KR101614766B1 - 재머 구별이 가능한 조향 벡터 연산을 이용하는 표적의 dod-doa 추정 방법 및 장치 - Google Patents

재머 구별이 가능한 조향 벡터 연산을 이용하는 표적의 dod-doa 추정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이더 신호 처리 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 바이스태틱 레이더 환경에서 재머로 인한 DOA(direction of arrival)를 구별하고 표적 DOA와 DOD(direction of departure)를 추정하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
본 발명에 따르면, 재머가 존재하고 임의의 2차원 또는 1차원 안테나 배열을 갖는 바이스태틱 레이더 환경에서 수신신호로부터 표적에 의한 DOA(Direction Of Arrival)와 재머로 인한 DOA를 구별할 수 있다.

Description

재머 구별이 가능한 조향 벡터 연산을 이용하는 표적의 DOD-DOA 추정 방법 및 장치{JOINT DIRECTION OF DEPARTURE AND DIRECTION OF ARRIVAL ESTIMATION METHOD AND APPARATUS USING STEERING VECTOR MANIPULATION IN BISTATIC RADAR WITH JAMMER DISCRIMINATION}
본 발명은 레이더 신호 처리 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 바이스태틱 레이더 환경에서 재머로 인한 DOA(direction of arrival)를 구별하고 표적 DOA와 DOD(direction of departure)를 추정하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
바이스태틱(bistatic) 레이더 시스템은 송신단 및 수신단 레이더 플랫폼이 물리적으로 이격된 시스템으로 공간 다이버시티를 이용한다. 따라서, 모노스태틱 시스템에 비해 표적의 탐지 가능성 및 위치 정확성을 향상시켜 스텔스 전투기와 같은 저피탐 물체 탐지에 적합하다.
그런데, 이러한 바이스태틱 시스템에서는 표적의 위치를 알아낼 때 송신단에서 표적을 바라보는 DOD(Direction Of Departure)와 수신단에서 표적을 바라보는 DOA(Direction Of Arrival) 정보를 이용, 삼각측량을 통하여 알아내기 때문에 DOD와 DOA를 함께 추정해야한다.
따라서 복수의 표적이 존재하는 경우 각 표적에 맞는 DOA, DOD의 쌍을 찾는 페어링을 위한 추가신호처리가 필요하다는 어려움이 있다.
더욱이 아군의 레이더 성능을 저하시키기 위해서 적군이 재머를 사용하는 경우 추정된 DOA에는 표적에 의한 것과 재머에 의한 것이 구별 없이 함께 존재하여 각도 추정에 어려움을 더한다. 정확한 표적 정보를 획득하기 위해서는 표적 DOA와 재머 DOA를 구별하는 기술이 필요하다.
1. 한국공개특허번호 제10-2013-0100059호 2. 한국등록특허번호 제101068103호 3. 한국공개특허번호 제10-2007-0016394호
1. 이성진외, "모노스태틱 RCS와 바이스태틱 RCS의 표적 구분 성능 분석"한국전자파학회논문지 제21권 제12호 통권163호 (2010년 12월) pp.1460-1466
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 바이스태틱 레이더 환경에서 표적에 의한 표적 DOA(Direction Of Arrival)와 재머에 의한 재머 DOA를 정확하게 구별하고 이를 이용하여 할 수 있는 표적의 DOA- DOD(Direction Of Departure) 추정 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 바이스태틱 레이더 환경에서 표적에 의한 표적 DOA(Direction Of Arrival)와 재머에 의한 재머 DOA를 정확하게 구별하고 이를 이용하여 할 수 있는 표적의 DOA- DOD(Direction Of Departure) 추정 방법을 제공한다.
