KR101558438B1 - Method and Apparatus for Active Target Classification and Feature Vector Extraction Using Fractional Fourier Transform - Google Patents

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KR101558438B1
KR101558438B1 KR1020140049899A KR20140049899A KR101558438B1 KR 101558438 B1 KR101558438 B1 KR 101558438B1 KR 1020140049899 A KR1020140049899 A KR 1020140049899A KR 20140049899 A KR20140049899 A KR 20140049899A KR 101558438 B1 KR101558438 B1 KR 101558438B1
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석종원
배건성
김동욱
김진석
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국방과학연구소
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Abstract

The present invention relates to a target object recognizing technology, more specifically, to a method for receiving a scattered signal through a distributed sensor by using an active sonar signal or a radar signal in an active target identifying field to recognize a target object and a device thereof. The method comprises: a signal inputting step of receiving a receiving signal from a target; a detecting step of detecting a partial Fourier transfer area existing in a target signal; an extracting step of extracting a feature vector from the detected partial Fourier transfer area; and a target recognizing step of recognizing the target about the feature vector extracted by using a recognizer.

Description

부분 푸리에 변환을 이용한 특징벡터 추출 및 능동표적 식별 방법 및 장치{Method and Apparatus for Active Target Classification and Feature Vector Extraction Using Fractional Fourier Transform }BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method and an apparatus for extracting a feature vector using a partial Fourier transform and a method and apparatus for identifying an active target using an Fourier transform,

본 발명은 표적 물체 인식 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 능동 표적 식별 분야 중 능동 소나 신호 또는 레이더 신호를 이용하여 산개되어진 신호를 분산 센서를 통해 수신하고 이를 이용하여 표적 물체를 인식하는 방법 및 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a target object recognition technique, and more particularly, to a method and device for recognizing a target object by receiving a scattered signal using an active sonar signal or a radar signal among active target identification fields through a dispersion sensor, Lt; / RTI >

특히, 본 발명은 산개되어 수신된 신호를 대상으로 부분 푸리에 변환을 수행하고, 부분 푸리에 변환 영역에서 의미있는 신호영역을 검출하고, 검출된 영역을 대상으로 특징 벡터를 추출하여 이를 인식기의 입력으로 사용하여 표적을 인식하는 방법 및 장치에 대한 것이다.Particularly, the present invention performs partial Fourier transform on an amplified received signal, detects a meaningful signal region in a partial Fourier transform domain, extracts a feature vector from the detected domain, and uses the extracted feature vector as an input to the recognizer To a method and apparatus for recognizing a target.

능동 소나 표적인식에서는 표적에서 반사되는 반향음만을 이용하기 때문에 표적의 소음원에 대한 분석은 할 수 없고 형상 및 크기에 따른 반향음의 패턴을 분석하여 일차적으로 표적을 식별하고, 차후 능동 소나 탐지에서 추정한 도플러, 기동속도 등을 이용하여 표적의 클래스를 보다 정확히 확인하는 방향으로의 연구가 요구되고 있다. Since active sonar and target recognition use only reflected echoes from the target, it is impossible to analyze the noise source of the target, and it is necessary to first identify the target by analyzing the pattern of the reverberation according to the shape and size, Research is needed in the direction of more accurately confirming the class of the target by using a Doppler and a maneuvering speed.

다중 상태(multistatic) 소나 시스템에서 능동표적 신호로부터 추출할 수 있는 특징인자로는 도플러, 기동속도 등이 있다. 표적의 기동속도는 표적의 도플러 및 자세각에 의해 결정되고, 표적의 도플러는 능동소나의 CW(Continuous Wave) 펄스를 통해 추정할 수 있으며, 그와 관련된 기본적인 연구결과가 발표되고 있다.Characteristic factors that can be extracted from the active target signal in a multistatic sonar system include Doppler and maneuver speed. The target activation speed is determined by the Doppler and attitude angle of the target, and the target Doppler can be estimated by the continuous wave (CW) pulse of the active sonar.

능동표적의 인식을 위한 기초연구로 표적의 길이와 자세각을 추정할 수 있는 빔 분할의 상관관계를 이용하는 기법, 천해 잔향음 환경에서 능동소나의 탐지 및 인식 성능을 높이고 오경보율을 줄이는 DORT(Time Reversal Operator Decomposition) 기법 및 HMM(Hidden Markov models)을 이용한 표적인식 기법 등에 대한 연구들이 진행되고 있다. A basic study for the recognition of active targets is to use the correlation of the beam segmentation which can estimate the target length and attitude angle, the technique to improve the detection and recognition performance of the active sonar in the reverberant reverberation environment and the DORT (Time Reversal Operator Decomposition (HMM) and Hidden Markov models (HMM).

1. 한국등록특허번호 제10-1103493호1. Korean Registered Patent No. 10-1103493 2. 일본등록특허번호 제4977042호2. Japanese Patent No. 4977042 3. 미국등록특허번호 제7180442호3. U.S. Patent No. 7180442

1. 배건성외, "Fractional Fourier 변환을 이용한 LFM 신호 분리"한국정보통신학회논문지 제17권 제3호 (2013년 3월) pp.540-545. 1. "LFM Signal Separation Using Fractional Fourier Transform", International Journal of The Institute of Information and Telecommunication Volume 17, No. 3, March 2013, pp.540-545.

본 발명은 위 배경기술에 따른 필요성을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 능동 표적 식별 분야 중 능동 소나 신호 또는 레이더 신호를 이용하여 산개되어진 신호를 분산 센서를 통해 수신하고 이를 이용하여 표적 물체를 인식하는 특징벡터 추출/능동표적 식별 방법 및 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is conceived to solve the need according to the above background art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for receiving a signal scattered by an active sonar signal or a radar signal among active target identification fields through a dispersion sensor, And a method and apparatus for vector extraction / active target identification.

본 발명은 위에서 제시된 목적을 달성하기 위해 능동 표적 식별 분야 중 능동 소나 신호 또는 레이더 신호를 이용하여 산개되어진 신호를 분산 센서를 통해 수신하고 이를 이용하여 표적 물체를 인식하는 특징벡터 추출/능동표적 식별 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for extracting a feature vector / active target identification method for recognizing a target object by receiving a signal scattered by an active sonar signal or a radar signal among active target identification fields through a dispersion sensor, .

