전송기들 및/또는 리피터들과 같은 제어되지 않은 광대역 조명기들을 포함할 수 있다. 관심 있는 타겟(150)은 항공기를 포함한다.
전송기들(110, 112 및 114)은 모든 방향들에서 전자기 에너지 신호들을 전송한다. 전송된 신호들 중 일부는 관심 있는 타겟(150)에 의해 반사되고 모든 방향들로 산란된다. PCL 시스템(100)은 타겟 경로 신호들(130)이라 칭해지는 산란된 신호들 중 일부를 수신한다. 별도로, PCL 시스템(100)은 수신기들(110, 112 및 114)로부터 직접 신호들 중 일부를 수신한다. 이들 신호들은 기준 경로 신호들(또는 직접 경로 신호들)(140)이라 칭해진다.
도 2는 본 발명에 따라 PCL(100)의 실시예를 도시한다. 특히, 도 2를 참조하면, PCL(100)은 안테나(200), 수신 서브시스템(110), A/D 변환기 서브시스템(204), 처리 서브시스템(206) 및 디스플레이(208)를 포함한다.
안테나(200)는 전송기들(110, 112 및 114)을 포함하여 제어되지 않은 조명기들로부터 기준 경로 신호(140)를 수신한다. 안테나(200)는 또한 관심 있는 타겟(150)으로부터 반사된 타겟 경로 신호(130)를 수신한다. 안테나(200)는 기준 경로 신호(140) 및 타겟 경로 신호(130)를 수신 서브시스템(202)에 전달한다.
수신 서브시스템(202)은 안테나(200)로부터 기준 경로 디지털 신호(140) 및 타겟 경로 신호(130)를 수신하고, 따라서 신호들을 처리한다. 수신 서브시스템(202)은 변환기를 포함할 수 있다.
A/D 변환기 서브시스템(204)은 수신 서브시스템(202)의 출력을 수신하고, 원하는 샘플링 레이트에서 신호들을 샘플링함으로써 그 입력에서 신호들의 디지털 샘플들을 출력하며, 각 샘플링 시간에서 아날로그 신호들의 크기를 이용하여 디지털 파형을 형성한다. A/D 변환기 서브시스템(204)은 수신된 신호를 증폭시키기 위한 증폭기를 포함할 수 있다.
처리 서브시스템(206)은 A/D 변환기 서브시스템(204)으로부터 수신된 신호들의 디지털 샘플들을 수신한다. 처리 서브시스템은 관심 있는 타겟(150)에 관한 정보를 추출하기 위하여 수신된 기준 신호 및 타겟 신호를 처리한다. 정보는 위치, 속도 및 가속도를 포함하여, 관심 있는 타겟의 위치(110)에 관련된 임의의 정보를 포함할 수 있다.
처리 서브시스템(206)은 하위-처리기들을 포함할 수 있다. 하위-처리기들은 최적화된 신호들을 제공하기 위하여 에러들을 제거하기 위한 선행-검출 신호 처리기(240)와, 관심 있는 타겟(150)에 관한 정보를 추출하기 위한 신호 처리기(242)를 포함할 수 있다. 선행-검출 신호 처리기(240)는 도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 디-인터리버 기능 요소(de-interleaver functional element)(210), 전송 기능 요소(212), 등화 기능 요소(214), ZDC(zero-doppler cancellation) 기능 요소(216), 직교 복조 기능 요소(218), 기준 빔 재생 기능 요소(220), 역변환 기능 요소(222),널 형성 기능 요소(224), 빔 형성 기능 요소(226), 래그 프로덕트 형성 및 데시메이션 기능 요소(228), 앰비규어티 함수 형성 기능 요소(23) 및 RMS 계산 기능 요소(232)를 포함할 수 있다. 처리 서브시스템은 다양한 요소들의 기능들을 수행하도록 프로그래밍된 데이터 저장 능력들을 가진 고성능 컴퓨터를 포함할 수 있다. 대안적으로, 하드웨어 요소들은 선행-검출 처리 서브시스템들의 요소들 중 일부 또는 모두로서 이용될 수 있다.
출력 디바이스(208)는 처리 서브시스템(206)으로부터 수신된 정보를 수신 및 디스플레이한다. 서브시스템들(202, 204, 206 및 208)은 고속 네트워크를 통해 서로 접속될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선행-검출 신호 처리기(240)에서의 신호 처리 단계들을 도시한 것이다.
단계(300)에서 시작하여, 선행-검출 신호 처리기는, 함께 다중화된 ADC 시계열 데이터의 블록들로서 A/D 변환기 서브시스템으로부터 안테나(200)에서 수신된 기준 경로 신호(140) 및 타겟 경로 신호(130)의 디지털 샘플들을 수신한다. 함께 다중화된 ADC 시계열 데이터의 블록들은 데이터 디-인터리버 기능 요소에 의해 수신된다. 데이터 디-인터리빙 기능 요소는 본 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자들에 의해 잘 알려진 방식으로 후속 필터링 동작들에 의해 요구되는 바와 같이, 시계열 데이터의 입력 블록들로부터 기준 신호 데이터 및 타겟 신호 데이터를 추출하고, 병렬 처리를 위해 적당한 ADC 스케일 인자를 적용한다. 기준 신호 데이터는 기준 채널(370)을 통과하고, 타겟 신호 데이터는 타겟 채널(372)을 통과한다.
