KR100947215B1 - Rf signal transceiver in radar system and method thereof - Google Patents

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Abstract

레이더 시스템의 RF 신호(radio frequency signal) 송수신 장치를 제공한다. 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치는 첩 신호(chirp signal)를 일정 주기로 생성하는 신호원, 상기 첩 신호를 상기 주기에 따라 다른 RF 서브밴드(radio frequency subband)로 상향 변환(up convert)하여 송신 RF 첩 신호를 생성하는 RF 송신부 및 상기 송신 RF 첩 신호에 대응하는 수신 RF 첩 신호를 하향 변환(down convert)하는 RF 수신부를 포함한다. 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치의 구조를 단순화하면서, 첩 신호의 대역폭(bandwidth)을 확장할 수 있다.

Figure R1020080012527

레이더, 첩 신호, RF 송신부, RF 수신부, 대역폭

Provided is a radio frequency signal transmission / reception apparatus of a radar system. An RF signal transmitting / receiving apparatus of a radar system includes a signal source for generating a chirp signal at a predetermined period, and an uplink converting the chirp signal to a different radio frequency subband according to the period. An RF transmitter for generating a signal and an RF receiver for down converting a received RF chirp signal corresponding to the transmitted RF chirp signal. While simplifying the structure of the RF signal transceiver of the radar system, it is possible to extend the bandwidth (bandwidth) of the chirp signal.

Figure R1020080012527

Radar, concubine, RF transmitter, RF receiver, bandwidth

Description

레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치 및 그 방법{RF SIGNAL TRANSCEIVER IN RADAR SYSTEM AND METHOD THEREOF}RF signal transmission and reception apparatus of radar system and its method {RF SIGNAL TRANSCEIVER IN RADAR SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 레이더 시스템의 RF(radio frequency) 신호 송수신 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 첩 신호(chirp signal)의 대역폭(bandwidth)을 확장하는 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a radio frequency (RF) signal transmission and reception apparatus and method of the radar system, and more particularly, to an RF signal transmission and reception apparatus and method of the radar system that extends the bandwidth (chirp signal) bandwidth (chirp signal) It is about.

레이더 시스템은 전자파를 목표물(target)을 향해서 발사해 그 반사파로부터 목표물까지의 거리 또는 목표물의 형상을 탐지하는 장치가다. 레이더 시스템은 분해능(resolution)이 중요하다. 분해능은 거리분해능(range resolution) 및 방위분해능(azimuth resolution)으로 구분된다. 거리분해능은 동일 방향에 있는 2개의 근접한 목표물을 구별하여 확인할 수 있는 최소 거리 차이고, 방위분해능은 동일 거리에 있는 2개의 근접한 목표물을 구별하여 확인할 수 있는 최소 방위이다. 일반적인 레이더 시스템의 방위 분해능은 안테나 방위방향 길이의 반으로, 실제 안테나의 크기를 고려한다면 방위 분해능은 거리분해능에 비해 높다. 그러므로 레이더 시스템의 분해능을 높인다는 의미는 거리분해능을 높이는 것과 같은 의미를 지닌다.A radar system is a device that emits electromagnetic waves toward a target to detect the shape of the target or the distance from the reflected wave to the target. Radar systems are important for resolution. Resolution is divided into range resolution and azimuth resolution. The distance resolution is the minimum distance difference that can be identified by distinguishing two adjacent targets in the same direction, and the orientation resolution is the minimum orientation that can be identified by distinguishing two adjacent targets in the same distance. The azimuth resolution of a typical radar system is half of the antenna azimuth length, and considering the actual antenna size, the azimuth resolution is higher than the distance resolution. Therefore, increasing the resolution of the radar system has the same meaning as increasing the distance resolution.

레이더 시스템의 분해능은 민수용보다 군수용에 있어서 더 중요하다. 군수용 레이더 시스템의 경우, 표적 식별이 가능한 수준의 데이터를 얻기 위해 1m 이하의 분해능이 필요하다. 과거 운용되던 레이더 시스템은 분해능이 수 ~ 수십m 급이고, 대역폭이 수십MHz이다. 최근 추세의 레이더 시스템은 분해능이 1m 이하의 고분해능 시스템으로, 대역폭이 200MHz 이상인 광대역폭을 필요로 한다. 이러한 광대역 시스템을 제작하기 위해서는 RF 신호를 생성하여 송신하는 RF 송신부 및 RF 신호를 수신하는 RF 수신부를 포함하는 RF 신호 송수신 장치가 광대역폭에서 동작이 가능하여야 한다.The resolution of the radar system is more important for military use than for civilian use. For military radar systems, resolutions of less than 1 m are required to obtain target-level data. Radar systems in the past have resolutions of several tens of meters and bandwidths of tens of MHz. Recent trends in radar systems are high resolution systems with resolutions of less than 1m and require wide bandwidths with bandwidths of 200MHz and above. In order to manufacture such a wideband system, an RF signal transceiver including an RF transmitter for generating and transmitting an RF signal and an RF receiver for receiving an RF signal should be capable of operating at a wide bandwidth.

일반적으로 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치는 첩 신호(chirp signal)를 사용한다. 첩 신호는 주기에 따라 주파수가 증가하는 신호이다. 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치는 거리분해능을 높이기 위해서는 첩 신호의 대역폭을 증가시켜야한다. 하지만 광대역 첩 신호를 송신 또는 수신하기 위해서는, RF 송신부는 광대역 첩 신호를 생산할 수 있고, RF 수신부는 광대역 첩 신호를 수신할 수 있어야 한다. 또한 레이더 시스템은 광대역 아날로그 디지털 변환기(ADC, analog to digital converter) 및 디지털 아날로그 변환기(DAC, digital to analog converter)가 필요하다는 문제가 있다.In general, the RF signal transmitting and receiving device of the radar system uses a chirp signal (chirp signal). A chirped signal is a signal whose frequency increases with period. The radar system's RF signal transceiver needs to increase the bandwidth of the chirped signal to increase its distance resolution. However, in order to transmit or receive a broadband chirp signal, the RF transmitter must be able to produce a broadband chirp signal, and the RF receiver must be able to receive the broadband chirp signal. In addition, the radar system has a problem that a wideband analog to digital converter (ADC) and digital to analog converter (DAC) is required.

따라서 효율적으로 첩 신호의 대역폭을 확장할 수 있는 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치가 요구된다.Therefore, there is a need for an RF signal transmitting and receiving device of a radar system that can efficiently expand the bandwidth of a chirped signal.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 첩 신호의 대역폭을 확장하는 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for transmitting and receiving an RF signal of a radar system that extends a bandwidth of a chirped signal.

일 양태에 있어서, 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치를 제공한다. 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치는 첩 신호를 일정 주기로 생성하는 신호원, 상기 첩 신호를 상기 주기에 따라 다른 RF 서브밴드(subband)로 상향 변환(up convert)하여 송신 RF 첩 신호를 생성하는 RF 송신부 및 상기 송신 RF 첩 신호에 대응하는 수신 RF 첩 신호를 하향 변환(down convert)하는 RF 수신부를 포함한다.In one aspect, an apparatus for transmitting and receiving an RF signal of a radar system is provided. The RF signal transmitting and receiving apparatus of the radar system is a signal source for generating a chirp signal at a predetermined cycle, an RF transmitter for up-converting the chirp signal to another RF subband (subband) according to the cycle to generate a transmission RF chirp signal And an RF receiver configured to down convert a received RF chirp signal corresponding to the transmitted RF chirp signal.