상기 식별 방법은, The identification method comprises:

표적으로부터 수신 신호를 입력하는 신호 입력 단계;A signal input step of inputting a reception signal from a target;

일정각도 또는 일정 거리를 두고 입력된 수신 신호에 부분 푸리에 변환을 이용하여 표적신호가 존재하는 부분 푸리에 변환 영역을 검출하는 검출 단계;A detection step of detecting a partial Fourier transform domain in which a target signal exists using a partial Fourier transform on a received signal inputted at a predetermined angle or at a predetermined distance;

검출된 부분 푸리에 변환 영역에서 특징 벡터를 추출하는 추출 단계; 및An extraction step of extracting a feature vector from the detected partial Fourier transform domain; And

추출된 특징벡터를 대상으로 표적을 인식하는 표적 인식 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.And a target recognition step of recognizing the target with respect to the extracted feature vector.

이때, 상기 수신 신호는 상기 표적으로부터 일정각도 또는 일정거리를 두고 연속적으로 산개되는 다수의 신호 또는 상기 표적으로부터 산개되는 신호인 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the received signal may be a plurality of signals continuously spread over a predetermined angle or a predetermined distance from the target, or a signal spread from the target.

또한, 상기 검출 단계는, 기준 문턱치(Th) 및 크기 지속 구간(Td)을 설정하는 단계; 상기 기준 문턱치보다 높고 크기 지속 구간 이상의 신호성분이 지속되면 검출될 신호의 시작부분으로 정하는 단계; 및 신호의 시작부분이 시작되고 난 후, 크기가 다시 기준 문턱치보다 작고 크기지속구간(Td) 이상의 신호성분이 존재하지 않으면 검출이 종료되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The detecting step may include: setting a reference threshold Th and a magnitude sustain period Td; Determining as a start portion of a signal to be detected if a signal component that is higher than the reference threshold value and is greater than or equal to the magnitude sustain period continues; And terminating the detection if the magnitude is again smaller than the reference threshold value and the signal component of the magnitude sustain period (Td) or more does not exist after the start of the signal is started.

또한, 상기 추출 단계는, 부분 푸리에 변환 영역에서의 크기(Magnitude)를 구하는 단계; 부분 푸리에 변환 영역을 다수 개(M)의 서브밴드(subband)로 분할하는 단계; 및 각 서브밴드(subband)별로 특징 벡터를 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The extracting step may include: obtaining a magnitude in a partial Fourier transform domain; Dividing a partial Fourier transform domain into a plurality of (M) subbands; And extracting a feature vector for each subband.

또한, 상기 표적 인식 단계는, 부분 푸리에 변환영역에서 추출된 특징 벡터를 입력으로 사용하여 표적을 인식하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The target recognition step may include recognizing a target using a feature vector extracted from the partial Fourier transform domain as an input.

또한, 상기 수신 신호는 분산센서를 이용하여 수신되는 것을 특징으로 할 수 있다.The reception signal may be received using a dispersion sensor.

또한, 상기 수신 신호는 탐지하고자 하는 대상 또는 거리에 따라 신호의 길이를 다르게 하여 CW(Continuous Wave) 또는 LFM(Linear Frequency Modulated wave) 신호를 방사한 후, 표적으로부터 산개되어진 신호인 것을 특징으로 할 수 있다.The received signal may be a signal spread from a target after radiating a continuous wave (CW) signal or a linear frequency modulated wave (LFM) signal with a different signal length depending on an object or distance to be detected have.

또한, 상기 특징 벡터를 추출하는 방식은 부분 푸리에 변환 영역을 작은 구간들인 서브밴드(subband)로 나누어 각 구간의 평균 에너지 성분을 추출하는 방식, 서브밴드(subband)에서 일정 문턱치 이상인 값만을 특징 벡터로 선택하는 방식, 및 부분 푸리에 변환 영역에서 부분 최대치(local maximum) 성분을 특징 벡터로 선택하는 방식 중 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, a method of extracting the feature vector includes a method of extracting an average energy component of each interval by dividing the partial Fourier transform domain into subbands, which are small intervals, and a method of extracting only a value of a subband having a certain threshold value or more, And a method of selecting a local maximum component in a partial Fourier transform domain as a feature vector.

또한, 상기 인식기는 인공 지능망 인식기 또는 SVM(Support Vector Machine) 인식기인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the recognizer may be an artificial intelligence network recognizer or a SVM (Support Vector Machine) recognizer.

다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 표적으로부터 수신 신호를 입력하는 입력부; 일정각도 또는 일정 거리를 두고 입력된 수신 신호에 부분 푸리에 변환을 적용하는 부분 푸리에 변환부; 표적신호가 존재하는 부분 푸리에 변환 영역을 검출하는 신호 검출부; 검출된 부분 푸리에 변환 영역에서 특징 벡터를 추출하는 특징 추출부; 및 추출된 특징 벡터를 대상으로 표적을 인식하는 인식기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 푸리에 변환을 이용한 특징벡터 추출 및 능동표적 식별 장치를 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention includes an input unit for inputting a received signal from a target; A partial Fourier transform unit applying a partial Fourier transform to a received signal inputted at a predetermined angle or at a predetermined distance; A signal detector for detecting a partial Fourier transform domain in which a target signal exists; A feature extraction unit for extracting a feature vector from the detected partial Fourier transform domain; And a recognizer that recognizes the target with respect to the extracted feature vector. The feature vector extracting and the active target identifying device using the partial Fourier transform are provided.