단계(304)에서, 데이터 변환 기능 요소는 기준 채널(370)과 타겟 채널(372)을 통해 각각 기준 신호 데이터와 타겟 신호 데이터를 수신한다. 데이터 변환 기능 요소는 바람직하게, FFT(fast Fourier transform) 동작을 이용함으로써, 후속 필터링 동작들에 의해 요구되는 DFT(discrete Fourier transform)을 구현한다. FFT는 본 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자들에 의해 잘 알려진 방식으로 시간 함수에서 주파수 함수로 입력 데이터를 변환한다. 바람직하게, 오버랩-세이브 FFT 동작(overlap-save FFT operation)은 본 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자들에 의해 잘 알려진 방식으로 모든 범위들을 커버하도록 구현될 수 있다. 오버랩-세이브 FFT 동작은 관심 있는 각각의 시계열 데이터에 대해 독립적으로 반복되고, 따라서 타겟 신호 데이터의 각각 및 기준 신호 데이터의 각각에 대해 유일한 "세이브(save)" 블록 및 DFT(discrete Fourier transform) 출력을 제공한다. 바람직하게, DFT 길이, N은 효율적인 FFT 기술이 2N-길이 DFT를 구현하는데 이용될 수 있도록 작은 정수들(예를 들면, 2, 3, 4 또는 5)의 곱이 계산에 넣어질 수 있도록 선택될 수 있다.
단계(308)에서, 등화 기능 요소는 기준 채널 및 타겟 채널을 통해 데이터 변환 기능 요소의 출력을 수신한다. 등화 기능 요소는 기준 신호 데이터 및 타겟 신호 데이터의 각각에 필터들을 적용한다. 필터들은 관심 있는 캐리어 주파수 주변에 중심을 둔 약 50kHz 대역에 걸쳐 진폭 리플을 최소화하고, 타겟 신호 데이터와 기준 신호 데이터 사이의 주파수에 관한 위상 편이 레이트의 차인 타겟 신호 대 기준 차동 그룹 지연을 최소화하며, 타겟 신호들 사이의 신호 대 잡음비 및 위상 에러들의 차인 차동 이득을 최소화한다. 필터들은 오프-라인 교정 절차(off-line calibration procedure)를 통해 얻어질 수 있다. 등화 기능 요소는 신호를 구성하는 주파수들의 분산으로 인해 채널 내의 연속적으로 전송된 신호들의 오버랩핑인 심볼간 간섭(ISI: intersymbol interference)을 보상한다. 등화 기능 요소는 채널 왜곡을 보상함으로써 에러의 확률을 최소화한다. 등화 절자는 데이터의 각 시계열에 대해 독립적으로 반복된다.
단계(312)에서, 제로-도플러 소거 기능 요소(216)는 타겟 신호 데이터 내에 존재하는 기준 신호 데이터의 일부를 최소화하기 위하여 수신된 타겟 신호 데이터에 대해 적응형 제로-도플러 소거, 시간-도메인 신호 처리 동작을 구현한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선행-검출 신호 처리기(240)의 적응형 제로-도플러 소거를 도시한 것이다.
도 4에서, 제로-도플러 소거 기능 요소(216)는 기준 채널(370B) 및 타겟 채널 (372B)을 통해 각각 시계열 타겟 신호 데이터 및 시계열 기준 신호 데이터를 수신한다. 수신된 제 1 기준 신호 데이터는 필터(410)로 수신된 제 1 타겟 신호 데이터에 관하여 필터링된다. 필터링된 수신된 제 1 기준 신호 데이터는 수신된 제 1 타겟 신호 데이터 내에 존재하는 수신된 제 1 기준 신호 데이터의 일부를 최소화하기 위하여 420에서 수신된 제 1 타겟 신호 데이터와 조합된다. 그 후, 필터 갱신 기능 요소(412)는 수신된 제 2 타겟 신호 데이터와 필터를 비교함으로써 수신된 제 2 타겟 신호 데이터에 관하여 필터(410)를 갱신한다. 기준 채널(370B)을 통하여 수신된 제 2 기준 신호 데이터는 수신된 제 2 타겟 신호 데이터에 관하여 갱신되는 필터(410)로 필터링된다. 그 다음, 필터링된 수신된 제 2 기준 신호 데이터는 420에서 수신된 제 2 타겟 신호 데이터와 조합된다. 필터(410)는 타겟 신호 데이터의 시계열의 각각에 필터를 계속 비교함으로써 타겟 채널(372B)을 통해 수신된 타겟 신호 데이터의 시계열의 각각에 관하여 필터 갱신 기능 요소(412)에 의해 계속 갱신된다. 기준 신호 데이터는 적응적으로 필터링된다. 필터링된 시계열 기준 신호 데이터의 각각은 420에서 시계열 타겟 신호 데이터의 각각과 조합된다. 필터(410)는 예를 들면, 적응형 위너 필터(adaptive Wiener filter)를 포함할 수 있다. 적응형 제로-도플러 소거를 적용시킴으로써, 이동 타겟에 대한 보다 정확한 타겟 신호 데이터가 생성될 수 있다.
