KR101442510B1 - Wideband direction finding system and method based on dft polyphase filterbank - Google Patents

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KR101442510B1 KR1020130050781A KR20130050781A KR101442510B1 KR 101442510 B1 KR101442510 B1 KR 101442510B1 KR 1020130050781 A KR1020130050781 A KR 1020130050781A KR 20130050781 A KR20130050781 A KR 20130050781A KR 101442510 B1 KR101442510 B1 KR 101442510B1
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Abstract

A system and a method for finding a broadband direction based on a DFT polyphase filterbank are provided. The system of the present invention comprises: N array antennae; a broadband reception module for receiving a broadband reception signal received at the N array antennae, converting the signal into an intermediate frequency signal, and outputting the intermediate frequency signal; an analog-to-digital conversion module for converting the outputted intermediate frequency signal into a digital signal and outputting the digital signal; and a broadband direction finding module for converting the outputted digital signal into M narrowband channel signals, detecting the converted narrowband channel signals by channel, and finding a direction using the detected narrowband channel signals. According to the system and the method for finding a broadband direction based on a DFT polyphase filterbank as described above, a direction with respect to a signal, such as a frequency hopping signal or a burst signal, existing in a very short time can be more easily and precisely found. Compared to the existing techniques, the system and method in the present invention can reduce the amount of calculation and increase the speed of calculation and the accuracy of finding a direction.

Description

ＤＦＴ 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 시스템 및 방법{WIDEBAND DIRECTION FINDING SYSTEM AND METHOD BASED ON DFT POLYPHASE FILTERBANK}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a broadband direction detection system and method based on a DFT polyphase filter bank,

본 발명은 방향 탐지 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a direction detection system and method, and more particularly, to a DFT polyphase filter bank based broadband direction detection system and method.

종래에는 광대역 고속 주파수 탐색 장비를 연동하여 협대역 방향 탐지를 수행할 수 있다. 그런데, 탐색된 광대역 주파수는 매우 짧은 시간 동안 신호가 존재하는 경우에는 대상 신호를 놓치거나 데이터 수집 시간 중에 일부의 신호만 수집이 되어 방향 탐지가 불가한 경우가 발생하곤 한다. 특히, 주파수 도약 신호(frequency hopping signal) 또는 버스트 신호(burst signal)와 같이 한 주파수에서 매우 짧은 시간 동안 존재하는 신호에 대하여는 방탐 정확도가 현저하게 떨어지는 단점이 있다.Conventionally, narrowband direction detection can be performed by interworking with a broadband high-speed frequency search device. However, when a signal exists for a very short period of time, the detected wideband frequency may sometimes miss a target signal, or only a part of signals may be collected during a data collection time, thereby making it impossible to detect a direction. In particular, there is a disadvantage in that the detection accuracy is significantly lowered for a signal that exists for a very short time at one frequency, such as a frequency hopping signal or a burst signal.

또한, 일반적으로 통신 대역이 넓은 경우에는 다양한 신호가 존재하므로, 원하는 신호를 놓치고 그 이외의 다른 신호만을 획득하게 되는 경우도 많다.In general, when a communication bandwidth is wide, various signals are present, so that a desired signal is missed and only other signals are acquired.

한편, 광대역 고속 주파수 탐색장비와 연동하지 않고 방향 탐지 장치가 자체적으로 주파수를 탐색하는 경우에는 방향 탐지를 위한 매우 큰 용량의 메모리가 요구될 뿐만 아니라 매우 많은 수의 디지털다운 컨버터(digital down converter)가 필요하다. 이에 광대역 고속 주파수 탐색 장비를 이용하지 않고 방향 탐지를 하는 것은 현실적으로 어려움이 많다.On the other hand, when the direction detecting device searches for the frequency itself without interworking with the broadband high-speed frequency search device, a very large amount of memory for direction detection is required, and a large number of digital down converters need. Therefore, it is difficult to detect the direction without using broadband high-speed frequency search equipment.

본 발명의 목적은 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 시스템을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a broadband direction detection system based on a DFT polyphase filter bank.

