KR100836521B1 - 수동 가간섭성 위치 응용에서의 동일 채널 간섭을완화하는 시스템 및 방법 - Google Patents

수동 가간섭성 위치 응용에서의 동일 채널 간섭을완화하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

동일 채널 간섭을 완화하는 시스템 및 방법이 개시된다. 레이더 시스템은 안테나 어레이에서 수신된 신호들로부터 타겟들을 검출한다. 상기 수신된 신호들은 원격 송신기들로부터 전송된 직접 신호들 및 타겟 신호들을 포함한다. 안테나 어레이는 상기 신호들을 수신한다. 신호 프로세싱 시스템은 수신된 신호들에 대해 프로세싱 동작들을 수행하도록 안테나 어레이에 결합된다. 프로세싱 시스템은 제1 소거 구성부 및 제2 소거 구성부를 포함한다. 제1 일루미네이터 신호는 제1 소거 구성부에 의해 수신된 신호들로부터 소거된다. 적응 빔 형성기는 수신된 신호들로부터 제2 일루미네이터 신호를 획득한다. 기준 재생기는 제2 일루미네이터 신호를 재생한다. 적응 소거 필터는 제2 일루미네이터 신호로부터 잡음을 제거한다. 제2 소거 구성부는 수신된 신호들로부터 제2 일루미네이터 신호를 소거함으로써 동일 채널 간섭을 완화한다.
Figure R1020037014383
동일 채널 신호들의 간섭 완화, 제1 일루미네이터, 제2 일루미네이터, 바이스태틱 레이더 시스템, 적응 빔 형성기, 기준 재생기

Description

수동 가간섭성 위치 응용에서의 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템 및 방법{System and method for mitigating co-channel interference in passive coherent location applications}
관련 출원에 대한 크로스 참고
본 출원은 참조 문헌으로서 본원에 포함되는, "PCL 응용을 위한 동일 채널 간섭 완화 시스템 및 방법"이라는 명칭으로 2001년 5월 4일에 출원된 U.S. 가특허출원 제 60/288,448 호의 이익을 주장한다. 본 출원은 또한 참조 문헌으로서 본원에 포함되는, "PCL 응용을 위한 광대역 선검출 신호 프로세싱 시스템 및 방법"이라는 명칭으로 2001년 5월 4일에 출원된 U.S. 가특허출원 제 60/288,448 호의 권익을 주장한다.
발명의 분야
본 발명은 수동 가간섭성 위치(passive coherent location)("PCL") 레이더 시스템 및 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, PCL 레이더 응용을 위한 수신된 신호들의 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래 기술의 설명
PCL 레이더 시스템들은 멀티스태틱(multistatic) 레이더 시스템에 의해 나타내어질 수 있다. 멀티스태틱 레이더 시스템은 한 개 이상의 송신기들로부터 분리된 많은 수신기들을 가진다. 송신기로부터 방사된 신호는 두 개의 분리된 경로들을 통해 수신기에 도달한다. 하나의 경로는 송신기에서 수신기까지의 직접 경로일 수 있고, 다른 경로는 송신기에서 수신기의 타겟까지의 간접 경로를 포함하는 타겟 경로일 수 있다. 측정치들은 타겟 경로 신호의 총경로 길이, 또는 전송 시간, 타겟 경로 신호의 도달 각, 및 직접 경로 신호와 타겟 경로 신호의 주파수를 포함할 수 있다. 타겟이 도플러 효과에 따라 이동한다면, 주파수에서의 차분이 검출될 수 있다.
정보가 타겟 경로 신호로부터 추출되는 경우, 수신기에서는 전송된 신호의 인식이 바람직하다. 송신된 주파수는 도플러 주파수 편이를 결정하기 위해 요구된다. 총 산란된 경로 길이가 결정이 되면, 시간 또는 위상 기준 또한 요구된다. 주파수 기준은 직접 신호로부터 획득될 수 있다. 송신기와 수신기간의 거리가 알려져 있다면 시간 기준 또한 직접 신호로부터 획득될 수 있다.
멀티스태틱 레이더는 레이더 범위 내에 있는 타겟의 존재, 타겟 소재지의 위치, 및 레이더와 관련된 속도 성분 또는 도플러를 결정할 수 있다. 타겟 소재지의 위치를 정하는 프로세스는 거리 및 도달 각의 측정을 포함할 수 있다. 수신지에 대해 상대적인 거리의 측정은 수신지에서의 도달 각과 송신기와 수신기간의 거리 모두를 요구할 것이다. 직접 신호가 사용가능하다면, 그것은 도플러 주파수 편이를 추출하기 위해 기준 신호로서 사용될 수 있다.
PCL 레이더 시스템들에 있어서, 송신기들은 일루미네이터(illuminator)들로서 알려질 수 있다. 일루미네이터들은 상업용 주파수 변조된("FM") 방송 송신기들 및/또는 중계기들, 상업용 고선명 텔레비전("HDTV") 방송 송신기들 및/또는 중계기들 등을 포함하는 기회들의 광대역 소스(source)들일 수 있다. 광대역 신호 선검출 프로세싱 및 동일 채널 간섭 완화를 위한 기술들이 있다. 알려진 방식들은 제1 일루미네이터와 같이 활용될 기회의 소스, 및 환경에 존재하는 어떤 다른 동일 채널 신호들을 수신하는 데 사용되는 안테나들의 배열을 포함한다.
