KR101454621B1 - Apparatus for detecting range and velocity of target by using radar and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 연속된 파형을 전송한 후 위상변화를 이용하여 속도를 탐지하는 레이더에서, 타겟에 대한 거리와 속도를 검출할 때 거리-속도맵에서 피크전력을 탐지한 후 기준전력을 통해 타겟을 선택하여 거리와 속도를 검출함으로써, 계산량을 줄이고 거리와 속도를 동시에 검출할 수 있어 검출성능을 향상시킬 수 있다. The present invention relates to an apparatus and method for detecting a distance of a target using a radar, and more particularly, to a radar which detects a velocity using a phase change after transmitting a continuous waveform, By detecting the peak power in the speed map and selecting the target through the reference power to detect the distance and the speed, the calculation amount can be reduced and the distance and speed can be detected at the same time, thereby improving the detection performance.
Description
본 발명은 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속된 파형을 전송한 후 위상변화를 이용하여 속도를 탐지하는 레이더에서 타겟에 대한 거리와 속도를 검출할 때 계산량을 줄일 수 있도록 한 FMCW 레이더의 거리 속도 검출장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for detecting a distance of a target using a radar, and more particularly to an apparatus and method for detecting a distance and a velocity to a target in a radar that detects a velocity using a phase change after transmitting a continuous waveform The present invention relates to an apparatus and method for detecting a distance velocity of an FMCW radar,
오늘날 레이더 기반의 운전자 안전 시스템의 활용 범위는 계속 넓어지고 있다. 특히, 적응 순항 제어(ACC:Adaptive Cruise Control) 시스템 등은 24 GHz와 77 GHz 레이더를 이용하여 이미 시장에서 상용화되었다. Today, the application of radar-based driver safety systems continues to expand. In particular, adaptive cruise control (ACC) systems have already been commercialized on the market using 24 GHz and 77 GHz radars.
이러한 운전자 안전 시스템에서는 복수 개의 타겟이 존재하는 상황에서도 각 타겟의 거리 및 속도를 높은 정확도로 동시에 측정할 수 있어야 한다. In such a driver safety system, the distance and speed of each target must be measured simultaneously with high accuracy even in the presence of a plurality of targets.
타겟의 거리 및 속도를 측정하기 위한 레이더로써는 주파수 변조 연속파형(FMCW: Frequency Modulation Continuous Wave) 방식의 레이더가 가장 널리 사용되고 있다. 이러한 운전자 안전 시스템은 주변 타겟을 검출하여 그 기능을 수행하게 되기 때문에 타겟 검출 정확도에 따라 시스템의 성능이 좌우된다. 특히, 운전자 안전 시스템의 경우 일반적으로 정지타겟 보다는 이동하는 이동타겟에 대한 검출 정확도가 더욱 필요하다. As a radar for measuring the distance and velocity of a target, a frequency modulated continuous wave (FMCW) type radar is most widely used. Since such an operator safety system detects a peripheral target and performs its function, the performance of the system depends on the accuracy of target detection. In particular, in the case of driver safety systems, detection accuracy is generally more required for moving targets than for stationary targets.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허 10-2011-0002171호(2011.01.07.) "레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출 방법 및 장치와 그를 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체"가 있다.
Related Prior Art Korean Patent Publication No. 10-2011-0002171 (Jan. 2011, 2011) "A method and apparatus for detecting a target distance velocity using a radar and a computer-readable recording medium recording a program therefor"
FMCW 레이더는 선형적 주파수 변조 신호를 송신한 후 수신된 신호와 주파수 차이를 통해 타겟과의 거리 및 속도를 탐지한다. The FMCW radar transmits a linear frequency modulated signal and detects the distance and speed between the received signal and the target through the frequency difference.
즉, 수신 비트 주파수는 거리-비트 주파수와 도플러-주파수의 조합으로 나타나기 때문에 이 조합을 수학적으로 풀어냄으로써 타겟의 거리와 속도를 동시에 탐지 할 수 있다.That is, since the received bit frequency is represented by a combination of the distance-bit frequency and the Doppler-frequency, this combination can be mathematically solved to simultaneously detect the distance and speed of the target.
도 1은 일반적인 FMCW 레이더를 나타낸 개념도이다. 1 is a conceptual view showing a general FMCW radar.