본 발명의 다른 목적은 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a broadband direction detection method based on a DFT polyphase filter bank.

상술한 본 발명의 목적에 따른 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 시스템은, N개의 배열 안테나; 상기 N개의 배열 안테나에서 수신되는 광대역 수신 신호를 수신하여 중간 주파수 신호로 변환하여 출력하는 광대역 수신 모듈; 상기 출력된 중간 주파수 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그-디지털 변환 모듈; 상기 출력된 디지털 신호를 M개의 협대역 채널 신호로 변환하고, 변환된 협대역 채널 신호를 채널별로 검출하고 검출된 협대역 채널 신호를 이용하여 방향을 탐지하는 광대역 방향 탐지 모듈을 포함하도록 구성된다.The broadband direction detection system based on the DFT polyphase filter bank for the purpose of the present invention includes: N array antennas; A wideband receiving module for receiving a wideband received signal received from the N array antennas, converting the received wideband signal into an intermediate frequency signal, and outputting the intermediate frequency signal; An analog-to-digital conversion module for converting the output intermediate frequency signal into a digital signal and outputting the digital signal; And a broadband direction detection module that converts the output digital signal into M narrowband channel signals, detects the converted narrowband channel signals on a channel-by-channel basis, and detects a direction using the detected narrowband channel signals.

이때, 상기 광대역 방향 탐지 모듈은, DFT 폴리페이즈 필터뱅크(polyphase filterbank)를 이용하여 상기 디지털 신호를 M개의 협대역 채널 신호로 변환하도록 구성될 수 있다.At this time, the broadband direction detection module may be configured to convert the digital signal into M narrow band channel signals using a DFT polyphase filterbank.

그리고 상기 광대역 방향 탐지 모듈은, 상기 변환된 M개의 협대역 채널 신호로부터 시간 영역의 I/Q 데이터의 크기를 구하여 정렬하고, 정렬된 I/Q 데이터를 소정 임계치와 비교하여 상기 임계치보다 큰 I/Q 데이터를 이용하여 방향을 탐지하도록 구성될 수 있다.The wideband direction detection module calculates a size of I / Q data in the time domain from the converted M narrowband channel signals, compares the aligned I / Q data with a predetermined threshold value, Lt; RTI ID = 0.0 > Q data. ≪ / RTI >

한편, 상기 M은, 상기 광대역 수신 신호의 대역폭을 상기 협대역 채널 신호의 대역폭으로 나눈 값으로서, 주파수의 정확도 및 연산량의 감소를 위해 2의 p승이 되도록 구성되거나 연산 속도를 높이기 위해 4의 q승이 되도록 구성되고, 상기 p 및 q는 임의의 정수가 될 수 있다.The M is a value obtained by dividing the bandwidth of the wideband received signal by the bandwidth of the narrowband channel signal. The M is configured to have a p-th power of 2 in order to reduce frequency accuracy and calculation amount, And p and q may be arbitrary integers.

상술한 본 발명의 다른 목적에 따른 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 방법은, N개의 배열 안테나를 통해 광대역 수신 신호를 수신하는 단계; 광대역 수신 모듈이 상기 N개의 배열 안테나에서 수신되는 광대역 수신 신호를 수신하여 중간 주파수 신호로 변환하여 출력하는 단계; 아날로그-디지털 변환 모듈이 상기 출력된 중간 주파수 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 단계; 광대역 방향 탐지 모듈이 상기 출력된 디지털 신호를 M개의 협대역 채널 신호로 변환하는 단계; 상기 광대역 방향 탐지 모듈이 상기 변환된 협대역 채널 신호를 채널별로 검출하는 단계; 상기 광대역 방향 탐지 모듈이 상기 검출된 협대역 채널 신호를 이용하여 방향을 탐지하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a broadband direction detection method based on a DFT polyphase filter bank, comprising: receiving a wideband received signal through N array antennas; Receiving a wideband reception signal received from the N array antennas, converting the received wideband signal into an intermediate frequency signal, and outputting the intermediate frequency signal; The analog-to-digital conversion module converting the output intermediate frequency signal into a digital signal and outputting the digital signal; The broadband direction detection module converting the output digital signal into M narrow band channel signals; The broadband direction detection module detecting the converted narrowband channel signal for each channel; And the broadband direction detection module detects the direction using the detected narrowband channel signal.

