KR101549947B1 - Ofdm 레이더 시스템에서의 ici 효과를 제거하는 방법 및 장치 - Google Patents

Ofdm 레이더 시스템에서의 ici 효과를 제거하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이더 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 다중 반송파를 사용하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 레이더 시스템에서 대상 목표물의 도플러 정보(또는, 속도 정보)를 추출시 발생하는 ICI(Inter subCarrier Interference)를 제거하기 위한 방법 및 장치에 대한 것이다.
본 발명에 따르면, 신호처리 시에 발생하는 ICI(Inter subCarrier Interference)를 제거함으로써 ICI의 감소로 인하여 보다 정확한 목표물의 속도 정보를 추정할 수 있다.

Description

OFDM 레이더 시스템에서의 ICI 효과를 제거하는 방법 및 장치{Method and Apparatus for removing Inter subCarrier Interference effect in Orthogonal Frequency Multiplexing radar systems}
본 발명은 레이더 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 다중 반송파를 사용하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 레이더 시스템에서 대상 목표물의 도플러 정보(또는, 속도 정보)를 추출시 발생하는 ICI(Inter subCarrier Interference)를 제거하기 위한 방법 및 장치에 대한 것이다.
또한, 본 발명은 OFDM 레이더 시스템에서 발생하는 ICI를 효과적으로 제거함으로써 보다 정확한 목표물의 속도 정보 추정을 가능하게 하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
레이더 시스템의 가장 큰 목적은 목표물의 위치 정보와 속도 정보를 파악하기 위함이다. 이러한 목적을 달성하기 위해서는 송신 신호와 수신 신호 사이에 발생하는 도플러 효과를 이용하여 속도 정보를 정확히 추정해야 한다.
또한, 인체의 심장 박동이나 기타 움직임을 측정하기 위해 바이오 레이더 시스템을 이용하여 도플러 정보를 정확히 알아낸 후 대상물의 움직임을 파악한다. 레이더를 이용한 실내외 대상물의 위치 및 움직임 파악을 통하여 대상물의 위치 및 움직임을 이용한 서비스를 수행한다.
레이더 시스템에서 목표물의 속도 정보를 얻기 위한 방법은 목표물의 이동으로 인해 발생하는 도플러 효과를 이용하여 수신 신호와 송신 신호 간의 주파수 차이를 추정함으로써 목표물의 속도 정보를 얻는다.
일반 레이더의 도플러 추정 방법과 달리 OFDM 레이더의 도플러 정보 추정 방법은 부반송파에 실리는 개별 심볼이 도플러 효과로 인해 위상이 변하는 특성을 이용하여 도플러 정보를 추정한다.
일반적인 OFDM 레이더의 경우, 도플러 효과로 인해 개별 심볼에 발생하는 위상 회전의 평균값을 이용하여 도플러 정보를 추정하였다. OFDM 레이더 수신 신호에서 도플러 효과로 인한 주파수 영역의 변화는 시간 영역 심볼의 위상을 회전시키는 결과를 낳기 때문이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 개의 부반송파를 갖는 OFDM 레이더 수신 신호 개로 구성된 펄스 버스트(pulse burst)에 목표물의 속도로 인해 도플러 효과가 발생하면 OFDM 레이더 수신 신호의 모든 부반송파에 실린 심볼의 위상이 회전하게 된다.
위상의 회전 정도가 심하게 되면 모호성이 발생하여 속도 추정 시에 큰 오류가 발생되기 때문에 그것을 보상하고자 OFDM 레이더 수신 신호의 부반송 내에 m-sequence 등의 수열을 이용해 정확성을 높일 필요성이 있었다.
하지만 이러한 속도 추정 방식에서 OFDM 레이더 수신 신호를 FFT(Fast Fourier Transformation)할 때 발생하는 ICI(Inter subCarrier Interference)로 인하여 속도 추정 정확도의 열하가 발생하게 되었다. 따라서 속도 추정 정확성에 큰 문제를 발생시키는 ICI를 제거하기 위한 방법이 필요하게 되었다.