본 발명에 따르면, 부분 푸리에 변환을 이용한 특징 벡터 추출 및 능동 표적 식별에 있어서 부분 푸리에 변환을 이용하여 부분 푸리에 변환 영역에서 의미있는 신호성분만을 추출하고, 검출된 신호영역을 여러 개의 subband로 나누어 각 밴드별로 다양한 방법으로 특징을 추출하여, 이를 인식기의 입력으로 사용함으로써, 표적의 형상/재질에 따른 수신 표적신호의 특징을 잘 반영할 수 있다.According to the present invention, only a meaningful signal component is extracted in a partial Fourier transform domain using a partial Fourier transform in feature vector extraction and active target identification using a partial Fourier transform, the detected signal domain is divided into a plurality of subbands, By extracting the features in various ways and using them as input to the recognizer, it is possible to reflect the characteristics of the received target signal according to the shape / material of the target.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 표적의 형상/재질에 따른 수신 표적신호의 특징을 잘 반영하게 되므로 보다 효율적으로 표적을 식별하는 것이 가능하다는 점을 들 수 있다.Another advantage of the present invention is that the target can be more efficiently identified because it reflects the characteristics of the received target signal according to the shape / material of the target.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부분 푸리에 변환을 이용한 특징 벡터 추출 및 능동표적 식별을 수행하는 추출 식별 장치(100)이다.
도 2는 도 1에 도시된 특징 벡터를 추출하는 특징 추출부(124)의 상세 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부분 푸리에 변환을 이용한 특징 벡터 추출 및 능동표적 식별을 수행하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 도 3에 도시된 특징 벡터 추출 단계(S330)를 상세하게 보여주는 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 표적 인식을 위해 사용되는 LFM(Linear Frequency Modulated wave) 신호의 한 예를 시간영역과 주파수영역에서 모양을 보여주기 위한 개념도이다.
도 7은 일반적인 기본 푸리에 변환특성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 일반적으로 부분 푸리에 변환 영역에서의 두 LFM 신호의 모양을 보여주는 개념도이다.
도 9는 도 1에 도시된 신호 검출부(123)에서 신호 영역만을 검출한 예를 도시한 그래프이다.
도 10은 도 9에 도시된 검출된 신호 영역(1010)을 표시한 도면이다.
도 11 및 도 12는 도 1에 도시된 특징 추출부(124)에서 신호 영역을 작은 단위의 subband로 분할하는 개념을 보여주는 개념도이다.
도 13은 도 2에 도시된 산출부(230)에서 M개의 subband별 특징추출 중 local maxima를 추출하는 예를 도시한 개념도이다.
1 is an extraction identification device 100 for performing feature vector extraction and active target identification using partial Fourier transform according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed block diagram of the feature extraction unit 124 for extracting the feature vector shown in FIG.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of performing feature vector extraction and active target identification using partial Fourier transform according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 4 is a flowchart illustrating the feature vector extraction step (S330) shown in FIG. 3 in detail.
5 and 6 are conceptual diagrams illustrating an example of a LFM signal used for target recognition according to an embodiment of the present invention in a time domain and a frequency domain.
7 is a conceptual diagram for explaining a general basic Fourier transform characteristic.
8 is a conceptual diagram showing the shape of two LFM signals in a general Fourier transform domain.
FIG. 9 is a graph showing an example in which only the signal region is detected by the signal detecting unit 123 shown in FIG.
FIG. 10 is a diagram showing the detected signal region 1010 shown in FIG.
11 and 12 are conceptual diagrams illustrating the concept of dividing a signal region into subbands of a small unit in the feature extraction unit 124 shown in FIG.
FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating an example of extracting local maxima during feature extraction for M subbands in the calculation unit 230 shown in FIG.

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.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. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing.

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.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

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.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. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

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.Unless otherwise defined, 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.

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.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 Should not.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 부분 푸리에 변환을 이용한 특징벡터 추출 및 능동표적 식별 방법 및 장치를 상세하게 설명하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method and apparatus for extracting a feature vector and an active target identifying method using a partial Fourier transform according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부분 푸리에 변환을 이용한 특징 벡터 추출 및 능동표적 식별을 수행하는 추출 식별 장치(100)이다. 도 1을 참조하면, 추출 식별 장치(100)는 수신 신호를 입력받는 입력부(110), 입력 받은 수신 신호에 부분 푸리에 변환을 적용하여 표적에서 산개된 신호가 존재하는 영역을 검출하여 특징 벡터를 추출하는 신호 처리부(120), 및 추출된 특징 벡터를 대상으로 표적을 인식하여 인식 결과를 산출하는 인식기(130) 등을 포함하여 구성된다.1 is an extraction identification device 100 for performing feature vector extraction and active target identification using partial Fourier transform according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the extraction identification apparatus 100 includes an input unit 110 for receiving a received signal, a partial Fourier transform applied to the received signal to detect an area in which a scattered signal exists, And a recognizer 130 for recognizing a target on the extracted feature vector and calculating a recognition result.

여기서, 신호 처리부(120)는 일정각도 또는 일정 거리를 두고 입력된 수신 신호에 부분 푸리에 변환을 적용하는 부분 푸리에 변환부(121), 표적신호가 존재하는 부분 푸리에 변환 영역을 검출하는 신호 검출부(123), 및 검출된 부분 푸리에 변환 영역에서 특징 벡터를 추출하는 특징 추출부(124) 등을 포함하여 구성된다.Here, the signal processing unit 120 includes a partial Fourier transform unit 121 for applying a partial Fourier transform to a received signal inputted at a certain angle or a predetermined distance, a signal detecting unit 123 for detecting a partial Fourier transform region in which a target signal exists And a feature extraction unit 124 for extracting a feature vector from the detected partial Fourier transform domain.

물론, 도 1에서는 신호 처리부(120) 및 인식기(130)를 분리하여 도시하였으나, 인식기(130)를 신호 처리부(120)에 병합하여 구성하는 것도 가능하다.Although the signal processor 120 and the recognizer 130 are shown separately in FIG. 1, the recognizer 130 may be incorporated in the signal processor 120. FIG.

입력부(110)는 일정각도 또는 일정거리의 차이를 두고 연속적으로 산개되어진 수신된 수신 신호를 입력받는다. 수신 신호는 능동 소나 신호가 되며, 이러한 능동 소나 신호는 탐지하고자 하는 대상 및/또는 거리에 따라 신호의 길이를 다르게 하여 CW(Continuous Wave) 또는 LFM(Linear Frequency Modulated wave) 신호를 방사하고, 표적으로부터 산개되어진 신호를 대상으로 표적을 인식하게 된다.The input unit 110 receives a received signal that is continuously spread over a predetermined angle or a predetermined distance. The received signal becomes an active sonar signal. The active sonar signal radiates CW (Continuous Wave) or LFM (Linear Frequency Modulated wave) signals with different signal lengths depending on the object and / or distance to be detected, And recognizes the target based on the spread signal.