이때, 상기 광대역 방향 탐지 모듈이 상기 출력된 디지털 신호를 M개의 협대역 채널 신호로 변환하는 단계는, DFT 폴리페이즈 필터뱅크(polyphase filterbank)를 이용하여 상기 디지털 신호를 M개의 협대역 채널 신호로 변환하도록 구성될 수 있다.At this time, the step of converting the output digital signal into M narrowband channel signals may include converting a digital signal into M narrowband channel signals using a DFT polyphase filterbank .

그리고 상기 광대역 방향 탐지 모듈이 상기 검출된 협대역 채널 신호를 이용하여 방향을 탐지하는 단계는, 상기 변환된 M개의 협대역 채널 신호로부터 시간 영역의 I/Q 데이터의 크기를 구하여 정렬하고, 정렬된 I/Q 데이터를 소정 임계치와 비교하여 상기 임계치보다 큰 I/Q 데이터를 이용하여 방향을 탐지하도록 구성될 수 있다.And the broadband direction detection module detects the direction using the detected narrowband channel signal, the method comprising: obtaining and sorting the size of I / Q data in the time domain from the converted M narrowband channel signals; And compare the I / Q data with a predetermined threshold to detect the direction using I / Q data larger than the threshold value.

한편, 상기 M은, 상기 광대역 수신 신호의 대역폭을 상기 협대역 채널 신호의 대역폭으로 나눈 값으로서, 주파수의 정확도 및 연산량의 감소를 위해 2의 p승이 되도록 구성되거나 연산 속도를 높이기 위해 4의 q승이 되도록 구성되고, 상기 p 및 q는 임의의 정수가 될 수 있다.The M is a value obtained by dividing the bandwidth of the wideband received signal by the bandwidth of the narrowband channel signal. The M is configured to have a p-th power of 2 in order to reduce frequency accuracy and calculation amount, And p and q may be arbitrary integers.

상기와 같은 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 시스템 및 방법에 의하면, 주파수 도약 신호(frequency hopping signal)나 버스트 신호(burst signal)와 같은 매우 짧은 시간 동안 존재하는 신호에 대해 보다 용이하고 정확하게 방향을 탐지할 수 있는 효과가 있다. 종래와 달리 연산량을 줄이고 연산 속도를 높이며 방탐 정확도를 높이는 효과가 있다.According to the DFT polyphase filter bank-based wideband direction detection system and method, it is possible to more easily and accurately detect a signal existing for a very short time such as a frequency hopping signal or a burst signal Can be detected. Unlike in the past, it has the effect of reducing the amount of computation, increasing the computation speed, and increasing the accuracy of the detection.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 시스템의 방향 탐지 시뮬레이션 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of a broadband direction detection system based on a DFT polyphase filter bank according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph of direction detection simulation of a broadband direction detection system based on a DFT polyphase filter bank according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a broadband direction detection method based on a DFT polyphase filter bank according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail to the concrete inventive concept. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 시스템의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a broadband direction detection system based on a DFT polyphase filter bank according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 시스템(100)(이하, '광대역 방향 탐지 시스템'이라 함)은 N개의 배열 안테나(110), 광대역 수신 모듈(120), 아날로그-디지털 변환 모듈(130), 광대역 방향 탐지 모듈(140)을 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a broadband direction detection system 100 (hereinafter, referred to as a 'broadband direction detection system') based on a DFT polyphase filter bank according to an embodiment of the present invention includes N array antennas 110, A receiving module 120, an analog-to-digital conversion module 130, and a broadband direction detection module 140. [

배열 안테나(110)는 광대역 신호를 수신하기 위한 구성으로서, N개의 안테나로 구성될 수 있다.The array antenna 110 is configured to receive a wideband signal and may be composed of N antennas.