도 1에 도시된 바와 같이 FMCW 레이더는 비교적 빠른 PRI(Pulse repetition)를 가지는 램프(ramp)를 전송한 후 타겟에 반사되는 신호를 수신하여 2단계 FFT(Fast Fourier Transform)를 통해 거리 및 속도를 탐지한다. As shown in FIG. 1, the FMCW radar transmits a ramp having a relatively fast PRI (Pulse Repetition), receives a signal reflected from the target, and detects a distance and a speed through a two-step FFT (Fast Fourier Transform) do.
이때 전체 N * PRI 구간만큼의 시간은 이동타겟이 움직이지 않을 만큼 아주 짧기 때문에 이 구간동안의 비트 주파수 변화는 무시한다. 또한 PRI가 아주 짧아 상대적으로 거리-비트 주파수가 매우 높게 나타나므로(FMCW 레이더에서는 거리-비트 주파수가 PRI에 반비례), 수신 비트-주파수에서 도플러 천이는 거의 무시될 수 있다.At this time, since the time of the entire N * PRI interval is very short such that the moving target does not move, the bit frequency change during this interval is ignored. Also, since the PRI is very short and the distance-bit frequency is relatively high (in the FMCW radar, the distance-bit frequency is inversely proportional to the PRI), the Doppler shift at the received bit-frequency is almost negligible.
이러한 원리는 수신단에서 각 PRI의 비트-신호는 1차 FFT를 통해 거리 정보를 얻는데 이용된다. 그리고, 각 PRI 별로 저장된 1차 FFT의 결과는 다시 2차 FFT를 통해 속도 정보를 획득하는데 이용된다. 즉, 2차 FFT를 통해 동일한 거리로 탐지된 타겟의 위상 변화를 탐지함으로써 속도 정보를 얻는다. The principle is that the bit-signal of each PRI at the receiving end is used to obtain the distance information through the primary FFT. Then, the result of the primary FFT stored for each PRI is used again to obtain the speed information through the secondary FFT. That is, the velocity information is obtained by detecting the phase change of the target detected at the same distance through the secondary FFT.
이렇게 2단계 FFT를 통해 얻어진 거리-속도맵에 해당하는 전력값들을 이용하여 타겟의 거리 및 속도를 탐지하게 된다. 즉, 도 1에서 거리-속도맵의 RV(m,n)가 m번째 거리와 n번째 속도의 전력값을 나타낸다. The distance and speed of the target are detected using the power values corresponding to the distance-velocity map obtained through the two-step FFT. That is, in FIG. 1, RV (m, n) of the distance-velocity map represents the power value of the m-th distance and the n-th speed.
일반적으로 FMCW 레이더에서 전력을 탐지하는 방법으로는 일정 오경보율(CFAR; Constant False Alarm Rate) 탐지를 대부분 사용한다. CFAR는 RV(m,n) 주변의 전력값들을 평균내어 비교한 후, RV(m,n)가 타겟인지 아닌지를 판단하는 방법이다. Generally, FMCW radar uses mostly constant false false alarm rate (CFAR) detection. CFAR is a method of averaging power values around RV (m, n) and then determining whether RV (m, n) is a target or not.
이때, RV(m,n) 주변의 전력값들의 경계는 윈도우 크기에 의해 결정된다. 따라서 모든 RV(m,n)가 타겟인지 아닌지를 판단해야 하므로, 윈도우를 이용해서 모든 RV(m,n)를 스캔해야 하므로 그 계산량이 많이 소모된다. At this time, the boundary of power values around RV (m, n) is determined by the window size. Therefore, since it is necessary to determine whether all the RVs (m, n) are targets or not, all the RVs (m, n) must be scanned using the window.
예를들어, 도 2에 도시된 바와 같이 거리방향의 주변 전력값들만 평균을 취해서 사용하는 방법, 도 3에 도시된 바와 같이 속도방향의 주변 전력값들만 평균을 취해서 사용하는 방법, 마지막으로 4에 도시된 바와 같이 거리 및 속도 방향의 모든 주변 전력값들의 평균을 이용하는 방법으로 타겟을 선택하여 거리와 속도를 검출해야하기 때문에 많은 계산량으로 인해 검출성능이 저하되는 문제점이 있다. For example, as shown in FIG. 2, a method of taking an average of only the peripheral power values in the distance direction, a method of averaging only the peripheral power values in the speed direction as shown in FIG. 3, Since the distance and speed must be detected by selecting the target by using the average of all the peripheral power values in the distance and velocity directions as shown in the figure, the detection performance is deteriorated due to a large amount of calculation.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창작된 것으로서, 연속된 파형을 전송한 후 위상변화를 이용하여 속도를 탐지하는 레이더에서, 타겟에 대한 거리와 속도를 검출할 때 거리-속도맵에서 피크전력을 탐지한 후 기준전력을 통해 타겟을 선택하여 거리와 속도를 검출함으로써, 계산량을 줄이고 거리와 속도를 동시에 검출할 수 있도록 하는, 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to overcome the above problems, and it is an object of the present invention to provide a radar that detects a velocity using a phase change after transmitting a continuous waveform, There is provided an apparatus and method for detecting a distance velocity of a target using a radar, which detects a power and then selects a target through a reference power to detect distances and velocities, thereby reducing a calculation amount and simultaneously detecting distances and velocities. There is a purpose.