부분 푸리에 변환부(121)는 입력된 신호를 대상으로 부분 푸리에 변환을 수행한다. 부분 푸리에 변환은 일반화된 형태 푸리에 변환이다. 이러한 부분 푸리에 변환은 시간-주파수 영역에서 시간축과의 각도에 따라 다른 결과를 나타내게 된다. 즉, 일반적인 푸리에 변환은 시간-주파수 영역에서 시계 반대 방향으로 시간축에서 주파수 축으로

Figure 112014039709074-pat00001
만큼 회전시킨 결과를 의미한다.The partial Fourier transform unit 121 performs partial Fourier transform on the input signal. The partial Fourier transform is a generalized form Fourier transform. This partial Fourier transform has different results depending on the angle with the time axis in the time-frequency domain. In other words, a general Fourier transform is performed in the time-frequency domain from the time axis to the frequency axis
Figure 112014039709074-pat00001
As shown in FIG.

이에 반해, 부분 푸리에 변환은 시간축과의 각도에 따라 각각 다른 분석결과를 얻을 수 있다. LFM(Linear Frequency Modulated wave) 신호를 대상으로 하였을 경우, LFM 신호의 첩 속도(chirp rate)에 따라 최적의 변환 파라미터를 구할 수 있다. 최적 변환 파라미터

Figure 112014039709074-pat00002
는 다음식에 의해 구할 수 있다. On the other hand, the partial Fourier transform can obtain different analysis results depending on the angle with the time axis. When an LFM (Linear Frequency Modulated wave) signal is targeted, an optimal conversion parameter can be obtained according to the chirp rate of the LFM signal. Optimal conversion parameter
Figure 112014039709074-pat00002
Can be obtained by the following.

Figure 112014039709074-pat00003
Figure 112014039709074-pat00003

여기서,

Figure 112014039709074-pat00004
는 LFM 신호의 첩 속도(chirp rate)와 관련된 파라미터이고,
Figure 112014039709074-pat00005
는 수신된 신호의 표본화 주파수이며,
Figure 112014039709074-pat00006
은 수신된 신호의 샘플 수를 각각 나타낸다.here,
Figure 112014039709074-pat00004
Is a parameter related to the chirp rate of the LFM signal,
Figure 112014039709074-pat00005
Is the sampling frequency of the received signal,
Figure 112014039709074-pat00006
Represents the number of samples of the received signal.

신호 검출부(123)에서는 부분 푸리에 변환영역에서 의미있는 신호(표적신호가 존재한다고 판단되는 신호영역)가 존재하는 영역만을 검출하게 된다. 기준 문턱치(Th)와 크기 지속 구간(Td)을 설정하여 기준 문턱치보다 높고 크기 지속 구간 이상의 신호성분이 지속되면 검출될 신호의 시작부분으로 정한다. The signal detecting unit 123 detects only a region in which a significant signal (a signal region judged to exist a target signal) exists in the partial Fourier transform domain. The reference threshold value Th and the magnitude sustain period Td are set and set as the start of the signal to be detected if the signal component higher than the reference threshold value and longer than the magnitude sustain period continues.

신호의 시작부분이 시작되고 난 후, 크기가 다시 기준 문턱치보다 작아지고 크기 지속 구간(Td) 이상의 신호성분이 존재하지 않으면 검출이 종료된다.After the beginning of the signal, the detection is terminated if the magnitude is again less than the reference threshold and there is no signal component greater than or equal to the magnitude sustained interval Td.

도 9 및 도 10은 표적에서 산개된 신호를 수신하여 부분 푸리에 변환을 적용하여 시작점 검출을 수행한 후의 검출된 신호 성분을 보여주고 있다.FIGS. 9 and 10 show the detected signal components after receiving the scattered signals in the target and performing the starting point detection by applying the partial Fourier transform.

도 1을 참조하여 계속 설명하면, 인식기(130)에서는 특징 추출부(124)에서 추출된 특징 벡터를 입력으로 사용하여 표적 인식을 실제로 수행하게 된다. 이러한 인식기(130)로는 인공 지능망(Neural Network) 또는 SVM(Support Vector Machine)등의 인식기가 사용되게 된다. 그러나 본 발명은 이러한 특정 인식 알고리즘에 한정되지는 않으며, 다양한 인식 방식이 가능하다. 여기서 인공 지능망 인식기는 인간의 신경세포를 모델링하여 인간의 신경망이 인지하는 방식에 따라 인식할 대상을 인식하는 식별기이고, SVM 인식기는 주어진 인식대상에 대해서 그 인식대상들을 분리하는 초평면 중에서 인식대상들과 가장 거리가 먼 초평면을 찾는 방법으로 학습하여 인식하는 식별기이다.1, the recognizer 130 actually performs target recognition using the feature vector extracted by the feature extraction unit 124 as an input. As the recognizer 130, a recognizer such as an artificial intelligence network (Neural Network) or SVM (Support Vector Machine) is used. However, the present invention is not limited to this specific recognition algorithm, and various recognition methods are possible. In this case, the artificial intelligence recognizer is an identifier for recognizing an object to be recognized according to a manner in which a human neural network model human neurons. The SVM recognizer recognizes a recognition object, It is an identifier that learns and recognizes by finding the most distant plane.