동일 채널 신호들은 일루미네이터 신호의 다중 경로 이미지들, 감시 하의 영역에서 타겟들로부터 일루미네이터의 지연과 도플러 편이된 반사들, 및 제1 일루미네이터와 동일한 동작 주파수에서의 다른 원거리 방송 소스들을 포함할 수 있다. 타겟들은 항공기, 우주발사체들 등을 포함할 수 있다. 동일 채널 완화 기술들의 의도는, 약화되지 않는 관심 타겟들로부터 반사된 신호들을 남기면서, 활용된 일루미네이터의 강한 직접 경로 및 다중 경로 구성부들과 같은, 수신된 안테나 출력들로부터 바람직하지 않은 소스들을 제거하는 것이다. 따라서, 보다 잘 타겟들을 식별 및 추적하고, 타겟 위치, 범위 및 속도를 결정하기 위해 동일 채널 완화 기술들을 향상시키는 것이 바람직하다.
발명의 개요
따라서, 본 발명의 실시예들은 PCL 응용 및 PCL 응용 내에서의 신호 프로세 싱을 위한 방법에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 실시예에 따르면, 바이스태틱(bistatic) 레이더에서 동일 채널 신호들에서의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 제1 일루미네이터로부터 제1 일루미네이터 신호를 식별하는 단계를 포함한다. 제1 일루미네이터 신호는 주어진 주파수에서 주파수 변조된 캐리어를 포함한다. 상기 방법은 또한 제1 일루미네이터 신호를 재생하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 동일 채널 간섭 신호들로부터 제1 일루미네이터 신호를 소거하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 제2 일루미네이터로부터 제2 일루미네이터 신호를 식별하는 단계를 포함한다. 제2 일루미네이터 신호는 주어진 주파수에서 주파수 변조된 캐리어를 포함한다. 상기 방법은 또한 동일 채널 신호들로부터 제2 일루미네이터 신호를 재생하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 동일 채널 간섭을 완화하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 제1 일루미네이터 기준 신호를 소거하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 제2 일루미네이터 기준 신호를 소거하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 타겟들에 의해 반사된 타겟 신호들 및 원격 송신기들에 의해 전송된 직접 신호들을 포함하는 동일 채널 신호들을 수신하는 바이스태틱 레이더에서 동일 채널 간섭을 완화하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 바이스태틱 레이더에 결합된 안테나에서 동일 채널 신호들을 수신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 제1 일루미네이터 기준 신호를 획득하기 위해 적응 빔(adaptive beam) 형성을 수행하는 단계를 포함한다. 제1 일루미네이터 기준 신호는 직접 신호들로부터 오고, 주어진 주파수에서 주파수 변조된 캐리어를 포함한다. 상기 방법은 또한 동일 채널 간섭 신호들로부터 제1 일루미네이터 기준 신호를 재생하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 제2 일루미네이터 기준 신호를 획득하기 위해 적응 빔 형성을 수행하는 단계를 포함한다. 제2 일루미네이터 기준 신호는 직접 신호들로부터 오고, 주어진 주파수에서 주파수 변조된 캐리어를 포함한다. 상기 방법은 또한 동일 채널 신호들로부터 제2 일루미네이터 기준 신호를 재생하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 동일 채널 간섭 신호들로부터 제2 일루미네이터 기준 신호를 소거하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템이 개시된다. 상기 시스템은 신호들을 수신하는 안테나 어레이를 포함한다. 상기 시스템은 또한 수신된 신호들로부터 제1 일루미네이터 기준 신호를 소거하도록 제1 소거 구성부를 포함한다. 상기 시스템은 또한 수신된 신호들로부터 제2 일루미네이터 기준 신호를 소거하도록 제2 소거 구성부를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 타겟들로부터 전송된 신호들 및 반사된 신호들을 사용하여 바이스태틱 레이더 시스템에 의해 타겟들을 검출하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 또한 수신된 신호들을 동일 채널 신호들로 변환하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 동일 채널 신호들로부터 제2 일루미네이터 신호를 획득하기 위해 적응 빔 형성을 수행하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 제2 일루미네이터 신호를 재생하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 동일 채널 신호들로부터 제2 일루미네이터 신호를 소거하고 동일 채널 간섭을 완화하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 원격 송신기들로부터 상업용 방송 신호들로서 전송된 직접 경로 신호들 및 타겟 경로 신호들을 수신하는 바이스태틱 레이더에서 간섭을 완화하기 위한 방법이 개시된다. 타겟 경로 신호들은 타겟 경로 신호들이 직접 경로 신호들과 관련하여 도플러 편이를 갖도록 타겟들로부터 반사된다. 상기 방법은 직접 경로 신호들 내에서 제2 일루미네이터 신호를 식별하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 수신된 신호들로부터 제2 일루미네이터 신호를 소거하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 안테나에서 수신된 신호들로부터 타겟들을 검출하는 바이스태틱 레이더 시스템으로서, 상기 수신된 신호들이 원격 송신기들로부터 전송된 직접 신호들 및 타겟 신호들을 포함하는, 바이스태틱 레이더 시스템이 개시된다. 바이스태틱 레이더 시스템은 수신된 신호들로부터 제2 일루미네이터 신호를 획득하기 위해 적응 빔 형성기를 포함한다. 바이스태틱 레이더 시스템은 또한 제2 일루미네이터 신호를 재생하기 위해 기준 재생기를 포함한다. 바이스태틱 레이더 시스템은 또한 제2 일루미네이터 신호를 소거함으로써 동일 채널 간섭을 완화하는 적응 소거 필터를 포함한다.