상기 표적의 DOA- DOD 추정 방법은,
수신부가 표적으로부터 반사되는 수신 신호를 입력하는 수신신호 입력 단계;
정합 필터부가 입력된 수신 신호로부터 송신한 신호성분을 제거하기 위해 정합 필터링하는 정합 필터링 단계;
DOA(Direction Of Arrival) 추정부가 정합 필터링된 신호에 DOA 추정 알고리즘을 적용하여 추정 DOA들을 생성하는 추정 DOA 생성 단계;
신호 생성 모듈이 상기 추정 DOA들의 개수만큼 새로운 신호들을 생성하는 새로운 신호 생성 단계;
DOD 추정 모듈이 상기 새로운 신호들에 각도 추정 알고리즘을 적용하여 상기 추정 DOA들로부터 재머에 의한 재머 DOA를 구별하여 상기 표적의 DOD(Direction Of Departure)를 추정하는 DOD 추정 단계; 및
정보 획득부가 상기 재머 DOA를 이용하여 표적의 DOA 및 DOD(Direction Of Departure) 정보를 획득하는 정보 획득 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 추정 DOD 단계는, 상기 각도 추정 알고리즘을 적용하는 단계; 적용결과, 추정되는 DOD가 없으면 상기 추정 DOA들을 재머에 의한 재머 DOA로 판단하는 단계; 및 적용 결과, 추정되는 DOD가 있으면 상기 추정 DOA들을 표적에 의한 표적 DOA로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 정보 획득 단계는, 상기 추정 DOA들중 상기 DOD 정보가 나타나지 않는 추정 DOA들을 제외하고, 상기 추정 DOA들을 각각의 추정 DOD와 매칭시켜 재머가 구별되는 표적의 DOA 및 DOD 정보를 획득하는 것을 특징을 할 수 있다.
또한, 상기 새로운 신호들을 표적에 의한 표적 DOA를 이용하여 추정하면 상기 표적 DOA와 매칭되는 DOD가 추정되고, 상기 새로운 신호들을 재머에 의한 재머 DOA를 이용하여 추정하면 DOD가 나타나지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 추정 DOA는 표적 DOA 및 재머 DOA가 서로 구별되지 않고 함께 추정된 상태인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 각도 추정 알고리즘은 MUSIC(MUltiple SIgnal Classification)인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 수신부는 다수의 수신 배열 안테나로 이루어지며, 상기 다수의 수신 배열 안테나는 바이스태틱 레이더 방식으로 배열되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 다수의 수신 배열 안테나의 정보는 조향 벡터 연산을 이용하여 행렬로 표현되는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 표적으로부터 반사되는 수신 신호를 입력하는 수신부; 수신 신호로부터 송신한 신호성분을 제거하기 위해 정합 필터링하는 정합 필터부; 정합 필터링된 신호에 DOA(Direction Of Arrival) 추정 알고리즘을 적용하여 추정 DOA들을 생성하는 DOA 추정부; 상기 추정 DOA들의 개수만큼 새로운 신호들을 생성하는 신호 생성 모듈; 상기 새로운 신호들에 각도 추정 알고리즘을 적용하여 상기 추정 DOA들로부터 재머에 의한 재머 DOA를 구별하여 상기 표적의 DOD(Direction Of Departure)를 추정하는 DOD 추정 모듈; 및 상기 재머 DOA를 이용하여 표적의 DOA 및 DOD(Direction Of Departure) 정보를 획득하는 정보 획득부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 재머 구별이 가능한 조향 벡터 연산을 이용하는 표적의 DOD-DOA 추정 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 재머가 존재하고 임의의 2차원 또는 1차원 안테나 배열을 갖는 바이스태틱 레이더 환경에서 수신신호로부터 표적에 의한 DOA(Direction Of Arrival)와 재머로 인한 DOA를 구별할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 구별한 표적의 DOA를 이용하여 매칭되는 표적의 DOD(Direction Of Departure)를 추정할 수 있다는 점을 들 수 있다.
도 1은 일반적인 임의의 2차원 배열을 갖는 안테나 배열을 보여주는 도면이다.
도 2는 일반적인 선형 1차원 배열을 갖는 안테나 배열을 보여주는 도면이다.
도 3은 일반적인 바이스태틱 레이더 시스템의 송수신 환경을 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 DOD(Direction Of Departure)-DOA(Direction Of Arrival) 추정 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 DOD-DOA 추정 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 재머 구별이 가능한 조향 벡터 연산을 이용하는 표적의 DOD(Direction Of Departure)-DOA(Direction Of Arrival) 추정 방법 및 장치를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 임의의 2차원 배열을 갖는 안테나 배열을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 임의의 2차원 배열 형태를 갖는 안테나(110)의 개수가
Figure 112014094157577-pat00001
개인 안테나 배열이다. 이 경우 조향벡터는 다음의 수학식 1과 같은 형태로 표현된다.
