KR101644560B1 - 통신 신호에 대한 tdoa/fdoa 정보 추정 장치 및 방법 - Google Patents

통신 신호에 대한 tdoa/fdoa 정보 추정 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101644560B1
KR101644560B1 KR1020140116097A KR20140116097A KR101644560B1 KR 101644560 B1 KR101644560 B1 KR 101644560B1 KR 1020140116097 A KR1020140116097 A KR 1020140116097A KR 20140116097 A KR20140116097 A KR 20140116097A KR 101644560 B1 KR101644560 B1 KR 101644560B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tdoa
fdoa
equation
information
stage
Prior art date
Application number
KR1020140116097A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160027698A (ko
Inventor
박영미
김동규
김용희
박진오
김형남
Original Assignee
국방과학연구소
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 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020140116097A priority Critical patent/KR101644560B1/ko
Publication of KR20160027698A publication Critical patent/KR20160027698A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101644560B1 publication Critical patent/KR101644560B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/46Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

본 발명은 신호원의 위치 추정 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 두 수신단에서 전송효율을 고려하여 획득한 적은 양의 수신 신호로부터 TDOA(time difference of arrival) 및/또는 FDOA(frequency difference of arrival) 추정을 추정하는 장치 및 방법에 대한 것이다.

Description

통신 신호에 대한 TDOA/FDOA 정보 추정 장치 및 방법{2-STEP FDOA/FDOA estimation Method and Apparatus}
본 발명은 신호원의 위치 추정 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 두 수신단에서 전송효율을 고려하여 획득한 적은 양의 수신 신호로부터 TDOA(time difference of arrival) 및/또는 FDOA(frequency difference of arrival) 추정을 추정하는 장치 및 방법에 대한 것이다.
일반적으로 알려지지 않은 신호원의 위치를 추정하기 위해 사용되는 TDOA(time difference of arrival) 및 FDOA(frequency difference of arrival)의 정보 추정은 일반적으로 수집 시간 T초 동안 제 1 수신단(미도시)에서 수집한 신호 r 1(t)과 제 2 수신단(미도시)에서 수집한 신호 r 2 (t)를 이용하여 다음 수학식이 최대가 될 때의 τ(시간 인덱스) υ(주파수 인덱스)의 값을 연산하는 방법을 이용한다.
Figure 112014083820998-pat00001
여기서, ( )*는 복소 공액(complex conjugate)을 나타낸다. 도 1은 일반적인 TDOA 및 FDOA의 정보 추정으로서 수학식 1을 수행한 결과 값의 한 예를 시간축 단면으로 도시한 그래프이다. 이를 연산하는 방법은 BF(brute force) 방법 및 Stein's algorithm 등의 다양한 알고리즘들이 개발되었다.
BF 방법은 위 수학식을 샘플링된 이산 신호에 의한 다음 수학식으로 표현하였을 때, 시간 인덱스 m과 주파수 인덱스 p로 이루어진 모든 격자 값에 대해 수학식 2를 연산하여 전수 조사를 실시한 것이다.
Figure 112014083820998-pat00002
여기서, n은 샘플링된 신호의 시간 인덱스, Q는 설정한 p의 개수를 나타낸다.
BF 방법은 격자의 간격을 줄임으로써 성능이 향상되는 반면에 연산량이 크게 늘어나는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 스타인 알고리즘(Stein's algorithm)이 개발되었다.
스타인 알고리즘은 수학식 2의 N을 한 블록 당 L개의 샘플을 가지는 K개의 블록으로 나누고 QK를 대입한 다음 수학식을 유도하여 구현한다.
Figure 112016004703432-pat00030
여기서 b m [kL+i]는 다음 수학식과 같다.
Figure 112016004703432-pat00031
여기서, m 시간 인덱스, p 주파수 인덱스, r 1(n)은 제 1 수신단에서 수집한 신호, r2 (n)는 제 2 수신단에서 수집한 신호, K는 블록 개수, L은 한 블록당 샘플 개수, ( )*는 복소 공액(complex conjugate)을 나타낸다.
