KR101609831B1 - 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 장치 및 방법 - Google Patents

밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101609831B1
KR101609831B1 KR1020150128700A KR20150128700A KR101609831B1 KR 101609831 B1 KR101609831 B1 KR 101609831B1 KR 1020150128700 A KR1020150128700 A KR 1020150128700A KR 20150128700 A KR20150128700 A KR 20150128700A KR 101609831 B1 KR101609831 B1 KR 101609831B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
digital
analog
band
received
Prior art date
Application number
KR1020150128700A
Other languages
English (en)
Inventor
최진규
박승욱
Original Assignee
엘아이지넥스원 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘아이지넥스원 주식회사 filed Critical 엘아이지넥스원 주식회사
Priority to KR1020150128700A priority Critical patent/KR101609831B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101609831B1 publication Critical patent/KR101609831B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/79—Systems using random coded signals or random pulse repetition frequencies, e.g. "Separation and Control of Aircraft using Non synchronous Techniques" [SECANT]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/522—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
    • G01S13/524—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
    • G01S13/53—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi performing filtering on a single spectral line and associated with one or more range gates with a phase detector or a frequency mixer to extract the Doppler information, e.g. pulse Doppler radar
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

본 명세서는 탐색기용 디지털 수신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 명세서의 실시 예에 따른 탐색기용 디지털 수신 장치는 탐색기용 수신기로부터 수신되는 기설정된 주파수 이상의 아날로그 수신 신호의 신호 세기를 감쇄시키는 감쇄부; 상기 감쇄된 아날로그 수신 신호를 기설정된 주파수 범위에 따라 대역통과 필터링하는 제1 대역통과 필터부; 상기 대역통과 필터링된 아날로그 수신 신호와 기설정된 중간주파수 신호가 믹싱 처리되도록, 상기 대역통과 필터링된 아날로그 수신 신호를 상기 기설정된 주파수 이상으로 샘플링하여 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환부; 상기 변환된 디지털 신호를 기저 대역의 디지털 신호로 변환하는 디지털 다운 컨버터; 및 상기 변환된 기저 대역의 디지털 신호를 이용하여 표적을 탐색하는 탐색 처리부를 포함한다.

Description

밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RECEIVING DIGITAL SIGNAL FOR MILLIMETER WAVE SEEKER}
본 명세서는 탐색기용 디지털 수신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀리미터파 탐색기에서 종래의 탐색기의 중간주파 수신기의 기능(예컨대, 믹서, ADC 기능)을 디지털 수신 장치의 고속 샘플링이 가능한 아날로그-디지털 변환부로 통합하여 아날로그 수신 신호를 디지털 처리함으로써, 저잡음 및 고속화를 구현할 수 있는, 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
탐색기와 같은 레이더는 전파의 반사 및 산란 특성을 이용하여 목표 물체의 방위 및 거리를 결정함으로써 물체의 위치에 관한 정보를 얻는 장치이다. 즉, 레이더는 전파를 목표물에 보내어 그 전파 에너지의 반사파를 수신하고, 전파의 직진성과 정속성을 이용하여 그 왕복 시간과 안테나의 지향 특성에 의해 목표물의 위치를 측정한다.
종래의 탐색기는 주파수가 12 ~ 14GHz인 Ku 대역 또는 27 ~ 40GHz인 Ka 대역의 신호를 탐색기를 운용하기 위해 사용하고 있다. 그러나 유도무기용 탐색기는 현재보다 소형화와 높은 해상도의 표적식별 성능이 요구되고 있다. 이러한 높은 해상도를 위해서는 높은 주파수 대역인 W 대역(75 ~ 110GHz)의 탐색기 개발이 요구되고 있다. W 대역의 신호는 파장이 3 ~ 5mm인 밀리미터파로서 파장이 매우 짧아 고해상도화에 유리하다는 장점이 있다.
종래의 W 대역의 신호를 사용하는 탐색기의 수신기는 아날로그 신호인 수신 신호를 인가받고, 국부 발진기(Local Oscillator)에서 생성된 국부 신호와 합성하여 수십 MHz의 주파수를 갖는 신호로 하향 변환한다. 이후, 탐색기의 수신기는 하향 변환된 수신 신호를 필터링 및 증폭한다. 그리고 탐색기의 수신기는 필터링 및 증폭된 수신 신호를 디지털 신호로 변환하여 전송하여, 신호 처리부가 디지털 신호를 분석하여 표적을 탐지하도록 한다.
즉, 일반적인 탐색기는 안테나, 초고주파 수신기, 중간주파 수신기 및 신호 처리기 순서로 신호를 획득하여 표적 신호를 식별하고 추적한다. 이러한 이유는 높은 주파수의 신호를 신호 처리기가 직접 수신하는 것이 어렵기 때문이다. 따라서 탐색기는 이러한 주파수 하향 변환 과정을 거쳐 신호 처리기가 수신할 수 있는 주파수 대역까지 주파수를 변환하여 신호를 수신하고 있다.
도 1은 종래의 W 대역의 신호를 사용하는 탐색기의 수신기의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 탐색기에서 수신기는 초고주파 수신부(10), 중간주파 수신부(20), AD 컨버터(ADC) 및 신호 처리부(30)를 구비한다. 여기서, 중간주파 수신부(20)는 믹서(21), 대역통과 필터(BPF: Band pass filter)(22), 감쇄기(23) 및 대역통과 필터(BPF)(24)를 포함한다.
초고주파 수신부(10)는 적어도 하나의 수신 안테나를 통해 수신되는 초고주파수인 W 대역의 아날로그 수신 신호를 인가받고, 인가된 수신 신호에 제1 국부 발진기(RF Local Oscillator: 미도시)에서 생성된 제1 국부 신호와 합성하여 기지정된 중간 주파수(Intermediate Frequency) 대역의 신호로 하향 변환하여 중간주파 수신부(20)로 전송한다.
그리고 중간주파 수신부(20)는 중간주파수 대역의 신호로 하향 변환된 수신 신호를 인가받아 제2 국부 발진기(Local Oscillator: 미도시)에서 생성되는 제2 국부 신호(예컨대, OOOMHz))와 합성하여 수십 내지 수백 MHz의 기저 대역(Baseband) 주파수를 갖는 수신 신호로 변환한다.