다른 양태에 있어서, 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 방법을 제공한다. 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 방법은 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치에서, 첩 신호를 일정 주기로 생성하는 단계, 상기 첩 신호를 상기 주기에 따라 다른 RF 서브밴드로 상향 변환하여 송신 RF 첩 신호를 생성하는 단계, 상기 송신 RF 첩 신호를 송신하는 단계, 상기 송신 RF 첩 신호에 대응하는 수신 RF 첩 신호를 수신하는 단계 및 상기 수신 RF 첩 신호를 하향 변환하는 단계를 포함한다.In another aspect, a method of transmitting and receiving an RF signal of a radar system is provided. In the RF signal transmission and reception method of the radar system, in the RF signal transmission and reception apparatus of the radar system, generating a chirp signal at a predetermined period, generating a transmission RF chirp signal by up-converting the chirp signal to another RF subband according to the period Transmitting the transmit RF chirp signal, receiving a received RF chirp signal corresponding to the transmit RF chirp signal, and downconverting the received RF chirp signal.

첩 신호의 대역폭을 확장하는 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치 및 그 방법을 제공한다. 첩 신호를 주기에 따라 다른 RF 서브밴드로 상향 변환하고, 각 RF 서브밴드로 상향 변환된 신호마다 다시 하향 변환하기 때문에, RF 서브밴드 개 수만큼 복수의 송신부 및 복수의 수신부를 사용할 필요가 없다. 즉 하나의 송신부 및 하나의 수신부를 사용할 수 있다. 따라서 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치의 구조를 단순화하면서, 첩 신호의 대역폭을 확장할 수 있다. 대역폭이 확장되면 레이더 시스템의 분해능이 증가하면서, 레이더 시스템 전체의 성능을 높일 수 있다.An apparatus and method for transmitting and receiving an RF signal of a radar system for extending the bandwidth of a chirp signal are provided. Since the chirped signal is upconverted to another RF subband according to a cycle and downconverted again for each signal upconverted to each RF subband, it is not necessary to use a plurality of transmitters and a plurality of receivers for the number of RF subbands. That is, one transmitter and one receiver can be used. Therefore, while simplifying the structure of the RF signal transceiver of the radar system, it is possible to expand the bandwidth of the chirp signal. As bandwidth increases, the radar system's resolution increases, increasing the performance of the radar system as a whole.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like numbers refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치의 구성 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an RF signal transmitting and receiving device of a radar system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치는 신호원(signal source, 100), RF 서브시스템(radio frequency subsystem, 300)을 포함한다. RF 서브시스템(300)은 RF(radio frequency) 송신부(310) 및 RF(radio frequency) 수신부(320)를 포함한다. 또한 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치는 IF 서브시스템(intermediate frequency subsystem, 200), 듀플렉서(duplexer, 400), 아날로그 디지털 변환기(ADC, analog to digital converter, 500), 호스트 프로세서(host processor, 600), 타이밍 제어부(timing controller, 700) 및 안테나(900)를 포함할 수 있다. IF 서브시스템(200)은 IF(intermediate frequency) 송신부(210) 및 IF(intermediate frequency) 수신부(220)를 포함할 수 있다. 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치는 IF 서브시스템(200)을 생략할 수도 있다.Referring to FIG. 1, an RF signal transmitting and receiving apparatus of a radar system includes a signal source 100 and an RF frequency 300. The RF subsystem 300 includes a radio frequency (RF) transmitter 310 and a radio frequency (RF) receiver 320. In addition, the RF signal transceiver of the radar system includes an IF subsystem (intermediate frequency subsystem, 200), a duplexer (400), an analog to digital converter (ADC), a host processor (host processor, 600), It may include a timing controller 700 and an antenna 900. The IF subsystem 200 may include an intermediate frequency (IF) transmitter 210 and an intermediate frequency (220) receiver 220. The RF signal transmitting and receiving apparatus of the radar system may omit the IF subsystem 200.

신호원(100)은 기저대역(baseband) 신호인 송신 첩 신호(chirp signal)를 일정 주기로 생성한다. 송신 첩 신호는 주기에 따라 주파수가 증가하는 신호이다. 예를 들어, 송신 첩 신호는 주파수 fBase ,1에서부터 fBase ,2까지 대역폭이 BWBase인 기저대역 신호일 수 있다.The signal source 100 generates a chirp signal, which is a baseband signal, at regular intervals. The transmission patch signal is a signal whose frequency increases with period. For example, the transmission chirp signal may be a baseband signal having a bandwidth of BW Base from frequencies f Base , 1 to f Base , 2 .

IF 송신부(210)는 신호원(100)에서 생성한 송신 첩 신호를 IF(intermediate frequency) 대역으로 상향 변환(up convert)하여, 송신 IF 첩 신호를 생성할 수 있다. IF 송신부(210)는 송신 첩 신호를 IF 반송 주파수(IF carrier frequency, intermediate frequency)인 fIF ,C에 실어 IF 대역으로 상향 변환할 수 있다. 예를 들어, 송신 IF 첩 신호는 주파수 fIF ,1에서부터 fIF ,2까지 대역폭이 BWIF인 IF 첩 신호일 수 있다. 이때 BWIF는 상향 변환 전의 기저대역 신호의 대역폭 BWBase와 동일하다. The IF transmitter 210 may up convert the transmission chirp signal generated by the signal source 100 to an intermediate frequency (IF) band to generate a transmission IF chirp signal. The IF transmitter 210 may up-convert the transmission chirp signal to the IF band by loading an IF carrier frequency (IF carrier frequency, intermediate frequency) f IF , C. For example, the transmit IF chirped signal may be an IF chirped signal having a bandwidth of BW IF from frequency f IF , 1 to f IF , 2 . In this case, the BW IF is equal to the bandwidth BW Base of the baseband signal before upconversion.

RF 송신부(310)는 IF 송신부(210)에서 생성한 송신 IF 첩 신호를 주기에 따라 다른 RF 대역으로 상향 변환하여, 각각 다른 송신 RF 첩 신호를 생성한다. IF 서브시스템(200)이 생략된 경우에는, 신호원(100)에서 생성된 송신 첩 신호를 바로 송신 RF 첩 신호로 상향 변환한다.The RF transmitter 310 up-converts the transmission IF chirp signal generated by the IF transmitter 210 to another RF band according to a period, and generates different transmission RF chirp signals. If the IF subsystem 200 is omitted, it directly converts the transmit chirp signal generated at the signal source 100 into a transmit RF chirp signal.

각각의 다른 RF 대역을 RF 서브밴드(subband)라 한다. RF 서브밴드들은 서로 인접해 있어 RF 서브밴드들을 모두 합하면, 대역폭이 확장된 RF 광대역이 된다.Each other RF band is called an RF subband. The RF subbands are adjacent to each other so that the sum of the RF subbands results in an RF broadband with an extended bandwidth.

대역폭 확장 비율 N이 3이라면, RF 송신부(310)는 송신 IF 첩 신호를 주기에 따라 서로 다른 RF 반송 주파수(RF carrier frequency)인 fRF , C1, fRF , C2 또는 fRF , C3에 실어 RF 대역으로 상향 변환할 수 있다.If the bandwidth extension ratio N is 3, the RF transmitter 310 loads RF RF , C1 , f RF , C2 or f RF , C3 , which are different RF carrier frequencies according to a transmission IF congestion signal. Can be upconverted to band.