본 발명의 일 측면에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출장치는 연속된 파형을 전송한 후 타겟들에 의해 반사되어 수신된 신호에 대해 2단계 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하여 산출된 전력값으로 구성된 거리-속도맵에서 각 거리별로 피크전력을 탐지하는 피크전력 탐지부; 피크전력 탐지부에서 탐지된 피크전력에 대해 기준전력을 적용하여 타겟을 선택하는 기준전력 탐지부; 및 기준전력 탐지부에서 선택된 타겟에 대한 거리와 속도를 검출하는 거리속도 검출부;를 포함하되, 기준전력 탐지부는 피크전력이 기준전력보다 높은 타겟을 선택하고, 선택된 타겟에 대한 속도를 선택하는 것을 특징으로 한다. An apparatus for detecting a distance velocity of a target using a radar according to an aspect of the present invention includes a controller for performing a two-step FFT (Fast Fourier Transform) on a received signal reflected by a target after transmitting a continuous waveform, A peak power detection unit for detecting a peak power for each distance in a distance-velocity map composed of a peak-to-peak distance; A reference power detection unit for applying a reference power to the peak power detected by the peak power detection unit to select a target; And a distance speed detector for detecting a distance and a speed to a target selected by the reference power detector, wherein the reference power detector is configured to select a target whose peak power is higher than the reference power, and to select a speed for the selected target .
본 발명에서 기준전력 탐지부는 CFAR(Constant False Alarm Rate) 탐지를 통해 생성된 기준전력을 적용하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the reference power detection unit applies the reference power generated through the CFAR (Constant False Alarm Rate) detection.
본 발명에서 기준전력 탐지부는 미리 설정된 고정 기준전력을 적용하는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the reference power detection unit applies a predetermined fixed reference power.
본 발명의 다른 측면에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출방법은 피크전력 탐지부가 연속된 파형을 전송한 후 타겟들에 의해 반사되어 수신된 신호에 대해 2단계 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하여 산출된 전력값으로 구성된 거리-속도맵에서 각 거리별로 피크전력을 탐지하는 단계; 기준전력 탐지부가 각 거리별 피크전력에 대해 기준전력을 적용하여 타겟을 선택하는 단계; 및 거리속도 검출부가 선택된 타겟에 대한 거리와 속도를 검출하는 단계를 포함하되, 타겟을 선택하는 단계는 피크전력이 기준전력보다 높은 타겟을 선택하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a distance velocity of a target using a radar, wherein a peak power detecting unit transmits a continuous waveform, performs a two-step FFT (Fast Fourier Transform) on the received signal reflected by the targets, Detecting a peak power for each distance in a distance-velocity map composed of the calculated power values; Selecting a target by applying a reference power to a peak power of each distance by a reference power detection unit; And the distance velocity detecting unit detects the distance and velocity to the selected target, wherein the step of selecting the target is characterized in that the target is selected such that the peak power is higher than the reference power.
본 발명에서 기준전력을 적용하는 단계는 CFAR(Constant False Alarm Rate) 탐지를 통해 생성된 기준전력을 적용하는 것을 특징으로 한다. The step of applying the reference power in the present invention is characterized in that the reference power generated through the detection of CFAR (Constant False Alarm Rate) is applied.
본 발명에서 기준전력을 적용하는 단계는 고정 기준전력을 설정하여 적용하는 것을 특징으로 한다. The step of applying the reference power in the present invention is characterized in that a fixed reference power is set and applied.