따라서, 수학식 4로 이루어진 샘플 열을 K개의 블록으로 나누고, 각각의 블록안의 L개의 샘플들을 더해서 출력된 K개의 샘플을 입력으로 FFT(fast fourier transform)를 수행하여 구현된다.
여기서, L은 추렴인수(decimation factor)와 동일한 효과를 발생하므로 수학식 2에 비해서 주파수 영역 연산을 효율적으로 수행할 수 있다.
그러나, 전자전(electronic warfare) 시스템 상황에서 고려하는 TDOA의 범위 및/또는 FDOA의 범위가 넓은 경우, BF 방법과 마찬가지로 스타인 알고리즘은 구현가능한 정도의 효율적인 연산량을 제공하지 못하는 기술적인 문제점이 여전히 존재한다.
1. 미국등록특허번호 제6,876,859B2호 2. 한국등록특허번호 제10-1280513호
1. 한진우외, "TDOA/FDOA 복합 위치추정 시스템에서 FDOA 측정 정확도에 따른 추정 성능 기여도 분석"전자공학회논문지(Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea) 51(5) 88-96, 2014년.
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 전자전(electronic warfare) 시스템 상황에서 고려하는 TDOA의 범위 및/또는 FDOA의 범위가 넓은 경우, 구현가능한 정도의 효율적인 연산량을 수행하는 통신 신호에 대한 2단계 TDOA/FDOA 정보 추정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 전자전(electronic warfare) 시스템 상황에서 고려하는 TDOA의 범위 및/또는 FDOA의 범위가 넓은 경우, 구현가능한 정도의 효율적인 연산량을 수행하는 통신 신호에 대한 2단계 TDOA/FDOA 정보 추정 방법을 제공한다.
상기 정보 추정 방법은,
(a) 안테나를 이용하여 통신 신호인 다수의 수신 신호를 수신하는 과정;
(b) 상기 다수의 수신 신호의 특성을 이용하여 TDOA(time difference of arrival) 및 FDOA(frequency difference of arrival) 정보의 추정 초기값을 설정하는 과정;
(c) 상기 추정 초기값 및 상기 다수의 수신 신호를 이용하여 1단계 TDOA 및 FDOA 정보 추정값을 출력하는 과정;
(d) 상기 다수의 수신 신호에 보간법을 수행하는 과정; 및
(e) 보간법을 수행한 다수의 수신 신호 및 상기 1단계 TDOA 및 FDOA 추정값을 이용하여 2단계 TDOA 및 FDOA 정보 추정값을 출력하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 (b) 과정은, TDOA 또는 FDOA 정보의 추정 초기값을 다수 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
삭제
삭제
또한, 상기 (e) 과정은, 상기 1단계 TDOA 및 FDOA 정보 추정값을 기준으로 1단계에서 사용한 격자 간격만큼의 내부를 보간법이 수행된 상기 다수의 수신 신호에 다음 수학식을 적용하여 2단계 TDOA 및 FDOA 정보 추정값을 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
다른 한편으로 본 발명의 다른 일실시예는, 다수의 안테나를 이용하여 통신 신호인 다수의 수신 신호를 수신하고, 상기 다수의 수신 신호의 특성을 이용하여 TDOA 및 FDOA 정보의 추정 초기값을 설정하고, 상기 추정 초기값 및 상기 다수의 수신 신호를 이용하여 1단계 TDOA 및 FDOA 정보 추정값을 출력하는 제 1 TDOA/FDOA 추정부; 상기 다수의 수신 신호에 보간법을 수행하는 보간법 수행부; 및 보간법을 수행한 다수의 수신 신호 및 상기 1단계 TDOA 및 FDOA 추정값을 이용하여 2단계 TDOA 및 FDOA 정보 추정값을 출력하는 제 2 TDOA/FDOA 추정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호에 대한 2단계 TDOA/FDOA 정보 추정 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 전송효율을 고려한 적은 데이터로부터 정밀한 추정값을 획득할 수 있으며, 통신대역 신호에 대하여 불필요한 연산량을 획기적으로 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 일반적인 TDOA 및 FDOA의 정보 추정을 수행한 결과 값의 한 예를 시간축 단면으로 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 1 단계 TDOA 및 FDOA 추정 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 2 단계 추정 방법의 개념도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 TDOA/FDOA 정보 추정 장치의 구성도이다.