예를 들어, 제1 송신 RF 첩 신호는 RF 반송 주파수 fRF , C1에 의해 상향 변환된, 주파수 fRF ,1에서부터 fRF ,2까지의 제1 RF 서브밴드(SB1) 신호일 수 있다. 제2 송신 RF 첩 신호는 RF 반송 주파수 fRF , C2에 의해 상향 변환된, 주파수 fRF ,2에서부터 fRF,3까지의 제2 RF 서브밴드(SB2) 신호일 수 있다. 또한 제3 송신 RF 첩 신호는 RF 반송 주파수 fRF , C3에 의해 상향 변환된, 주파수 fRF ,3에서부터 fRF ,4까지의 제3 RF 서브밴드(SB3) 신호일 수 있다. 이때 각각의 RF 서브밴드(SB1, SB2, SB3)들을 모두 합쳐진 RF 광대역폭 BWRF는 주파수 fRF ,1에서부터 fRF ,4까지이다. 하나의 RF 서브밴드의 대역폭은 기저대역의 대역폭 BWBase와 같으므로, BWRF는 대역폭은 3 x BWBase가 된다. 이와 같이, 다른 RF 서브밴드들이 서로 인접하고, 주파수 대역이 낮은 RF 서브밴드의 최대 주파수를 바로 다음에 인접하는 RF 서브밴드의 최소 주파수와 일치시키면, 대역폭 확장을 최대로 할 수 있다. 대역폭 확장 비율이 N이라면, 대역폭은 최대 N x BWBase로 확장될 수 있다.For example, the first transmit RF chirp signal may be a first RF subband SB1 signal from frequencies f RF , 1 to f RF , 2 , upconverted by the RF carrier frequencies f RF , C1 . The second transmit RF chirp signal may be a second RF subband (SB2) signal from frequency f RF , 2 to f RF, 3 , upconverted by the RF carrier frequency f RF , C2 . The third transmit RF chirp signal may also be a third RF subband SB3 signal from frequencies f RF , 3 to f RF , 4 , upconverted by the RF carrier frequencies f RF , C3 . In this case, the RF wide bandwidth BW RF that combines each of the RF subbands SB1, SB2, and SB3 is a frequency f RF , 1 to f RF , 4 . Since the bandwidth of one RF subband is equal to the bandwidth BW Base of the baseband, the BW RF has a bandwidth of 3 x BW Base . As such, when the other RF subbands are adjacent to each other and the maximum frequency of the low frequency band of the RF subband matches the minimum frequency of the adjacent RF subband immediately, bandwidth extension can be maximized. If the bandwidth extension ratio is N, the bandwidth can be extended up to N x BW Base .

첩 신호를 주기에 따라 다른 RF 서브밴드로 상향 변환하기 때문에, RF 서브밴드 개수만큼 복수의 RF 송신부를 사용할 필요가 없다. 만일 첩 신호를 동시에 다른 RF 서브밴드로 상향 변환한다면, RF 서브밴드의 개수만큼 복수의 RF 송신부를 사용해야 한다. 본 발명의 경우, 하나의 RF 송신부를 사용하면 되기 때문에, 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치의 구조를 단순화할 수 있다.Since the chirp signal is upconverted to another RF subband according to a period, it is not necessary to use a plurality of RF transmitters as many as the number of RF subbands. If up-converting a chirp signal to another RF subband at the same time, it is necessary to use as many RF transmitters as the number of RF subbands. In the case of the present invention, since one RF transmitter needs to be used, the structure of the RF signal transceiver of the radar system can be simplified.

듀플렉서(400)는 하나의 안테나(900)를 송신과 수신에 공동으로 사용하기 위한 것으로, 송신할 때에는 송신 RF 첩 신호로부터 RF 수신부(320)를 보호하고, 수신할 때에는 수신 RF 첩 신호를 RF 수신부(320)에 공급한다.The duplexer 400 is used to jointly use one antenna 900 for transmission and reception. The duplexer 400 protects the RF receiver 320 from a transmitted RF chirp signal when transmitting, and receives the received RF chirp signal when receiving the RF receiver. Supply to 320.

안테나(900)는 송신 RF 첩 신호를 송신한다. 송신 RF 첩 신호는 목표물(target)에서 반사되고, 잡음이 섞여 다시 안테나(900)로 수신된다. 안테나(900)가 수신한 신호를 수신 RF 첩 신호라 한다.Antenna 900 transmits a transmit RF chirp signal. The transmitted RF chirp signal is reflected at the target, mixed with noise and received back to the antenna 900. The signal received by the antenna 900 is called a received RF chirp signal.

RF 수신부(320)는 수신 RF 첩 신호를 중간주파수 대역으로 하향 변환(down convert)하여, 수신 IF 첩 신호를 생성한다. IF 서브시스템(200)이 생략된 경우에는, RF 수신부(320)는 수신 RF 첩 신호를 바로 기저대역으로 하향 변환하여 수신 첩 신호를 생성한다.The RF receiver 320 down converts the received RF chirp signal to an intermediate frequency band to generate a received IF chirp signal. If the IF subsystem 200 is omitted, the RF receiver 320 directly converts the received RF chirp signal to baseband to generate a received chirp signal.

RF 수신부(320)는 수신 RF 첩 신호에 대응하는 RF 서브밴드에 따라 서로 다른 RF 반송 주파수인 fRF , C1, fRF , C2 또는 fRF , C3를 이용하여, 수신 RF 첩 신호를 IF 대역으로 하향 변환할 수 있다.The RF receiver 320 converts the received RF chirp signal into the IF band by using different RF carrier frequencies f RF , C1 , f RF , C2, or f RF , C3 according to RF subbands corresponding to the received RF chirp signal. Can be downconverted.

예를 들어, 제1 RF 서브밴드(SB1)에 대응하는 제1 수신 RF 첩 신호는 RF 반송 주파수 fRF , C1을 이용하여 주파수 fIF ,1에서부터 fIF ,2까지 대역폭이 BWIF인 수신 IF 첩 신호로 하향 변환될 수 있다. 제2 RF 서브밴드(SB2)에 대응하는 제2 수신 RF 첩 신호는 RF 반송 주파수 fRF , C2를 이용하여 주파수 fIF ,1에서부터 fIF ,2까지 대역폭이 BWIF인 수신 IF 첩 신호로 하향 변환될 수 있다. 또한 제3 RF 서브밴드(SB3)에 대응 하는 제3 수신 RF 첩 신호는 RF 반송 주파수 fRF , C3을 이용하여 주파수 fIF ,1에서부터 fIF,2까지 대역폭이 BWIF인 수신 IF 첩 신호로 하향 변환될 수 있다.For example, the first received RF chirp signal corresponding to the first RF subband SB1 is a received IF having a bandwidth BW IF from frequencies f IF , 1 to f IF , 2 using the RF carrier frequencies f RF and C1 . It can be down-converted into a chirp signal. The second received RF chirp signal corresponding to the second RF subband SB2 is downward to the received IF chirp signal having a bandwidth BW IF from frequencies f IF , 1 to f IF , 2 using the RF carrier frequencies f RF and C2 . Can be converted. Also, the third received RF chirp signal corresponding to the third RF subband SB3 is a received IF chirp signal having a bandwidth BW IF from frequencies f IF , 1 to f IF, 2 using the RF carrier frequencies f RF and C3 . Can be downconverted.