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본 발명은 연속된 파형을 전송한 후 위상변화를 이용하여 속도를 탐지하는 레이더에서, 타겟에 대한 거리와 속도를 검출할 때 거리-속도맵에서 피크전력을 탐지한 후 기준전력을 통해 타겟을 선택하여 거리와 속도를 검출함으로써, 계산량을 줄이고 거리와 속도를 동시에 검출할 수 있어 검출성능을 향상시킬 수 있다.
The present invention detects a peak power in a distance-velocity map and detects a target through a reference power when detecting a distance and a velocity to the target in a radar that detects a velocity using a phase change after transmitting a continuous waveform. By detecting the distance and the speed, it is possible to reduce the amount of calculation and simultaneously detect the distance and the speed, thereby improving the detection performance.
도 1은 일반적인 FMCW 레이더를 나타낸 개념도이다.
도 2는 FMCW 레이더에서 거리방향으로 스캔하여 CFAR을 적용하는 예시도이다.
도 3은 FMCW 레이더에서 속도방향으로 스캔하여 CFAR을 적용하는 예시도이다.
도 4는 FMCW 레이더에서 거리와 속도방향으로 스캔하여 CFAR을 적용하는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출장치에서 피크전력 탐지부의 탐지결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출장치에서 기준전력 탐지부의 탐지결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 1 is a conceptual view showing a general FMCW radar.
FIG. 2 is an exemplary diagram illustrating a FMCW radar scanning in the direction of the distance to apply CFAR.
FIG. 3 is an example of applying CFAR by scanning in the FMCW radar in the speed direction.
Fig. 4 is an example of applying CFAR by scanning in the direction of distance and velocity in an FMCW radar.
5 is a block diagram showing a target distance velocity detecting apparatus using a radar according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a detection result of a peak power detection unit in a distance velocity detection apparatus for a target using a radar according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a detection result of a reference power detection unit in a distance velocity detection apparatus for a target using a radar according to an embodiment of the present invention. FIG.
8 is a flowchart illustrating a method of detecting a distance velocity of a target using a radar according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출장치 및 그 방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus and method for detecting a distance velocity of a target using a radar according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출장치에서 피크전력 탐지부의 탐지결과를 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출장치에서 기준전력 탐지부의 탐지결과를 나타낸 도면이다. FIG. 5 is a block diagram illustrating a device for detecting a distance velocity of a target using a radar according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a graph illustrating a relationship between a peak power FIG. 7 is a diagram illustrating a detection result of the reference power detector in the apparatus for detecting a distance velocity of a target using a radar according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출장치는 신호변환부(10), 거리-속도맵 저장부(20), 피크전력 탐지부(30), 기준전력 탐지부(40), 거리속도 검출부(50)를 포함한다. 5, a target distance velocity detecting apparatus using a radar according to an embodiment of the present invention includes a
신호변환부(10)는, FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더에서 도 1에 도시된 바와 같이 PRI(Pulse Repetition)를 갖는 연속된 파형을 전송한 후 타겟들에 의해 반사되어 수신된 신호에 1차 FFT룰 수행하여 거리 정보를 얻고, 각 PRI 별로 저장된 1차 FFT의 결과에 대해 다시 2차 FFT를 수행하여 속도 정보를 획득하여 거리-속도에 따른 전력값을 산출한다. The
거리-속도맵 저장부(20)는 신호변환부(10)에서 산출된 거리-속도에 따른 전력값으로 매트릭스를 구성하여 행단위로 거리 인덱스(Range index)를 설정하고, 열단위로 속도 인덱스(Velocity index)를 설정하여 거리-속도맵을 구성하여 저장한다. The distance-speed
피크전력 탐지부(30)는 거리-속도맵 저장부(20)에 저장된 거리-속도맵에 대해 도 6에 도시된 바와 같이 행단위의 각 거리별로 전력값(PSD : Power Spectrum Density)을 비교하여 피크전력을 탐지한다. The peak
즉, 동일 거리에 속도가 다른 타겟이 존재할 확률은 거의 없다는 가정 하에, 각 거리에서 가장 전력이 높은 피크전력을 탐지한다. 또한, 각 거리에 해당하는 속도 값을 얻을 수 있다. That is, the peak power at the highest power is detected at each distance, assuming that there is little probability that a target having a different velocity at the same distance exists. Also, a velocity value corresponding to each distance can be obtained.
