KR101005863B1

KR101005863B1 - 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템

Info

Publication number: KR101005863B1
Application number: KR1020050080862A
Authority: KR
Inventors: 이정복; 오의석; 박창선
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2011-01-05
Also published as: KR20070025094A

Abstract

본 발명은 선박항해기록장치(VDR)나 통합항해시스템 등의 각종 항해장비에서 이용되는 선박용 레이더 이미지의 처리 기술에 관한 것이다.

이 같은 본 발명은, 해상도에 따라 크기가 달라지는 선박용 레이더의 이미지 데이터를 디지털 데이터로 변환시 그 변환을 아날로그의 데이터 크기에 상관없이 동작이 가능한 비동기 동작 시스템으로 변환함으로써, 선박용 레이더의 이미지 데이터에 대한 변환 및 전송이 오류없이 신속하고 빠르게 진행되도록 하여 그 활용도를 보다 극대화시킬 수 있도록 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템을 제공한다.

VDR, DSP, CPLD, 선박용 레이더 이미지, 디지털 데이터, 아날로그 데이터

Description

선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템{Digital converter system of marine radar image}

도 1은 본 발명의 일실시예로 선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 시스템의 구성도.

도 2는 본 발명의 일실시예로 변환시스템내에 포함된 버퍼부(FIFO)의 디지털 데이터 저장 상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10; A/D변환부 20; CPLD

30; 버퍼부 40; 메모리부

50; DSP

본 발명은 선박항해기록장치(VDR; Voyage Data Recorder)나 통합항해시스템 등의 각종 항해장비에서 이용되는 선박용 레이더 이미지의 처리 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 크기를 가진 선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이 터를 항해장비와 같은 임베디드 시스템에서 디지털화하여 전송할 수 있도록 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 선박에 반드시 필요로 하는 장비중의 하나는 레이더이며, 이러한 레이더 신호는 캡쳐를 통해 VDR이나 통합항해시스템 등의 각종 항해 장비에서 중요한 데이터로 이용된다.

그리고, 상기 레이더의 이미지 데이터는 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue), 수평동기(Horizontal Synch), 수직동기(Vertical Synch)로 이루어진 아날로그 데이터로 이루어져 있다.

그러나, 상기와 같은 아날로그 데이터는 레이더의 해상도와 입력주파수에 따라 크기가 달라지는 관계로, 여러 선박 장비에서는 이러한 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 필요로 하는 곳에 사용할 경우 레이더의 해상도에 따라 변환 및 전송 오류가 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 해상도에 따라 크기가 달라지는 선박용 레이더의 이미지 데이터를 디지털 데이터로 변환시 그 변환을 아날로그의 데이터 크기에 상관없이 동작이 가능한 비동기 동작 시스템으로 변환함으로써, 선박용 레이더의 이미지 데이터에 대한 변환 및 전송이 오류없이 신속하고 빠르게 진행되도록 하여 그 활용도를 보다 극대화시킬 수 있도록 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예로 선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예로 변환시스템내에 포함된 버퍼부(FIFO)의 디지털 데이터 저장 상태도 이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와같이, 선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 시스템을 구성함에 있어서,

상기 선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(A/D Converter)(10);

상기 A/D변환부(10)에 의해 변환된 디지털 데이터의 각 프레임에 대한 크기와 속도를 검출하는 씨피엘디(CPLD; Complex Programmable Logic Device)(20);

상기 CPLD(20)에 의해 크기와 전송속도가 검출된 디지털 데이터를 일시적으로 저장하는 버퍼부(30);

상기 버퍼부(30)에 의해 전송되는 디지털 데이터를 저장하는 메모리부(SDRAM)(40); 및,

상기의 시스템 각부를 제어하는 디지털 신호처리부(DSP; Digital Signal Processor)(50); 를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 DSP(50)에는, 상기 A/D변환부(10)에 의한 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터 변환하기 위한 데이터로서, 다양한 크 기를 가진 레이더 이미지의 해상도에 해당하는 픽셀 비율(Pixel Rate)의 기준 설정값을 저장함을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 A/D변환부(10)는, 내부 피엘엘(PLL; Phase Lock Loop)을 통해 상기 DSP(50)로부터 전송받은 기준설정값의 픽셀비율로 캡쳐된 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 샘플링하여 디지털 데이터로 변환 출력하도록 구성함을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 A/D변환부(10)에 의해 변환출력되는 디지털 데이터는 선박용 레이더 이미지의 RGB 24비트와 수평동기 및 수직동기, 그리고 클럭을 포함함을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 CPLD(20)는,

상기 버퍼부(30)에 저장된 디지털 데이터의 크기에 따라 버퍼부(30)의 플래그(flag)를 통해, 상기 버퍼부(30)의 디지털 데이터 저장용량을 검출한 후 그 검출비율에 따라 상기 DSP(50)의 외부 인터럽트 신호를 발생시키도록 구성함을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 DSP(50)는 CPLD(20)에서 발생되는 외부 인터럽트 신호에 따라 버퍼부(30)에 저장된 디지털 데이터를 메모리부(40)로 프레임 단위로 고속 전송시켜, 상기 버퍼부(30)의 디지털 데이터에 대한 저장용량을 일정량 이하(half flag)로 유지시키도록 구성함을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 버퍼부(30)는 에프아이에프오(FIFO: first-in first-out)인 것을 특징으로 한다.