여기서, 믹서(21)는 수신 신호와 제2 국부 신호를 합성하는 기능을 수행한다. 그리고 대역통과 필터(22)는 변환된 기저대역 주파수를 갖는 수신 신호를 대역통과 필터링한다. 이어서, 감쇄기는 대역통과 필터링된 수신 신호의 세기를 감쇄시킨다. 그리고 다른 대역통과 필터(24)는 감쇄된 수신 신호를 다시 대역통과 필터링한다.
중간주파 수신부(20)는 변환된 기저 대역의 수신 신호를 AD 컨버터(ADC)로 전송하고, AD 컨버터(ADC)는 기저 대역의 수신 신호를 디지털 신호로 변환하여 신호 처리부(30)로 전송한다.
신호 처리부(30)는 중간주파 수신부(20)로부터 AD 컨버터(ADC)를 통해 특정 채널의 아날로그 신호를 변조한 신호와 원래의 신호 2개를 수신한다. 신호 처리부(30)는 디지털 신호로 변환된 수신 신호를 분석하여 표적의 위치를 판별한다. W 대역 탐색기에서 수신기가 초고주파 수신부(10) 및 중간주파 수신부(20)를 구비하여 수신 신호를 2번 하향 변환하는 헤테로다인(heterodyne) 방식을 이용하는 것은 W 대역과 같이 초고주파수의 신호를 곧바로 수십 MHz 주파수의 기저 대역 신호로 변환하는 경우, 주파수 간섭, 발진 등의 다양한 문제가 발생하고, 수신 신호에 대한 선택도 및 회로 안정도를 얻기 어렵기 때문이다.
이러한 탐색기는 다양한 운용 환경에 적용하기 위해, 많은 공간적 제약을 받는다. 특히, 중간주파수 수신기에서 처리하는 신호 채널이 증가하면, 탐색기의 크기도 이와 비례하여 증가하게 된다. 여기서, 증가한 신호 채널만큼의 신호를 신호 처리기에 전달하기 위한 별도의 수신경로가 필요하다. 이러한 이유로 중간주파수 수신부(20)의 공간적 제약 및 소형화에 어려움이 있다.
최근, 밀리미터파 대역의 신호를 사용하게 되는 탐색기에서는 사용되는 유도탄의 크기가 작아지고 경량화가 요구되고 있다. 탐색기의 소형 및 경량화가 필요한 상황이다. 따라서 탐색기에 구성되는 구성품들의 크기도 제한되고 여러 구성품의 기능이 통합되는 탐색기가 요구되고 있다.
이러한 종래의 밀리미터파 탐색기용 신호처리기는 수 GHz 대역의 신호를 수신하는 것이 아니라, 기저대역의 신호를 획득하여 신호를 처리한다. 여기서, 기저대역 신호는 잡음이 높고, 불필요한 신호들이 섞여 있을 수 있다. 밀리미터파 탐색기는 중간주파 수신기에서 신호 처리하는 과정에서 발생하는 잡음과 불요잡음에 약할 수 있다.
또한, 이러한 밀리미터파 탐색기용 신호처리기는 기저대역 신호처리를 위한 별도의 중간주파수신기를 구비해야 한다. 종래의 밀리미터파 탐색기는 중간주파 수신기가 필요하게 되어 공간, 전력 소모, 전자파 간섭에 대한 복잡도가 증가하게 된다. 따라서 소형 및 경량화가 필요한 상황에서 공간이 비효율적으로 이용될 수밖에 없다.
종래의 밀리미터파 탐색기는 신호 처리기로 입력되는 기저대역의 주파수가 변경되면, 중간주파 수신기의 재설계가 필요하게 된다.
대한민국 등록특허 제10-0947215호(2010.03.05. 등록)
본 명세서의 실시 예들은 종래의 탐색기의 중간주파 수신기의 기능(예컨대, 믹서, ADC 기능)을 디지털 수신 장치의 고속 샘플링이 가능한 아날로그-디지털 변환부로 통합하여 아날로그 수신 신호를 디지털 처리함으로써, 저잡음 및 고속화를 구현할 수 있는, 탐색기용 디지털 수신 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 명세서의 실시 예들은 종래의 탐색기에서 아날로그 회로로 구현된 중간주파 수신기 및 신호 처리기를 하나의 디지털 수신 장치로 통합함으로써, 탐색기용 수신기를 소형화 및 저전력으로 구현할 수 있는, 탐색기용 디지털 수신 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 명세서의 제1 측면에 따르면, 탐색기용 수신기로부터 수신되는 기설정된 주파수 이상의 아날로그 수신 신호의 신호 세기를 감쇄시키는 감쇄부; 상기 감쇄된 아날로그 수신 신호를 기설정된 주파수 범위에 따라 대역통과 필터링하는 제1 대역통과 필터부; 상기 대역통과 필터링된 아날로그 수신 신호와 기설정된 중간주파수 신호가 믹싱 처리되도록, 상기 대역통과 필터링된 아날로그 수신 신호를 상기 기설정된 주파수 이상으로 샘플링하여 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환부; 상기 변환된 디지털 신호를 기저 대역의 디지털 신호로 변환하는 디지털 다운 컨버터; 및 상기 변환된 기저 대역의 디지털 신호를 이용하여 표적을 탐색하는 탐색 처리부를 포함하는 탐색기용 디지털 수신 장치가 제공될 수 있다.
상기 장치는, 상기 아날로그-디지털 변환부에서 변환된 디지털 신호를 기설정된 주파수 범위에 따라 제2 대역통과 필터링하여 상기 디지털 다운 컨버터로 전달하는 제2 대역통과 필터부를 더 포함할 수 있다.
상기 장치는, 상기 감쇄부에 의한 감쇄 기능을 제어하기 위한 감쇄 제어신호를 생성하는 감쇄 제어신호 생성부를 더 포함하고, 상기 감쇄부는 상기 생성된 감쇄 제어신호에 따라 아날로그 수신 신호의 신호 세기의 감쇄를 조절할 수 있다.
상기 감쇄부는 상기 생성된 감쇄 제어신호에 따라 송신 구간에서 수신되는 송신 누설 신호를 차단할 수 있다.
상기 감쇄부는 상기 수신된 아날로그 수신 신호가 상기 아날로그-디지털 변환부의 포화 영역을 초과하지 않도록, 상기 수신된 아날로그 수신 신호의 신호 세기를 감쇄시킬 수 있다.