별도로, 단계(310)에서, RMS(root mean square) 대역폭 계산 기능 요소는 기준 채널(370C)을 통해 기준 신호 데이터를 수신하고, 기준 신호 데이터의 대역폭의 RMS 값을 추정한다. 이 값은 검출 및 특징 추출 처리에서 수행된 지연 측정의 분산(variance)의 계산에 요구된다.
단계(316)에서, 직교 복조 기능 요소는 제로-도플러 소거 기능 요소의 출력 및 311의 지연 소자를 통해 등화 기능 요소로부터 기준 데이터 신호를 수신한다. 직교 복조 기능 요소는 본 발명의 실시예에 따른 도 5에 개략적으로 도시된 시간-도메인 신호 처리 동작을 구현한다.
도 5에서, 실수값 신호 데이터의 위상은
Figure 112006057465737-pct00001
와 곱함으로써 편이된다. 그 다음, 실수값 신호 데이터의 위상은 FIR LPF(finite impulse response low pass filter)와 같은 저역 필터(512)로 필터링되고, 복소수값 신호 데이터를 생성하기 위해 데시메이팅된다. 실수값 입력 시계열 데이터는 샘플 당 제로 라디안에 중심을 둔 시계열의 복소수(직교) 표현을 생성하도록 복조 및 데시메이팅된다. 직교 표현에서 동 위상 성분과 직교 위상 성분을 가진 저역 기능인 복소수 엔벨로프를 발견함으로써, 곱셈 인자
Figure 112006057465737-pct00002
의 존재에 의해 복잡하게 되는 대역-통과 시스템은 필터링 처리의 진수(essence)를 완전히 유지하는 등가이지만 보다 단순한 저역 분석에 의해 대체된다. 직교 복조 기능 요소는 수신된 타겟 신호 데이터 및 수신된 기준 신호 데이터에 각각 도 5에서 신호 처리 동작을 구현한다.
단계(320)에서, 역변환 기능 요소는 직교 복조 기능 요소에 의해 생성된 타겟 신호 데이터 및 기준 신호 데이터를 수신하며, 본 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자들에 의해 잘 알려진 방식으로 역변환을 구현한다. 바람직하게, 관심 있는 신호들에 대한 복소수값 시계열의 B/2=N-(MEFF-1)/2 길이 블록들이 생성될 수 있다.
단계(324)에서, 널 형성이 발생된다.
단계(328)에서, 빔 형성 기능 요소는 진행 기능 요소들에 의해 생성된 타겟 신호 데이터를 수신하고, 방위각(azimuth) 및 고도(elevation)의 특정 라인들을 따라서 선택성을 갖는 타겟 빔들을 형성하기 위하여 그들을 조합한다.
단계(332)에서, 래그 프로덕트 형성 및 데시메이션 기능 요소는 진행 기능 요소들에 의해 생성된 타겟 빔들 및 기준 신호를 수신하고, 도 6 및 도 7에 개략적으로 도시된 신호 처리 기능을 구현한다. 동작은 시간 도메인에서 완전히 구현된다.
도 6에서, 래그 프로덕트 생성이 타겟 빔들의 각각에 대한 복수의 래그 프로덕트들을 생성하기 위해서 기준 신호 데이터를 가진 각각의 타겟 빔들 상에 구현된다. 각각의 타겟 빔들에 대한 복수의 래그 프로덕트들은 각각의 타겟 빔들에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 생성하기 위해서 데시메이팅된다.
도 7에서, 래그 프로덕트 생성은 기준 신호 상에 구현된다. 복수의 래그 프로덕트들이 기준 신호에 대해서 생성된다. 기준 신호에 대한 복수의 래그 프로덕트들은 기준 신호에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 생성하기 위해서 데시메이팅된다.
데시메이팅 비율은 16 또는 32의 값을 가진다. 데시메이팅 동작은 매우 효율적인 다단 유한 임펄스 반응(FIR) 필터/데시메이터를 이용하면서 구현된다. 각각의 타겟 신호들은 타겟 신호에 대한 교차 앰비규어티 표면을 추정하기 위해서 K 데시메이팅된 래그 프로덕트 시계열을 생성하기 위해 독립적으로 처리된다. 각각의 타겟 빔에 대한 복수의 래그 프로덕트들을 생성함으로써, 각각의 타겟 빔들에 대한 교차 앰비규어티 표면은 더 정확하게 추정된다. 하나의 실시예에서, 데시메이팅 동작은 시간 래그들의 샘플링 비율을 (각각) ±1562.5Hz 또는 ±781.25Hz(즉, 최종 출력 대역폭의 80%)에서 정보를 보존하는 동안 초당 62,500 복소수 샘플들에서 (각각) 초당 3906.25 또는 1953.125 복소수 샘플들로 감소시킨다. 단일-명령 곱셈/축적 동작을 구현하지 않는 처리기들에 대해서, (310)에서 계산된 RMS 대역폭의 컨벌루션 합은 FIR 필터 텝(tap)들의 대칭을 위해하기 위해서 도 3의 점선에 의해서 나타내지는 바와 같이 감소된 계산적 복잡성을 실현하기 위해서 구현된다. 또한, 데시메이팅 비율에 의해서 컨벌루션 합의 스케일링은 FIR 필터 텝들로 조합될 수 있다.