본 발명의 부가적인 특징들 및 이점들은 하기의 설명에서 기술될 것이며, 부분적으로는 하기 설명에서 명백해질 것이고, 아마도 본 발명의 실시에 의해 터득될 것이다. 본 발명의 목적들 및 다른 이점들은 첨부 도면들뿐만 아니라 여기 명세서와 청구 범위에서 구체적으로 지시된 구성에 의해 실현되고 달성될 것이다.
본 발명의 이해를 더 돕고자 포함된 첨부 도면들은 이 명세서에 포함되거나 이 명세서의 부분을 구성하고, 본 발명의 실시예들을 예시하며, 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하는 데 기여한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 PCL 시스템, 타겟, 및 송신기들을 포함하는 레이더 검출 시스템을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따르는 PCL 시스템의 블록도를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명에 따르는 동일 채널 간섭 시스템을 완화하는 신호 프로세싱을 도시하는 도면.
도 4는 본 발명에 따르는 시스템의 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
300; 신호 프로세싱 시스템 302; 동일 채널 완화 프로세싱 시스템
304; 제1 소거 구성부 306; 제2 소거 구성부
310,312; 송신기들 314; 반사된 신호들
316; 동일 채널 신호들 320; 타겟 안테나 어레이
322; 제1 일루미네이터 적응 빔 형성기
324; 기준 재생기 326; 적응 소거 필터
330; 제2 일루미네이터 적응 빔 형성기
332; 기준 재생기 334; 적응 소거 필터
340,342; 전송된 신호들
이제 본 발명의 양호한 실시예들에 대해 상세히 설명될 것이고, 그것의 예들은 첨부 도면들에서 예시되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 PCL 시스템, 하나 이상의 관심 타겟들, 및 복수의 송신기들을 포함하는 레이더 검출 시스템(10)을 도시하고 있다. PCL 시스템(100)은 멀티스태틱 광역 이동 타겟 감시 센서들의 군을 나타낸다. PCL 시스템(100)은 다른 용도들을 위해 동작될 수 있는 기회의 소스들로부터 종종 연속파(continuous wave; "CW") 전자기 에너지를 활용한다. 기회의 소스들은 텔레비전 방송 스테이션들과 FM 라디오 스테이션들을 포함할 수 있다. 양호하게는, PCL 시스템(100)은 기회의 소스들과 같은 복수의 제어되지 않는 송신기들(111,112,114)로부터 전송들을 수신할 수 있다. 보다 양호하게는, 송신기들(111,112,114)은 상업용 FM 방송 송신기들 및/또는 중계기들과 상업용 HDTV TV 방송 송신기들 및/또는 중계기들을 포함하는 기회의 광대역 소스들일 수 있다. 그러나, 송신기들(111,112,114)은 제어되지 않는 신호들을 전송하는 어떤 장치, 시스템 또는 수단을 포함할 수 있는 기회의 이 소스들에 제한된다.
송신기들(111,112,114)은 모든 방향으로 광대역 전자기 에너지 전송들을 전송할 수 있다. 몇몇 이 전송들은 하나 이상의 관심 타겟들(150)에 의해 반사되고 PCL 시스템(100)에 의해 수신된다. 예를 들어, 반사된 전송(140)은 타겟(150)에 의해 반사되고 PCL 시스템(100)에 의해 수신될 수 있다. 또한, 송신기(114)에 관해서, 기준 전송(130)은 PCL 시스템(100)에 의해 직접 수신된다. PCL 시스템(100)은 위에서 논의된 바와 같이, 하나 이상의 관심 타겟들(150)에 대한 위치 정보를 결정하기 위해, 기준 전송(130)과 반사된 전송(140)을 비교할 수 있다. 위치 정보는 위치, 속도, 및 가속도를 포함하는 타겟(150)의 위치와 관련되고, 당업자에게 알려진 프로세스들에 따라 도출되는 어떤 정보를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따르는 PCL 시스템의 블록도를 도시하고 있다. PCL 시스템(100)은 안테나 서브시스템(200), ("ADC") 아날로그-디지털 컨버터 서브시스템(220), 프로세싱 서브시스템(240), 및 출력 장치(260)를 포함할 수 있다. 안테나 서브시스템(200)은 적어도 하나의 안테나로, 반사된 전송(130)과 기준 전송(140)을 포함하는 전자기 에너지 전송들을 수신한다. ADC 서브시스템(220)은 안테나 서브시스템(200)의 출력을 수신하고, 샘플링 레이트로 신호를 샘플링하고 각각의 샘플링 간격에서 아날로그 신호에 대한 크기를 사용하여 디지털 파형을 형성함으로써, 그것의 입력에서 신호의 디지털 샘플들을 출력한다. 프로세싱 서브시스템(240)은 ADC 서브시스템(220)의 출력을 수신하고 신호를 그에 따라서 프로세싱한다. 출력 장치(260)는 프로세싱 결과를 수신하고 프로세싱 서브시스템(240)의 출력을 디스플레이한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 동일 채널 간섭을 완화하는 신호 프로세싱 시스템(300)의 블록도를 도시하고 있다. 시스템(300)은 기회의 광대역 소스들의 활용시 동일 채널 간섭을 완화 또는 감소하도록 구성된다. 시스템(300)은 타겟들을 검출하고 시간 지연, 도플러, 도달 각 등과 같은 타겟들에 대한 정보를 프로세싱하는 수동 가간섭성 위치 시스템 내에서 사용된다. 기회의 광대역 소스들은 상업용 FM 방송 전송들 또는 상업용 HDTV TV 방송 전송들을 포함할 수 있다. 따라서, FM 및 HDTV TV 방송 송신기들 및/또는 중계기들은 시스템(300)을 통합하는 PCL 시스템에 대한 일루미네이터들이 될 수 있다.