상기 감쇄부는 상기 수신된 아날로그 수신 신호 중에서 기설정된 세기 이상의 클러터(Cluter) 신호가 수신되면 상기 수신된 클러터 신호를 기설정된 세기 미만으로 감쇄시킬 수 있다.
상기 디지털 다운 컨버터는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA: Field Programmable Gate Arrays)로 이루어지고, 탐색기의 사용 주파수가 변경되면 상기 필드 프로그래머블 게이트 어레이의 펌웨어를 상기 변경된 탐색기의 사용 주파수에 맞게 변경할 수 있다.
한편, 본 명세서의 제2 측면에 따르면, 감쇄부가 탐색기용 수신기로부터 수신되는 기설정된 주파수 이상의 아날로그 수신 신호의 신호 세기를 감쇄시키는 단계; 제1 대역통과 필터부가 상기 감쇄된 아날로그 수신 신호를 기설정된 주파수 범위에 따라 대역통과 필터링하는 단계; 아날로그-디지털 변환부가 상기 대역통과 필터링된 아날로그 수신 신호와 기설정된 중간주파수 신호가 믹싱 처리되도록, 상기 대역통과 필터링된 아날로그 수신 신호를 상기 기설정된 주파수 이상으로 샘플링하여 디지털 신호로 변환하는 단계; 디지털 다운 컨버터가 상기 변환된 디지털 신호를 기저 대역의 디지털 신호로 변환하는 단계; 및 탐색 처리부가 상기 변환된 기저 대역의 디지털 신호를 이용하여 표적을 탐색하는 단계를 포함하는 탐색기용 디지털 수신 방법이 제공될 수 있다.
상기 방법은, 제2 대역통과 필터부가 상기 디지털 신호로 변환하는 단계에서 변환된 디지털 신호를 기설정된 주파수 범위에 따라 제2 대역통과 필터링하는 제2 대역통과 필터링 단계를 더 포함하고, 상기 기저 대역의 디지털 신호로 변환하는 단계는 상기 제2 대역통과 필터링된 디지털 신호를 기저 대역의 디지털 신호로 변환할 수 있다.
상기 방법은, 감쇄 제어신호 생성부가 상기 감쇄부에 의한 감쇄 기능을 제어하기 위한 감쇄 제어신호를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 감쇄시키는 단계는 상기 생성된 감쇄 제어신호에 따라 아날로그 수신 신호의 신호 세기의 감쇄를 조절 할 수 있다.
상기 감쇄시키는 단계는 상기 생성된 감쇄 제어신호에 따라 송신 구간에서 수신되는 송신 누설 신호를 차단할 수 있다.
상기 감쇄시키는 단계는 상기 수신된 아날로그 수신 신호가 상기 아날로그-디지털 변환부의 포화 영역을 초과하지 않도록, 상기 수신된 아날로그 수신 신호의 신호 세기를 감쇄시킬 수 있다.
상기 감쇄시키는 단계는 상기 수신된 아날로그 수신 신호 중에서 기설정된 세기 이상의 클러터 신호가 수신되면 상기 수신된 클러터 신호를 기설정된 세기 미만으로 감쇄시킬 수 있다.
상기 기저 대역의 디지털 신호로 변환하는 단계는 탐색기의 사용 주파수가 변경되면, 필드 프로그래머블 게이트 어레이로 이루어진 디지털 다운 컨버터에서의 펌웨어를 상기 변경된 탐색기의 사용 주파수에 맞게 변경할 수 있다.
본 명세서의 실시 예들은 종래의 탐색기의 중간주파 수신기의 기능(예컨대, 믹서, ADC 기능)을 디지털 수신 장치의 고속 샘플링이 가능한 아날로그-디지털 변환부로 통합하여 아날로그 수신 신호를 디지털 처리함으로써, 저잡음 및 고속화를 구현할 수 있다.
본 명세서의 실시 예들은 종래의 탐색기에서 아날로그 회로로 구현된 중간주파 수신기 및 신호 처리기를 하나의 디지털 수신 장치로 통합함으로써, 탐색기용 수신기를 소형화 및 저전력으로 구현할 수 있다.
본 명세서의 실시 예들은 밀리미터파 탐색기의 운용 시, 종래의 중간주파 수신기의 믹서와 ADC를 디지털 수신 장치의 고속 샘플링이 가능한 ADC로 통합함으로써, 종래의 중간주파 수신기에서 발생할 수 있는 불요 잡음 및 다른 잡음에 강한 특성을 가질 수 있다. 본 명세서의 실시 예들은 아날로그-디지털 변환 과정의 이후 단계에서는 외부의 영향을 받지 않을 수 있다.
본 명세서의 실시 예들은 탐색기의 사용 주파수 변경시, 하드웨어 재설계 필요 없이 디지털 수신 장치의 FPGA 펌웨어를 변경하여 범용적으로 이용할 수 있다.
본 명세서의 실시 예들은 종래의 중간주파 수신기에 소요되는 공간을 줄일 수 있어 탐색기를 소형화시킬 수 있다. 본 명세서의 실시 예에 따른 디지털 수신 장치는 종래의 중간주파 수신기 및 신호 처리기가 통합된 기능을 수행하면서도, 약 50% 정도의 공간만을 차지하고 있다. 본 명세서의 실시 예에 따른 디지털 수신 장치는 종래의 신호 처리기 대비 약 110%의 공간만을 차지하고 있다. 여기서, 종래의 중간주파 수신기와 신호 처리기의 크기는 비슷하다.
본 명세서의 실시 예들은 중간주파수 수신기의 채널 증가에 따른 공간적 제약 없이 탐색기를 구현함으로써, 탐색기를 더욱 소형화시키는데 기여할 수 있다.
더 나아가, 본 명세서의 실시 예들은 종래의 중간주파 수신기 제작에 필요한 비용을 절감하여 탐색기의 제작비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래의 탐색기의 수신기의 구성도이다.
도 2는 본 명세서의 제1 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 명세서의 제2 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 명세서의 실시 예에 따른 아날로그-디지털 변환부의 포화 영역에 대한 설명도이다.
도 5는 종래의 중간주파 수신기의 신호 처리 과정과 본 명세서의 실시 예에 따른 디지털 수신 장치에서의 신호 처리 과정에 대한 설명도이다.
도 6은 본 명세서의 제1 실시 예에 따른 탐색기용 디지털 수신 방법에 대한 흐름도이다.