기준전력 탐지부(40)는 피크전력 탐지부(30)에서 탐지된 피크전력에 대해 도 7에 도시된 바와 같이 기준전력(Threshold)을 적용하여 피크전력이 기준전력(A)보다 높은 타겟을 선택하고, 선택된 타겟에 대한 속도도 함께 선택한다. The reference
이때 기준전력은 CFAR(Constant False Alarm Rate) 탐지를 통해 생성된 기준전력을 적용할 수도 있으며, 임의로 고정 기준전력을 설정하여 적용할 수도 있다. At this time, the reference power may be a reference power generated through the detection of a constant false alarm rate (CFAR), or may be set by setting a fixed reference power arbitrarily.
거리속도 검출부(50)는 기준전력 탐지부(40)에서 선택된 타겟에 대한 거리와 속도를 검출한다. The distance-
이와 같이 본 발명에 의한 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출장치에 따르면, 연속된 파형을 전송한 후 위상변화를 이용하여 속도를 탐지하는 레이더에서, 타겟에 대한 거리와 속도를 검출할 때 거리-속도맵에서 피크전력을 탐지한 후 기준전력을 통해 타겟을 선택하여 거리와 속도를 검출함으로써, 계산량을 줄이고 거리와 속도를 동시에 검출할 수 있어 검출성능을 향상시킬 수 있으며, 자동차, 로봇, 조선 등 다양한 민군수용에 활용할 수 있다. As described above, according to the apparatus for detecting a distance velocity of a target using a radar according to the present invention, in a radar that detects a velocity using a phase change after transmitting a continuous waveform, By detecting the peak power in the map and then selecting the target through the reference power, it is possible to reduce the amount of calculation and detect the distance and speed simultaneously, thereby improving the detection performance. It can be used for civilian water supply.
또한, 본 발명에 의한 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출장치는 FMCW 레이더 뿐만 아니라 펄스-도플러 레이더와 같이 연속된 파형을 전송한 후 위상의 변화를 이용하여 속도를 탐지하는 레이더의 경우에도 적용될 수 있다.
Further, the target distance velocity detecting apparatus using a radar according to the present invention can be applied not only to an FMCW radar but also to a radar that detects a velocity using a phase change after transmitting a continuous wave like a pulse-Doppler radar .
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 8 is a flowchart illustrating a method of detecting a distance velocity of a target using a radar according to an embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출방법에서는 먼저, FMCW 레이더에서 도 1에 도시된 바와 같이 PRI(Pulse Repetition)를 갖는 연속된 파형을 전송한 후 타겟들에 의해 반사되어 수신된 신호를 신호변환부(10)가 1차 FFT를 통해 거리 정보를 얻고, 각 PRI 별로 저장된 1차 FFT의 결과에 대해 다시 2차 FFT를 통해 속도 정보를 획득하여 거리-속도에 따른 전력값으로 매트릭스의 행단위로 거리 인덱스(Range indes)를 설정하고, 열단위로 속도 인덱스(Velocity index)를 설정하여 거리-속도맵을 구성한다(S10). As shown in FIG. 8, in the method of detecting a distance velocity of a target using a radar according to an embodiment of the present invention, a continuous waveform having PRI (Pulse Repetition) is transmitted in an FMCW radar as shown in FIG. 1 The
이후 피크전력 탐지부(30)는 거리-속도맵에 대해 도 6에 도시된 바와 같이 행단위의 각 거리별로 전력값(PSD : Power Spectrum Density)을 비교하여 피크전력을 탐지한다(S20). Thereafter, the peak
즉, 동일 거리에 속도가 다른 타겟이 존재할 확률은 거의 없다는 가정 하에, 각 거리에서 가장 전력이 높은 피크전력을 탐지한다. 아울러, 각 거리에 해당하는 속도 값을 얻을 수 있다. That is, the peak power at the highest power is detected at each distance, assuming that there is little probability that a target having a different velocity at the same distance exists. In addition, a velocity value corresponding to each distance can be obtained.
그런 다음 기준전력 탐지부(40)는 피크전력 탐지부(30)에서 탐지된 피크전력에 대해 도 7에 도시된 바와 같이 기준전력(Threshold)을 적용하여 피크전력이 기준전력(A)보다 높은 타겟을 선택하고, 선택된 타겟에 대한 속도도 함께 선택한다(S30). Then, the reference
이때 기준전력은 CFAR(Constant False Alarm Rate) 탐지를 통해 생성된 기준전력을 적용할 수도 있으며, 임의로 고정 기준전력을 설정하여 적용할 수도 있다. At this time, the reference power may be a reference power generated through the detection of a constant false alarm rate (CFAR), or may be set by setting a fixed reference power arbitrarily.