도 2는 도 1에 도시된 특징 벡터를 추출하는 특징 추출부(124)의 상세 블록도이다. 도 2를 참조하면, 특징 추출부(124)는 신호 검출부(도 1의 123)에서 검출된 신호성분에 해당하는 영역을 입력으로 하여, 부분 푸리에 변환영역에서의 크기(Magnitude)를 구하는 크기 산출부(210), 이를 다시 M개의 서브밴드(subband)로 분할하는 서브밴드 분할부(220), 각 서브밴드(subband)별로 특징 벡터를 추출하는 산출부(230) 등을 포함하여 구성된다.FIG. 2 is a detailed block diagram of the feature extraction unit 124 for extracting the feature vector shown in FIG. 2, the feature extraction unit 124 receives a region corresponding to a signal component detected by the signal detection unit 123 (see FIG. 1), calculates a magnitude in the partial Fourier transform region, A subband dividing unit 220 for dividing the input signal into M subbands, a calculating unit 230 for extracting feature vectors for each subband, and the like.

서브밴드(subband) 분할부(220)에서는 전체 신호영역을 미리 정해진 M개의 서브 밴드(subband)로 분할하게 된다. 이때 서브 밴드(subband)로 분할하는 방식은 삼각형 필터(triangular filter)를 사용하거나, 직사각형 필터(rectangular filter)를 사용하여 이루어진다. 도 11은 삼각형 필터(triangular filter)를 이용하여 전체 신호영역을 분할하는 개념도이고, 도 12는 직사각형 필터(rectangular filter)를 사용하여 전체 신호영역을 분할하는 모양을 보여주고 있다.In the subband division unit 220, the entire signal region is divided into M subbands. At this time, a method of dividing into subbands is performed by using a triangular filter or a rectangular filter. FIG. 11 is a conceptual diagram of dividing an entire signal region using a triangular filter, and FIG. 12 is a view showing a state where an entire signal region is divided using a rectangular filter.

산출부(230)에서는 크게 세 가지 방식으로 특징 벡터를 추출할 수 있다. 첫 번째 방식으로, 부분 푸리에 변환 영역을 작은 구간들인 서브밴드(subband)로 나누어 각 구간의 평균 에너지 성분을 추출하여 각 subband의 에너지를 특징 벡터로 하여 인식기의 입력으로 사용하는 방식이다. The calculating unit 230 can extract feature vectors in three ways. In the first method, the partial Fourier transform domain is divided into subbands, which are small intervals, and the average energy component of each interval is extracted, and the energy of each subband is used as the input of the recognizer as the feature vector.

두 번째 방식은 서브밴드(subband)에서 일정 문턱치 이상인 값만을 특징 벡터로 선택하여 이를 인식기(130)의 입력으로 사용하는 방식이다. In the second scheme, only a value in a subband that is equal to or greater than a predetermined threshold value is selected as a feature vector and used as an input to the recognizer 130.

마지막으로 세 번째 방식은 부분 푸리에 변환 영역에서 부분 최대치(local maximum) 성분을 특징 벡터로 선택하고 이를 인식기(130)의 입력으로 사용하는 방식이다. 도 13은 부분 푸리에 변환 영역에서 부분 최대치(local maximum) 성분을 보여주고 있다. 이에 대하여는 후술하기로 한다.Finally, the third scheme is to select a local maximum component in the partial Fourier transform domain as a feature vector and use it as an input to the recognizer 130. 13 shows the local maximum component in the partial Fourier transform domain. This will be described later.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부분 푸리에 변환을 이용한 특징 벡터 추출 및 능동표적 식별을 수행하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 표적으로부터 산개되어지는 신호를 분산센서(미도시)를 이용하여 수신하여 이를 입력 신호로 한다(단계 S310). 여기서, 표적에 산개되어진 수신신호는 표적에서 산개되어진 신호 하나만을 대상으로 하는 것뿐만 아니라 일정각도 및/또는 일정거리를 두고 배치된 다수의 분산센서를 이용하여 일정각도 및/또는 일정거리를 두고 연속적으로 산개된 다수의 신호를 입력 신호로 사용한다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of performing feature vector extraction and active target identification using partial Fourier transform according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. Referring to FIG. 3, a signal dispersed from a target is received by using a dispersion sensor (not shown) and is used as an input signal (step S310). In this case, the received signals scattered on the target are not only subjected to only one signal spread in the target, but also transmitted continuously at a constant angle and / or at a constant distance using a plurality of dispersion sensors arranged at a certain angle and / As the input signal.

일정각도 또는 일정거리를 두고 산개된 입력 신호에 부분 푸리에 변환을 이용하여 신호가 존재하는 부분 푸리에 변환 영역을 검출한다(단계 S320). 이러한 부분 푸리에 변환 역역의 검출은 입력 신호를 대상으로 신호가 존재하는 영역을 검출하는 과정으로서, 기준 문턱치(Th)와 크기 지속 구간(Td)을 설정하여 기준 문턱치보다 높고 크기 지속 구간 이상의 신호성분이 지속되면 검출될 신호의 시작부분으로 정한다. 또한, 신호의 시작부분이 시작되고 난 후, 크기가 다시 기준 문턱치 보다 작아지고 크기 지속 구간(Td) 이상의 신호성분이 존재하지 않으면 검출이 종료한다.A partial Fourier transform is performed on an input signal spread over a certain angle or a predetermined distance to detect a partial Fourier transform region in which a signal exists (step S320). The detection of the partial Fourier transform domain is a process of detecting a region where a signal exists with respect to an input signal. The reference threshold value Th and the magnitude sustain period Td are set so that a signal component higher than the reference threshold value, If it is sustained, it is set as the beginning of the signal to be detected. Also, after the beginning of the signal, the detection is terminated if the magnitude is again less than the reference threshold and there is no signal component greater than or equal to the magnitude sustained interval Td.

이후, 검출된 부분 푸리에 변환 영역에서 특징 벡터를 추출한다(단계 S330).Then, a feature vector is extracted from the detected partial Fourier transform domain (step S330).

특징 벡터가 추출되면, 추출된 특징 벡터를 대상으로 인식기(도 1의 130)에 입력하여 표적을 인식한다(단계 S340).When the feature vector is extracted, the extracted feature vector is input to the recognizer (130 in FIG. 1) to recognize the target (step S340).

도 4는 도 3에 도시된 특징 벡터 추출 단계(S330)를 상세하게 보여주는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 부분 푸리에 변환 영역에서의 크기(Magnitude)를 구한다(단계 S410). FIG. 4 is a flowchart illustrating the feature vector extraction step (S330) shown in FIG. 3 in detail. Referring to FIG. 4, a magnitude in the partial Fourier transform domain is obtained (step S410).