이와같이 구성된 본 발명의 일실시예에 대한 작용을 첨부된 도 1,2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 다양한 크기를 가진 아날로그 데이터로 이루어진 선박용 레이더 이미지를 캡쳐한 후 이를 A/D변환부(10)로 입력하는 경우, 상기 A/D변환부(10)는 선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환한 후 CPLD(20)로 전송한다.

이때, 상기 A/D변환부(10)를 제어하는 DSP(50)에는 다양한 크기를 가진 레이더 이미지의 해상도에 해당하는 픽셀 비율(Pixel Rate)의 기준 설정값이 저장되어 있는 바, 상기 DSP(50)는 상기의 기준 설정값을 A/D변환부(10)로 전송한다.

그러면, 상기 A/D변환부(10)는 내부 PLL을 통해 상기 DSP(50)로부터 전송받은 기준설정값의 픽셀비율로 캡쳐된 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 샘플링하여 디지털 데이터 즉, 선박용 레이더 이미지의 RGB 24비트와 수평동기 및 수직동기, 그리고 클럭을 포함하는 디지털 데이터를 CPLD(20)에 변환 출력하게 되는 것이다.

이때, 상기 CPLD(20)는 상기 A/D변환부(10)에 의해 변환된 디지털 데이터의 각 프레임에 대한 크기와 속도를 검출한 후 이를 FIFO로 이루어진 버퍼부(30)를 통해 DSP(50)로 전송하게 된다.

즉, 상기 CPLD(20)는 디지털 데이터에서 프레임의 시작을 찾고 그 시작부터 끝까지의 수직동기를 버퍼부(30)에 라이트 인에이블(write enable)로 전송하여, 저장하고자 하는 디지털 데이터를 상기의 버퍼부(30)에 전송하게 되는 것이다.

더불어, 상기 CPLD(20)는 버퍼부(30)에 저장된 디지털 데이터의 크기에 따라 버퍼부(30)의 플래그를 통해, 상기 버퍼부(30)의 디지털 데이터에 대한 저장비율이 일정량 이상(약 50%)을 초과하였는가를 검출하게 되는데, 그 검출결과 일정량 이상을 초과하는 경우에는 상기 DSP(50)의 외부 인터럽트 신호를 발생시킨다.

그러면, 상기 DSP(50)는 상기의 외부 인터럽트 신호에 따라 버퍼부(30)에 저장된 디지털 데이터를 메모리부(40)로 프레임 단위로 고속 전송시켜, 상기 버퍼부(30)의 디지털 데이터에 대한 저장용량을 일정량 이하(half flag)로 유지시키는 제어동작을 수행하게 되는 것이다.

즉, 도 2에서와 같이 FIFO로 이루어진 상기 버퍼부(30)에 프레임 단위로 이루어진 디지털 데이터가 HF지점을 초과하여 저장되는 경우, 상기 CPLD(20)에서는 외부 인터럽트 신호를 발생시킨 후 이를 DSP(50)에 전송한다.

그러면, 상기 DSP(50)는 상기 버퍼부(30)로 디지털 데이터의 저장되는 속도보다 더 빠르게, 상기 버퍼부(30)에 이미 저장된 디지털 데이터를 프레임단위로 메모리부(40)로 신속하게 전송 제어함으로써, 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환한 후 이를 전송할 때 초래되는 오류를 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 해상도에 따라 크기가 달라지는 선박용 레이더의 이미지 데이터를 디지털 데이터로 변환시 그 변환을 아날로그의 데이터 크기에 상관없이 동작이 가능한 비동기 동작 시스템을 구성하여, 선박용 레이더의 이미지 데이터에 대한 변환 및 전송이 오류없이 신속하고 빠르게 진행될 수 있도록 하면서 그 활용도를 보다 극대화시키는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims

선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 시스템을 구성함에 있어서,

상기 선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 A/D변환부;

상기 A/D변환부에 의해 변환된 디지털 데이터의 각 프레임에 대한 크기와 속도를 검출하는 CPLD;

상기 CPLD에 의해 크기와 전송속도가 검출된 디지털 데이터를 일시적으로 저장하는 버퍼부;

상기 버퍼부에 의해 전송되는 디지털 데이터를 저장하는 메모리부; 및,

상기의 시스템 각부를 제어하는 DSP; 를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 DSP에는, 상기 A/D변환부에 의한 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터 변환하기 위한 데이터로서, 다양한 크기를 가진 레이더 이미지의 해상도에 해당하는 픽셀 비율의 기준 설정값을 저장함을 특징으로 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 A/D변환부는, 내부 PLL을 통해 상기 DSP로부터 전송 받은 기준설정값의 픽셀비율로 캡쳐된 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 샘플링하여 디지털 데이터로 변환 출력하도록 구성함을 특징으로 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 A/D변환부에 의해 변환출력되는 디지털 데이터는 선박용 레이더 이미지의 RGB 24비트와 수평동기 및 수직동기, 그리고 클럭을 포함함을 특징으로 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 CPLD는 상기 버퍼부에 저장된 디지털 데이터의 크기에 따라 버퍼부의 플래그를 통해, 상기 버퍼부의 디지털 데이터 저장용량을 검출한 후 그 검출비율에 따라 상기 DSP의 외부 인터럽트 신호를 발생시키도록 구성함을 특징으로 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 DSP는 CPLD에서 발생되는 외부 인터럽트 신호에 따라 버퍼부에 저장된 디지털 데이터를 메모리부로 프레임 단위로 고속 전송시켜, 상기 버퍼부의 디지털 데이터에 대한 저장용량을 일정량 이하로 유지시키도록 구성함을 특징으로 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템.