1. 한국공개특허번호 제10-2013-0107691호 2. 한국공개특허번호 제10-2011-0114795호
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 위상 노이즈, background 노이즈, 클러터 등의 외부 방해 요소가 많은 상황에서 도플러 정보를 보다 정확히 추출하기 위하여 일반적으로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호를 이용한 2단계 도플러 추정 방법에서 첫 번째 단계 신호처리 시에 발생하는 ICI(Inter subCarrier Interference)를 제거하기 위한 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 일반적으로 목표물의 속도 정보를 두 단계로 나눠 처리하는 단계(특허문헌 1참조) 중 FFT를 처리하는 상황에서 발생하는 ICI가 목표물 속도 추정의 정확성을 열하시키기 때문에 이것을 보상하기 위한 방법 및 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 위상 노이즈, background 노이즈, 클러터 등의 외부 방해 요소가 많은 상황에서 도플러 정보를 보다 정확히 추출하기 위하여 일반적으로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호를 이용한 2단계 도플러 추정 방법에서 첫 번째 단계 신호처리 시에 발생하는 ICI(Inter subCarrier Interference)를 제거하는 방법을 제공한다.
상기 ICI(Inter subCarrier Interference)를 제거하는 방법은,
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 레이더 시스템에서 ICI(Inter subCarrier Interference) 효과를 제거하는 방법에 있어서,
OFDM 레이더 수신 신호에 대해 FFT(Fast Fourier Transformation)를 수행하여 샘플링하는 샘플링 단계;
샘플링된 OFDM 레이더 수신 신호의 샘플들과 OFDM 레이더 송신 신호의 수열 심볼들을 상호 상관 처리하여 상호 상관 결과들을 생성하는 상관 결과 생성 단계;
생성된 상호 상관 결과들을 비교하여 최고값이 가장 큰 값을 갖는 하나의 상호 상관 결과를 선택하는 선택 단계; 및
선택된 하나의 상호 상관 결과를 이용하여 상기 OFDM 레이더 수신 신호의 피크 위치를 추정하는 피크 위치 추정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 샘플링 단계는, 오버 샘플링을 위해 FFT를 수행하기 전에 제로-패딩(zero-padding)을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제로-패딩은 상기 OFDM 레이더 수신 신호의 뒷부분에 관해 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제로-패딩은 시간 영역에서 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 오버 샘플링의 수는 이고, 제로-패딩의 수는 이며, 상기 오버 샘플링 된 OFDM 레이더 수신 신호를 데시메이션(decimation)하여 그룹을 개로 나눌 수 있다.
이때, 상기 상호 상관 처리는 다음식
Figure 112014017309087-pat00001
(여기서,
Figure 112014017309087-pat00002
,
Figure 112014017309087-pat00003
,데시메이션(decimation) 처리하며,
Figure 112014017309087-pat00004
이고,
Figure 112014017309087-pat00005
은 OFDM 레이더 송신 신호에서 k번째 부반송파에 실리는 m-PSK(Phase Shift Keying) 신호의 공액 복소수를 의미하며,
Figure 112014017309087-pat00006
는 콘볼루션을 의미하고,
Figure 112014017309087-pat00007
는 부반송파의 수를 의미하고, r(n)은 OFDM 레이더 수신 신호를 의미한다)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 피크 위치는 다음식
Figure 112014017309087-pat00008
(여기서,
Figure 112014017309087-pat00009
은
Figure 112014017309087-pat00010
중에서 최대값이 가장 큰 상관결과를 의미하고, 는 목표물의 속도에 따른 천이된 의 위치를 의미한다)으로 정의되는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 레이더 시스템에서 ICI(Inter subCarrier Interference) 효과를 제거하는 장치에 있어서, OFDM 레이더 수신 신호에 대해 FFT(Fast Fourier Transformation)를 수행하여 샘플링하고, 샘플링된 OFDM 레이더 수신 신호의 샘플들과 OFDM 레이더 송신 신호의 수열 심볼들을 상호 상관 처리하여 상호 상관 결과들을 생성하는 다수의 상관기; 및 생성된 상호 상관 결과들을 비교하여 최고값이 가장 큰 값을 갖는 하나의 상호 상관 결과를 선택하고, 선택된 하나의 상호 상관 결과를 이용하여 상기 OFDM 레이더 수신 신호의 피크 위치를 추정하는 추정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 ICI 효과를 제거하는 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 신호처리 시에 발생하는 ICI(Inter subCarrier Interference)를 제거함으로써 ICI의 감소로 인하여 보다 정확한 목표물의 속도 정보를 추정할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 FFT를 처리하는 상황에서 발생하는 ICI를 보상함으로써 목표물 속도 추정의 정확성을 열하시키는 문제점을 해소할 수 있다는 점을 들 수 있다.