도 3의 단계(336)에서, 앰비규어티 함수 생성 기능 요소는 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 수신하고 각각의 타겟 신호들에 대해 T 샘플들의 코히런트 처리 간격(CPI : coherent processing interval) 전체에 걸쳐 교차 앰비규어티를 계산한다. 앰비규어티 함수 생성 기능 요소는 또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 기준 신호에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 수신하고 T 샘플들의 코히런트 처리 간격 전체에 걸쳐 자동 앰비규어티를 계산한다. 교차 앰비규어티 함수는 이들 집단들(commonalties)의 존재 또는 구조를 결정하기 위해서 두 개의 신호들 또는 시스템들 사이에 집단들을 추출한다. 코히런트 처리 간격은 일부 성분 1 - 1/ρ, ρ= 2 , 4 등에 의해서 중첩된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선행-검출 신호 처리기(240)에서의 신호 처리 단계들을 도시한다. 선행-검출 처리기는 본 명세서에 참고 문헌으로 첨부된 미국 특허 제 5,604,503호에 설명된 바와 같이, 기준 채널이 없을 때는, 상수 계수 기준 재생(constant modulus reference regeneration)의 대안적 방법을 이용할 수 있다.
선행-검출 신호 처리기는 단계(900)에서 시작해서, 함께 다중화된 ADC 시계열 데이터의 블록들로서, 안테나(200)에서 수신된 타겟 경로 신호(130) 및 기준 경로 신호(140)의 디지털 샘플들을 A/D 변환기 서브시스템으로부터 수신한다. 함께 다중화된 ADC 시계열 데이터의 블록들은 데이터 디-인터리버 기능 요소에 의해서 수신된다. 이 실시예에서, 데이터 디-인터리버 기능 요소는 시계열 데이터의 입력 신호 데이터 블록들로부터 기준 신호 데이터 및 타겟 신호 데이터를 추출한다. 타겟 신호 데이터 및 기준 신호 데이터를 포함하는 입력 신호 데이터는 채널(950)을 통과한다.
단계(904)에서, 데이터 변환 기능 요소는 채널(950)을 통해서 타겟 신호 데이터 및 기준 데이터를 포함한 입력 신호를 수신한다. 데이터 변환 기능 요소는 바람직하게, FFT(fast Fourier transform)을 이용하는 것에 의해서 이후 필터링 동작들에 의해서 요구되는, DFT(discrete Fourier transform)를 구현한다. FFT는 본 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자들에게 공지된 방법으로, 입력 데이터를 시간 함수에서 주파수 함수로 변환한다. 바람직하게, 오버랩-세이브 FFT 동작은, 본 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자들에게 공지된 방법으로, 모든 범위를 다루도록 구현된다. 오버랩-세이브 FFT 동작은 관심 있는 각각의 시계열 데이터에 대해서 독립적으로 반복되며, 이렇게, 각각의 입력 신호 데이터에 대한 유일한 "세이브" 블록 및 DFT(불연속 푸리에 변환) 출력을 제공한다. 바람직하게, DFT 길이, N 은 효율적인 FFT 기술이 2N-길이 DFT를 구현할 수 있도록 작은 정수들(예를 들면, 2, 3, 4, 또는 5)의 곱을 계산에 넣는다.
단계(908)에서, 등화 기능 요소는 데이터 변환 기능 요소의 출력을 수신하고 유일한 필터들을 적용한다.
단계(912)에서, 직교 복조 기능 요소는 등화 기능 요소의 출력을 수신하고 샘플 당 제로 라디안에 중심을 둔 시계열의 복소수값 표현을 생성하기 위해서 도 5에 개략적으로 도시된 시간 영역 신호 처리 동작을 구현한다.
단계(916)에서, 기준 빔 재생 기능 요소는 본 명세서에 참고 문헌으로 첨부된, 미국 특허 제 5,604,503호에 설명된 바와 같이, 직교 복조 기능 요소의 출력을 수신하고 기준 신호(즉, D-P 신호) 및 타겟 신호(즉 T-P 신호)를 추정한다.
단계(920)에서, 제로-도플러 소거 기능 요소는 각각 타겟 채널(972) 및 기준 채널(970B)을 통해서 (916)에서 기준 빔 재생 기능 요소에 의해서 추정된 타겟 신호 및 기준 신호를 수신하며, 앞에서 설명되고 도 4에서 개략적으로 도시된 시간-영역 처리 동작들을 구현한다.