이하, 본 명세서의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 명세서가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 명세서와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 명세서의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
도 2는 본 명세서의 제1 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 시스템의 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 제1 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 시스템은 밀리미터파 수신기(100) 및 디지털 수신 장치(200)를 포함한다. 여기서, 디지털 수신 장치(200)는 감쇄부(210), 제1 대역통과 필터부(220), 아날로그-디지털 변환부(230), 디지털 다운 컨버터(240), 탐색 처리부(250) 및 감쇄 제어신호 생성부(260)를 포함한다.
이하, 도 2의 탐색기용 디지털 수신 시스템 및 디지털 수신 장치(200)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
우선, 밀리미터파 수신기(100)는 적어도 하나의 수신 안테나를 통해 초고주파수인 W 대역의 아날로그 수신 신호를 수신한다. 여기서, 초고주파수인 W 대역의 아날로그 수신 신호는 기설정된 주파수 이상(예컨대, 수GHz 대역 이상)의 주파수 신호를 나타낸다.
이어서, 밀리미터파 수신기(100)는 수신된 기설정된 주파수 이상의 아날로그 수신 신호를 탐색기용 디지털 수신 장치(200)로 전달한다.
탐색기용 디지털 수신 장치(200)는 밀리미터파 수신기(100)로부터 기설정된 주파수 이상의 아날로그 수신 신호를 수신하고, 그 수신된 아날로그 수신 신호를 디지털 처리하여 표적을 탐색한다. 여기서, 디지털 수신 장치(200)는 아날로그-디지털 변환 과정의 이후 단계에서는 외부의 영향을 받지 않음으로써, 종래의 중간주파 수신기에서 발생할 수 있는 불요 잡음 및 다른 잡음에 강한 특성을 가질 수 있다.
또한, 디지털 수신 장치(200)는 탐색기의 사용 주파수 변경 시, 하드웨어 재설계 필요 없이 디지털 수신 장치(200)에 포함된 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA: Field Programmable Gate Arrays)의 펌웨어를 변경된 탐색기의 사용 주파수에 맞게 변경할 수 있다.
또한, 디지털 수신 장치(200)는 종래의 중간주파 수신기 및 신호 처리기가 통합된 기능을 수행하면서도, 약 50% 정도의 공간만을 차지할 수 있다. 디지털 수신 장치(200)는 중간주파수 수신기의 채널 증가에 따른 공간적 제약 없이 탐색기를 구현함으로써, 탐색기를 더욱 소형화시킬 수 있다.
이하, 이러한 본 명세서의 실시 예에 따른 탐색기용 디지털 수신 장치(200)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
탐색기용 디지털 수신 장치(200)의 감쇄부(210)는 밀리미터파 수신기(100)로부터 수신되는 기설정된 주파수 이상의 아날로그 수신 신호의 신호 세기를 감쇄시킨다. 여기서, 감쇄부(210)는 밀리미터파 수신기(100)로부터 수신된 아날로그 수신 신호가 아날로그-디지털 변환부(230)의 포화 영역을 초과하지 않도록 그 수신된 아날로그 수신 신호의 신호 세기를 감쇄시킬 수 있다. 만약, 아날로그-디지털 변환부(230)의 포화 영역을 초과하는 신호가 입력되면, 신호가 손실될 수 있으며, 표적의 추적상태를 유지하기 곤란할 수 있다. 따라서 감쇄부(210)는 신호의 손실을 방지하고 표적의 추적상태를 유지하기 위하여, 수신된 아날로그 수신 신호의 신호 세기를 줄여주는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 감쇄부(210)는 감쇄 제어신호 생성부(260)에서 생성된 감쇄 제어신호(예컨대, 감쇄부 동작명령 온(ON) 또는 오프(OFF))에 따라 송신 구간에서 수신되는 송신 누설 신호를 차단한다. 감쇄부(210)는 송신 구간의 감쇄 기능을 온(ON)시켜 누설되는 수신 신호를 차단시킴으로써, 송신 누설 신호에 의한 영향을 최소화시킬 수 있다.
그리고 감쇄부(210)는 밀리미터파 수신기(100)로부터 수신된 아날로그 수신 신호 중에서 기설정된 세기 이상의 클러터(Cluter) 신호를 수신하면, 그 수신된 클러터 신호를 기설정된 세기 미만으로 감쇄시킬 수 있다. 감쇄부(210)는 아날로그 수신 신호의 복수의 채널마다 대응되는 복수 개의 감쇄부(210)로 이루어질 수 있다.
감쇄부(210)는 감쇄 제어신호 생성부(260)로부터 전달된 감쇄 제어신호에 따라 아날로그 수신 신호의 세기를 감쇄시킬 수 있다. 이때, 감쇄 제어신호는 아날로그-디지털 변환부(230)가 포화 영역일 경우 생성될 수 있다. 여기서, 아날로그-디지털 변환부(230)는 기정의된 시험을 통해 설계되어 있다. 그 시험을 통해 설계된 아날로그-디지털 변환부(230)마다 포화영역이 측정되어 있다. 이때, 감쇄부(210)는 수신 신호의 손실 및 표적의 추적상태를 유지하기 위해, 기설정된 신호 대 잡음비(SNR: Signal-to-noise ratio)을 고려하여 포화 영역을 결정할 수 있다. 즉, 감쇄부(210)는 표적의 추적에 문제가 되지 않는 수준의 SNR과 포화 영역을 고려하여 감쇄할 신호 세기를 결정할 수 있다.
그리고 제1 대역통과 필터부(220)는 감쇄부(210)에서 감쇄된 아날로그 수신 신호를 기설정된 주파수 범위에 따라 대역통과 필터링한다. 제1 대역통과 필터부(220)는 아날로그 수신 신호의 복수의 채널마다 대응되는 복수 개의 대역통과 필터(BPF)로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 대역통과 필터부(220)는 입력된 신호의 필요 대역 즉, 탐색기를 운용하는데 필요한 인밴드(inband) 대역에 따라 대역통과 필터링할 수 있다. 제1 대역통과 필터부(220)는 특정 주파수의 협대역에 대한 아날로그 수신 신호를 대역통과 필터링할 수 있다.