도 1은 일반적인 펄스 버스트(Pulse Burst)와 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)의 신호 배치를 나타내는 도면이다.
도 2는 일반적으로 도플러 효과로 인한 주파수 도메인 상에서 OFDM 레이더 수신 신호의 주파수 천이 모습을 보여 주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 영역에서 오버 샘플링(over-sampling)을 이용하여 ICI(Inter subCarrier Interference) 효과를 제거하는 장치(300)의 개념도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 영역에서의 오버 샘플링(over-sampling)을 이용하여 ICI 효과 제거 방법과 일반적인 방법에 대한 성능을 평가한 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 영역에서의 오버 샘플링(over-sampling)을 이용하여 ICI 효과 제거하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 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 사용한다.
제 1, 제 2등의 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 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 레이더 시스템에서의 ICI(Inter subCarrier Interference) 효과를 제거하는 방법 및 장치를 상세하게 설명하기로 한다.
우선 도플러 효과로 인한 OFDM 레이더 수신 신호의 변화를 설명하기로 한다. 이에 대한 수학식은 다음과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112014017309087-pat00011
여기서,
Figure 112014017309087-pat00012
과
Figure 112014017309087-pat00013
는 각각 부반송파의 대역폭과 부반송파의 수를 의미하며, OFDM 레이더 수신 신호가 차지하는 총 대역폭인
Figure 112014017309087-pat00014
=
Figure 112014017309087-pat00015
*
Figure 112014017309087-pat00016
는 항상 일정하다고 가정한다.
Figure 112014017309087-pat00017
가 커지면
Figure 112014017309087-pat00018
=
Figure 112014017309087-pat00019
/
Figure 112014017309087-pat00020
로 줄어든다.
위 식에서
Figure 112014017309087-pat00021
은 OFDM에서 k번째 부반송파에 실리는 m-PSK(Phase Shift Keying) 신호를 의미한다. 본 발명의 일실시예에서는 m-PSK 신호로 변환된 m-sequence를 사용하여 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, Gold 수열, Kasami 수열, Z4 수열, Polyphase 수열, Barker 수열, Low-correlation-zone (LCZ) 수열, Zero-correlation-zone (ZCZ) 수열 등의 자기 상관 혹은 상호 상관 특성이 좋은 다양한 수열이 사용될 수 있다.
수학식 1의 OFDM 레이더 신호가 송신되어 이동 중인 목표물에 반사되면, 목표물의 속도에 따른 도플러 효과가 발생하여 아래와 같은 신호를 수신하게 된다.
Figure 112014017309087-pat00022
여기서,
Figure 112014017309087-pat00023
는 OFDM 레이더 송신 신호이며,
Figure 112014017309087-pat00024
는 신호의 감쇄와 관련된 변수이다.
Figure 112014017309087-pat00025
는 백그라운드(background) 노이즈를 의미하고,
Figure 112014017309087-pat00026
는 목표물의 위치에 따른 전파의 지연 시간을 의미한다.
Figure 112014017309087-pat00027
는 목표물의 이동 속도에 대응하는 도플러 주파수를 의미하며 아래식과 같이 계산된다.
Figure 112014017309087-pat00028
여기서,
Figure 112014017309087-pat00029
은 목표물의 속도,
Figure 112014017309087-pat00030
는 반송파 주파수, 그리고
Figure 112014017309087-pat00031
는 전파의 속도를 의미하며,
Figure 112014017309087-pat00032
는 목표물이 레이더를 향해 다가오는 각도를 나타낸다. 예를 들어, 목표물이 레이더 정면으로 다가오는 경우의
Figure 112014017309087-pat00033
는
Figure 112014017309087-pat00034
이다.
수학식 2의 OFDM 레이더 수신 신호를 수신하여 펄스 압축(pulse compression) 기법으로 처리한 뒤, 목표물에 대한 거리 정보
Figure 112014017309087-pat00035
를 확보하여 FFT(Fast Fourier Transformation)를 처리하면 아래 수학식과 같은 식으로 정리된다.