그 후, 신호 처리는 앞에서 설명된, 널 생성, 빔 생성, 래그 프로덕트 생성 및 데시메이션, 및 앰비규어티 함수 생성을 통해서 계속된다.
빔 생성 이전에 실행된 필터링 동작들(즉, 등화, 제로-도플러 소거, 직교 복조 및 역변환)은, 입력 시계열 데이터의 연속적 블록들이 자동 앰비규어티 추정의 생성 및 교차 앰비규어티 함수들 이전에 출력 시계열 데이터의 연속 블록들을 생성하기 위해 오버랩-세이브 고속 컨벌루션 동작들을 이용하면서 구현된다. 오버랩-세이브 필터링 동작들은 타겟 신호 신호들을 등화하며 각각의 타겟 신호 내에서 기준 신호의 양을 최소화한다. 게다가, 오버랩-세이브 필터링 동작은 샘플 당 제로 라디안 주변에 중심을 둔 타겟 요소 신호 데이터의 복소수값 표현을 생성한다.
선행-검출 신호 처리가 구성되면, 본 발명의 선행-검출 신호 처리는 타겟 신호로부터 신호 에너지를 간섭하는 것을 소거할 것이다. 게다가, 적절한 구성으로, 타겟 신호는 지정된 방위각들을 따라서 배향된 빔들로 변환될 것이다.
본 발명의 PCL 시스템에서의 다양한 수정 및 변형들이 본 발명의 정신 또는 한계에서 벗어나는 것 없이 행할 수 있음은 본 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자들에게 명확해진다. 이렇게, 본 발명은 첨부된 청구항들 및 그들의 동일 항의 범위 내에서 제공된 본 발명의 수정들 및 변형들을 포함하도록 의도된다.

Claims (60)

  1. 수동 코히런트 로케이션(PCL: Passive Coherent Location) 애플리케이션들에서 광대역 선행-검출(pre-detection) 신호를 처리하는 방법에 있어서:
    제 1 기준 신호 및 제 1 타겟 신호를 수신하는 단계;
    제 1 출력 기준 신호를 형성하기 위해 필터를 이용하여 상기 제 1 타겟 신호에 대해 상기 제 1 기준 신호를 필터링하는 단계;
    제 1 출력 타겟 신호를 형성하기 위해 상기 제 1 출력 기준 신호와 상기 제 1 타겟 신호를 조합하는 단계;
    제 2 기준 신호 및 제 2 타겟 신호를 수신하는 단계;
    상기 제 1 타겟 신호와 상기 제 2 타겟 신호 사이의 변경에 대해 상기 필터를 갱신하는 단계;
    제 2 출력 기준 신호를 형성하기 위해 상기 갱신된 필터를 이용하여 상기 제 2 기준 신호를 필터링하는 단계; 및
    제 2 출력 타겟 신호를 형성하기 위해 상기 제 2 출력 기준 신호와 상기 제 2 타겟 신호를 조합하는 단계를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 타겟 신호 및 상기 제 2 타겟 신호는 이동 타겟으로부터 반사되는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터는 적응형 위너 필터(adaptive Wiener filter)를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터링 단계들은 상기 제 1 및 제 2 타겟 신호들로부터 각각 상기 제 1 기준 신호의 일부 및 상기 제 2 기준 신호의 일부를 감소시키는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제 1 입력 신호로부터 상기 제 1 기준 신호 및 상기 제 1 타겟 신호를 추출하고, 제 2 입력 신호로부터 상기 제 2 기준 신호 및 상기 제 2 타겟 신호를 추출하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    채널 왜곡을 보상하기 위해 상기 제 1 및 제 2 타겟 신호들과 상기 제 1 및 제 2 기준 신호들을 필터링하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기준 신호의 평균 제곱근(RMS : root mean square) 대역폭을 계산하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 기준 신호들과 상기 제 1 및 제 2 출력 타겟 신호들의 복소수값 표현들(complex-valued representations)을 복조 및 생성하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 기준 신호들과 상기 제 1 및 제 2 출력 타겟 신호들의 복소수값 표현들을 데시메이팅(decimate)하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 출력 타겟 신호에 대한 복수의 타겟 빔들을 형성하는 단계; 및
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들(decimated lag products)을 형성하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 교차-앰비규어티 함수(cross-ambiguity function)를 추정하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기준 신호에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 제 1 기준 신호에 대한 자동-앰비규어티 함수를 추정하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    제 1 입력 신호로부터 상기 제 1 기준 신호 및 상기 제 1 타겟 신호를 추정하고, 제 2 입력 신호로부터 상기 제 2 기준 신호 및 상기 제 2 타겟 신호를 추정하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 기준 신호 추정 단계는 상기 제 1 입력 신호로부터 상기 제 1 기준 신호의 크기를 추정하는 단계를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 기준 신호 및 상기 제 1 타겟 신호를 추정하기 전에, 상기 제 1 입력 신호의 복소수값 표현을 복조 및 생성하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 입력 신호의 복소수값 표현을 데시메이팅하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  18. 수동 코히런트 로케이션(PCL) 애플리케이션들에서 광대역 선행-검출 신호를 처리하는 방법에 있어서:
    타겟 신호 및 기준 신호를 수신하는 단계;
    상기 타겟 신호로부터 복수의 타겟 빔들을 형성하는 단계;
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 래그 프로덕트들을 형성하는 단계;
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 상기 복수의 래그 프로덕트들 각각을 데시메이팅하는 단계;
    상기 기준 신호에 대한 복수의 래그 프로덕트들을 형성하는 단계; 및
    상기 기준 신호에 대한 상기 복수의 래그 프로덕트들 각각을 데시메이팅하는 단계를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 상기 복수의 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 교차-앰비규어티 함수를 추정하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 기준 신호에 대한 상기 복수의 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 기준 신호에 대한 자동-앰비규어티 함수를 추정하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 기준 신호의 평균 제곱근(RMS) 대역폭을 계산하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  22. 제 18 항에 있어서,
    입력 신호로부터 상기 기준 신호 및 상기 타겟 신호를 추정하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 기준 신호 추정 단계는 상기 입력 신호로부터 상기 기준 신호의 크기를 추정하는 단계를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    채널 왜곡을 보상하기 위해 상기 입력 신호를 필터링하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  25. 수동 코히런트 로케이션(PCL) 애플리케이션들에 대한 광대역 선행-검출 신호 처리 방법에 있어서:
    입력 신호를 수신하는 단계;
    상기 입력 신호로부터 기준 신호 및 타겟 신호를 추정하는 단계;
    상기 타겟 신호에서 상기 기준 신호의 일부를 감소시키는 단계로서, 상기 기준 신호는 상기 타겟 신호에 대해 적응적으로 필터링되고 출력 타겟 신호를 형성하기 위해 상기 타겟 신호와 조합되는, 상기 감소 단계;
    상기 출력 타겟 신호에 대한 복수의 타겟 빔들을 형성하는 단계;
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하는 단계; 및
    상기 기준 신호에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하는 단계를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 입력 신호에 대한 변환 동작을 구현하는 단계;
    상기 입력 신호를 채널 왜곡에 대해 보상하는 단계; 및
    상기 보상된 입력 신호의 복소수값 표현들을 복조 및 형성하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 상기 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 교차 앰비규어티 함수를 추정하는 단계; 및
    상기 기준 신호에 대한 상기 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 기준 신호에 대한 자동 앰비규어티 함수를 추정하는 단계를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  28. PCL 애플리케이션들에서 광대역 선행-검출 신호를 처리하는 방법에 있어서:
    입력 신호를 수신하는 단계;
    상기 입력 신호로부터 타겟 신호 및 기준 신호를 추출하는 단계;
    상기 타겟 신호 및 상기 기준 신호에 대한 변환 동작을 구현하는 단계;
    상기 변환된 타겟 신호 및 상기 변환된 기준 신호를 채널 왜곡에 대해 보상하는 단계;
    상기 보상된 타겟 신호에서 상기 보상된 기준 신호의 일부를 감소시키는 단계로서, 상기 보상된 기준 신호는 상기 보상된 타겟 신호에 대해 적응적으로 필터링되고, 출력 타겟 신호를 형성하기 위해 상기 보상된 타겟 신호와 조합되는, 상기 감소 단계;
    상기 보상된 기준 신호 및 상기 출력 타겟 신호의 복소수값 표현들을 복조 및 형성하는 단계;
    상기 보상된 기준 신호 및 상기 출력 타겟 신호에 대한 역변환을 구현하는 단계;
    상기 출력 타겟 신호에 대한 복수의 타겟 빔들을 형성하는 단계;
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하는 단계;
    상기 보상된 기준 신호에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하는 단계;
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 상기 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 교차 앰비규어티 함수를 추정하는 단계; 및
    상기 기준 신호에 대한 상기 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 기준 신호에 대한 자동 앰비규어티 함수를 추정하는 단계를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 방법.