광대역 수신 모듈(120)은 N개의 배열 안테나(110)로부터 광대역 수신 신호를 수신하여 중간 주파수 신호로 변환하여 출력하도록 구성된다. 이때, 각 안테나를 통해 수신되는 각각의 신호에 대해 중간 주파수 변환을 수행한다.The wideband receiving module 120 is configured to receive a wideband received signal from the N array antennas 110, convert the received signal into an intermediate frequency signal, and output the intermediate frequency signal. At this time, intermediate frequency conversion is performed on each signal received through each antenna.

아날로그-디지털 변환 모듈(130)은 광대역 수신 모듈(120)에서 출력된 중간 주파수 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하도록 구성된다. 이때, 중간 주파수 변환된 각각의 신호를 디지털 변환한다.The analog-to-digital conversion module 130 is configured to convert the intermediate frequency signal output from the wideband reception module 120 into a digital signal and output the digital signal. At this time, each intermediate-frequency-converted signal is digitally converted.

광대역 방향 탐지 모듈(140)은 아날로그-디지털 변환 모듈(130)에서 변환된 디지털 신호를 DFT 폴리페이즈 필터뱅크(polyphase filterbank)(141)를 이용하여 M개의 협대역 채널 신호로 변환하도록 구성된다. 여기에서 M은 광대역 수신 신호의 대역폭을 협대역 채널 신호의 대역폭으로 나눈 값으로서 방탐 정확성 또는 연산량 감소에 따라 다르게 정해질 수 있다.The wideband direction detection module 140 is configured to convert the converted digital signal from the analog-to-digital conversion module 130 into M narrowband channel signals using a DFT polyphase filterbank 141. [ Where M is the bandwidth of the broadband received signal divided by the bandwidth of the narrowband channel signal and can be determined differently depending on the flashing accuracy or the reduction in the amount of computation.

주파수 정확도 및 연산량 감소를 위해서는 M이 2의 p승이 되도록 구성될 수 있으며, 연산 속도를 높이기 위해서는 M이 4의 q승이 되도록 구성될 수 있다.In order to reduce the frequency accuracy and the calculation amount, M may be configured to be a p-th power of 2, and in order to increase a calculation speed, M may be configured to be a q-th power of 4.

M이 4의 q승으로 구성되는 경우에는 DFT 폴리페이즈 필터뱅크(141)가 Radix-4 FFT 알고리즘을 이용하도록 구성될 수 있다. 여기에서, p 및 q는 임의의 정수이다.In the case where M is composed of a q-power of 4, the DFT polyphase filter bank 141 may be configured to use the Radix-4 FFT algorithm. Here, p and q are arbitrary integers.

한편, 광대역 방향 탐지 모듈(140)의 협대역 채널 신호 검출부(142)는 DFT 폴리페이즈 필터뱅크(141)에서 변환된 M개의 협대역 채널 신호를 채널별로 검출하도록 구성된다.The narrowband channel signal detection unit 142 of the wideband direction detection module 140 is configured to detect M narrowband channel signals converted by the DFT polyphase filter bank 141 for each channel.

그리고 광대역 방향 탐지 모듈(140)의 방향 탐지부 (143)는 검출된 M개의 협대역 채널 신호를 이용하여 신호의 방향을 탐지하도록 구성된다.And the direction detection unit 143 of the wideband direction detection module 140 is configured to detect the direction of the signal using the M narrow band channel signals detected.