도 3을 참조하면, 신호 프로세싱 시스템(300)은 송신기들, 또는 일루미네이터들(310,312)로부터 각각 신호들(340,342)을 수신한다. 상술된 바와 같이, 신호들(340,342)은 양호하게도 FM 또는 HDTV 신호들일 수 있다. 신호들(340,342)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, PCL 시스템(100)에 의해 수신된다. 신호 프로세싱 시스템(300)은 PCL 시스템(100)의 부분이다. 보다 구체적으로는, 신호 프로세싱 시스템(300)은 프로세싱 서브시스템(240) 내에 통합될 수 있다. 대안적으로, 신호 프로세싱 시스템(300)은 ADC 서브시스템(220) 내에 통합될 수도 있다.
신호 프로세싱 시스템(300)은 동일 채널 완화 프로세싱 시스템(302)을 포함한다. 동일 채널 완화 프로세싱 시스템(302)은 약화되지 않은 관심 타겟들로부터 반사된 신호들을 남기면서, 수신된 안테나 출력들로부터 바람직하지 않은 소스들을 제거하고자 한다. 동일 채널 완화 프로세싱 시스템(302)은 신호 프로세싱 시스템(300) 내에서 선검출 프로세싱과 관련하여 사용될 수 있다. 구체적으로, 동일 채널 완화 프로세싱 시스템(302)은 광대역 선검출 프로세싱에 관한 기술들과 함께 사용될 수 있다. 이 기술들에 있어서, 안테나들(320)의 배열은 제1 일루미네이터와 같이, 활용될 기회의 소스로부터의 신호들 및 존재하는 어떤 다른 동일 채널 신호들을 수신하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 송신기(310)는 신호(340)를 전송하는 제1 일루미네이터가 될 수 있다.
반사된 타겟 신호들(314)은 안테나 어레이(320)에 의해 수신될 수 있다. 반사된 타겟 신호들(314)은 타겟에 의해 반사된 전송된 신호들(340,342)과 상관되는 신호들일 수 있다. 반사된 타겟 신호들(314)은 속도, 위치 등과 같은 타겟 파라미터들을 결정하도록 전송된 신호들과 비교될 수 있다. 타겟 안테나 어레이(320)는 또한 반사된 신호들(314)과 함께 환경 내에서 어떤 다른 동일 채널 신호들을 수신할 수 있다. 이어서, 타겟 안테나 어레이(320)는 동일 채널 신호들(316)을 동일 채널 완화 프로세싱 시스템(302)에 공급한다. 동일 채널 신호들(316)은 PCL 동작들을 위해 수신되고 활용될 동일 채널 신호들을 반사할 수 있다. 이 동일 채널 신호들은, 일루미네이터 신호의 다중 경로 이미지들, 감시 하의 지역에서의 타겟들, 이를테면 항공기 또는 우주발사체들 등으로부터의 일루미네이터의 지연 및 도플러 편이된 반사들을 포함할 수 있다. 동일 채널 신호들은 또한 제1 일루미네이터와 동일한 동작 주파수에서 다른 원거리 방송 소스들을 포함할 수 있다. 따라서, 동일 채널 신호들(316)은 전송된 신호들(340,342)과 반사된 신호들(314)의 합성일 수 있고 이 신호들의 추정치로서 사용될 수 있다. 보다 구체적으로는, 동일 채널 신호들은 강한 직접 경로 신호들이 반사된 타겟 경로 신호들을 지배하기 때문에 전송된 또는 직접 신호들의 양호한 추정치가 될 수 있다.
예를 들어, 송신기(310)는 특정한 주파수에서 동작하는 제1 일루미네이터일 수 있고 송신기(312)는 동일한 주파수에서 동작하는 제2 일루미네이터일 수 있다. 따라서, 전송된 또는 직접 신호들(340,342)은 동일한 주파수를 가질 수 있다.
동일 채널 완화 프로세싱 시스템(302)은 관심 타겟들로부터의 반사된 신호들(314)을 남기면서, 타겟 안테나 어레이(320)의 수신된 안테나 출력들로부터 바람직하지 않은 소스들을 제거하고자 한다. 반사된 신호들(314)은 약화되지 않아야 한다. 바람직하지 않은 소스들은 활용된 일루미네이터의 강한 직접 경로 및 다중 경로 구성부들을 포함할 수 있다. 동일 채널 완화 프로세싱 시스템(302)는 제1 소거 구성부(304) 및 제2 소거 구성부(306)를 포함할 수 있다.