또한, 이를 다시 M개의 서브밴드(subband)로 분할한다(단계 S420).It is further divided into M subbands (step S420).

이러한 서브밴드 분할이후, 각 서브밴드(subband)별로 특징 벡터를 추출한다(단계 S430).After the subband division, a feature vector is extracted for each subband (step S430).

도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 표적 인식을 위해 사용되는 LFM(Linear Frequency Modulated wave) 신호의 한 예를 시간 영역과 주파수 영역에서 모양을 보여주기 위한 개념도이다. 도 5는 시간 영역에서 신호의 진폭(Amplitude)을 보여주며, 도 6은 주파수 영역에서 신호(610)의 크기(Magnitude)를 보여준다. 5 and 6 are conceptual diagrams illustrating an example of a LFM signal used for target recognition according to an embodiment of the present invention in a time domain and a frequency domain. FIG. 5 shows the amplitude of the signal in the time domain, and FIG. 6 shows the magnitude of the signal 610 in the frequency domain.

도 7은 일반적인 기본 푸리에 변환특성을 설명하기 위한 개념도이다. 도 7을 참조하면, 일반적인 푸리에 변환 영역에서의 두 LFM 신호의 모양을 보여준다.7 is a conceptual diagram for explaining a general basic Fourier transform characteristic. Referring to FIG. 7, the shape of two LFM signals in a general Fourier transform domain is shown.

도 8은 일반적으로 부분 푸리에 변환 영역에서의 두 LFM(Linear Frequency Modulated wave) 신호의 모양을 보여주는 개념도이다. 도 8을 참조하면, 부분 푸리에 변환 영역에서의 두 LFM 신호의 모양을 보여준다. 부연하면, a = 0.95인 경우(810), a = 0.952인 경우(820), a = 0.954인 경우(830), a = 0.957인 경우(840) 주파수에 따른 진폭(Amplitude) 관계가 도시된다. FIG. 8 is a conceptual diagram showing the shape of two LFM (Linear Frequency Modulated Wave) signals in a partial Fourier transform domain. Referring to FIG. 8, the shape of two LFM signals in the partial Fourier transform domain is shown. Further, an amplitude relation according to the frequency is shown in the case of a = 0.95 (810), a = 0.952 (820), a = 0.954 (830), and a = 0.957 (840).

도 9는 도 1에 도시된 신호 검출부(123)에서 신호 영역만을 검출한 예를 도시한 그래프이다. 도 10은 도 9에 도시된 검출된 신호 영역(1010)을 표시한 도면이다. 특히, 도 9 및 도 10은 표적에서 산개된 신호를 수신하여 부분 푸리에 변환을 적용하여 시작점 검출을 수행한 후의 검출된 신호 성분을 보여주고 있다.FIG. 9 is a graph showing an example in which only the signal region is detected by the signal detecting unit 123 shown in FIG. FIG. 10 is a diagram showing the detected signal region 1010 shown in FIG. Particularly, FIGS. 9 and 10 show the detected signal components after receiving the scattered signal in the target and performing the start point detection by applying the partial Fourier transform.

도 11 및 도 12는 도 1에 도시된 특징 추출부(124)에서 신호 영역을 작은 단위의 subband로 분할하는 개념을 보여주는 개념도이다. 특히, 도 11은 삼각형 필터(triangular filter)(1110)를 이용하여 전체 신호영역을 분할하는 개념도이고, 도 12는 직사각형 필터(rectangular filter)(1210)를 사용하여 전체 신호영역을 분할하는 모양을 보여주고 있다. 11 and 12 are conceptual diagrams illustrating the concept of dividing a signal region into subbands of a small unit in the feature extraction unit 124 shown in FIG. Particularly, FIG. 11 is a conceptual diagram for dividing an entire signal region using a triangular filter 1110, and FIG. 12 shows a shape for dividing an entire signal region using a rectangular filter 1210 Giving.

도 13은 도 2에 도시된 산출부(230)에서 M개의 subband별 특징추출 중 local maxima를 추출하는 예를 도시한 개념도이다. 도 13은 부분 푸리에 변환 영역(1310)에서 부분 최대치(local maximum) 성분(1321)을 보여주고 있다.
FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating an example of extracting local maxima during feature extraction for M subbands in the calculation unit 230 shown in FIG. FIG. 13 shows a local maximum component 1321 in the partial Fourier transform domain 1310. FIG.

또한, 여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로서 구현될 수도 있음을 인식할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 명확히 나타내기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들은 그들의 기능의 관점에서 일반적으로 상술되었다. In addition, it will be appreciated that the various illustrative logical blocks, and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein, may be implemented as electronic hardware, computer software, or combinations thereof. To clearly illustrate this interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality.

그러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현될지는, 전체 시스템에 부과된 설계 제약들 및 특정한 애플리케이션에 의존한다. 당업자는, 각각의 특정한 애플리케이션에 대해 다양한 방식들로 그 설명된 기능을 구현할 수도 있지만, 그러한 구현 결정이 본 발명의 예시적인 실시형태들의 범위를 벗어나게 하는 것으로 해석되지는 않아야 한다.Whether such functionality is implemented as hardware or software depends upon the design constraints and specific applications imposed on the overall system. Skilled artisans may implement the described functionality in varying ways for each particular application, but such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of the exemplary embodiments of the present invention.

여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들은, 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적회로 (ASIC), 필드 프로그래밍가능한 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그래밍가능한 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 여기에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 그들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. The various illustrative logical blocks described in connection with the embodiments disclosed herein may be implemented or performed with a general purpose processor, a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA) Discrete gate or transistor logic, discrete hardware components, or any combination thereof designed to perform the functions described herein.

범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안적으로, 그 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 결합, 예를 들어, DSP와 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수도 있다.A general purpose processor may be a microprocessor, but, in the alternative, the processor may be any conventional processor, controller, microcontroller, or state machine. A processor may also be implemented as a combination of computing devices, e.g., a combination of a DSP and a microprocessor, a plurality of microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or any other such configuration.