다른 RF 서브밴드에 해당하는 수신 RF 첩 신호를 주기에 따라 하향 변환하기 때문에, RF 서브밴드 개수만큼 복수의 RF 수신부를 사용할 필요가 없다. 만일 다른 RF 서브밴드에 해당하는 첩 신호들을 동시에 IF 대역으로 하향 변환한다면, RF 서브밴드의 개수만큼 복수의 RF 수신부를 사용해야 한다. 본 발명의 경우, 하나의 RF 수신부를 사용하면 되기 때문에, 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치의 구조를 단순화할 수 있다.Since the received RF chirp signal corresponding to another RF subband is down-converted according to a period, it is not necessary to use a plurality of RF receivers as many as the number of RF subbands. If down-converting the chirp signals corresponding to different RF subbands simultaneously to the IF band, a plurality of RF receivers should be used as many as the number of RF subbands. In the case of the present invention, since one RF receiver needs to be used, the structure of the RF signal transceiver of the radar system can be simplified.

IF 수신부(220)는 수신 IF 첩 신호를 기저대역으로 하향 변환하여, 수신 첩 신호를 생성한다. IF 수신부(220)는 IF 반송 주파수인 fIF ,C를 이용하여, 수신 IF 첩 신호를 기저대역으로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, 수신 첩 신호는 주파수 fBase,1에서부터 fBase ,2까지 대역폭이 BWBase인 기저대역 신호일 수 있다.The IF receiver 220 down-converts the received IF chirp signal to baseband to generate a received chirp signal. The IF receiver 220 may down-convert the received IF chirped signal to baseband by using the IF carrier frequencies f IF and C. For example, the reception chirp signal may be a baseband signal having a bandwidth of BW Base from frequencies f Base, 1 to f Base , 2 .

아날로그 디지털 변환기(500)는 아날로그 신호인 수신 첩 신호를 디지털 신호인 디지털 첩 신호로 변환한다.The analog-to-digital converter 500 converts a reception chirp signal that is an analog signal into a digital chirp signal that is a digital signal.

호스트 프로세서(600)는 디지털 첩 신호를 처리하여, 목표물의 존재나 목표물과의 거리 등을 알아낸다. 그리고 호스트 프로세서(600)는 타이밍 제어부(700)에 타이밍에 관한 정보를 제공한다. 또한 호스트 프로세서(600)는 신호원(100)과 연결되어, 신호원(100)을 제어하거나, 신호원(100)이 생성하는 송신 첩 신호에 대한 정보를 전달받을 수 있다.The host processor 600 processes the digital chirp signal to find out the existence of the target, the distance to the target, and the like. The host processor 600 provides the timing controller 700 with information about timing. In addition, the host processor 600 may be connected to the signal source 100 to control the signal source 100 or receive information on a transmission chirp signal generated by the signal source 100.

타이밍 제어부(700)는 타이밍 제어 신호를 생성한다. 생성된 타이밍 제어 신호는 신호원(100), RF 서브시스템(300) 및 아날로그 디지털 변환기(500) 등에 전달되어 첩 신호의 생성 주기, 상향 변환 및 하향 변환 등의 타이밍을 제어한다. 타이밍 제어부(700)는 FPGA(field-programmable gate array) 등의 소자를 사용하여 타이밍 제어 신호를 생성할 수 있다.The timing controller 700 generates a timing control signal. The generated timing control signal is transmitted to the signal source 100, the RF subsystem 300, and the analog-to-digital converter 500 to control the timing of the generation signal, up-conversion, and down-conversion of the chirp signal. The timing controller 700 may generate a timing control signal using a device such as a field-programmable gate array (FPGA).

도 2는 RF 송신부의 구성 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an RF transmitter.

도 2를 참조하면, RF 송신부(310)는 복수의 송신부 로컬 오실레이터(LO, local oscillator, 311), LO 스위치(local oscillator switch, 312), 송신부 믹서(mixer, 313), 필터 스위치(314), 복수의 송신부 대역통과필터(BPF, band pass filter, 315)를 포함한다. 또한 RF 송신부(310)는 전력 합성기(power combiner, 316), 증폭기(amplifier, 317) 등을 포함할 수 있다. LO 스위치와 필터 스위치는 하나의 송신부 스위치로 구현할 수도 있다. 도 2는 대역폭 확장 비율이 N인 경우를 도시한 것으로, N개의 송신부 로컬 오실레이터(311-1, 311-2, ... , 311-N) 및 N개의 송신부 대역통과필터(315-1, 315-2, ... , 315-N)를 사용한다. RF 송신부는 복수의 송신부 로컬 오실레이터, 믹서, 복수의 송신부 대역통과필터 및 송신부 스위치를 사용함으로써, RF 서브밴드 개수만큼 복수의 RF 송신부를 사용할 필요가 없다. 하나의 RF 송신부를 사용하면 되기 때문에, 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치의 구조를 단순화할 수 있다.Referring to FIG. 2, the RF transmitter 310 includes a plurality of transmitter local oscillators 311, a local oscillator switch 312, a transmitter mixer 313, a filter switch 314, A plurality of transmitter band pass filter (BPF, band pass filter, 315) is included. In addition, the RF transmitter 310 may include a power combiner 316, an amplifier 317, or the like. The LO switch and filter switch may be implemented as one transmitter switch. 2 illustrates a case in which the bandwidth extension ratio is N, where N transmitter local oscillators 311-1, 311-2, ..., 311-N and N transmitter bandpass filters 315-1, 315 are shown. -2, ..., 315-N). The RF transmitter uses a plurality of transmitter local oscillators, mixers, a plurality of transmitter bandpass filters, and a transmitter switch, thereby eliminating the need to use as many RF transmitters as the number of RF subbands. Since only one RF transmitter is used, the structure of the RF signal transceiver of the radar system can be simplified.

복수의 송신부 로컬 오실레이터(311) 각각은 각각 다른 RF 서브밴드에 대응하는 특정 발진 주파수 신호를 생성한다. 제1 로컬 오실레이터(311-1), 제2 로컬 오실레이터(311-2), ... , 제N 로컬 오실레이터(311-N)는 각각 제1 RF 서브밴드, 제2 RF 서브밴드, ..., 제N RF 서브밴드에 대응하는 발진 주파수 신호를 생성한다. 예를 들어, 제2 로컬 오실레이터(311-2)는 제2 RF 서브밴드(SB2) 신호인 제2 송신 RF 첩 신호를 생성하기 위해, RF 반송 주파수 fRF,C2에 대응하는 발진 주파수를 생성할 수 있다.Each of the plurality of transmitter local oscillators 311 generates specific oscillation frequency signals corresponding to different RF subbands. The first local oscillator 311-1, the second local oscillator 311-2,..., The N-th local oscillator 311-N each include a first RF subband, a second RF subband, ... Generate an oscillation frequency signal corresponding to the N-th RF subband. For example, the second local oscillator 311-2 may generate an oscillation frequency corresponding to the RF carrier frequency f RF, C2 to generate a second transmit RF chirp signal that is a second RF subband SB2 signal. Can be.

LO 스위치(312)는 타이밍 제어부(700)에서 타이밍 제어 신호를 전달받아, 상기 타이밍 제어 신호를 이용하여 복수의 송신부 로컬 오실레이터(311) 중 1개의 로컬 오실레이터를 선택하여 송신부 믹서(313)에 연결한다. 예를 들어, N이 3인 경우, LO 스위치(312)는 SP3T(single pole triple throw) 스위치를 사용할 수 있다.The LO switch 312 receives the timing control signal from the timing controller 700, selects one local oscillator from the plurality of transmitter local oscillators 311, and connects the timing control signal to the transmitter mixer 313. . For example, when N is 3, the LO switch 312 may use a single pole triple throw (SP3T) switch.

송신부 믹서(313)는 IF 송신부(210)에서 생성된 송신 IF 첩 신호와 송신부 로컬 오실레이터(311)에서 생성된 발진 주파수 신호를 합성하여, 송신 IF 첩 신호를 RF 서브밴드로 상향 변환한다.The transmitter mixer 313 synthesizes the transmission IF chirp signal generated by the IF transmitter 210 and the oscillation frequency signal generated by the transmitter local oscillator 311 and upconverts the transmission IF chirp signal to an RF subband.