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 통신 신호에 대한 2단계 TDOA/FDOA 정보 추정 장치 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 2를 설명하기에 앞서, 본 발명의 일실시예는 두 수신단에서 전송효율을 고려하여 획득한 적은 양의 수신 신호로부터 TDOA(time difference of arrival) 및/또는 FDOA(frequency difference of arrival) 정보를 추정하는 데 있다. 이의 구현을 위해 2단계 방법을 적용하고, 수신 신호가 지속파 형태인 통신 신호인 경우에 기존 BF 방법 및 Stein's 알고리즘의 비효율적인 연산을 줄임으로써, 전체적인 알고리즘의 연산량을 획기적으로 줄이는 방법이다.
또한, 본 발명에서 고려하는 전자전 환경의 통신 신호의 경우, 수신단과 알려지지 않은 신호원의 상대속도가 1mach인 환경을 고려하면 FDOA(frequency difference of arrival)는 수 Hz에서 수 kHz까지 발생이 가능하다.
한편, 정밀한 TDOA 정보(10ns 이하)를 추정하기 위해서는 100MHz 이상의 샘플링 주파수가 필요하므로 FDOA 정보를 추정할 시, 발생 가능한 FDOA에 비해 비효율적으로 넓은 주파수 영역의 연산을 필요로 하게 되며, 이는 일반적인 방법인 스타인 알고리즘을 이용하여 효율적으로 연산이 가능하다. 하지만 여전히 각각의 고정된 주파수에 대한 수학식 3의 시간영역 부분을 전수 조사를 통해 계산해야 하므로 비효율적으로 많은 연산을 수행해야 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 1번째 단계 TDOA 및 FDOA 추정 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 1번째 단계 과정에서 수학식 3으로 수행되는 TDOA 전체 후보군에 대한 상호상관값의 연산을 수행하지 않고, 통신 신호의 특성을 이용하여 최소한으로 필요한 TDOA 정보의 추정 초기값을 설정한다(과정 S210). 수신단의 이격 거리가 R인 경우, 고려하는 최대 TDOA는 수학식 5에 의하여 결정된다.
Figure 112014083820998-pat00012
여기서, c는 신호의 전파속도(빛의 속도)를 나타낸다. 여기서 기준점을 고려하면 TDOA는 약 -TDOAMAX ~ +TDOAMAX의 범위를 가지게 된다. 도 1은 수학식 1의 시간영역 단면을 그린 것으로, 이차 곡선 형태 로브의 폭은 고려하는 통신 신호의 대역폭에 따라 결정된다. 따라서 TDOA 초기값의 간격을 로브의 폭보다 작게 설정하고 정해진 TDOA 다중 초기 추정값(md)을 수학식 3에 대입하여 산출되는 수학식 6이 최대가 될 때의 p를 FDOA 정보 추정값(
Figure 112016004703432-pat00032
)으로 한다(과정 S220).
Figure 112016004703432-pat00033
여기서, d는 설정된 추정 초기값의 인덱스이며,
Figure 112016004703432-pat00034
, D는 설정된 추정 초기값의 개수이다. 그 다음 과정으로, 추정된 FDOA 정보를 이용하여 수학식 7과 같이 시간축 연산을 수행하여 계산 결과가 최대가 될 때의 m을 TDOA 다중 초기 추정값(
Figure 112016004703432-pat00035
)으로 한다(과정 S230).
Figure 112016004703432-pat00036

여기서,
Figure 112016004703432-pat00037
는 FDOA 정보 추정값이고,
Figure 112016004703432-pat00038
, K는 블록 개수, L은 한 블록당 샘플 개수를 나타낸다.