Figure 112014017309087-pat00036
여기서, ICI(Inter subCarrier Interference)에 해당하는
Figure 112014017309087-pat00037
부분은 아래식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112014017309087-pat00038
여기서
Figure 112014017309087-pat00039
은 정규화된 정규화 계수이며
Figure 112014017309087-pat00040
은
Figure 112014017309087-pat00041
의 크기와 목표물의 속도에 따라 가변적으로 변하게 되며 정수 부분인
Figure 112014017309087-pat00042
와 소수 부분인
Figure 112014017309087-pat00043
로 구성된다.
위 수학식 4에서
Figure 112014017309087-pat00044
는 다양한 노이즈 및 ICI에 의하여 왜곡된 m-sequence를 담은 m-PSK 심볼을 나타낸다. ICI에 의하여 손상을 입은 m-PSK 심볼은 1단계 속도 추정 시에 큰 오류로 인하여 정확한 속도 추정을 할 수 없게 된다.
또한 도플러 및 ICI에 의한 효과를 주파수 영역에서도 도 2와 같이 나타낼 수 있다. 도 2는 일반적으로 도플러 효과로 인한 주파수 도메인 상에서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호의 주파수 천이 모습을 보여 주는 그래프이다. 도 2를 참조하면, 주파수 영역에서 OFDM 레이더 수신 신호가
Figure 112014017309087-pat00045
에 의하여 그것의 크기만큼 좌우로 이동한다는 것을 보여주고 있다. 주파수 영역에서 도플러 효과에 의하여 수신된 OFDM 레이더 신호가
Figure 112014017309087-pat00046
만큼 좌우로 이동하게 되면 FFT를 처리하는 중에 ICI가 발생하게 된다.
특히
Figure 112014017309087-pat00047
의 값이 0.5에 근접하게 되면 심각한 ICI가 발생하여 OFDM 레이더 수신 신호의 부반송파(210,211,212)에 실린 m-PSK 심볼을 전혀 복호할 수 없을 정도의 큰 손상을 입게 된다. 그런 경우 목표물의 속도 추정을 하더라도 매우 부정확한 결과를 얻게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 영역에서 오버 샘플링(over-sampling)을 이용하여 ICI(Inter subCarrier Interference) 효과를 제거하는 장치(300)의 개념도를 나타낸다. 부연하면, ICI 효과를 최소화하여 목표물의 속도 정보를 정확히 추정하기 위하여 다음과 같이 주파수 영역에서의 over-sampling을 이용한 방법을 제안한다.
OFDM 레이더 수신 신호
Figure 112014017309087-pat00048
에
Figure 112014017309087-pat00049
의 수만큼 zero-padding하여 FFT를 수행하면 주파수 영역에서
Figure 112014017309087-pat00050
의 수만큼 오버 샘플링(over-sampling)하는 효과를 얻게 된다.
Figure 112014017309087-pat00051
의 수가 OFDM 레이더 수신 신호의 샘플 수(부반송파의 수)와 같은 경우는 이 2인 경우이고
Figure 112014017309087-pat00052
이 4인 경우는
Figure 112014017309087-pat00053
의 수가 OFDM 레이더 수신 신호의 샘플 수보다 3배 많은 경우이다. 여기에서
Figure 112014017309087-pat00054
은 over- sampling ratio를 나타내고 아래의 수학식과 같이 계산된다.
Figure 112014017309087-pat00055
시간 영역에서 수신 OFDM 레이더 수신 신호 샘플의 (L-1)배 만큼 zero-padding하여 FFT 변환을 통해 FFT(Fast Fourier Transformation)를 수행하게 되면 다음 수학식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112014017309087-pat00056
주파수 영역에서
Figure 112014017309087-pat00057
배 오버 샘플링(over-sampling)하여 수학식 7과 같이 OFDM의 수열 심볼의 수가
Figure 112014017309087-pat00058
배가 발생하게 되고 ICI에 의한 효과
Figure 112014017309087-pat00059
의 수만큼 다른 가지 샘플을 얻게 된다.