이때, 광대역 방향 탐지 모듈(140)의 방향 탐지부(143)는 M개의 협대역 채널 신호로부터 시간 영역의 I/Q 데이터의 크기를 구하여 정렬하고, 정렬된 I/Q 데이터를 소정 임계치와 비교하여 임계치보다 큰 I/Q 데이터를 이용하여 방향을 탐지하도록 구성된다. 즉, 소정 임계치보다 큰 I/Q 데이터의 방향을 원하는 신호의 방향으로 설정할 수 있다.At this time, the direction detector 143 of the wideband direction detecting module 140 obtains and sorts the I / Q data of the time domain from the M narrowband channel signals, compares the sorted I / Q data with a predetermined threshold value And is configured to detect the direction using I / Q data larger than the threshold value. That is, the direction of the I / Q data larger than the predetermined threshold value can be set to the direction of the desired signal.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 시스템의 방향 탐지 시뮬레이션 그래프이다.2 is a graph of direction detection simulation of a broadband direction detection system based on a DFT polyphase filter bank according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 광대역 방향 탐지 시스템에서 시뮬레이션한 결과로서, (a) 및 (b)는 협대역 채널 신호의 주파수 및 그 크기를 나타내며, (c)는 광대역 수신 신호에서 탐지된 짧은 시간의 신호들을 나타내며, (d) 및 (e)는 시간 개념 상의 I/Q 데이터를 나타낸다. 그리고 (f)는 방향 탐지 결과에 따라 검출된 협대역 채널 주파수 별 주파수 도약 신호를 나타낸다.Referring to FIG. 2, (a) and (b) show the frequency and the magnitude of the narrowband channel signal as a result of the simulation in the wideband direction detection system, (D) and (e) represent I / Q data on the time concept. And (f) represents a frequency hopping signal for each narrowband channel frequency detected according to the direction detection result.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a broadband direction detection method based on a DFT polyphase filter bank according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 먼저 N개의 배열 안테나(110)를 통해 광대역 수신 신호를 수신한다(S101).Referring to FIG. 3, first, a wideband reception signal is received through N array antennas 110 (S101).

다음으로, 광대역 수신 모듈(120)이 N개의 배열 안테나(110)에서 수신되는 광대역 수신 신호를 수신하여 중간 주파수 신호로 변환하여 출력한다(S102).Next, the wideband receiving module 120 receives a wideband received signal received from the N array antennas 110, converts the received signal into an intermediate frequency signal, and outputs the intermediate frequency signal (S102).

다음으로, 아날로그-디지털 변환 모듈(130)이 광대역 수신 모듈(120)에서 출력된 중간 주파수 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다(S103).Next, the analog-to-digital conversion module 130 converts the intermediate frequency signal output from the wideband reception module 120 into a digital signal and outputs the digital signal (S103).

다음으로, 광대역 방향 탐지 모듈(140)이 아날로그-디지털 변환 모듈(130)에서 출력된 디지털 신호를 M개의 협대역 채널 신호로 변환한다(S104).Next, the wideband direction detection module 140 converts the digital signal output from the analog-digital conversion module 130 into M narrow-band channel signals (S104).

이때, 광대역 방향 탐지 모듈(140)이 DFT 폴리페이즈 필터뱅크(polyphase filterbank)(141)를 이용하여 디지털 신호를 M개의 협대역 채널 신호로 변환하도록 구성될 수 있다.At this time, the broadband direction detection module 140 may be configured to convert the digital signal into M narrowband channel signals using a DFT polyphase filterbank 141. [

한편, M은 광대역 수신 신호의 대역폭을 협대역 채널 신호의 대역폭으로 나눈 값으로서, 주파수의 정확도 및 연산량의 감소를 위해서는 2의 p승이 되도록 구성되거나 연산 속도를 높이기 위해 4의 q승이 되도록 구성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, M is a value obtained by dividing the bandwidth of the wideband received signal by the bandwidth of the narrowband channel signal, and is configured to have a p-th power of 2 in order to reduce frequency accuracy and calculation amount, or to have a q-th power of 4 desirable.

이때, p 및 q는 임의의 정수이다.Here, p and q are arbitrary integers.

이처럼 M이 4의 q승으로 구성되는 경우에는 DFT 폴리페이즈 필터뱅크(141)가 Radix-4 FFT 알고리즘을 이용하도록 하기 위함이다.In the case where M is a q-th power of 4, the DFT polyphase filter bank 141 uses the Radix-4 FFT algorithm.