이어서, 거리속도 검출부(50)는 이와 같이 거리-속도맵에서 피크전력 탐지와 기준전력 탐지를 통해 선택된 타겟에 대해 거리와 속도를 검출한다(S40). Then, the
이와 같이 본 발명에 의한 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출방법에 따르면, 연속된 파형을 전송한 후 위상변화를 이용하여 속도를 탐지하는 레이더에서, 타겟에 대한 거리와 속도를 검출할 때 거리-속도맵에서 피크전력을 탐지한 후 기준전력을 통해 타겟을 선택하여 거리와 속도를 검출함으로써, 계산량을 줄이고 거리와 속도를 동시에 검출할 수 있어 검출성능을 향상시킬 수 있으며, 자동차, 로봇, 조선 등 다양한 민군수용에 활용할 수 있다. As described above, according to the method of detecting a distance velocity of a target using a radar according to the present invention, in a radar that detects a velocity using a phase change after transmitting a continuous waveform, By detecting the peak power in the map and then selecting the target through the reference power, it is possible to reduce the amount of calculation and detect the distance and speed simultaneously, thereby improving the detection performance. It can be used for civilian water supply.
또한, 본 발명에 의한 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출방법은 FMCW 레이더 뿐만 아니라 펄스-도플러 레이더와 같이 연속된 파형을 전송한 후 위상의 변화를 이용하여 속도를 탐지하는 레이더의 경우에도 적용될 수 있다.
In addition, the method of detecting a distance velocity of a target using a radar according to the present invention can be applied not only to an FMCW radar but also to a radar that detects a velocity using a phase change after transmitting a continuous wave like a pulse-Doppler radar .
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.
10 : 신호변환부 20 : 거리-속도맵 저장부
30 : 피크전력 탐지부 40 : 기준전력 탐지부
50 : 거리속도 검출부10: Signal conversion unit 20: Distance-speed map storage unit
30: Peak power detection unit 40: Reference power detection unit
50: Distance speed detector
Claims (7)
상기 피크전력 탐지부에서 탐지된 상기 피크전력에 대해 기준전력을 적용하여 상기 타겟을 선택하는 기준전력 탐지부; 및
상기 기준전력 탐지부에서 선택된 상기 타겟에 대한 거리와 속도를 검출하는 거리속도 검출부;를 포함하되,
상기 기준전력 탐지부는, 상기 피크전력이 상기 기준전력보다 높은 타겟을 선택하고, 선택된 상기 타겟에 대한 속도를 선택하는 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출장치.
A peak-to-peak power that detects a peak power for each distance in a distance-velocity map composed of power values calculated by performing a two-step FFT (Fast Fourier Transform) on a signal received after being reflected by targets after transmitting a continuous waveform Detection unit;
A reference power detection unit for applying the reference power to the peak power detected by the peak power detection unit to select the target; And
And a distance velocity detector for detecting a distance and a velocity of the target selected by the reference power detector,
Wherein the reference power detection unit selects a target whose peak power is higher than the reference power and selects a speed for the selected target.
The apparatus of claim 1, wherein the reference power detection unit applies the reference power generated through CFAR (Constant False Alarm Rate) detection.
The apparatus of claim 1, wherein the reference power detection unit applies a preset fixed reference power.
기준전력 탐지부가 상기 각 거리별 피크전력에 대해 기준전력을 적용하여 상기 타겟을 선택하는 단계; 및
거리속도 검출부가 선택된 상기 타겟에 대한 거리와 속도를 검출하는 단계;를 포함하되,
상기 타겟을 선택하는 단계는, 상기 피크전력이 상기 기준전력보다 높은 타겟을 선택하는 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출방법.
After the peak power detector transmits a continuous waveform, it performs a two-step Fast Fourier Transform (FFT) on the received signal reflected by the targets and calculates the peak power for each distance in the distance- Detecting;
Wherein the reference power detection unit applies the reference power to the peak power for each distance to select the target; And
Detecting a distance and a velocity for the target selected by the distance velocity detecting unit,
Wherein the step of selecting the target selects a target whose peak power is higher than the reference power.
5. The method of claim 4, wherein the step of applying the reference power comprises applying the reference power generated through CFAR (Constant False Alarm Rate) detection.
5. The method of claim 4, wherein applying the reference power comprises setting and applying a fixed reference power.
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