필터 스위치(314)는 타이밍 제어부(700)에서 타이밍 제어 신호를 전달받아, 상기 타이밍 제어 신호를 이용하여 복수의 대역통과필터(315) 중 1개의 대역통과필터를 선택하여 믹서(313)에 연결한다. 필터 스위치(314)는 LO 스위치(312)와 동일한 타이밍 제어 신호를 사용한다. 따라서 필터 스위치(314)는 LO 스위치(312)가 선택한 로컬 오실레이터의 발진 주파수에 대응하는 중심 주파수를 가진 대역통과필터를 선택한다. 예를 들어, LO 스위치(312)가 믹서(313)와 제2 로컬 오실레이터(311-2)를 연결하면, 필터 스위치(314)는 믹서(313)와 제2 대역통과필터(315-2)를 연결 한다. 예를 들어, N이 3인 경우, 필터 스위치(314)는 SP3T(single pole triple throw) 스위치를 사용할 수 있다.The filter switch 314 receives the timing control signal from the timing controller 700, selects one bandpass filter among the plurality of bandpass filters 315, and connects the timing control signal to the mixer 313. . The filter switch 314 uses the same timing control signal as the LO switch 312. Accordingly, the filter switch 314 selects a bandpass filter having a center frequency corresponding to the oscillation frequency of the local oscillator selected by the LO switch 312. For example, when the LO switch 312 connects the mixer 313 and the second local oscillator 311-2, the filter switch 314 connects the mixer 313 and the second bandpass filter 315-2. Connect. For example, when N is 3, the filter switch 314 may use a single pole triple throw (SP3T) switch.

송신부 대역통과필터(315)는 RF 첩 신호를 필터링하여, 불필요한 주파수 출력성분을 제거한다. 각 송신부 대역통과필터(315)의 통과대역은 각 RF 서브밴드와 매치되도록 설계한다. 예를 들어, 제2 대역통과필터(315-2)의 통과대역은 제2 RF 서브밴드와 매치될 것이다.The transmitter bandpass filter 315 filters the RF chirped signal and removes unnecessary frequency output components. The passband of each transmitter bandpass filter 315 is designed to match each RF subband. For example, the passband of the second bandpass filter 315-2 will match the second RF subband.

전력 합성기(316)는 각 송신부 대역통과필터(315-1, 315-2, ... , 315-N)를 통과한 RF 첩 신호들을 더한다.The power synthesizer 316 adds the RF chirp signals passed through each transmitter bandpass filter 315-1, 315-2, ..., 315-N.

증폭기(317)는 전력 합성기(316)를 통과한 RF 첩 신호를 증폭하여 송신 RF 첩 신호로 변환한다. 송신 RF 첩 신호는 안테나(900)를 통해 송신된다.The amplifier 317 amplifies and converts the RF chirp signal passed through the power synthesizer 316 into a transmit RF chirp signal. The transmit RF chirp signal is transmitted via the antenna 900.

도 3은 RF 수신부의 구성 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an RF receiver.

도 3을 참조하면, RF 수신부(320)는 필터 스위치(322), 복수의 수신부 대역통과필터(BPF, 323), 복수의 수신부 로컬 오실레이터(LO, 325), LO 스위치(326) 및 수신부 믹서(327)를 포함한다. LO 스위치와 필터 스위치는 하나의 수신부 스위치로 구현할 수도 있다. 또한 RF 수신부(320)는 저잡음 증폭기(LNA, Low Noise Amplifier, 321), 전력 합성기(324) 등을 포함할 수 있다. 도 3은 대역폭 확장 비율이 N인 경우를 도시한 것으로, N개의 수신부 대역통과필터(323-1, 323-2, ... , 323-N) 및 N개의 수신부 로컬 오실레이터(325-1, 325-2, ... , 325-N)를 사용한다. RF 수신부는 복수의 수신부 로컬 오실레이터, 수신부 믹서, 복수의 수신부 대역통과필터 및 수신부 스위치를 사용함으로써, RF 서브밴드 개수만큼 복수의 RF 수신부 를 사용할 필요가 없다. 하나의 RF 수신부를 사용하면 되기 때문에, 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치의 구조를 단순화할 수 있다.Referring to FIG. 3, the RF receiver 320 includes a filter switch 322, a plurality of receiver band pass filters (BPFs) 323, a plurality of receiver local oscillators (LOs 325), a LO switch 326, and a receiver mixer ( 327). The LO switch and filter switch can also be implemented as a single receiver switch. In addition, the RF receiver 320 may include a low noise amplifier (LNA) 321, a power synthesizer 324, and the like. 3 illustrates a case in which the bandwidth extension ratio is N, where N receiver bandpass filters 323-1, 323-2, ..., 323-N and N receiver local oscillators 325-1, 325 are shown. -2, ..., 325-N). The RF receiver uses a plurality of receiver local oscillators, a receiver mixer, a plurality of receiver bandpass filters, and a receiver switch, thereby eliminating the need for multiple RF receivers as many as the number of RF subbands. Since only one RF receiver is used, the structure of the RF signal transceiver of the radar system can be simplified.

저잡음 증폭기(321)는 목표물(target)에서 반사되어 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치에 수신된 수신 신호의 잡음의 증폭을 억제하면서, 신호를 증폭하여 수신 RF 첩 신호를 출력한다.The low noise amplifier 321 amplifies the signal and outputs the received RF chirped signal while suppressing amplification of the noise of the received signal reflected by the target to the RF signal transceiver of the radar system.

필터 스위치(322)는 타이밍 제어부(700)에서 타이밍 제어 신호를 전달받아, 상기 타이밍 제어 신호를 이용하여 복수의 수신부 대역통과필터(323) 중 수신 RF 첩 신호에 대응하는 RF 서브밴드와 매치되는 수신부 대역통과필터를 선택한다. 예를 들어, N이 3인 경우, 필터 스위치(322)는 SP3T(single pole triple throw) 스위치를 사용할 수 있다.The filter switch 322 receives the timing control signal from the timing controller 700 and uses the timing control signal to match the RF subbands corresponding to the received RF chirp signals among the plurality of receiver bandpass filters 323. Select bandpass filter. For example, when N is 3, the filter switch 322 may use a single pole triple throw (SP3T) switch.

수신부 대역통과필터(323)는 수신 RF 첩 신호를 필터링하여, 불필요한 주파수 출력성분을 제거한다. 각 수신부 대역통과필터(323)의 통과대역은 각 RF 서브밴드와 매치되도록 설계한다. 예를 들어, 제2 대역통과필터(323-2)의 통과대역은 제2 RF 서브밴드와 매치될 것이다.The receiver bandpass filter 323 filters out the received RF chirped signal to remove unnecessary frequency output components. The passband of each receiver bandpass filter 323 is designed to match each RF subband. For example, the passband of the second bandpass filter 323-2 will match the second RF subband.

전력 합성기(324)는 각 대역통과필터(323)를 통과한 수신 RF 첩 신호들을 더한다.The power synthesizer 324 adds the received RF chirp signals that pass through each bandpass filter 323.