다음으로, 광대역 방향 탐지 모듈(140)이 앞서 변환된 협대역 채널 신호를 채널별로 검출한다(S105).Next, the wideband direction detection module 140 detects the narrowband channel signal converted in advance for each channel (S105).

다음으로, 광대역 방향 탐지 모듈(140)이 앞서 검출된 협대역 채널 신호를 이용하여 방향을 탐지한다(S106).Next, the wideband direction detection module 140 detects the direction using the narrowband channel signal detected earlier (S106).

이때, 광대역 방향 탐지 모듈(140)은 M개의 협대역 채널 신호로부터 시간 영역의 I/Q 데이터의 크기를 구하여 정렬하고, 정렬된 I/Q 데이터를 소정 임계치와 비교하여 임계치보다 큰 I/Q 데이터를 이용하여 방향을 탐지하도록 구성될 수 있다.At this time, the wideband direction detection module 140 obtains and sorts the size of the I / Q data in the time domain from the M narrowband channel signals, compares the sorted I / Q data with a predetermined threshold value, To detect the direction.

각 M개의 협대역 채널에서 신호의 존재 여부가 임계치를 기준으로 판단되며, 각 신호의 존재에 따라 협대역 채널에 대해 기존의 방향 탐지 방식에 따라 병렬로 수행된다.The presence or absence of a signal in each of the M narrowband channels is determined based on a threshold value, and is performed in parallel according to a conventional direction detection method for narrowband channels depending on the presence of each signal.

그리고 M개의 협대역 채널 신호 중에서 I/Q 데이터가 임계치보다 작은 경우에는 그 I/Q 데이터는 페기된다.If the I / Q data among the M narrow-band channel signals is smaller than the threshold value, the I / Q data is discarded.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims. There will be.

110: 배열 안테나
120: 광대역 수신 모듈
130: 아날로그-디지털 변환 모듈
140: 광대역 방향 탐지 모듈
141: DFT 폴리페이즈 필터뱅크
142: 협대역 채널 신호 검출부
143: 방향 탐지부110: array antenna
120: Broadband receiving module
130: Analog-to-digital conversion module
140: Broadband direction detection module
141: DFT polyphase filter bank
142: Narrowband channel signal detection unit
143: direction detecting unit

Claims (8)