아날로그-디지털 변환부(ADC: Analog-to-Digital Converter)(230)는 제1 대역통과 필터부(220)에서 대역통과 필터링된 아날로그 수신 신호를 디지털 신호로 변환한다. 즉, 아날로그-디지털 변환부(230)는 제1 대역통과 필터부(220)로부터 전달되는 무선주파수(RF: Radio frequency)의 아날로그 수신 신호를 이진화하여 디지털 다운 컨버터(240)에 전달한다. 여기서, 아날로그-디지털 변환부(230)는 기설정된 주파수 이상의 아날로그 수신 신호의 처리가 가능하도록, 대역통과 필터링된 아날로그 수신 신호를 기설정된 주파수 이상으로 샘플링할 수 있다. 예를 들면, 아날로그-디지털 변환부(230)는 제1 대역통과 필터부(220)로부터 전달된 수GHz 이상의 신호를 입력받아 아날로그-디지털 변환을 수행할 수 있다. 이를 위해, 아날로그-디지털 변환부(230)는 제1 대역통과 필터부(220)로부터 전달된 수GHz 이상의 신호를 기설정된 주파수 이상으로 고속 샘플링한다. 아날로그-디지털 변환부(230)는 아날로그 수신 신호의 복수의 채널마다 대응되는 복수 개의 ADC로 이루어질 수 있다.
디지털 다운 컨버터(240)는 아날로그-디지털 변환부(230)에서 변환된 디지털 신호를 디지털 방식으로 기저 대역의 디지털 신호로 변환한다. 디지털 다운 컨버터(240)는 기설정된 주파수 이상의 디지털 신호를 디지털-디지털 변환(Digital-to-Digital Conversion) 과정을 통해 기저 대역의 디지털 신호로 변환할 수 있다. 이는 탐색 처리부(250)가 디지털 다운 컨버터(240)로부터 수신한 디지털 신호를 바로 처리할 수 있도록 변환하기 위함이다.
여기서, 디지털 다운 컨버터(240)는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA: Field Programmable Gate Arrays)로 이루어질 수 있다. 디지털 다운 컨버터(240)는 탐색기의 사용 주파수가 변경되면, 필드 프로그래머블 게이트 어레이의 펌웨어를 변경된 탐색기의 사용 주파수에 맞게 변경할 수 있다. 또한, 디지털 다운 컨버터(240)는 아날로그-디지털 변환부(230)와 고속의 데이터 통신이 가능한 필드 프로그래머블 게이트 어레이로 이루어질 수 있다.
그리고 탐색 처리부(250)는 디지털 다운 컨버터(240)에서 변환된 기저 대역의 디지털 신호를 이용하여 표적을 탐색하고, 그 탐색된 표적을 추적한다. 이때, 탐색 처리부(250)는 디지털 다운 컨버터(240)에서 변환된 기저 대역의 디지털 신호를 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier transform)을 이용한 신호 처리를 수행하고, 그 FFT 신호 처리된 결과를 이용하여 표적을 탐색할 수 있다. 탐색 처리부(250)는 기저 대역의 디지털 신호를 이용하여 표적(목표 물체)과의 거리를 계산할 수 있다.
이후, 탐색 처리부(250)는 아날로그-디지털 변환부(230)의 포화 영역을 초과하는 아날로그 수신 신호가 수신되는지 여부를 확인할 수 있다. 아날로그 수신 신호가 아날로그-디지털 변환부(230)의 포화 영역을 초과하면, 탐색 처리부(250)는 포화 영역에 대한 확인 결과를 감쇄 제어신호 생성부(260)로 전송하여 감쇄부 동작명령이 감쇄 제어신호에 포함되도록 감쇄 제어신호 생성부(260)를 제어할 수 있다.
또한, 탐색 처리부(250)는 기설정된 세기 이상의 클러터 신호가 수신되는지 여부를 확인할 수 있다. 기설정된 세기 이상의 클러터 신호가 수신되면, 탐색 처리부(250)는 클러터 신호에 대한 확인 결과를 감쇄 제어신호 생성부(260)로 전송하여 감쇄부 동작명령이 감쇄 제어신호에 포함되도록 감쇄 제어신호 생성부(260)를 제어할 수 있다.
한편, 감쇄 제어신호 생성부(260)는 탐색 처리부(250)의 제어에 따라 감쇄부(210)에서의 감쇄 기능을 제어하기 위한 감쇄 제어신호를 생성한다. 감쇄 제어신호 생성부(260)는 아날로그 수신 신호의 크기를 조절할 수 있는 감쇄량, 감쇄 기능이 적용되는 신호 구간을 감쇄 제어신호에 포함시켜 생성할 수 있다. 그리고 감쇄 제어신호 생성부(260)는 생성된 감쇄 제어신호를 감쇄부(210)로 전달하여 감쇄부(210)의 감쇄 기능을 제어할 수 있다.
여기서, 디지털 다운 컨버터(240)와 감쇄 제어신호 생성부(260)는 필드 프로그래머블 게이트 어레이로 이루어질 수 있고, 적용되는 탐색기의 특성에 따른 변경이 용이하다.
도 3은 본 명세서의 제2 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 시스템의 구성도이다.
이하, 본 명세서의 제2 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 시스템에 대해서 살펴보기로 한다. 본 명세서의 제2 실시 예의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위하여, 본 명세서의 제1 실시 예와 중복되는 기술 내용에 대해서 설명을 생략하기로 한다.
본 명세서의 제2 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 시스템은 제1 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 시스템의 디지털 수신 장치(200)에서 제2 대역통과 필터부(270)를 더 포함한다.
본 명세서의 제1 실시 예에 따른 아날로그-디지털 변환부(230)는 변환된 디지털 신호를 디지털 다운 컨버터(240)로 전달한다.
이에 반하여, 본 명세서의 제2 실시 예에 따른 아날로그-디지털 변환부(230)는 변환된 디지털 신호를 제2 대역통과 필터부(270)로 전달한다.
제2 대역통과 필터부(270)는 아날로그-디지털 변환부(230)로부터 전달된 디지털 신호를 기설정된 주파수 범위에 따라 대역통과 필터링한다. 제2 대역통과 필터부(220)는 변환된 디지털 신호의 복수의 채널마다 대응되는 복수 개의 대역통과 필터(BPF)로 이루어질 수 있다. 여기서, 제2 대역통과 필터부(270)는 아날로그-디지털 변환 과정에서 발생할 수 있는 누설 신호나 노이즈 신호 등을 다시 필터링한다. 제2 대역통과 필터부(270)에서의 대역통과 필터링은 이러한 누설 신호나 노이즈 신호 등이 탐색 처리부(250)로 전달되는 것을 방지하기 위함이다. 제2 대역통과 필터부(270)는 입력된 디지털 신호의 필요 대역 즉, 탐색기를 운용하는데 필요한 인밴드(inband) 대역에 따라 대역통과 필터링할 수 있다. 제2 대역통과 필터부(270)는 특정 주파수의 협대역에 대한 디지털 신호를 대역통과 필터링할 수 있다. 그리고 제2 대역통과 필터부(270)는 대역통과 필터링된 디지털 신호를 디지털 다운 컨버터(240)로 전달한다.