즉,
Figure 112014017309087-pat00060
가
Figure 112014017309087-pat00061
인 경우에서 부터
Figure 112014017309087-pat00062
인 경우까지 총
Figure 112014017309087-pat00063
개의 샘플
Figure 112014017309087-pat00064
,
Figure 112014017309087-pat00065
…,
Figure 112014017309087-pat00066
을 얻게 된다. (여기에서
Figure 112014017309087-pat00067
는 0과 1사이의 실수)
Figure 112014017309087-pat00068
는 주파수 영역에서 over-sampling된 OFDM 레이더 수신 신호의
Figure 112014017309087-pat00069
번째 위치에 해당하는 샘플들이고,
Figure 112014017309087-pat00070
는
Figure 112014017309087-pat00071
번째 위치에 해당하는 샘플들이며,
Figure 112014017309087-pat00072
는
Figure 112014017309087-pat00073
번째 위치에 해당하는 샘플들이다.
Figure 112014017309087-pat00074
가 다르게 되면 상대적으로
Figure 112014017309087-pat00075
에 의한 영향도 다르게 나타나기 때문에
Figure 112014017309087-pat00076
가지의 샘플
Figure 112014017309087-pat00077
,
Figure 112014017309087-pat00078
…,
Figure 112014017309087-pat00079
들을 아래 수학식과 같이 각각
Figure 112014017309087-pat00080
와 상호 상관 (cross-correlation) 성능을 측정하여 최대값이 가장 큰 하나의 상관 결과를
Figure 112014017309087-pat00081
중에 선택한다.
Figure 112014017309087-pat00082
최대값이 가장 큰 하나의 상관 결과를 선택후, 아래 수학식과 같이 최대값의 위치에 해당하는
Figure 112014017309087-pat00083
을 추정하게 되면 ICI의 영향을 최소화한 피크 위치
Figure 112014017309087-pat00084
을 얻을 수 있다. 여기에서
Figure 112014017309087-pat00085
는 콘볼루션을 의미하며 ＊은 공액 복소수(complex conjugate)를 나타낸다.
Figure 112014017309087-pat00086
여기서,
Figure 112014017309087-pat00087
은
Figure 112014017309087-pat00088
중에서 최대값이 가장 큰 상관결과를 의미한다. 특히, 도 3의 경우, 오버 샘플링(over-sampling)을
Figure 112014017309087-pat00089
배한 경우의 예이다. 시간 영역에서 zero-padding 하여 FFT를 처리하게 되면 주파수 영역에서의 FFT 해상도가 zero의 수만큼 늘어나는 것을 확인할 수 있다.
부연하면, 상관기(320-a 내지 320-n)는
Figure 112014017309087-pat00090
,
Figure 112014017309087-pat00091
샘플들과
Figure 112014017309087-pat00092
샘플들을 각각 OFDM 레이더 송신 신호의 수열 심볼들
Figure 112014017309087-pat00093
와 상호상관을 처리한다. 이후, 추정부(330)는 여러 상호상관 결과 중 최대값이 가장 큰 상호 상관 결과를 선택하여 피크(peak) 위치
Figure 112014017309087-pat00094
을 추정한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 영역에서의 오버 샘플링(over-sampling)을 이용하여 ICI 효과 제거 방법과 일반적인 방법에 대한 성능을 평가한 것이다. nFFT는 OFDM 레이더 수신 신호의 부반송파 수를 의미하며
Figure 112014017309087-pat00095
이 2인 경우에 대한 결과 이다. (즉, 부반송파의 수와 zero-padding한 zero의 수가 같은 경우이다)
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 영역에서의 오버 샘플링(over-sampling)을 이용하여 ICI 효과 제거하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, OFDM 레이더 수신 신호를 수신하고, 이 수신된 OFDM 레이더 수신 신호에 대해 제로-패딩을 수행한 후 FFT(Fast Fourier Transformation)를 수행함으로써 샘플링한다(단계 S510,S520).
이후, 다수의 상관기(320-a 내지 320-n)를 이용하여 샘플링된 OFDM 레이더 수신 신호의 샘플들과 OFDM 레이더 송신 신호의 수열 심볼들을 상호 상관 처리한다(단계 S530).