제1 소거 구성부(304)는 동일 채널 신호들(316)을 수신한다. 제1 소거 구성부(304)는 제1 일루미네이터 적응 빔 형성기(322), 기준 재생기(324), 및 적응 소거 필터(326)를 포함한다. 적응 빔 형성기(322)는 방위 및 고도의 특정한 라인들을 따라 선택도를 갖는 신호들을 형성하도록 동일 채널 신호들(316)을 받아들이고 그것들을 조합할 수 있다. 적응 빔 형성기(322)는, 타겟 안테나 어레이(320)에 의해 수신된 잡음 및 간섭을 억제하면서, 전송된 신호들(340,342) 및 반사된 신호들(314)과 같이 원하는 신호들을 강화할 수 있다. 또한, 타겟, 직접 경로 및 잡음으로 세분될 수 있는 다중 신호 소스들이 있을 때마다 적응 빔 형성기(322)가 인가될 수 있다. 적응 빔 형성기(322)는, 잡음 또는 원치 않는 신호들을 약화시키면서, 타겟 또는 직접 경로 신호를 증폭하고 획득하기 위해 알려진 방법들 및 응용을 이용할 수 있다. 양호하게는, 적응 빔 형성기(322)는 송신기들(310,312)로부터의 직접 경로 신호들인 전송된 신호들(340,342)과 관계된다.
기준 재생기(324)는 직접 경로 신호들을 재생하도록 적응 빔 형성기(322)로부터 동일 채널 신호들을 수신한다. 송신기들(310,312)은 신호 프로세싱 시스템(300)의 사용자들이 송신기들(310,312)에 대해 제어하지 않는다는 점에서 제어되지 않는 송신기들일 수 있다. 기준 재생기(324)는 제어되지 않는 송신기들로부터 그 직접 경로 신호들을 식별하고 수신된 타겟 신호들과 프로세싱하는 것으로부터 상기 신호들을 재구성한다. 직접 경로 신호들의 주파수와 위상을 대략 갖는 일정한 진폭의 신호 추정이 발생될 수 있다. 이 신호는 주어진 주파수에서 동작하는 주파수 변조된 캐리어일 수 있다. 기준 재생기(324)에 있어서, 제1 직접 경로 신호는 재생된다. 예를 들어, 전송된 신호(340)는 기준 재생기(324)에 의해 재생될 수 있다. 따라서, 동일 채널 간섭의 각종 소스들이 상당한 양으로 감소된 경우에 전송된 신호(340)가 획득된다.
재생된 제1 직접 경로 신호와 동일 채널 신호들은 적응 소거 필터(326)에 의해 수신된다. 소거 필터(326)는 잡음과 같은 과잉 에너지를 제거함으로써 소거 이전에 재생된 제1 직접 경로 신호를 말소하도록 작용한다. 소거 필터(326)는 직접 경로 신호의 주파수 대역 밖의 타겟 안테나 어레이(320)에 의해 수집된 공전(stray) 에너지를 제거한다. 필터링 후, 이어서 제1 소거 구성부(304)는 타겟 안테나 어레이(320)에 의해 수신된 동일 채널 신호들에서 깨끗한, 재생된 제1 직접 경로 신호를 소거한다. 제1 소거 구성부(304)는 제1 일루미네이터 직접 경로 및 다중 경로 구성부들을 감소시킬 수 있지만, 동일 채널 신호들(316)에서 원거리 동일 채널 광원들로부터 상당한 잔류 간섭을 여전히 남길 수 있다.
제1 소거 후, 잔여 동일 채널 신호들이 제2 일루미네이터 적응 빔 형성기(330)에서 제2 소거 구성부(306)에 의해 수신된다. 제2 소거 구성부(306)는 또한 기준 재생기(332) 및 적응 소거 필터(334)를 포함한다. 적응 빔 형성기(330)는 적응 빔 형성기(322)와 상관되지만, 그것들이 반드시 동일한 것은 아니다. 적응 빔 형성기들(322,330)은 다른 구성들을 가질 수 있다. 적응 빔 형성기(330)는 제2 직접 경로 신호상에서 빔 형성을 수행하도록 작용한다. 개시된 실시예들에 따르면, 기회들의 소스들의 지리학적 및 스펙트럼 분포, 또는 일루미네이터들상의 규제적 제약들은, 잔여 동일 채널의 제2 소스가 제1 일루미네이터와 동일한 주파수로 동작하는 원거리 광원 소스인 상태들로 이끌 수 있다. 예를 들면, 두 개의 송신기들은 두 개의 라디오 스테이션들과 같이, FM 대역에서 동일한 주파수에서 동작하고, 동일한 주어진 주파수에서 동작하는 신호들을 전송할 수 있다. 상기 개시된 예들에 따르면, 송신기(312)는 송신기(310)와 동일한 주파수에서 전송하는 제2 일루미네이터일 수 있다. 따라서, 전송된 신호(342)는 전송된 신호(340)와 동일한 주파수에서 동작하는 제2 직접 경로 신호일 수 있다. 제2 소거 구성부(306)는, 제1 소거 구성부(304)가 제1 직접 경로 신호를 소거하는 것과 매우 흡사하게 제2 직접 경로 신호를 소거한다.