수신부 로컬 오실레이터(325)는 특정 발진 주파수 신호를 생성한다. 제1 로컬 오실레이터(311-1), 제2 로컬 오실레이터(311-2), ... , 제N 로컬 오실레이터(311-N)는 각각 다른 발진 주파수 신호를 생성한다. 각 로컬 오실레이터(325)는 각 RF 서브밴드에 대응하는 발진 주파수를 생성한다. 예를 들어, 제2 로컬 오실레 이터(311-2)는 제2 RF 서브밴드(SB2) 신호인 제2 수신 RF 첩 신호를 하향 변환하기 위해, RF 반송 주파수 fRF , C2에 대응하는 발진 주파수를 생성할 수 있다.The receiver local oscillator 325 generates a specific oscillation frequency signal. The first local oscillator 311-1, the second local oscillator 311-2,..., The N-th local oscillator 311 -N generate different oscillation frequency signals. Each local oscillator 325 generates an oscillation frequency corresponding to each RF subband. For example, the second local oscillator 311-2 may oscillate a frequency corresponding to the RF carrier frequencies f RF and C2 to downconvert the second received RF chirp signal, which is a second RF subband SB2 signal. Can be generated.

LO 스위치(326)는 타이밍 제어부(700)에서 타이밍 제어 신호를 전달받아, 상기 타이밍 제어 신호를 이용하여 복수의 수신부 로컬 오실레이터(326) 중 1개의 로컬 오실레이터를 선택하여 수신부 믹서(327)에 연결한다. 예를 들어, N이 3인 경우, LO 스위치(326)는 SP3T(single pole triple throw) 스위치를 사용할 수 있다. LO 스위치(326)는 필터 스위치(322)와 동일한 타이밍 제어 신호를 사용한다. 따라서 LO 스위치(326)는 필터 스위치(322)가 선택한 수신부 대역통과필터의 통과 대역에 대응하는 발진 주파수를 가진 수신부 로컬 오실레이터를 선택한다. 예를 들어, 필터 스위치(322)가 제2 대역통과필터(315-2)를 선택하면, LO 스위치(326)는 믹서(327)와 제2 로컬 오실레이터(325-2)를 연결한다. 예를 들어, N이 3인 경우, LO 스위치(326)는 SP3T(single pole triple throw) 스위치를 사용할 수 있다.The LO switch 326 receives the timing control signal from the timing controller 700, selects one local oscillator from the plurality of receiver local oscillators 326, and connects the timing control signal to the receiver mixer 327. . For example, when N is 3, the LO switch 326 may use a single pole triple throw (SP3T) switch. The LO switch 326 uses the same timing control signal as the filter switch 322. Accordingly, the LO switch 326 selects a receiver local oscillator having an oscillation frequency corresponding to the pass band of the receiver bandpass filter selected by the filter switch 322. For example, when the filter switch 322 selects the second bandpass filter 315-2, the LO switch 326 connects the mixer 327 and the second local oscillator 325-2. For example, when N is 3, the LO switch 326 may use a single pole triple throw (SP3T) switch.

수신부 믹서(327)는 전력 합성기(324)를 통과한 수신 RF 첩 신호와 수신부 로컬 오실레이터(325)에서 생성된 발진 주파수 신호를 합성하여, 수신 RF 첩 신호를 IF 첩 신호로 하향 변환한다. 하향 변환된 수신 IF 첩 신호는 IF 수신부(220)로 입력된다.The receiver mixer 327 synthesizes the received RF chirp signal passing through the power synthesizer 324 and the oscillation frequency signal generated by the receiver local oscillator 325, and down converts the received RF chirp signal into an IF chirp signal. The down-converted received IF chirped signal is input to the IF receiver 220.

도 4는 주파수 영역에서 신호의 변환을 설명하기 위한 것이다. (가)는 기저대역, (나)는 IF 대역, (다)는 RF 대역을 나타낸다.4 is for explaining the conversion of the signal in the frequency domain. (A) indicates baseband, (b) indicates IF band, and (c) indicates RF band.

도 4를 참조하면, x축은 주파수(f), y축은 전력(power)을 나타낸다. 도 4는 대역폭 확장 비율 N이 3인 경우를 도시한 것이다.Referring to FIG. 4, the x axis represents frequency f and the y axis represents power. 4 illustrates the case where the bandwidth extension ratio N is three.

(가)에서 도시된 기저대역 신호는 신호원(100, 도 1 참조)이 생성한 송신 첩 신호일 수 있다. 또한 기저대역 신호는 IF 수신부(220, 도 1 참조)가 수신 IF 첩 신호를 하향 변환한 수신 첩 신호일 수 있다.The baseband signal shown in (a) may be a transmission chirp signal generated by the signal source 100 (see FIG. 1). In addition, the baseband signal may be a reception chirp signal in which the IF receiver 220 (refer to FIG. 1) down-converts the received IF chirp signal.

(나)에서 도시된 IF 첩 신호는 IF 송신부(210, 도 1 참조)가 송신 첩 신호를 IF 대역으로 상향 변환한 송신 IF 첩 신호일 수 있다. 또한 IF 첩 신호는 RF 수신부(320, 도 1 참조)가 각각의 수신 RF 첩 신호를 주기에 따라 다른 RF 반송 주파수(fRF , C1, fRF , C2 또는 fRF , C3)를 이용하여 하향 변환한 수신 IF 첩 신호 일 수 있다.The IF chirp signal shown in (b) may be a transmission IF chirp signal in which the IF transmitter 210 (see FIG. 1) up-converts the transmit chirp signal to the IF band. In addition, the IF chirp signal is down-converted using different RF carrier frequencies (f RF , C1 , f RF , C2 or f RF , C3 ) as the RF receiver 320 (see FIG. 1) gives each received RF chirp signal. It can be one receive IF chirp signal.

(다)에서 도시된 각각의 RF 서브밴드(SB1, SB2, SB3) 신호는 RF 송신부(310, 도 1 참조)가 송신 IF 첩 신호를 주기에 따라 다른 RF 반송 주파수(fRF , C1, fRF , C2 또는 fRF , C3)를 이용하여 상향 변환한 송신 RF 첩 신호일 수 있다. 또한 각각의 RF 서브밴드(SB1, SB2, SB3) 신호는 안테나(900, 도 1 참조)를 통해 수신한 수신 RF 첩 신호일 수 있다. (다)에서 도시된 바와 같이, 각각의 RF 서브밴드(SB1, SB2, SB3)가 합쳐져 대역폭이 확장되어, RF 광대역폭 BWRF는 3 x BWBase로 확장되었음을 알 수 있다.Each RF subband (SB1, SB2, SB3) signal shown in (c) has different RF carrier frequencies (f RF , C1 , f RF ) as the RF transmitter 310 (see FIG. 1) gives a transmit IF chirp signal. , C2, or f RF , C3 ). In addition, each of the RF subbands SB1, SB2, and SB3 may be a received RF chirp signal received through an antenna 900 (see FIG. 1). As shown in (c), it can be seen that each of the RF subbands SB1, SB2, and SB3 are combined to expand the bandwidth, thereby extending the RF wide bandwidth BW RF to 3 x BW Base .

도 5는 주파수 영역 및 시간 영역에서 신호의 변환을 설명하기 위한 것이다. 도 5를 참조하면, x축은 시간(t), y축은 주파수(f)를 나타낸다. 도 5는 대역폭 확장 비율 N이 3인 경우를 도시한 것이다.5 is for explaining the conversion of the signal in the frequency domain and time domain. Referring to FIG. 5, the x axis represents time t and the y axis represents frequency f. 5 shows the case where the bandwidth extension ratio N is three.