한편, 본 명세서의 제2 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 시스템에서 디지털 다운 컨버터(240), 감쇄 제어신호 생성부(260) 및 제2 대역통과 필터부(270)는 디지털 회로로 구성됨에 따라 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)로 구현될 수 있어, 적용되는 탐색기의 특성에 따른 변경이 용이하다.
도 4는 본 명세서의 실시 예에 따른 아날로그-디지털 변환부의 포화 영역에 대한 설명도이다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 아날로그-디지털 변환부(230)는 제1 대역통과 필터부(220)에서 대역통과 필터링된 아날로그 수신 신호를 디지털 신호 즉, 이진화 신호로 변환한다. 아날로그-디지털 변환부(230)는 +aV 내지 -aV의 신호 범위와 같이 기설정된 신호 입력 범위를 가질 수 있다. 이때, 아날로그 수신 신호가 기설정된 신호 입력 범위를 초과하지 않으면, 이진화 신호의 신호 왜곡이 발생하지 않는다.
반면, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 아날로그 수신 신호가 기설정된 신호 입력 범위를 초과하면, 이진화 신호의 신호 왜곡이 발생하게 된다. 이때, 수신된 아날로그 수신 신호는 아날로그-디지털 변환부(230)의 포화 영역에 해당되는 신호를 나타낸다. 아날로그-디지털 변환부(230)의 포화 영역은 변환된 이진화 신호가 +aV를 초과하는 신호 영역과 -aV 미만의 신호 영역을 나타낸다. 이러한 포화 영역에 속한 이진화 신호들은 제거되므로, 이진화 신호에서 신호 왜곡이 발생하게 된다.
한편, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 감쇄부(210)는 아날로그-디지털 변환부(230)의 포화 영역이 발생하지 않는 신호 세기만큼, 밀리미터파 수신기(100)로부터 수신되는 아날로그 수신 신호의 신호 세기를 감쇄시킬 수 있다. 그러면, 아날로그 수신 신호가 기설정된 신호 입력 범위를 초과하지 않게 되고, 아날로그 수신 신호는 아날로그-디지털 변환부(230)의 포화 영역에 해당되지 않는다. 따라서 아날로그-디지털 변환부(230)로부터 출력된 이진화 신호는 신호 왜곡이 발생하지 않게 된다.
도 5는 종래의 수신기에서의 중간주파수 수신 처리 과정과 본 명세서의 실시 예에 따른 디지털 수신 장치에서의 중간주파수 수신 처리 과정에 대한 설명도이다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 도 1의 종래의 수신기는 중간주파 수신기의 처리시, 초고주파수 대역(예컨대, OGHz)의 아날로그 수신 신호를 중간주파수 대역(예컨대, OOMHz)의 신호로 하향 변환한다. 즉, 이러한 하향 변환 과정은 신호 믹싱 과정을 나타낸다. 그리고 종래의 수신기는 변환된 중간주파수 대역의 수신 신호를 대역통화 필터링(BPF)한다.
반면, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 실시 예에 따른 아날로그-디지털 변환부(230)는 대역통과 필터부(220)에서 대역통과 필터링된 기가 대역(예컨대, OGHz)의 아날로그 수신 신호를 기설정된 고속 샘플링 속도로 샘플링하여 중간주파수 대역(예컨대, OOMHz)의 디지털 신호로 변환한다. 예를 들면, 아날로그-디지털 변환부(230)는 초당 메가 샘플(MSPS: mega samples per second)에 해당하는 샘플링 속도로 아날로그 수신 신호를 샘플링할 수 있다. 또는, 아날로그-디지털 변환부(230)는 1/2 초당 메가 샘플(MSPS) 단위로 아날로그 수신 신호를 샘플링할 수 있다. 이때, 도 5의 (b)에 도시된 아날로그-디지털 변환부(230)는 기설정된 고속 샘플링된 과정을 통해, 도 5의 (a)에 도시된 아날로그 수신 신호를 중간주파수 대역의 신호로 하향 변환하는 기능과 유사한 신호 믹싱 과정을 수행한다.
즉, 아날로그-디지털 변환부(230)는 도 1에 도시된 종래 수신기에서의 믹서(21)와 AD 컨버터(ADC)에서 각각 수행되는 믹싱 과정 및 아날로그-디지털 변환 과정을 기설정된 고속 샘플링 과정으로 통합하여 수행할 수 있다.
한편, 본 명세서의 제2 실시 예에 따른 제2 대역통과 필터부(270)는 아날로그-디지털 변환부(230)에서 변환된 중간주파수 대역(예컨대, OOMHz)의 디지털 신호를 대역통과 필터링한다.
한편, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 디지털 다운 컨버터(240)는 아날로그-디지털 변환부(230)에서 변환된 중간주파수 대역(예컨대, OOMHz)의 디지털 신호를 직접 디지털 합성(DDS: Direct digital synthesis) 방식으로 기저 대역(예컨대, OOKHz 내지 OMHz)의 디지털 신호로 변환한다. 또는, 디지털 다운 컨버터(240)는 본 명세서의 제2 실시 예에 따른 제2 대역통과 필터부(270)에서 대역통과 필터링된 중간주파수 대역(예컨대, OOMHz)의 디지털 신호를 직접 디지털 합성(DDS: Direct digital synthesis) 방식으로 기저 대역(예컨대, OOKHz 내지 OMHz)의 디지털 신호로 변환할 수 있다.
도 6은 본 명세서의 제1 실시 예에 따른 탐색기용 디지털 수신 방법에 대한 흐름도이다.
디지털 수신 장치(200)는 밀리미터파 수신기(100)로부터 기설정된 주파수 이상의 아날로그 수신 신호를 수신한다(S602).
감쇄부(210)는 감쇄 제어신호에 감쇄부 동작명령이 있는지 여부를 확인한다(S604).