상호 상관 결과들이 생성되면, 추정부(도 3의 330)에서 생성된 상호 상관 결과들을 비교하여 최고값이 가장 큰 값을 갖는 하나의 상호 상관 결과를 선택하고, 이 선택된 하나의 상호 상관 결과를 이용하여 상기 OFDM 레이더 수신 신호의 피크 위치를 추정한다(단계 S540,S550).
300: ICI(Inter subCarrier Interference) 효과 제거 장치
320-a 내지 320-n: 상관기
330: 추정부

Claims (8)

  1. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 레이더 시스템에서 ICI(Inter subCarrier Interference) 효과를 제거하는 방법에 있어서,
    OFDM 레이더 수신 신호에 대해 FFT(Fast Fourier Transformation)를 수행하여 샘플링하는 샘플링 단계;
    샘플링된 OFDM 레이더 수신 신호의 샘플들과 OFDM 레이더 송신 신호의 수열 심볼들을 상호 상관 처리하여 상호 상관 결과들을 생성하는 상관 결과 생성 단계;
    생성된 상호 상관 결과들을 비교하여 최고값이 가장 큰 값을 갖는 하나의 상호 상관 결과를 선택하는 선택 단계; 및
    선택된 하나의 상호 상관 결과를 이용하여 상기 OFDM 레이더 수신 신호의 피크 위치를 추정하는 피크 위치 추정 단계;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 ICI 효과를 제거하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플링 단계는, 오버 샘플링을 위해 FFT를 수행하기 전에 제로-패딩(zero-padding)을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 ICI 효과를 제거하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제로-패딩은 상기 OFDM 레이더 수신 신호의 뒷부분에 관해 수행되는 것을 특징으로 하는 ICI 효과를 제거하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제로-패딩은 시간 영역에서 수행되는 것을 특징으로 하는 ICI 효과를 제거하는 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 오버 샘플링의 수는
    Figure 112014017309087-pat00096
    이고, 제로-패딩의 수는
    Figure 112014017309087-pat00097
    이며, 상기 오버 샘플링 된 OFDM 레이더 수신 신호를 데시메이션(decimation)하여 그룹을
    Figure 112014017309087-pat00098
    개로 나누어 ICI 효과를 제거하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상호 상관 처리는 다음식
    Figure 112014017309087-pat00099
    (여기서,
    Figure 112014017309087-pat00100
    ,
    Figure 112014017309087-pat00101
    ,데시메이션(decimation) 처리하며,
    Figure 112014017309087-pat00102
    이고,
    Figure 112014017309087-pat00103
    은 OFDM 레이더 송신 신호에서
    Figure 112014017309087-pat00104
    번째 부반송파에 실리는 m-PSK(Phase Shift Keying) 신호의 공액 복소수를 의미하며,
    Figure 112014017309087-pat00105
    는 콘볼루션을 의미하고,
    Figure 112014017309087-pat00106
    는 부반송파의 수를 의미하고,
    Figure 112014017309087-pat00107
    은 OFDM 레이더 수신 신호를 의미한다)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 ICI 효과를 제거하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 피크 위치는 다음식
    Figure 112015031983510-pat00108
    (여기서,
    Figure 112015031983510-pat00109
    은
    Figure 112015031983510-pat00110
    에서 최대값이 가장 큰 상관결과를 의미하고,
    Figure 112015031983510-pat00111
    는 목표물의 속도에 따른 천이된
    Figure 112015031983510-pat00112
    의 위치를 의미한다)으로 정의되는 것을 특징으로 하는 ICI 효과를 제거하는 방법.
  8. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 레이더 시스템에서 ICI(Inter subCarrier Interference) 효과를 제거하는 장치에 있어서,
    OFDM 레이더 수신 신호에 대해 FFT(Fast Fourier Transformation)를 수행하여 샘플링하고, 샘플링된 OFDM 레이더 수신 신호의 샘플들과 OFDM 레이더 송신 신호의 수열 심볼들을 상호 상관 처리하여 상호 상관 결과들을 생성하는 다수의 상관기; 및
    생성된 상호 상관 결과들을 비교하여 최고값이 가장 큰 값을 갖는 하나의 상호 상관 결과를 선택하고, 선택된 하나의 상호 상관 결과를 이용하여 상기 OFDM 레이더 수신 신호의 피크 위치를 추정하는 추정부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 ICI 효과를 제거하는 장치.
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