제1 펄스 주기(0~Tp) 동안, 신호원(100, 도 1 참조) 펄스폭이 τp인 기저대역 신호인 송신 첩 신호를 생성하고, IF 송신부(210, 도 1 참조)는 송신 첩 신호를 송신 IF 첩 신호로 상향 변환한다. RF 송신부(310, 도 1 참조)는 송신 IF 첩 신호를 제1 서브밴드(SB1)에 대응하는 제1 송신 RF 첩 신호로 상향 변환한다. 제1 송신 RF 첩 신호는 안테나(900, 도 1 참조)를 통해 송신되고, 다시 안테나(900)를 통해 제1 서브밴드(SB1)에 대응하는 제1 수신 RF 첩 신호로 수신된다.During the first pulse period (0 to T p ), a transmission chirp signal is generated, which is a baseband signal having a signal width of the signal source 100 (see FIG. 1) τ p , and the IF transmitter 210 (see FIG. 1) generates a transmission chirp. Up-convert the signal to a transmit IF chirped signal. The RF transmitter 310 (refer to FIG. 1) upconverts the transmit IF chirp signal into a first transmit RF chirp signal corresponding to the first subband SB1. The first transmit RF chirp signal is transmitted through the antenna 900 (see FIG. 1), and is again received as a first received RF chirp signal corresponding to the first subband SB1 through the antenna 900.

RF 수신부(320, 도 1 참조)는 제1 수신 RF 대역 신호를 수신 IF 첩 신호로 하향 변환한다. IF 수신부(220, 도 1 참조)는 수신 IF 첩 신호를 기저대역 신호인 수신 첩 신호로 하향 변환한다. 하향 변환이 완료하면 주기가 끝나고, 다른 주기가 시작된다.The RF receiver 320 (see FIG. 1) down-converts the first received RF band signal to a received IF chirped signal. The IF receiver 220 (see FIG. 1) down-converts the received IF chirped signal to a received chirped signal which is a baseband signal. When the down conversion is complete, the cycle ends and another cycle begins.

제1 펄스 주기가 끝난 후, 제2 펄스 주기(Tp~2Tp) 동안, 신호원(100)은 펄스폭이 τp인 기저대역 신호인 송신 첩 신호를 생성한다. 이는 한 주기의 첩 신호의 송신 및 수신이 완전히 끝난 후에 다음 주기의 첩 신호를 송신하는 것을 의미한다. IF 송신부(210)는 송신 첩 신호를 송신 IF 첩 신호로 상향 변환한다. RF 송신부(310)는 송신 IF 첩 신호를 제2 서브밴드(SB2)에 대응하는 제2 송신 RF 첩 신호로 상향 변환한다. 제2 송신 RF 첩 신호는 안테나(900)를 통해 송신되고, 다시 안테나(900)를 통해 제2 서브밴드(SB2)에 대응하는 제2 수신 RF 첩 신호로 수신된다.After the end of the first pulse period, a second pulse period (T p ~ p 2T) while the signal source 100 generates a transmission signal adhesive preparation and a pulse width of the baseband signal is τ p. This means that after the transmission and reception of one cycle chirp signal is completely completed, the next cycle chirp signal is transmitted. The IF transmitter 210 upconverts the transmission chirp signal into a transmission IF chirp signal. The RF transmitter 310 up-converts the transmit IF chirp signal into a second transmit RF chirp signal corresponding to the second subband SB2. The second transmit RF chirp signal is transmitted through the antenna 900 and is again received as a second received RF chirp signal corresponding to the second subband SB2 via the antenna 900.

RF 수신부(320)는 제2 수신 RF 대역 신호를 수신 IF 첩 신호로 하향 변환한다. IF 수신부(220)는 수신 IF 첩 신호를 기저대역 신호인 수신 첩 신호로 하향 변 환한다.The RF receiver 320 down-converts the second received RF band signal to a received IF chirped signal. The IF receiver 220 converts the received IF chirp signal down into a received chirp signal which is a baseband signal.

제2 펄스 주기가 끝난 후, 제3 펄스 주가(2Tp~3Tp) 동안, 신호원(100)은 펄스폭이 τp인 기저대역 신호인 송신 첩 신호를 생성한다. IF 송신부(210)는 송신 첩 신호를 송신 IF 첩 신호로 상향 변환한다. RF 송신부(310)는 송신 IF 첩 신호를 제3 서브밴드(SB3)에 대응하는 제3 송신 RF 첩 신호로 상향 변환한다. 제3 송신 RF 첩 신호는 안테나(900)를 통해 송신되고, 다시 안테나(900)를 통해 제3 서브밴드(SB2)에 대응하는 제3 수신 RF 첩 신호로 수신된다.After the second pulse period is over, during the third pulse price 2T p to 3T p , the signal source 100 generates a transmission chirp signal that is a baseband signal having a pulse width of τ p . The IF transmitter 210 upconverts the transmission chirp signal into a transmission IF chirp signal. The RF transmitter 310 upconverts the transmit IF chirp signal into a third transmit RF chirp signal corresponding to the third subband SB3. The third transmit RF chirp signal is transmitted through the antenna 900, and is again received as a third received RF chirp signal corresponding to the third subband SB2 through the antenna 900.

RF 수신부(320)는 제3 수신 RF 대역 신호를 수신 IF 첩 신호로 하향 변환한다. IF 수신부(220)는 수신 IF 첩 신호를 기저대역 신호인 수신 첩 신호로 하향 변환한다.The RF receiver 320 down-converts the third received RF band signal to a received IF chirped signal. The IF receiver 220 down-converts the received IF chirped signal into a received chirped signal that is a baseband signal.

각각의 RF 서브밴드(SB1, SB2, SB3)가 합쳐져 대역폭이 확장되어, RF 광대역폭 BWRF는 3 x BWBase로 확장되었음을 알 수 있다.Each RF subband (SB1, SB2, SB3) is combined to expand the bandwidth, it can be seen that the RF wide bandwidth BW RF has been extended to 3 x BW Base .

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 방법이다.6 is an RF signal transmission and reception method of a radar system according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치의 신호원(100, 도 1 참조)은 첩 신호를 일정 주기로 생성한다(S10). RF 송신부(310, 도 1 참조)는 첩 신호를 주기에 따라 다른 RF 서브밴드로 상향 변환하여 송신 RF 첩 신호를 생성한다(S20). 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치는 송신 RF 첩 신호를 송신하고(S30), 송신 RF 첩 신호에 대응하는 수신 RF 첩 신호를 수신한다(S40). RF 수신 부(320, 도 1 참조)는 수신 RF 첩 신호를 하향 변환한다(S50).Referring to FIG. 6, the signal source 100 (see FIG. 1) of the RF signal transmitting / receiving apparatus of the radar system generates a chirp signal at a predetermined cycle (S10). The RF transmitter 310 (refer to FIG. 1) generates a transmitted RF chirp signal by up-converting the chirp signal to another RF subband according to a period (S20). The RF signal transmitting and receiving apparatus of the radar system transmits a transmitting RF chirp signal (S30), and receives a received RF chirp signal corresponding to the transmitting RF chirp signal (S40). The RF receiver 320 (see FIG. 1) down-converts the received RF chirp signal (S50).

상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.All of the above functions may be performed by a processor such as a microprocessor, a controller, a microcontroller, an application specific integrated circuit (ASIC), or the like according to software or program code coded to perform the function. The design, development and implementation of the code will be apparent to those skilled in the art based on the description of the present invention.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be modified and changed in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention. I can understand. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention will include all embodiments within the scope of the following claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치의 구성 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an RF signal transmitting and receiving device of a radar system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 RF 송신부의 구성 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an RF transmitter.

도 3은 RF 수신부의 구성 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an RF receiver.