[수학식 1]
Figure 112014094157577-pat00002

여기서,
Figure 112014094157577-pat00003
,
Figure 112014094157577-pat00004
이며,
Figure 112014094157577-pat00005
는 표적 혹은 재머와 배열 안테나가 이루는 고 각도(elevation angle)이고,
Figure 112014094157577-pat00006
는 방위각도(azimuth angle)를 나타낸다. 또한, 위첨자
Figure 112014094157577-pat00007
는 전치(transpose) 연산을 의미한다.
Figure 112014094157577-pat00008
는 첫 번째 안테나의 위치를 기준으로 한
Figure 112014094157577-pat00009
번째 안테나의 위치이며
Figure 112014094157577-pat00010
는 송신에 사용하는 캐리어의 파장을 의미한다.
도 2는 일반적인 선형 1차원 배열을 갖는 안테나 배열을 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 안테나(210)의 배열이 선형인 경우 조향 벡터는 다음식과 같이 표현된다.
[수학식 2]
Figure 112014094157577-pat00011

여기서
Figure 112014094157577-pat00012
는 선형 안테나 배열과 표적 혹은 재머가 이루는 각도이고,
Figure 112014094157577-pat00013
는
Figure 112014094157577-pat00014
과
Figure 112014094157577-pat00015
번째 안테나 사이의 간격으로 그레이팅 로브(grating lobe)를 줄이기 위해
Figure 112014094157577-pat00016
이상의 값을 갖는다. 수학식 1과 수학식 2로 표현되는 조향벡터는 다음 수학식 과 같은 관계를 갖는다.
[수학식 3]
Figure 112014094157577-pat00017
[수학식 4]
Figure 112014094157577-pat00018
여기서
Figure 112014094157577-pat00019
는 복소수 값으로
Figure 112014094157577-pat00020
을 만족한다. 본 발명은 위에서 언급한 대로 2-D 또는 1-D 안테나 배열에 적용가능하나 이하에서는 선형 안테나 배열을 실시예로 들어 설명한다.
도 3은 일반적인 바이스태틱(bistatic) 레이더 시스템의 송수신 환경을 도시한 개념도이다. 도 3을 참조하면, 송신부(320)는
Figure 112014094157577-pat00021
개의 제 1 내지 제 N 송신 배열 안테나(320-1 내지 320-N), 수신부(330)는
Figure 112014094157577-pat00022
개의 제 1 내지 제 N 수신 배열 안테나(330-1 내지 330-N)로 구성된다.
표적(310)은
Figure 112014094157577-pat00023
개의 제 1 내지 제 k 포인트 표적(310-1 내지 310-k)이며, 재머(340)는
Figure 112014094157577-pat00024
개(340-1 내지 340-l)를 가정한다. 송신부(320)의 제 1 내지 제 N 송신 배열 안테나들(320-1 내지 320-N)은 여러 개의 파형을 송신하는 MIMO(multiple input multiple output) 시스템으로 구성된다.
수신부(330)에서 수신된 수신 신호는
Figure 112014094157577-pat00025
개의 스냅샷으로 이루어져 있고 다음의 수학식과 같이 표현된다.
[수학식 5]
Figure 112014094157577-pat00026
Figure 112014094157577-pat00027

여기서,
Figure 112014094157577-pat00028
,
Figure 112014094157577-pat00029
는 수신부 조향행렬,
Figure 112014094157577-pat00030
는 레이더 반사 면적(RCS: Rader Cross Section) 응답에 비례하는 크기행렬,
Figure 112014094157577-pat00031
는 송신부 조향행렬이다.
또한, 아래첨자
Figure 112014094157577-pat00032
와
Figure 112014094157577-pat00033
는 각각 표적과 재머의 것을 의미하고, 위첨자
Figure 112014094157577-pat00034
는 허미시안(herimitian) 연산을 의미한다. 송신신호
Figure 112014094157577-pat00035
와 재머
Figure 112014094157577-pat00036
그리고 잡음
Figure 112014094157577-pat00037
는 서로 비상관 관계(uncorrelated)라 가정한다.
조향행렬은 수학식 2의 조향벡터를 열로 갖는 행렬로 표적(310)의 DOA(Direction Of Arrival)가
Figure 112014094157577-pat00038
, 재머 DOA가
Figure 112014094157577-pat00039
, 표적의 DOD(Direction Of Departure)가
Figure 112014094157577-pat00040
일 때 각 조향행렬은 다음 수학식과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 6]
Figure 112014094157577-pat00041

여기서, BT는 표적에 대응되는 수신조향행렬, BJ는 재머에 대응되는 수신조향행렬, AT는 표적에 대응되는 송신조향행렬, a는 송신조향벡터, b는 수신조향벡터를 의미한다.