여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은, 하드웨어에 직접, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 플래시 메모리, 판독 전용 메모리(ROM), 전기적으로 프로그래밍가능한 ROM(EPROM), 전기적으로 소거 가능한 프로그래밍가능 ROM(EEPROM), 레지스터들, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되어, 그 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있게 한다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기에 상주할 수도 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내의 별개의 컴포넌트들로서 상주할 수도 있다.The steps of a method or algorithm described in connection with the embodiments disclosed herein may be embodied directly in hardware, in a software module executed by a processor, or in a combination of the two. A software module may reside in a memory such as a random access memory (RAM), a flash memory, a read only memory (ROM), an electrically programmable ROM (EPROM), an electrically erasable programmable ROM (EEPROM), registers, CD-ROM, or any other form of storage medium known in the art. An exemplary storage medium is coupled to the processor such that the processor can read information from, and write information to, the storage medium. Alternatively, the storage medium may be integral to the processor. The processor and the storage medium may reside in an ASIC. The ASIC may reside in a user terminal. Alternatively, the processor and the storage medium may reside as discrete components in a user terminal.

하나 이상의 예시적인 실시형태들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되면, 그 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상의 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 송신될 수도 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는, 일 장소로부터 또 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 컴퓨터 저장 매체 양자를 포함한다. 저장 매체는, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용 가능한 매체일 수도 있다. 제한이 아닌 예로서, 그러한 컴퓨터-판독가능 매체는, RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광디스크 저장부, 자성 디스크 저장부 또는 다른 자성 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 운반 또는 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다.In one or more exemplary embodiments, the functions described may be implemented in hardware, software, firmware, or any combination thereof. When implemented in software, the functions may be stored or transmitted as one or more instructions or code on a computer-readable medium. The computer-readable medium includes both a communication medium and a computer storage medium, including any medium that facilitates transfer of a computer program from one place to another. The storage medium may be any available media that can be accessed by a computer. By way of example, and not limitation, such computer-readable media can comprise any form of computer readable medium, such as RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage devices, Or any other medium which can be used to carry or store the program code and which can be accessed by a computer.

또한, 임의의 접속이 컴퓨터-판독가능 매체로서 적절히 명칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 쌍, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선, 무선 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 사용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 송신되면, 그 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 쌍, DSL, 또는 적외선, 무선 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 매체의 정의 내에 포함된다. 여기에 사용된 바와 같이, 디스크 및 디스크(disc) 는, 콤팩트 디스크(CD), 레이저 디스크, 광 디스크, DVD(digital versatile disc), 플로피 디스크 및 블루-레이 디스크를 포함하며, 여기서, 디스크(disk)들은 일반적으로 데이터를 자성적으로 재생하지만, 디스크(disc) 는 레이저들을 이용하여 데이터를 광학적으로 재생한다. 또한, 상기의 조합들이 컴퓨터-판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.Also, any connection is properly termed a computer-readable medium. For example, if the software is transmitted from a web site, server, or other remote source using wireless technologies such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, digital subscriber line (DSL), or infrared, wireless and microwave, Wireless technologies such as cable, fiber optic cable, twisted pair, DSL, or infrared, radio, and microwave are included within the definition of media. As used herein, discs and discs include compact disc (CD), laser disc, optical disc, digital versatile disc (DVD), floppy disc and Blu-ray disc, ) Typically reproduce data autonomously, but discs use lasers to optically reproduce the data. Also, the above combinations should be included within the scope of computer-readable media.

개시된 예시적인 실시형태들의 이전 설명은 당업자가 본 발명을 수행 또는 이용할 수 있도록 제공된다. 이들 예시적인 실시형태들에 대한 다양한 변형들은 당업자에게는 용이하게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고도 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 설명된 실시형태들로 제한하려고 의도하는 것이 아니라, 여기에 개시된 원리들 및 신규한 특성들에 부합하는 최광의 범위를 허여하려는 것이다.The previous description of the disclosed exemplary embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these exemplary embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

100: 추출 식별 장치
120: 신호 처리부
121: 부분 푸리에 변환부
123: 신호 검출부
124: 특징 추출부
130: 인식기
210: 크기 산출부
220: 분할부
230: 산출부
100: extraction identification device
120: Signal processor
121: partial Fourier transform unit
123:
124: Feature extraction unit
130: recognizer
210:
220: minute installment
230:

Claims (10)