도 4는 주파수 영역에서 신호의 변환을 설명하기 위한 것이다.4 is for explaining the conversion of the signal in the frequency domain.

도 5는 주파수 영역 및 시간 영역에서 신호의 변환을 설명하기 위한 것이다.5 is for explaining the conversion of the signal in the frequency domain and time domain.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 방법을 나타내는 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method for transmitting / receiving an RF signal of a radar system according to another exemplary embodiment of the present invention.

** 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 **** Explanation of symbols in main part of drawing **

100 : 신호원100: signal source

310 : RF 송신부310: RF transmitter

320 : RF 수신부320: RF receiver

Claims (8)

첩 신호(chirp signal)를 일정 주기로 생성하는 신호원;A signal source for generating a chirp signal at regular intervals; 상기 첩 신호를 상기 주기에 따라 다른 RF(radio frequency) 서브밴드(subband)로 상향 변환(up convert)하여 송신 RF 첩 신호를 생성하는 RF 송신부; 및An RF transmitter configured to upconvert the chirp signal to another radio frequency (RF) subband according to the period to generate a transmit RF chirp signal; And 상기 송신 RF 첩 신호에 대응하는 수신 RF 첩 신호를 하향 변환(down convert)하는 RF 수신부를 포함하되,An RF receiver configured to down convert a received RF chirp signal corresponding to the transmitted RF chirp signal; 상기 RF 송신부는The RF transmitter 상기 다른 RF 서브밴드로 각각 필터링(filtering)하는 복수의 송신부 대역통과필터(BPF, band pass filter);A plurality of transmitter band pass filters (BPFs) respectively filtering the other RF subbands; 상기 다른 RF 서브밴드에 대응하는 각각의 발진 주파수 신호를 생성하는 복수의 송신부 로컬 오실레이터;A plurality of transmitter local oscillators for generating respective oscillation frequency signals corresponding to the other RF subbands; 상기 주기에 따라, 상기 복수의 송신부 대역통과필터 중 하나의 송신부 대역통과필터를 선택하고, 상기 복수의 송신부 로컬 오실레이터 중 하나의 송신부 로컬 오실레이터를 선택하는 송신부 스위치; 및A transmitter switch for selecting one transmitter bandpass filter among the plurality of transmitter bandpass filters and selecting one transmitter local oscillator among the plurality of transmitter local oscillators according to the period; And 선택된 송신부 로컬 오실레이터가 생성한 발진 주파수 신호와 상기 첩 신호를 합성하여 상향 변환된 신호를 선택된 송신부 대역통과필터에 입력하는 송신부 믹서(mixer)를 포함하는 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치.And a transmitter mixer for combining the oscillation frequency signal generated by the selected transmitter local oscillator and the chirp signal and inputting the up-converted signal to the selected transmitter bandpass filter. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 RF 수신부는The RF receiver 상기 다른 RF 서브밴드로 각각 필터링하는 복수의 수신부 대역통과필터;A plurality of receiver bandpass filters respectively filtering the other RF subbands; 상기 다른 RF 서브밴드에 대응하는 각각의 발진 주파수 신호를 생성하는 복수의 수신부 로컬 오실레이터;A plurality of receiver local oscillators for generating respective oscillation frequency signals corresponding to the other RF subbands; 상기 주기에 따라, 상기 복수의 수신부 대역통과필터 중 하나의 수신부 대역통과필터를 선택하고, 상기 복수의 수신부 로컬 오실레이터 중 하나의 수신부 로컬 오실레이터를 선택하는 수신부 스위치; 및A receiver switch for selecting one receiver bandpass filter among the plurality of receiver bandpass filters and selecting one receiver local oscillator among the plurality of receiver local oscillators according to the period; And 선택된 수신부 대역통과필터를 통과한 상기 수신 RF 첩 신호를 선택된 수신부 로컬 오실레이터가 생성한 발진 주파수 신호와 합성하여 하향 변환하는 수신부 믹서(mixer)를 포함하는 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치.And a receiver mixer configured to down-convert the received RF chirp signal passing through the selected receiver bandpass filter with the oscillation frequency signal generated by the selected receiver local oscillator. 제1항에 있어서, 상기 다른 RF 서브밴드들은 서로 인접하고, 주파수 대역이 낮은 RF 서브밴드의 최대 주파수는 바로 다음에 인접하는 RF 서브밴드의 최소 주파수와 동일한 것을 특징으로 하는 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치.The RF signal transmission and reception of the radar system according to claim 1, wherein the other RF subbands are adjacent to each other, and the maximum frequency of the RF subband having a low frequency band is the same as the minimum frequency of the next adjacent RF subband. Device. 제1항에 있어서, 상기 RF 송신부는 상기 RF 수신부가 한 주기의 상기 첩 신호에 대응하는 상기 수신 RF 첩 신호의 하향 변환을 완료한 후에, 다음 주기의 첩 신호를 다른 RF 서브밴드로 상향 변환하는 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치.The RF transmitter of claim 1, wherein the RF transmitter is further configured to upconvert a chirp signal of a next period to another RF subband after the RF receiver finishes downconverting the received RF chirp signal corresponding to the chirp signal of one period. RF signal transceiver for radar system. 제1항에 있어서, 상기 신호원, 상기 RF 송신부 및 상기 RF 수신부를 제어하는 타이밍 제어 신호를 생성하는 타이밍 제어부를 더 포함하는 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 장치.The apparatus of claim 1, further comprising a timing controller configured to generate a timing control signal for controlling the signal source, the RF transmitter, and the RF receiver. 첩 신호를 일정 주기로 생성하는 단계;Generating a chirp signal at regular intervals; 상기 주기에 따라, 복수의 RF 서브밴드 중 하나의 RF 서브밴드에 대응하는 송신 발진 주파수 신호를 생성하는 단계;Generating, according to the period, a transmission oscillation frequency signal corresponding to one RF subband of the plurality of RF subbands; 상기 송신 발진 주파수 신호와 상기 첩 신호를 합성하여 상향 변환된 신호를 생성하는 단계;Synthesizing the transmission oscillation frequency signal and the chirp signal to generate an up-converted signal; 상기 상향 변환된 신호를 상기 하나의 RF 서브밴드로 필터링하여 송신 RF 첩 신호를 생성하는 단계;Filtering the up-converted signal into the one RF subband to generate a transmitted RF chirp signal; 상기 송신 RF 첩 신호를 송신하는 단계;Transmitting the transmit RF chirp signal; 상기 송신 RF 첩 신호에 대응하는 수신 RF 첩 신호를 수신하는 단계; 및Receiving a received RF chirp signal corresponding to the transmitted RF chirp signal; And 상기 수신 RF 첩 신호를 하향 변환하는 단계를 포함하는 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 방법.RF signal transmission and reception method of the radar system comprising the step of down-converting the received RF chirp signal. 제7항에 있어서, 상기 수신 RF 첩 신호를 하향 변환하는 단계는 8. The method of claim 7, wherein downconverting the received RF chirp signal comprises: 상기 수신 RF 첩 신호를 상기 하나의 RF 서브밴드로 필터링하는 단계;Filtering the received RF chirp signal into the one RF subband; 상기 하나의 RF 서브밴드에 대응하는 수신 발진 주파수 신호를 생성하는 단계; 및Generating a received oscillation frequency signal corresponding to the one RF subband; And 상기 필터링된 수신 RF 첩 신호를 상기 수신 발진 주파수 신호와 합성하여 하향 변환하는 단계를 포함하는 레이더 시스템의 RF 신호 송수신 방법.And combining the filtered received RF chirp signal with the received oscillation frequency signal and down converting the received RF chirp signal.
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