크기행렬은 대각행렬로 각 성분은 각각의 표적의 RCS와 재머의 세기에 비례하며 다음 수학식과 같이 표현된다.
[수학식 7]
Figure 112014094157577-pat00042

수학식 5의 수신신호에서 획득해야 할 정보는 재머의 DOA
Figure 112014094157577-pat00043
을 제외한 표적의 DOD, DOA 쌍
Figure 112014094157577-pat00044
이다.
또한, 수학식 5의 수신신호에서 송신한 신호성분을 제거하기 위해 정합필터를 거친다. 정합필터의 출력은 다음 수학식으로 나타낼 수 있다.
[수학식 8]
Figure 112014094157577-pat00045
위 수학식 8의 신호에 MUSIC(MUltiple SIgnal Classification) 등의 DOA 추정 알고리즘을 적용하면 표적의 DOA
Figure 112014094157577-pat00046
, 재머의 DOA
Figure 112014094157577-pat00047
가 구별되지 않고 추정된다. 이 때 사용하는 알고리즘은 추정만 가능하다면 본 발명의 설명을 제한하지 않는다. 그 후 다음 수학식의 신호를 생성한다.
[수학식 9]
Figure 112014094157577-pat00048
Figure 112014094157577-pat00049
생성된 수학식 8의 신호의 개수는 추정된 DOA의 개수로 총 (
Figure 112014094157577-pat00050
)개이다. 수학식 3 및 수학식 4를 이용하여
Figure 112014094157577-pat00051
에 대입된 DOA가 표적에 의한 표적 DOA이면 수학식 10, 재머에 의한 재머 DOA이면 수학식 11로 나타낼 수 있다.
[수학식 10]
Figure 112014094157577-pat00052
Figure 112014094157577-pat00053
[수학식 11]
Figure 112014094157577-pat00054
Figure 112014094157577-pat00055
수학식 10 및 수학식 11의 공분산 행렬은 각각 다음 수학식과 같다.
[수학식 12]
Figure 112014094157577-pat00056
Figure 112014094157577-pat00057
Figure 112014094157577-pat00058
Figure 112014094157577-pat00059
[수학식 13]
Figure 112014094157577-pat00060
Figure 112014094157577-pat00061
Figure 112014094157577-pat00062
Figure 112014094157577-pat00063
여기서
Figure 112014094157577-pat00064
은 평균(expectation) 연산을 의미한다.
수학식 12 및 수학식 13을 구성하는 세 개의 항 중 첫 번째 항이 DOD 정보
Figure 112014094157577-pat00065
가 포함된 항이다. 수학식 3 및 4의 관계에 따라
Figure 112014094157577-pat00066
이므로 수학식 12의 첫 번째 항에서 송신 조향행렬
Figure 112014094157577-pat00067
의 열 중 대입한 표적 DOA
Figure 112014094157577-pat00068
에 대응되는
Figure 112014094157577-pat00069
번째 열인
Figure 112014094157577-pat00070
정보가 다른 조향벡터와 비교하여 큰 값을 갖는다.
또한, 두 번째와 세 번째 항의 값들보다 크기 때문에 이 신호에 MUSIC과 같은 추정 알고리즘을 적용하면 대입한 DOA에 대응되는 DOD만 추정된다. 따라서, 자동으로 DOA, DOD 매칭이 이루어져 매칭을 위한 추가 신호처리가 과정이 생략된다.
재머에 의한 재머 DOA을 대입하여 생성한 신호의 공분산행렬인 수학식 13에서는 표적의 DOD 정보가 모두 작은 값을 갖기 때문에 두 번째 항과 세 번째 항의 값들에 가려져 각도 추정 알고리즘을 적용 시 DOD 정보가 추정되지 않는다.
이를 활용하여 수학식 9에 각도 추정 알고리즘을 적용하여 나온 결과를 보고 추정된 각도 정보가 없다면 수학식 9의 신호 생성에 대입한 DOA는 재머에 의한 재머 DOA으로 판단하고 DOD 정보가 추정된다면 수학식 9의 신호 생성에 대입한 DOA는 표적 DOA이며 추정된 각도 정보는 대입한 DOA에 대응되는 표적의 DOD로 판단할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 DOD(Direction Of Departure)-DOA(Direction Of Arrival) 추정 장치의 구성도이다. 도 4를 참조하면, DOD-DOA 추정 장치(400)는 제 1 내지 제 N 배열 안테나(330-1 내지 330-N)로 구성되는 수신부(330), 정합 필터부(410), DOA 추정부(420), 신호 생성 모듈(430), DOD 추정 모듈(440), 및 정보 획득부(450) 등을 포함하여 구성된다.