적응 빔 형성기(330)는 방위 및 고도의 특정한 라인들을 따라 선택도를 갖는 신호들을 형성하도록 동일 채널 신호들(316)을 받아들이고 그것들을 결합한다. 적응 빔 형성기(330)는, 적응 빔 형성기(330)는, 타겟 안테나 어레이(320)에 의해 수신된 잡음 및 간섭을 억제하면서, 전송된 신호(342) 및 반사된 신호들(314)과 같이 원하는 신호들을 강화할 수 있다. 또한, 타겟, 직접 경로 및 잡음으로 세분될 수 있는 다중 신호 소스들이 있을 때마다 적응 빔 형성기(330)가 인가될 수 있다. 적응 빔 형성기(330)는, 잡음 또는 원치 않는 신호들을 약화시키면서, 타겟 또는 직접 경로 신호를 증폭하고 획득하기 위해 알려진 방법들 및 응용을 이용할 수 있고 당업자에게 알려질 수 있다. 양호하게는, 적응 빔 형성기(330)는 송신기(312)로부터의 직접 경로 신호들인 전송된 신호(342)와 관계된다.
기준 재생기(332)는, 이용가능하다면, 제2 직접 경로 신호를 재생하도록 적응 빔 형성기(330)로부터 동일 채널 신호들을 수신한다. 기준 재생기(332)는 제어되지 않는 제2 송신기들로부터 그 직접 경로 신호들을 식별하고 수신된 타겟 신호들과 프로세싱하는 것으로부터 신호들을 재구성한다. 제2 직접 경로 신호들의 주파수와 위상을 대략 갖는 일정한 진폭의 신호 추정이 발생될 수 있다. 상기 신호는 제1 직접 경로 신호와 동일한 주어진 주파수에서 동작함으로써 변조된 주파수일 수 있다. 기준 재생기(332)에 있어서, 제2 직접 경로 신호는 재생된다. 예를 들어, 전송된 신호(342)는 기준 재생기(332)에 의해 재생될 수 있다. 따라서, 동일 채널 간섭의 다양한 소스들이 상당한 양으로 감소되었던 경우에 전송된 신호(340)가 획득된다.
재생된 제2 직접 경로 신호와 함께 동일 채널 신호들은 적응 소거 필터(334)에 의해 수신된다. 소거 필터(334)는 소거 이전에 재생된 제2 직접 경로 신호를 말소하도록 작용한다. 소거 필터(334)는 제2 직접 경로 신호의 주파수 대역 밖의 타겟 안테나 어레이(320)에 의해 수집된 공전 에너지를 제거한다. 필터링 후, 이어서 제2 소거 구성부(304)는 타겟 안테나 어레이에 의해 수신된 동일 채널 신호들로부터 깨끗한, 재생된 제2 직접 경로 신호를 소거한다. 제1 및 제2 직접 경로 신호들을 프로세싱함으로써, 제1 및 제2 일루미네이터 구성부들은 타겟 신호들과 같이, 원하는 신호들의 일그러짐(distortion) 없이도 감소될 수 있다. 따라서, 동일 채널 완화 프로세싱 시스템(302)은 완화된 동일 채널 신호(331)를 출력한다. 완화된 신호(331)는 양호하게는 제1 및 제2 직접 경로 신호들 없이도 타겟 신호들을 포함한다. 완화된 신호(331)는 강한 직접 경로 신호들을 고려할 필요 없이, 보다 효과적인 방식으로, 연속되는 선검출 프로세싱 구성부들에 의해 프로세싱될 수 있다. 또한, 반사되고 수신된 타겟 신호들은, 동일 채널 간섭이 감소되었으므로, 타겟 파라미터들을 결정하는 데 있어 보다 정확해질 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 동일 채널 간섭을 완화하는 흐름도를 도시하고 있다. 단계(402)는 타겟 안테나 어레이에서 동일 채널, 또는 다중 경로, 신호들을 수신함으로써 실행된다. 이 신호들은 잡음과 간섭 신호들뿐만 아니라 직접 경로 신호들 및 반사된 타겟 신호들을 포함할 수 있다. 단계(404)는 동일 채널 신호들에 대해 제1 적응 빔 형성을 수행함으로써 실행된다. 제1 직접 경로 신호는 또 다른 프로세싱 동작들을 위해 향상된다. 단계(406)는 제1 직접 경로 신호를 재생함으로써 실행된다. 또한, 이 단계는 과잉 에너지를 제거하기 위한 제1 직접 경로 신호를 필터링하는 단계를 포함할 수 있다. 단계(408)는 동일 채널 신호들로부터 제1 직접 경로 신호를 소거함으로써 실행된다.
단계(410)는 잔여 동일 채널 신호들에 대해 제2 적응 빔 형성을 수행함으로써 실행된다. 제2 직접 경로 신호는 또 다른 프로세싱 동작들을 위해 향상된다. 단계(412)는 제2 직접 경로 신호를 재생함으로써 실행된다. 또한, 이 단계는 과잉 에너지를 제거하기 위한 제2 직접 경로 신호를 필터링하는 단계를 포함할 수 있다. 단계(414)는 제2 직접 경로 신호의 주파수를 결정함으로써 실행된다. 양호하게는, 제2 직접 경로 신호는 제1 직접 경로 신호와 동일한 주파수를 가진다. 단계(416)는 동일 채널 신호들로부터 제2 직접 경로 신호를 소거함으로써 실행된다. 단계(418)는 그 이상의 신호 프로세싱을 위해 완화된 동일 채널 신호들을 출력함으로써 실행된다.