상기 확인결과(S604), 감쇄부 동작명령이 있으면, 감쇄부(210)는 아날로그 수신 신호의 신호 세기를 감쇄시킨다(S606).
반면, 상기 확인결과(S604), 감쇄부 동작명령이 없으면, 감쇄부(210)는 아날로그 수신 신호의 신호 세기를 감쇄시키지 않고, 아날로그 수신 신호를 제1 대역통과 필터부(220)로 전달한다(S608).
그리고 제1 대역통과 필터부(220)는 감쇄부(210)로부터 전달된 아날로그 수신 신호를 기설정된 주파수 범위에 따라 대역통과 필터링한다(S610).
그리고 아날로그-디지털 변환부(230)는 제1 대역통과 필터부(220)에서 대역통과 필터링된 아날로그 수신 신호를 기설정된 고속 샘플링 과정을 통해 디지털 신호로 변환한다(S612). 여기서, 아날로그-디지털 변환부(230)는 기설정된 주파수 이상의 아날로그 수신 신호의 처리가 가능하도록, 대역통과 필터링된 아날로그 수신 신호를 기설정된 주파수 이상으로 샘플링할 수 있다. 즉, 아날로그-디지털 변환부(230)는 도 1에 도시된 종래 수신기에서의 믹서(21)와 AD 컨버터(ADC)에서 각각 수행되는 믹싱 과정 및 아날로그-디지털 변환 과정을 기설정된 고속 샘플링 과정으로 통합하여 수행할 수 있다.
이어서, 디지털 다운 컨버터(240)는 아날로그-디지털 변환부(230)에서 변환된 디지털 신호를 기저 대역의 디지털 신호로 변환한다(S614).
탐색 처리부(250)는 디지털 다운 컨버터(240)로부터 전달된 기저 대역의 디지털 신호를 이용하여 표적을 탐색하고, 그 탐색된 표적을 추적한다(S616). 이때, 탐색 처리부(250)는 디지털 다운 컨버터(240)에서 변환된 기저 대역의 디지털 신호를 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier transform)을 이용한 신호 처리를 수행하고, 그 FFT 신호 처리된 결과를 이용하여 표적을 탐색할 수 있다.
그리고 탐색 처리부(250)는 아날로그-디지털 변환부(230)의 포화 영역을 초과하는 아날로그 수신 신호가 수신되는지 여부를 확인한다(S618). 상기 확인 결과(S618), 탐색 처리부(250)는 아날로그 수신 신호가 아날로그-디지털 변환부(230)의 포화 영역을 초과하면, 포화 영역에 대한 확인 결과를 감쇄 제어신호 생성부(260)로 전송한다. 그러면, 감쇄 제어신호 생성부(260)는 감쇄부 동작명령을 감쇄 제어신호에 포함시켜 감쇄부(210)로 전달하게 되고, S604 단계부터 다시 수행된다.
또한, 탐색 처리부(250)는 기설정된 세기 이상의 클러터 신호가 수신되는지 여부를 확인한다(S620). 상기 확인 결과(S620), 탐색 처리부(250)는 기설정된 세기 이상의 클러터 신호가 수신되면, 클러터 신호에 대한 확인 결과를 감쇄 제어신호 생성부(260)로 전송한다. 그러면, 감쇄 제어신호 생성부(260)는 감쇄부 동작명령을 감쇄 제어신호에 포함시켜 감쇄부(210)로 전달하게 되고, S604 단계부터 다시 수행된다.
한편, 본 명세서의 제2 실시 예에 따르면, 제2 대역통과 필터부(270)가 S618 단계에서 변환된 중간주파수 대역(예컨대, OOMHz)의 디지털 신호를 대역통과 필터링하는 제2 대역통과 필터링 단계는 S618 단계 및 S620 단계 사이에 추가로 수행될 수 있다.
본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서가 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 명세서의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 명세서의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 명세서의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 명세서의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10: 초고주파 수신부
20: 중간주파 수신부
30: 신호처리부
100: 밀리미터파 수신기
200: 디지털 수신 장치
210: 감쇄부
220: 제1 대역통과 필터부
230: 아날로그-디지털 변환부
240: 디지털 다운 컨버터
250: 탐색 처리부
260: 감쇄 제어신호 생성부
270: 제2 대역통과 필터부

Claims (14)

  1. 감쇄 제어신호에 따라 탐색기용 수신기로부터 수신되는 기설정된 주파수 이상의 아날로그 수신 신호의 신호 세기를 감쇄시키고, 상기 감쇄 제어신호에 따라 송신 구간에서 수신되는 송신 누설 신호를 차단하는 감쇄부;
    상기 감쇄된 아날로그 수신 신호를 기설정된 주파수 범위에 따라 대역통과 필터링하는 제1 대역통과 필터부;
    상기 대역통과 필터링된 아날로그 수신 신호와 기설정된 중간주파수 신호가 믹싱 처리되도록, 상기 대역통과 필터링된 아날로그 수신 신호를 상기 기설정된 주파수 이상으로 샘플링하여 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환부;
    상기 변환된 디지털 신호를 디지털-디지털 변환 과정을 통해 기저 대역의 디지털 신호로 변환하는 디지털 다운 컨버터;
    상기 변환된 기저 대역의 디지털 신호를 이용하여 표적을 탐색하는 탐색 처리부; 및
    상기 아날로그 수신 신호가 상기 아날로그-디지털 변환부의 포화 영역을 초과하지 않고, 상기 감쇄부가 상기 아날로그 수신 신호를 단계적으로 감쇄하도록 제어하기 위한 상기 감쇄 제어신호를 생성하는 감쇄 제어신호 생성부;
    를 포함하는 탐색기용 디지털 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아날로그-디지털 변환부에서 변환된 디지털 신호를 기설정된 주파수 범위에 따라 제2 대역통과 필터링하여 상기 디지털 다운 컨버터로 전달하는 제2 대역통과 필터부
    를 더 포함하는 탐색기용 디지털 수신 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 감쇄부는
    상기 수신된 아날로그 수신 신호 중에서 기설정된 세기 이상의 클러터(Cluter) 신호가 수신되면 상기 수신된 클러터 신호를 기설정된 세기 미만으로 감쇄시키는 탐색기용 디지털 수신 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 다운 컨버터는
    필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA: Field Programmable Gate Arrays)로 이루어지고, 탐색기의 사용 주파수가 변경되면 상기 필드 프로그래머블 게이트 어레이의 펌웨어를 상기 변경된 탐색기의 사용 주파수에 맞게 변경하는 탐색기용 디지털 수신 장치.