수신부(330)는 표적(도 3의 310)으로부터 반사되는 수신 신호를 입력하는 기능을 수행한다. 수신부(330)는 제 1 내지 제 N 수신 배열 안테나(330-1 내지 330-N)로 구성된다.
정합 필터부(410)는 수신부(330)에 의해 생성되는 수신 신호로부터 송신한 신호성분을 제거하기 위해 정합 필터링을 수행하며, DOA 추정부(420)는 정합 필터링된 신호에 DOA(Direction Of Arrival) 추정 알고리즘을 적용하여 추정 DOA들을 생성하는 기능을 수행한다.
신호 생성 모듈(430)은 상기 추정 DOA들의 개수만큼 새로운 신호들을 생성한다. 따라서, 표적에 관련한 신호를 생성하는 제 1 그룹의 신호 생성부(431-1 내지 431-k) 및 재머에 관련한 신호를 생성하는 제 2 그룹의 신호 생성부(432-1 내지 432-k)로 구성된다.
DOD 추정 모듈(440)은 상기 새로운 신호들에 각도 추정 알고리즘을 적용하여 상기 추정 DOA들로부터 재머에 의한 재머 DOA를 구별하여 상기 표적의 DOD(Direction Of Departure)를 추정하는 기능을 수행한다. 이를 위해, 표적에 관련한 DOD를 추정하는 제 1 그룹의 DOD 추정부(441-1 내지 441-k) 및 재머에 관련한 DOD를 추정하는 제 2 그룹의 DOD 추정부(442-1 내지 442-k)로 구성된다.
정보 획득부(450)는 상기 재머 DOA를 이용하여 표적의 DOA 및 DOD(Direction Of Departure) 정보를 획득하는 기능을 수행한다.
부연하면, 표적 DOA 정보를 이용하여 생성한 신호를 추정하면 표적 DOA와 매칭되는 DOD가 추정되고 재머 DOA 정보를 이용한 신호를 추정하면 각도 정보가 나타나지 않는다. DOD 정보가 나타나지 않는 DOA를 제외하고 나머지 DOA를 각각의 추정된 DOD과 매칭시키면 재머가 구별된 표적의 DOA, DOD 정보를 획득할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 DOD(Direction Of Departure)-DOA(Direction Of Arrival) 추정 과정을 보여주는 흐름도이다. 부연하면, 도 5는 바이스태틱 레이더 시스템에서 재머가 구별된 표적의 DOA 및 DOD 추정과정을 설명한 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 수신부(도 3의 330)가 표적(310)으로부터 반사되는 수신 신호를 입력한다(단계 S510).
이후, 정합필터링된 수학식 8의 수신신호에 DOA 추정 알고리즘을 적용하여 DOA를 추정한다(단계 S520,S530). 이 때 추정된 DOA는 표적의 DOA
Figure 112015122742547-pat00071
와 재머의 DOA
Figure 112015122742547-pat00072
가 구별되지 않고 함께 추정된 상태이다.
이후, 추정된 DOA의 개수만큼 수학식 9와 같은 새로운 신호들을 생성한다(단계 S540).
새로운 신호들이 생성되면, 생성된 신호들에 MUSIC과 같은 각도 추정 알고리즘을 적용한다(단계 S550).
마지막으로, 알고리즘 적용 후 나타난 결과를 이용하여 재머에 의한 DOA를 구별하고 표적의 DOA와 DOD 정보를 획득한다(단계 S560).
여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 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. 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.
여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은, 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. 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.
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 소거가능한 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.
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 이용가능한 매체일 수도 있다. 제한이 아닌 예로서, 그러한 컴퓨터-판독가능 매체는, RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 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.
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 (disk) 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.