  29. 제 1 기능 요소를 포함하는 PCL 애플리케이션들에서 광대역 선행-검출 신호를 처리하는 시스템에 있어서:
    제 1 기준 신호 및 제 1 타겟 신호와 제 2 기준 신호 및 제 2 타겟 신호를 연속하여 수신하기 위한 제 1 하위-요소;
    제 1 출력 기준 신호를 형성하기 위해 필터를 이용하여 상기 제 1 타겟 신호에 대해 상기 제 1 기준 신호를 필터링하기 위한 제 2 하위-요소;
    제 1 출력 타겟 신호를 형성하기 위해 상기 제 1 출력 기준 신호와 상기 제 1 타겟 신호를 조합하기 위한 제 3 하위-요소; 및
    상기 제 1 타겟 신호와 상기 제 2 타겟 신호 사이의 변경에 대해 상기 제 2 요소를 갱신하기 위한 제 4 하위-요소를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 필터는 적응형 위너 필터를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 타겟 신호는 이동 타겟으로부터 반사된 신호인, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 2 하위-요소는 상기 제 1 및 제 2 타겟 신호들로부터 각각 상기 제 1 기준 신호의 일부 및 상기 제 2 기준 신호의 일부를 감소시키는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  33. 제 29 항에 있어서,
    제 1 입력 신호로부터 상기 제 1 기준 신호 및 상기 제 1 타겟 신호를 추출하고, 제 2 입력 신호로부터 상기 제 2 기준 신호 및 상기 제 2 타겟 신호를 추출하기 위한 제 2 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  34. 제 29 항에 있어서,
    채널 왜곡을 보상하기 위해 상기 제 1 타겟 신호 및 상기 제 1 기준 신호를 필터링하기 위한 제 2 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  35. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 기준 신호의 평균 제곱근(RMS) 대역폭을 계산하기 위한 제 2 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  36. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 기준 신호, 상기 제 2 기준 신호, 상기 제 1 출력 타겟 신호 및 상기 제 2 출력 타겟 신호의 복소수값 표현들을 복조 및 생성하기 위한 제 2 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  37. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 2 기능 요소는 상기 제 1 기준 신호, 상기 제 2 기준 신호, 상기 제 1 출력 타겟 신호 및 상기 제 2 출력 타겟 신호의 복소수값 표현들을 데시메이팅하기 위한 하위-요소를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  38. 제 29 항에 있어서,
    제 2 기능 요소를 더 포함하며, 상기 제 2 기능 요소는:
    상기 제 1 출력 타겟 신호에 대한 복수의 타겟 빔들을 형성하기 위한 제 1 하위-요소;
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 래그 프로덕트들을 형성하기 위한 제 2 하위-요소; 및
    상기 복수의 래그 프로덕트들을 데시메이팅하기 위한 제 3 하위-요소를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 제 3 하위-요소는 FIR(유한 임펄스 응답; finite impulse response) 필터/데시메이터를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  40. 제 38 항에 있어서,
    상기 복수의 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 교차-앰비규어티 함수를 추정하기 위한 제 3 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  41. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 기준 신호에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하기 위한 제 2 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 복수의 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 기준 신호에 대한 자동-앰비규어티 함수를 추정하기 위한 제 3 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  43. 제 29 항에 있어서,
    제 1 입력 신호로부터 상기 제 1 기준 신호 및 상기 제 1 타겟 신호를 추정하기 위한 제 2 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  44. 제 1 기능 요소를 포함하는 PCL 애플리케이션들에서 광대역 선행-검출 신호를 처리하는 시스템에 있어서:
    타겟 신호 및 기준 신호를 수신하기 위한 제 1 하위-요소;
    상기 타겟 신호에 대한 복수의 타겟 빔들을 형성하기 위한 제 2 하위-요소;
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 래그 프로덕트들을 형성하기 위한 제 3 하위-요소;
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 상기 복수의 래그 프로덕트들 각각을 데시메이팅하기 위한 제 4 하위-요소;
    상기 기준 신호에 대한 복수의 래그 프로덕트들을 형성하기 위한 제 5 하위-요소; 및
    상기 기준 신호에 대한 상기 복수의 래그 프로덕트들 각각을 데시메이팅하기 위한 제 6 하위-요소를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 제 6 하위-요소는 FIR(유한 임펄스 응답: finite impulse response) 필터/데시메이터를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  46. 제 44 항에 있어서,
    상기 복수의 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 교차-앰비규어티 함수를 추정하기 위한 제 2 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  47. 제 44 항에 있어서,
    상기 복수의 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 기준 신호에 대한 자동-앰비규어티 함수를 추정하기 위한 제 2 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  48. 제 44 항에 있어서,
    상기 기준 신호의 평균 제곱근(RMS) 대역폭을 계산하기 위한 제 2 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  49. 제 44 항에 있어서,