또한, 수학식 7에서 최대가 되는 m값인
Figure 112016004703432-pat00039
을 수학식 4에 대입한 수학식 8과 같이 계산 결과가 최대가 될 때의 p를 FDOA 정보 추정값(
Figure 112016004703432-pat00040
)으로 한다.
Figure 112016004703432-pat00041

여기서,
Figure 112016004703432-pat00042
은 TDOA 정보 추정값, p는 주파수 인덱스,
Figure 112016004703432-pat00043
, K는 블록 개수, L은 한 블록당 샘플 개수를 나타낸다.
이후, FDOA 정보 추정값(
Figure 112016004703432-pat00044
)과 FDOA 정보 추정값(
Figure 112016004703432-pat00045
)의 차이값을 계산하고, 차이값이 허용 임계치 이하가 될 때까지 반복 수행하고, 1번째 단계 TDOA/FDOA 정보 추정값을 결정한다(과정 S240,S250).
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 2번째 단계 추정 방법의 개념도를 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 각 수신단에서 획득한 신호를 중앙처리기로 전송할 때, 전송효율 문제로 인하여 100MHz 이상의 샘플링 주파수로 획득된 신호를 전송하면 상당량의 시간이 소요된다.
따라서 전송효율을 고려하여 낮은 샘플링 주파수로 획득된 신호를 중앙처리기로 전송하게 된다. 이로 인해 정밀한 위치 추정을 위해서는 상기한 TDOA 및 FDOA 정보 추정 방법을 수행한 후 추가적인 정밀 TDOA 및 FDOA 정보 추정 방법이 요구된다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에서는 낮은 샘플링 주파수로 획득된 신호를 업샘플링(upsampling) 및 보간법(interpolation)을 적용하여 100MHz 이상의 높은 주파수로 샘플링된 신호를 복원하고 이를 수학식 2에 적용하여 최종 정밀 TDOA 및 FDOA 정보를 추정한다. 이 때, 1번째 단계에서 추정된 1번째 단계 TDOA 및 FDOA 정보 추정값(330)을 기준으로 1번째 단계 격자 구조(310)내에 있는 2번째 단계 격자 구조(320)의 격자 간격 내부만큼만 연산을 수행하며, 격자 간격 내부에 설정된 격자수는 수학식 9에 의해 결정된다.
Figure 112016004703432-pat00046
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 2번째 단계 TDOA/FDOA 정보 추정 장치의 구성도이다. 도 4를 참조하면, 2단계 TDOA/FDOA 정보 추정 장치는 다수의 안테나(미도시)를 이용하여 통신 신호인 다수의 수신 신호를 수신하고, 상기 다수의 수신 신호의 특성을 이용하여 TDOA 및 FDOA 정보의 추정 초기값을 설정하고, 상기 추정 초기값 및 상기 다수의 수신 신호를 이용하여 1번째 단계 TDOA 및 FDOA 정보 추정값을 출력하는 제 1 TDOA/FDOA 추정부(410), 상기 다수의 수신 신호에 보간법을 수행하는 보간법 수행부(420), 보간법을 수행한 다수의 수신 신호 및 상기 1번째 단계 TDOA 및 FDOA 추정값을 이용하여 2번째 단계 TDOA 및 FDOA 정보 추정값을 출력하는 제 2 TDOA/FDOA 추정부(430) 등을 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 2단계중 1번째 단계 추정 수행에 있어서, 기존의 방법으로 BF 방법을 이용할 경우에 수학식 10과 같은 연산량이 요구되고, 스타인 알고리즘을 수행할 경우는 수학식 11과 같은 많은 연산량을 필요로 한다.
Figure 112014083820998-pat00016
Figure 112014083820998-pat00017
그러나, 본 발명을 이용할 경우 수학식 12와 같은 개수의 곱셈연산이 요구되며 이와 같은 연산량의 감소는 TDOA/FDOA 추정 알고리즘의 실행시간을 감소시키는 효과를 제공한다.
Figure 112014083820998-pat00018
여기서 j는 1단계 과정에서 임계치를 허용할 때까지의 반복 횟수이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 TDOA/FDOA 정보 추정 장치의 구성도이다.