각종 변경예들과 변형예들이 본 발명의 의도 또는 범위를 벗어나지 않고도 본 발명의 개시된 실시예들에서 행해질 수 있다는 것이 당업자들에게 명백해질 것이다. 따라서, 본 발명은 어떤 청구항들이나 그것의 등가의 것들 내에서 행해진 이 발명의 변경예들과 변형예들을 포함하고 있도록 의도되어 있다.

Claims (47)

  1. 바이스태틱 레이더(bistatic radar)에서의 동일 채널 신호들(co-channel signals)의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법에 있어서:
    제1 일루미네이터(primary illuminator)로부터의 제1 일루미네이터 신호를 식별하는 단계로서, 상기 제1 일루미네이터 신호는 주어진 주파수에서 주파수 변조된 캐리어를 포함하는, 상기 제1 일루미네이터 신호를 식별하는 단계;
    상기 제1 일루네이터 신호를 재생하는 단계;
    상기 동일 채널 신호들로부터 상기 제1 일루미네이터 신호를 소거하는 단계;
    제2 일루미네이터로부터의 제2 일루미네이터 신호를 식별하는 단계로서, 상기 제2 일루미네이터 신호는 상기 주어진 주파수에서 주파수 변조된 캐리어를 포함하는, 상기 제2 일루미네이터 신호를 식별하는 단계;
    상기 제2 일루미네이터 신호를 재생하는 단계; 및
    상기 동일 채널 신호들로부터 상기 제2 일루미네이터 신호를 소거하는 단계를 포함하는, 바이스태틱 레이더에서의 동일 채널 신호들의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 일루미네이터 신호를 획득하기 위해 적응 빔 형성(adaptive beamforming)을 수행하는 단계를 더 포함하는, 바이스태틱 레이더에서의 동일 채널 신호들의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 일루미네이터 신호를 획득하기 위해 적응 빔 형성을 수행하는 단계를 더 포함하는, 바이스태틱 레이더에서의 동일 채널 신호들의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 동일 채널 신호들로부터 상기 제1 일루미네이터 신호 및 상기 제2 일루미네이터 신호를 분리하는 단계를 더 포함하는, 바이스태틱 레이더에서의 동일 채널 신호들의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 일루미네이터 신호보다 더 먼 거리에서 상기 제2 일루미네이터 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는, 바이스태틱 레이더에서의 동일 채널 신호들의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이스태틱 레이더에 결합된 안테나 어레이에서 상기 동일 채널 신호들을 수신하는 단계를 더 포함하는, 바이스태틱 레이더에서의 동일 채널 신호들의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 수신하는 단계는 상기 제1 일루미네이터 및 상기 제2 일루미네이터를 포함하는 원격 송신기들로부터 전송된 상기 동일 채널 신호들을 수신하는 단계를 포함하는, 바이스태틱 레이더에서의 동일 채널 신호들의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    원격 송신기들로부터 신호들을 광대역 신호들로서 전송하는 단계로서, 상기 신호들은 상기 동일 채널 신호들과 상관(correlate)되는, 상기 전송하는 단계를 더 포함하는, 바이스태틱 레이더에서의 동일 채널 신호들의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광대역 신호들은 주파수 변조된 방송 신호들인, 바이스태틱 레이더에서의 동일 채널 신호들의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 광대역 신호들은 고선명 텔레비전 방송 신호들인, 바이스태틱 레이더에서의 동일 채널 신호들의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법.
  11. 삭제
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  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 타겟들에 의해 반사된 타겟 신호들 및 원격 송신기들에 의해 전송된 직접 신호들을 포함하는 동일 채널 신호들을 수신하는 바이스태틱 레이더에서의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법에 있어서:
    상기 바이스태틱 레이더에 결합된 안테나에서 상기 동일 채널 신호들을 수신하는 단계;
    상기 직접 신호들로부터 주어진 주파수에서 주파수 변조된 캐리어를 포함하는 제1 일루미네이터 기준 신호를 획득하기 위해 적응 빔 형성을 수행하는 단계;
    상기 제1 일루미네이터 기준 신호를 재생하는 단계;
    상기 동일 채널 신호들로부터 상기 제1 일루미네이터 기준 신호를 소거하는 단계;
    상기 직접 신호들로부터 상기 주어진 주파수에서 주파수 변조된 캐리어를 포함하는 제2 일루미네이터 기준 신호를 획득하기 위해 적응 빔 형성을 수행하는 단계;
    상기 제2 일루미네이터 기준 신호를 재생하는 단계; 및
    상기 동일 채널 신호들로부터 상기 제2 일루미네이터 기준 신호를 소거하는 단계를 포함하는, 바이스태틱 레이더에서의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제1 일루미네이터 기준 신호가 상기 원격 송신기들의 제1 일루미네이터로부터 오는 것을 결정하는 단계를 더 포함하는, 바이스태틱 레이더에서의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제2 일루미네이터 기준 신호가 상기 원격 송신기들의 제2 일루미네이터로부터 오는 것을 결정하는 단계를 더 포함하는, 바이스태틱 레이더에서의 동일 채널 간섭을 완화하는 방법.