310: 표적
320: 송신부 330: 수신부
410: 정합 필터부
420: DOA(Direction Of Arrival) 추정부
430: 신호 생성 모듈
440: DOD(Direction Of Departure) 추정 모듈
450: 정보 획득부

Claims (9)

  1. 수신부가 표적으로부터 반사되는 수신 신호를 입력하는 수신신호 입력 단계;
    정합 필터부가 입력된 수신 신호로부터 송신한 신호성분을 제거하기 위해 정합 필터링하는 정합 필터링 단계;
    DOA(Direction Of Arrival) 추정부가 정합 필터링된 신호에 DOA 추정 알고리즘을 적용하여 추정 DOA들을 생성하는 추정 DOA 생성 단계;
    신호 생성 모듈이 상기 추정 DOA들의 개수만큼 새로운 신호들을 생성하는 새로운 신호 생성 단계;
    DOD 추정 모듈이 상기 새로운 신호들에 각도 추정 알고리즘을 적용하여 상기 추정 DOA들로부터 재머에 의한 재머 DOA를 구별하여 상기 표적의 DOD(Direction Of Departure)를 추정하는 DOD 추정 단계; 및
    정보 획득부가 상기 재머 DOA를 이용하여 표적의 DOA 및 DOD(Direction Of Departure) 정보를 획득하는 정보 획득 단계;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 재머 구별이 가능한 조향 벡터 연산을 이용하는 표적의 DOD-DOA 추정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정 DOD 단계는,
    상기 각도 추정 알고리즘을 적용하는 단계;
    적용결과, 추정되는 DOD가 없으면 상기 추정 DOA들을 재머에 의한 재머 DOA로 판단하는 단계; 및
    적용 결과, 추정되는 DOD가 있으면 상기 추정 DOA들을 표적에 의한 표적 DOA로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 재머 구별이 가능한 조향 벡터 연산을 이용하는 표적의 DOD-DOA 추정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 정보 획득 단계는,
    상기 추정 DOA들중 상기 DOD 정보가 나타나지 않는 추정 DOA들을 제외하고, 상기 추정 DOA들을 각각의 추정 DOD와 매칭시켜 재머가 구별되는 표적의 DOA 및 DOD 정보를 획득하는 것을 특징을 하는 재머 구별이 가능한 조향 벡터 연산을 이용하는 표적의 DOD-DOA 추정 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 새로운 신호들을 표적에 의한 표적 DOA를 이용하여 추정하면 상기 표적 DOA와 매칭되는 DOD가 추정되고, 상기 새로운 신호들을 재머에 의한 재머 DOA를 이용하여 추정하면 DOD가 나타나지 않는 것을 특징으로 하는 표적의 DOD-DOA 추정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정 DOA는 표적 DOA 및 재머 DOA가 서로 구별되지 않고 함께 추정된 상태인 것을 특징으로 하는 재머 구별이 가능한 조향 벡터 연산을 이용하는 표적의 DOD-DOA 추정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 각도 추정 알고리즘은 MUSIC(MUltiple SIgnal Classification)인 것을 특징으로 하는 재머 구별이 가능한 조향 벡터 연산을 이용하는 표적의 DOD-DOA 추정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신부는 다수의 수신 배열 안테나로 이루어지며, 상기 다수의 수신 배열 안테나는 바이스태틱 레이더 방식으로 배열되는 것을 특징으로 하는 재머 구별이 가능한 조향 벡터 연산을 이용하는 표적의 DOD-DOA 추정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 다수의 수신 배열 안테나의 정보는 조향 벡터 연산을 이용하여 행렬로 표현되는 것을 특징으로 하는 재머 구별이 가능한 조향 벡터 연산을 이용하는 표적의 DOD-DOA 추정 방법.
  9. 표적으로부터 반사되는 수신 신호를 입력하는 수신부;
    수신 신호로부터 송신한 신호성분을 제거하기 위해 정합 필터링하는 정합 필터부;
    정합 필터링된 신호에 DOA(Direction Of Arrival) 추정 알고리즘을 적용하여 추정 DOA들을 생성하는 DOA 추정부;
    상기 추정 DOA들의 개수만큼 새로운 신호들을 생성하는 신호 생성 모듈;
    상기 새로운 신호들에 각도 추정 알고리즘을 적용하여 상기 추정 DOA들로부터 재머에 의한 재머 DOA를 구별하여 상기 표적의 DOD(Direction Of Departure)를 추정하는 DOD 추정 모듈; 및
    상기 재머 DOA를 이용하여 표적의 DOA 및 DOD(Direction Of Departure) 정보를 획득하는 정보 획득부;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 재머 구별이 가능한 조향 벡터 연산을 이용하는 표적의 DOD-DOA 추정 장치.
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