410: 제 1 TDOA/FDOA(time difference of arrival/frequency difference of arrival) 추정부
420: 보간법 수행부
430: 제 1 TDOA/FDOA 추정부

Claims (8)

  1. (a) 안테나를 이용하여 통신 신호인 다수의 수신 신호를 수신하는 과정;
    (b) 상기 다수의 수신 신호의 특성을 이용하여 TDOA(time difference of arrival) 및 FDOA(frequency difference of arrival) 정보의 추정 초기값을 설정하는 과정;
    (c) 상기 추정 초기값 및 상기 다수의 수신 신호를 이용하여 1번째 단계 격자 구조내에 있는 1번째 단계 TDOA 및 FDOA 정보 추정값을 출력하는 과정;
    (d) 상기 다수의 수신 신호에 보간법을 수행하는 과정; 및
    (e) 보간법을 수행한 다수의 수신 신호 및 상기 1번째 단계 TDOA 및 FDOA 추정값을 기준으로 상기 1번째 단계 격자 구조내에 있는 2번째 단계 격자 구조의 격자 간격 내부만큼만 연산을 수행하여 2번째 단계 TDOA 및 FDOA 정보 추정값을 출력하는 과정;을 포함하며,
    상기 (b) 과정은, TDOA 또는 FDOA 정보의 추정 초기값을 다수 설정하는 과정;을 포함하며, 상기 TDOA 초기 추정값의 간격은 이차 곡선 형태 로브의 폭보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 통신 신호에 대한 TDOA/FDOA 정보 추정 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 (c) 과정은,
    (c-1) 이차 곡선 형태 로브의 폭보다 작게 설정된 다수의 TDOA 다중 초기값 md를 수학식①의 m에 대입한 수학식②가 최대가 되는 p를 계산하는 과정;
    (c-2) 수학식②가 최대가 되는 p 값인
    Figure 112016004703432-pat00047
    를 수학식①에 대입한 수학식③이 최대가 되는 m을 계산하는 과정;
    (c-3) 상기 (c-2) 과정에서 계산된 수학식③이 최대가 되는 m값인
    Figure 112016004703432-pat00048
    을 수학식 ①에 대입한 수학식④가 최대가 되는 p값인
    Figure 112016004703432-pat00049
    을 계산하는 과정;
    (c-4) 상기 (c-3) 과정에서 계산된
    Figure 112016004703432-pat00050
    와 상기 (c-2)에서 계산된
    Figure 112016004703432-pat00051
    의 차이값을 계산하는 과정; 및
    (c-5) 상기 차이값이 허용 임계치보다 큰 경우 상기
    Figure 112016004703432-pat00052
    를 대입하여 상기 (c-2) 과정 내지 (c-4) 과정을 반복 수행하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호에 대한 TDOA/FDOA 정보 추정 방법.
    수학식 ①:
    Figure 112016004703432-pat00053
    (여기서,
    Figure 112016004703432-pat00054
    , m 시간 인덱스, p 주파수 인덱스, r 1(n)은 제 1 수신단에서 수집한 신호, r2 (n)는 제 2 수신단에서 수집한 신호, K는 블록 개수, L은 한 블록당 샘플 개수, ( )*는 복소 공액(complex conjugate)을 나타낸다)
    수학식 ②:
    Figure 112016004703432-pat00055
    (여기서, md는 TDOA 다중 초기 추정값이고,
    Figure 112016004703432-pat00056
    , p는 주파수 인덱스, k는 블록, L은 한 블록 샘플 개수, d는 설정된 추정 초기값의 인덱스, D는 설정된 추정 초기값의 개수를 나타낸다)
    수학식 ③:
    Figure 112016004703432-pat00057
    (여기서, m 시간 인덱스,
    Figure 112016004703432-pat00058
    는 FDOA 정보 추정값,
    Figure 112016004703432-pat00059
    , K는 블록 개수, L은 한 블록당 샘플 개수를 나타낸다)
    수학식 ④:
    Figure 112016004703432-pat00060
    (여기서,
    Figure 112016004703432-pat00061
    은 TDOA 정보 추정값, p는 주파수 인덱스,
    Figure 112016004703432-pat00062
    , K는 블록 개수, L은 한 블록당 샘플 개수를 나타낸다)
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 (e) 과정은,
    상기 1번째 단계 TDOA 및 FDOA 정보 추정값을 기준으로 보간법이 수행된 상기 다수의 수신 신호에 수학식⑤를 적용하여 2번째 단계 TDOA 및 FDOA 정보 추정값을 출력하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호에 대한 TDOA/FDOA 정보 추정 방법.