    입력 신호로부터 상기 기준 신호 및 상기 타겟 신호를 추정하기 위한 제 2 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 기준 신호 추정은 상기 입력 신호로부터 상기 기준 신호의 크기를 추정하는 것을 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  51. 제 44 항에 있어서,
    채널 왜곡을 보상하기 위해 상기 입력 신호를 필터링하기 위한 제 2 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  52. PCL 애플리케이션들에서 광대역 선행-검출 신호를 처리하는 시스템에 있어서:
    타겟 신호 및 기준 신호를 포함하는 입력 신호를 수신하기 위한 제 1 기능 요소;
    상기 타겟 신호 및 상기 기준 신호에 대한 변환 동작을 구현하기 위한 제 2 기능 요소;
    상기 변환된 타겟 신호 및 상기 변환된 기준 신호를 채널 왜곡에 대해 보상하기 위한 제 3 기능 요소;
    상기 보상된 타겟 신호에서 상기 보상된 기준 신호의 일부를 감소시키기 위한 제 4 기능 요소로서, 상기 보상된 기준 신호는 상기 보상된 타겟 신호에 대해 적응적으로 필터링되고 출력 타겟 신호를 형성하기 위해 상기 보상된 타겟 신호와 조합되는, 상기 제 4 기능 요소;
    상기 보상된 기준 신호 및 상기 출력 타겟 신호의 복소수값 표현들을 복조 및 형성하기 위한 제 5 기능 요소;
    상기 출력 타겟 신호에 대한 복수의 타겟 빔들을 형성하기 위한 제 6 기능 요소; 및
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들과 상기 기준 신호에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하기 위한 제 7 기능 요소를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 상기 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 교차 앰비규어티 함수를 추정하고, 상기 기준 신호에 대한 상기 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 기준 신호에 대한 자동 앰비규어티 함수를 추정하기 위한 제 8 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  54. 제 52 항에 있어서,
    상기 제 4 기능 요소는:
    상기 보상된 기준 신호 및 상기 보상된 타겟 신호를 수신하기 위한 제 1 하위-요소;
    출력 기준 신호를 형성하기 위해 필터를 이용하여 상기 보상된 타겟 신호에 대해 상기 보상된 기준 신호를 필터링하기 위한 제 2 하위-요소;
    출력 타겟 신호를 형성하기 위해 상기 출력 기준 신호와 상기 제 1 보상된 타겟 신호를 조합하기 위한 제 3 하위-요소; 및
    상기 보상된 타겟 신호의 변경에 대해 상기 제 2 하위-요소를 갱신하기 위한 제 4 하위-요소를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  55. 제 52 항에 있어서,
    상기 제 7 기능 요소는:
    상기 복수의 타겟 빔들 및 상기 기준 신호를 수신하기 위한 제 1 하위-요소;
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 래그 프로덕트들을 형성하기 위한 제 2 하위-요소;
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 상기 복수의 래그 프로덕트들 각각을 데시메이팅하기 위한 제 3 하위-요소;
    상기 기준 신호에 대한 복수의 래그 프로덕트들을 형성하기 위한 제 4 하위-요소; 및
    상기 기준 신호에 대한 상기 복수의 래그 프로덕트들 각각을 데시메이팅하기 위한 제 5 하위-요소를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  56. 제 52 항에 있어서,
    상기 입력 신호로부터 상기 타겟 신호 및 상기 기준 신호를 추출하기 위한 제 8 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  57. PCL 애플리케이션들에서 광대역 선행-검출 신호를 처리하는 시스템에 있어서:
    입력 신호를 수신하기 위한 제 1 기능 요소;
    상기 입력 신호에 대한 변환 동작을 구현하기 위한 제 2 기능 요소;
    상기 변환된 입력 신호를 채널 왜곡에 대해 보상하기 위한 제 3 기능 요소;
    상기 보상된 입력 신호의 복소수값 표현들을 복조 및 형성하기 위한 제 4 기능 요소;
    상기 제 4 기능 요소로부터 수신된 상기 입력 신호로부터 타겟 신호 및 기준 신호를 추정하기 위한 제 5 기능 요소;
    상기 타겟 신호에서 상기 기준 신호의 일부를 감소시키기 위한 제 6 기능 요소로서, 상기 기준 신호는 상기 타겟 신호에 대해 적응적으로 필터링되고 출력 타겟 신호를 형성하기 위해 상기 타겟 신호와 조합되는, 상기 제 6 기능 요소;
    상기 출력 타겟 신호에 대한 복수의 타겟 빔들을 형성하기 위한 제 7 기능 요소; 및
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들과 상기 기준 신호에 대한 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 형성하기 위한 제 8 기능 요소를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  58. 제 57 항에 있어서,
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 상기 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 교차 앰비규어티 함수를 추정하고, 상기 기준 신호에 대한 상기 복수의 데시메이팅된 래그 프로덕트들을 이용하여 상기 기준 신호에 대한 자동 앰비규어티 함수를 추정하기 위한 제 9 기능 요소를 더 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  59. 제 57 항에 있어서,
    상기 제 6 기능 요소는:
    상기 기준 신호 및 상기 타겟 신호를 수신하기 위한 제 1 하위-요소;
    출력 기준 신호를 형성하기 위해 필터를 이용하여 상기 타겟 신호에 대해 상기 기준 신호를 필터링하기 위한 제 2 하위-요소;
    출력 타겟 신호를 형성하기 위해 상기 출력 기준 신호와 상기 제 1 타겟 신호를 조합하기 위한 제 3 하위-요소; 및
    상기 타겟 신호의 변경에 대해 상기 제 2 하위-요소를 갱신하기 위한 제 4 하위-요소를 포함하는, 광대역 선행-검출 신호 처리 시스템.
  60. 제 57 항에 있어서,
    상기 제 8 기능 요소는:
    상기 복수의 타겟 빔들 및 상기 기준 신호를 수신하기 위한 제 1 하위-요소;
    상기 복수의 타겟 빔들 각각에 대한 복수의 래그 프로덕트들을 형성하기 위한 제 2 하위-요소;
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