  8. 감쇄부가 감쇄 제어신호에 따라 탐색기용 수신기로부터 수신되는 기설정된 주파수 이상의 아날로그 수신 신호의 신호 세기를 감쇄시키고, 송신 구간에서 수신되는 송신 누설 신호를 차단하는 단계;
    제1 대역통과 필터부가 상기 감쇄된 아날로그 수신 신호를 기설정된 주파수 범위에 따라 대역통과 필터링하는 단계;
    아날로그-디지털 변환부가 상기 대역통과 필터링된 아날로그 수신 신호와 기설정된 중간주파수 신호가 믹싱 처리되도록, 상기 대역통과 필터링된 아날로그 수신 신호를 상기 기설정된 주파수 이상으로 샘플링하여 디지털 신호로 변환하는 단계;
    디지털 다운 컨버터가 상기 변환된 디지털 신호를 디지털-디지털 변환 과정을 통해 기저 대역의 디지털 신호로 변환하는 단계;
    탐색 처리부가 상기 변환된 기저 대역의 디지털 신호를 이용하여 표적을 탐색하는 단계; 및
    감쇄 제어신호 생성부가 상기 아날로그 수신 신호가 상기 아날로그-디지털 변환부의 포화 영역을 초과하지 않고, 상기 감쇄부가 상기 아날로그 수신 신호를 단계적로 감쇄하도록 제어하기 위한 상기 감쇄 제어신호를 생성하는 단계; 를 포함하는 탐색기용 디지털 수신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    제2 대역통과 필터부가 상기 디지털 신호로 변환하는 단계에서 변환된 디지털 신호를 기설정된 주파수 범위에 따라 제2 대역통과 필터링하는 제2 대역통과 필터링 단계를 더 포함하고,
    상기 기저 대역의 디지털 신호로 변환하는 단계는 상기 제2 대역통과 필터링된 디지털 신호를 기저 대역의 디지털 신호로 변환하는 탐색기용 디지털 수신 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제8항에 있어서,
    상기 감쇄시키는 단계는
    상기 수신된 아날로그 수신 신호 중에서 기설정된 세기 이상의 클러터 신호가 수신되면 상기 수신된 클러터 신호를 기설정된 세기 미만으로 감쇄시키는 탐색기용 디지털 수신 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 기저 대역의 디지털 신호로 변환하는 단계는
    탐색기의 사용 주파수가 변경되면, 필드 프로그래머블 게이트 어레이로 이루어진 디지털 다운 컨버터에서의 펌웨어를 상기 변경된 탐색기의 사용 주파수에 맞게 변경하는 탐색기용 디지털 수신 방법.
KR1020150128700A 2015-09-11 2015-09-11 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 장치 및 방법 KR101609831B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150128700A KR101609831B1 (ko) 2015-09-11 2015-09-11 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150128700A KR101609831B1 (ko) 2015-09-11 2015-09-11 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101609831B1 true KR101609831B1 (ko) 2016-04-07

Family

ID=55789903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150128700A KR101609831B1 (ko) 2015-09-11 2015-09-11 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101609831B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102387942B1 (ko) * 2021-11-11 2022-04-18 한화시스템(주) 수신기 협대역 신호 억압을 위한 레이더 신호 처리장치 및 그 방법
KR102598887B1 (ko) * 2023-04-27 2023-11-06 한화시스템 주식회사 우주감시 레이다용 수신기 및 수신신호 처리방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102387942B1 (ko) * 2021-11-11 2022-04-18 한화시스템(주) 수신기 협대역 신호 억압을 위한 레이더 신호 처리장치 및 그 방법
KR102598887B1 (ko) * 2023-04-27 2023-11-06 한화시스템 주식회사 우주감시 레이다용 수신기 및 수신신호 처리방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8169358B1 (en) Coherent multi-band radar and communications transceiver
US7274326B2 (en) System for digital multi-bandwidth intermediate frequency processing and tracking
CN111007469B (zh) 一种雷达模拟器的接收机
US20200326416A1 (en) Miniaturized digital radar system
US20180331717A1 (en) System and method for ultra wideband radio frequency scanning and signal generation
US7545306B2 (en) Directly sampling radio frequency signals
KR101568239B1 (ko) 밀리미터파 탐색기용 신호 처리 장치 및 방법
KR101609831B1 (ko) 밀리미터파 탐색기용 디지털 수신 장치 및 방법
KR101721051B1 (ko) W 대역 탐색기용 수신기
KR101130053B1 (ko) 밀리미터파 대역 수신기
KR101318882B1 (ko) 다중 변조를 갖는 간섭계 레이더 고도계 및 다중 변조를 갖는 간섭계 레이더 고도계를 통한 다중 변조 방법
KR100947215B1 (ko) 레이더 시스템의 ｒｆ 신호 송수신 장치 및 그 방법
Yeste-Ojeda et al. Design of integrated Mode S transponder, ADS-B and distance measuring equipment transceivers
RU2364885C2 (ru) Способ обнаружения и идентификации радиопередатчика по его излучению в ближайшей зоне и устройство для его осуществления
KR101912519B1 (ko) 하이브리드 마이크로파 영상 시스템 및 이의 동작 방법
Kim et al. Dual-Band Through-the-Wall Imaging Radar Receiver Using a Reconfigurable High-Pass Filter
CN114401019B (zh) 一种大带宽高灵敏度接收前端电路
JP2011239401A (ja) 位相ノイズが除去される送受信機
RU2394372C1 (ru) Способ передачи и приема цифровой информации в тропосферных линиях связи
Norheim-Naess et al. Dvb-t passive radar experimental comparisons of a custom made passive radar receiver, rfsoc and a software defined radio
RU167899U1 (ru) Многоканальный приемник - преобразователь СВЧ - сигналов беспилотного летательного аппарата
KR101295756B1 (ko) 디지털 스펙트럼을 이용한 레이더 분석시스템 및 분석방법
CN112363138A (zh) 一种用于目标分类识别雷达的变频组件实现方法
US9490851B2 (en) High speed adaptive sweep capable digital transceiver
KR101921949B1 (ko) Ｕｗｂ 펄스 신호를 이용한 초근접 표적 감지 장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200219

Year of fee payment: 5