N개의 배열 안테나;
상기 N개의 배열 안테나에서 수신되는 광대역 수신 신호를 수신하여 중간 주파수 신호로 변환하여 출력하는 광대역 수신 모듈;
상기 출력된 중간 주파수 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그-디지털 변환 모듈;
상기 출력된 디지털 신호를 M개의 협대역 채널 신호로 변환하고, 변환된 협대역 채널 신호를 채널별로 검출하고 검출된 협대역 채널 신호를 이용하여 방향을 탐지하는 광대역 방향 탐지 모듈을 포함하고,
상기 광대역 방향 탐지 모듈은,
DFT 폴리페이즈 필터뱅크(polyphase filterbank)를 이용하여 상기 디지털 신호를 M개의 협대역 채널 신호로 변환하고, 상기 변환된 M개의 협대역 채널 신호로부터 시간 영역의 I/Q 데이터의 크기를 구하여 정렬하고, 정렬된 I/Q 데이터를 소정 임계치와 비교하여 상기 임계치보다 큰 I/Q 데이터를 이용하여 방향을 탐지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 시스템.N array antennas;
A wideband receiving module for receiving a wideband received signal received from the N array antennas, converting the received wideband signal into an intermediate frequency signal, and outputting the intermediate frequency signal;
An analog-to-digital conversion module for converting the output intermediate frequency signal into a digital signal and outputting the digital signal;
And a broadband direction detection module for detecting the direction using the detected narrowband channel signal, wherein the wideband direction detection module detects the direction of the narrowband channel signal by converting the output digital signal into M narrowband channel signals,
Wherein the broadband direction detection module comprises:
A DFT polyphase filter bank to convert the digital signal into M narrowband channel signals, to obtain and sort the size of I / Q data in the time domain from the converted M narrowband channel signals, Compare the aligned I / Q data with a predetermined threshold and detect the direction using I / Q data greater than the threshold. ≪ Desc / Clms Page number 19 > 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 M은,
상기 광대역 수신 신호의 대역폭을 상기 협대역 채널 신호의 대역폭으로 나눈 값으로서, 주파수의 정확도 및 연산량의 감소를 위해 2의 p승이 되도록 구성되거나 연산 속도를 높이기 위해 4의 q승이 되도록 구성되고,
상기 p 및 q는 임의의 정수인 것을 특징으로 하는 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 시스템.The method according to claim 1,
A bandwidth of the wideband received signal divided by a bandwidth of the narrowband channel signal, and is configured to have a p-th power of 2 to reduce frequency accuracy and a calculation amount, or to have a q-th power of 4 to increase a calculation speed,
Wherein the p and q are arbitrary integers. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI > N개의 배열 안테나를 통해 광대역 수신 신호를 수신하는 단계;
광대역 수신 모듈이 상기 N개의 배열 안테나에서 수신되는 광대역 수신 신호를 수신하여 중간 주파수 신호로 변환하여 출력하는 단계;
아날로그-디지털 변환 모듈이 상기 출력된 중간 주파수 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 단계;
광대역 방향 탐지 모듈이 상기 출력된 디지털 신호를 M개의 협대역 채널 신호로 변환하는 단계;
상기 광대역 방향 탐지 모듈이 상기 변환된 협대역 채널 신호를 채널별로 검출하는 단계;
상기 광대역 방향 탐지 모듈이 상기 검출된 협대역 채널 신호를 이용하여 방향을 탐지하는 단계를 포함하고,
상기 광대역 방향 탐지 모듈이 상기 출력된 디지털 신호를 M개의 협대역 채널 신호로 변환하는 단계는,
DFT 폴리페이즈 필터뱅크(polyphase filterbank)를 이용하여 상기 디지털 신호를 M개의 협대역 채널 신호로 변환하고, 상기 변환된 M개의 협대역 채널 신호로부터 시간 영역의 I/Q 데이터의 크기를 구하여 정렬하고, 정렬된 I/Q 데이터를 소정 임계치와 비교하여 상기 임계치보다 큰 I/Q 데이터를 이용하여 방향을 탐지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 방법.Receiving a wideband received signal via N array antennas;
Receiving a wideband reception signal received from the N array antennas, converting the received wideband signal into an intermediate frequency signal, and outputting the intermediate frequency signal;
The analog-to-digital conversion module converting the output intermediate frequency signal into a digital signal and outputting the digital signal;
The broadband direction detection module converting the output digital signal into M narrow band channel signals;
The broadband direction detection module detecting the converted narrowband channel signal for each channel;
Wherein the broadband direction detection module detects the direction using the detected narrowband channel signal,
Wherein the broadband direction detection module converts the output digital signal into M narrowband channel signals,
A DFT polyphase filter bank to convert the digital signal into M narrowband channel signals, to obtain and sort the size of I / Q data in the time domain from the converted M narrowband channel signals, And compare the aligned I / Q data with a predetermined threshold to detect the direction using I / Q data larger than the threshold. ≪ Desc / Clms Page number 19 > 삭제delete 삭제delete 제5항에 있어서, 상기 M은,
상기 광대역 수신 신호의 대역폭을 상기 협대역 채널 신호의 대역폭으로 나눈 값으로서, 주파수의 정확도 및 연산량의 감소를 위해 2의 p승이 되도록 구성되거나 연산 속도를 높이기 위해 4의 q승이 되도록 구성되고,
상기 p 및 q는 임의의 정수인 것을 특징으로 하는 DFT 폴리페이즈 필터뱅크 기반의 광대역 방향 탐지 방법.6. The method of claim 5,
A bandwidth of the wideband received signal divided by a bandwidth of the narrowband channel signal, and is configured to have a p-th power of 2 to reduce frequency accuracy and a calculation amount, or to have a q-th power of 4 to increase a calculation speed,
Wherein the p and q are arbitrary integers. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
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