  24. 안테나에서 수신된 신호들로부터 타겟들을 검출하는 바이스태틱 레이더 시스템에서 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템으로서, 상기 수신된 신호들은 원격 송신기들로부터 전송된 직접 신호들 및 타겟 신호들을 포함하는, 상기 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템에 있어서:
    신호들을 수신하기 위한 안테나 어레이;
    상기 수신된 신호들로부터 제1 일루미네이터 기준 신호를 소거하기 위한 제1 소거 구성부; 및
    상기 수신된 신호들로부터 제2 일루미네이터 기준 신호를 소거하기 위한 제2 소거 구성부를 포함하고,
    상기 제2 소거 구성부는,
    상기 수신된 신호들로부터 제2 일루미네이터 신호를 획득하기 위한 적응 빔 형성기;
    상기 제2 일루미네이터 신호를 재생하기 위한 기준 재생기; 및
    상기 제2 일루미네이터 신호를 소거함으로써 동일 채널 간섭을 완화하기 위한 적응 소거 필터를 포함하는, 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제1 일루미네이터 기준 신호 및 상기 제2 일루미네이터 기준 신호는 주어진 주파수에서 동작하는, 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 제1 소거 구성부는 상기 제1 일루미네이터 기준 신호를 획득하기 위해 기준 재생기를 포함하는, 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제1 소거 구성부는 상기 안테나 어레이 및 상기 기준 재생기에 결합된 적응 빔 형성기를 더 포함하는, 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템.
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 제1 소거 구성부는 적응 소거 필터를 포함하는, 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템.
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 제 24 항에 있어서,
    상기 제1 일루미네이터 기준 신호는 제1 일루미네이터로부터 수신되고 상기 제2 일루미네이터 기준 신호는 제2 일루미네이터로부터 수신되는, 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 제2 일루미네이터는 상기 제1 일루미네이터보다 상기 안테나 어레이로부터 더 먼 거리에 위치하는, 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템.
  34. 제 24 항에 있어서,
    상기 제1 일루미네이터 기준 신호는 직접 신호를 포함하는, 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템.
  35. 제 24 항에 있어서,
    상기 제1 일루미네이터 기준 신호는 주파수 변조된 방송 신호를 포함하는, 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템.
  36. 제 24 항에 있어서,
    상기 제1 일루미네이터 기준 신호는 고선명 텔레비전 방송 신호를 포함하는, 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템.
  37. 제 24 항에 있어서,
    상기 제2 일루미네이터 기준 신호는 직접 신호를 포함하는, 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템.
  38. 제 24 항에 있어서,
    상기 제2 일루미네이터 기준 신호는 주파수 변조된 방송 신호를 포함하는, 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템.
  39. 제 24 항에 있어서,
    상기 제2 일루미네이터 기준 신호는 고선명 텔레비전 방송 신호를 포함하는, 동일 채널 간섭을 완화하는 시스템.
  40. 복수의 원격 송신기들로부터 전송된 신호들을 사용하여 바이스태틱 레이더 시스템에 의해 타겟들을 검출하는 방법에 있어서:
    상기 타겟들로부터 상기 전송된 신호들 및 반사된 신호들을 수신하는 단계;
    상기 수신된 신호들을 동일 채널 신호들로 변환하는 단계;
    상기 동일 채널 신호들로부터 제2 일루미네이터 신호를 적응 빔 형성하는 단계;
    상기 제2 일루미네이터 신호를 재생하는 단계; 및
    상기 동일 채널 신호들로부터 상기 제2 일루미네이터 신호를 소거하고 동일 채널 간섭을 완화하는 단계를 포함하는, 바이스태틱 레이더 시스템에 의해 타겟들을 검출하는 방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 동일 채널 신호로부터 제1 일루미네이터 신호를 소거하는 단계로서, 상기 제1 일루미네이터 신호는 상기 제2 일루미네이터 신호의 주파수를 포함하는, 상기 소거하는 단계를 더 포함하는, 바이스태틱 레이더 시스템에 의해 타겟들을 검출하는 방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 제2 일루미네이터 신호는 제2 일루미네이터로부터 전송된 직접 신호인, 바이스태틱 레이더 시스템에 의해 타겟들을 검출하는 방법.
  43. 삭제
  44. 삭제
  45. 안테나에서 수신된 신호들로부터 타겟들을 검출하는 바이스태틱 레이더 시스템으로서, 상기 수신된 신호들은 원격 송신기들로부터 전송된 직접 신호들 및 타겟 신호들을 포함하는, 상기 바이스태틱 레이더 시스템에 있어서:
    상기 수신된 신호들로부터 제2 일루미네이터 신호를 획득하기 위한 적응 빔 형성기;
    상기 제2 일루미네이터 신호를 재생하기 위한 기준 재생기; 및
    상기 제2 일루미네이터 신호를 소거함으로써 동일 채널 간섭을 완화하기 위한 적응 소거 필터를 포함하는, 바이스태틱 레이더 시스템.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 수신된 신호들로부터 발생된 동일 채널 신호들로서, 상기 제2 일루미네이터 신호는 상기 동일 채널 신호들로부터 획득되는, 상기 동일 채널 신호들을 더 포함하는, 바이스태틱 레이더 시스템.
  47. 제 45 항에 있어서,
    상기 제2 일루미네이터 신호와 동일한 주파수를 포함하는 제1 일루미네이터 신호로서, 상기 제1 일루미네이터 신호는 상기 수신된 신호들로부터 소거되는, 상기 제1 일루미네이터 신호를 더 포함하는, 바이스태틱 레이더 시스템.
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