표적으로부터 수신 신호를 입력하는 신호 입력 단계;
일정각도 또는 일정 거리를 두고 입력된 수신 신호에 부분 푸리에 변환을 이용하여 표적신호 존재하는 부분 푸리에 변환 영역을 검출하는 검출 단계;
검출된 부분 푸리에 변환 영역에서 특징 벡터를 추출하는 추출 단계; 및
인식기를 이용하여 추출된 특징벡터를 대상으로 표적을 인식하는 표적 인식 단계;를 포함하되,
상기 특징 벡터를 추출하는 방식은 부분 푸리에 변환 영역을 작은 구간들인 서브밴드(subband)로 나누어 각 구간의 평균 에너지 성분을 추출하는 방식, 서브밴드(subband)에서 일정 문턱치 이상인 값만을 특징 벡터로 선택하는 방식, 및 부분 푸리에 변환 영역에서 부분 최대치(local maximum) 성분을 특징 벡터로 선택하는 방식 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 부분 푸리에 변환을 이용한 특징벡터 추출 및 능동표적 식별방법.
A signal input step of inputting a reception signal from a target;
A detecting step of detecting a partial Fourier transform domain in which a target signal exists by using a partial Fourier transform on a received signal inputted at a certain angle or a certain distance;
An extraction step of extracting a feature vector from the detected partial Fourier transform domain; And
And a target recognition step of recognizing a target on a feature vector extracted using a recognizer,
In the method of extracting the feature vector, a method of dividing a partial Fourier transform domain into subbands, which are small intervals, to extract an average energy component of each interval, and a method of selecting only a value that is equal to or greater than a certain threshold value in a subband And a method of selecting a local maximum component in a partial Fourier transform domain as a feature vector. The feature vector extracting method and the active target identification method using the partial Fourier transform.
제 1 항에 있어서,
상기 수신 신호는 상기 표적으로부터 일정각도 또는 일정거리를 두고 연속적으로 산개되는 다수의 신호 또는 상기 표적으로부터 산개되는 신호인 것을 특징으로 하는 부분 푸리에 변환을 이용한 특징벡터 추출 및 능동표적 식별방법.
The method according to claim 1,
Wherein the received signal is a plurality of signals that are continuously scattered at a certain angle or a predetermined distance from the target, or a signal that is spread from the target, and extracting the feature vector using the partial Fourier transform.
제 1 항에 있어서,
상기 검출 단계는,
기준 문턱치(Th) 및 크기 지속 구간(Td)을 설정하는 단계;
상기 기준 문턱치보다 높고 크기 지속 구간 이상의 신호성분이 지속되면 검출될 신호의 시작부분으로 정하는 단계; 및
신호의 시작부분이 시작되고 난 후, 크기가 다시 기준 문턱치보다 작고 크기지속구간(Td) 이상의 신호성분이 존재하지 않으면 검출이 종료되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분푸리에 변환을 이용한 특징벡터 추출 및 능동표적 식별방법.
The method according to claim 1,
Wherein the detecting step comprises:
Setting a threshold Th and a sustain period Td;
Determining as a start portion of a signal to be detected if a signal component that is higher than the reference threshold value and is greater than or equal to the magnitude sustain period continues; And
And after the start of the signal, the detection is terminated if the magnitude is again smaller than the reference threshold and there is no signal component greater than or equal to the magnitude sustain period (Td). Extraction and active target identification methods.
제 1 항에 있어서,
상기 추출 단계는,
부분 푸리에 변환 영역에서의 크기(Magnitude)를 구하는 단계;
부분 푸리에 변환 영역을 다수 개(M)의 서브밴드(subband)로 분할하는 단계; 및
각 서브밴드(subband)별로 특징 벡터를 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 푸리에 변환을 이용한 특징벡터 추출 및 능동표적 식별방법.
The method according to claim 1,
Wherein the extracting step comprises:
Obtaining a magnitude in a partial Fourier transform domain;
Dividing a partial Fourier transform domain into a plurality of (M) subbands; And
Extracting a feature vector for each subband; and extracting a feature vector and performing an active target identification using a partial Fourier transform.
제 1 항에 있어서,
상기 표적 인식 단계는,
부분 푸리에 변환영역에서 추출된 특징 벡터를 입력으로 사용하여 표적을 인식하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 푸리에 변환을 이용한 특징벡터 추출 및 능동표적 식별방법.
The method according to claim 1,
The target recognition step may include:
And recognizing a target using the feature vector extracted from the partial Fourier transform domain as an input. The feature vector extracting method and the active target identifying method using the partial Fourier transform.
제 1 항에 있어서,
상기 수신 신호는 분산센서를 이용하여 수신되는 것을 특징으로 하는 부분 푸리에 변환을 이용한 특징벡터 추출 및 능동표적 식별방법.
The method according to claim 1,
Wherein the received signal is received using a distributed sensor. ≪ RTI ID = 0.0 > [10] < / RTI >
제 1 항에 있어서,
상기 수신 신호는 탐지하고자 하는 대상 또는 거리에 따라 신호의 길이를 다르게 하여 CW(Continuous Wave) 또는 LFM(Linear Frequency Modulated wave) 신호를 방사한 후, 표적으로부터 산개되어진 신호인 것을 특징으로 하는 부분 푸리에 변환을 이용한 특징벡터 추출 및 능동표적 식별방법.
The method according to claim 1,
Wherein the received signal is a signal spread from a target after a CW (Continuous Wave) or LFM (Linear Frequency Modulated wave) signal is emitted with a different signal length depending on an object or distance to be detected, Feature Vector Extraction and Active Target Identification Using.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 인식기는 인공 지능망 인식기 또는 SVM(Support Vector Machine) 인식기인 것을 특징으로 하는 부분 푸리에 변환을 이용한 특징벡터 추출 및 능동표적 식별방법.
The method according to claim 1,
Wherein the recognizer is an artificial intelligence network recognizer or a support vector machine (SVM) recognizer, and extracting feature vectors and performing active target identification using partial Fourier transform.
표적으로부터 수신 신호를 입력하는 입력부;
일정각도 또는 일정 거리를 두고 입력된 수신 신호에 부분 푸리에 변환을 적용하는 부분 푸리에 변환부;
표적신호 존재하는 부분 푸리에 변환 영역을 검출하는 신호 검출부;
검출된 부분 푸리에 변환 영역에서 특징 벡터를 추출하는 특징 추출부; 및
추출된 특징 벡터를 대상으로 표적을 인식하는 인식기;를 포함하되,
상기 특징 벡터를 추출하는 방식은 부분 푸리에 변환 영역을 작은 구간들인 서브밴드(subband)로 나누어 각 구간의 평균 에너지 성분을 추출하는 방식, 서브밴드(subband)에서 일정 문턱치 이상인 값만을 특징 벡터로 선택하는 방식, 및 부분 푸리에 변환 영역에서 부분 최대치(local maximum) 성분을 특징 벡터로 선택하는 방식 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 부분 푸리에 변환을 이용한 특징벡터 추출 및 능동표적 식별 장치.
An input unit for inputting a reception signal from the target;
A partial Fourier transform unit applying a partial Fourier transform to a received signal inputted at a predetermined angle or at a predetermined distance;
A signal detector for detecting a partial Fourier transform domain in which a target signal exists;
A feature extraction unit for extracting a feature vector from the detected partial Fourier transform domain; And
And a recognizer for recognizing the target with respect to the extracted feature vector,
In the method of extracting the feature vector, a method of dividing a partial Fourier transform domain into subbands, which are small intervals, to extract an average energy component of each interval, and a method of selecting only a value that is equal to or greater than a certain threshold value in a subband And a method of selecting a local maximum component in a partial Fourier transform domain as a feature vector. The feature vector extracting and active target identifying device using the partial Fourier transform.
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