    수학식⑤:
    Figure 112016004703432-pat00063
    (여기서, n은 샘플링된 신호의 시간 인덱스, Q는 설정한 p의 개수, r 1(n)은 제 1 수신단에서 수집한 신호, r2 (n)는 제 2 수신단에서 수집한 신호, ( )*는 복소 공액(complex conjugate), m은 시간 인덱스, p는 주파수 인덱스를 나타낸다)
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 다수의 안테나를 이용하여 통신 신호인 다수의 수신 신호를 수신하고, 상기 다수의 수신 신호의 특성을 이용하여 TDOA 및 FDOA 정보의 추정 초기값을 설정하고, 상기 추정 초기값 및 상기 다수의 수신 신호를 이용하여 1번째 단계 격자 구조내에 있는 1번째 단계 TDOA 및 FDOA 정보 추정값을 출력하는 제 1 TDOA/FDOA 추정부;
    상기 다수의 수신 신호에 보간법을 수행하는 보간법 수행부; 및
    보간법을 수행한 다수의 수신 신호 및 상기 1번째 단계 TDOA 및 FDOA 추정값을 기준으로 상기 1번째 단계 격자 구조내에 있는 2번째 단계 격자 구조의 격자 간격 내부만큼만 연산을 수행하여 2번째 단계 TDOA 및 FDOA 정보 추정값을 출력하는 제 2 TDOA/FDOA 추정부;을 포함하며,
    상기 제 1 TDOA/FDOA 추정부는, TDOA 또는 FDOA 정보의 추정 초기값을 다수 설정하고, 상기 TDOA 초기 추정값의 간격은 이차 곡선 형태 로브의 폭보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 통신 신호에 대한 TDOA/FDOA 정보 추정 장치.
KR1020140116097A 2014-09-02 2014-09-02 통신 신호에 대한 tdoa/fdoa 정보 추정 장치 및 방법 KR101644560B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140116097A KR101644560B1 (ko) 2014-09-02 2014-09-02 통신 신호에 대한 tdoa/fdoa 정보 추정 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140116097A KR101644560B1 (ko) 2014-09-02 2014-09-02 통신 신호에 대한 tdoa/fdoa 정보 추정 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160027698A KR20160027698A (ko) 2016-03-10
KR101644560B1 true KR101644560B1 (ko) 2016-08-01

Family

ID=55539019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140116097A KR101644560B1 (ko) 2014-09-02 2014-09-02 통신 신호에 대한 tdoa/fdoa 정보 추정 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101644560B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180107964A (ko) * 2017-03-23 2018-10-04 국방과학연구소 Tdoa/fdoa 조합을 이용한 위치탐지방법 및 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102000963B1 (ko) * 2017-10-20 2019-07-17 국방과학연구소 향상된 caf 기법을 이용한 tdoa 및 fdoa의 추정 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009162771A (ja) 2001-07-18 2009-07-23 Trueposition Inc 無線ロケーション・システムにおいてtdoaおよびfdoaを推定するための方法の改良
JP2010060303A (ja) 2008-09-01 2010-03-18 Mitsubishi Electric Corp 測位装置
KR101280513B1 (ko) 2012-11-16 2013-07-01 국방과학연구소 TDOA/FDOA를 이용한 Gauss-Newton기법기반 신호원 위치추정방법 및 이를 이용한 신호원 위치추정장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009162771A (ja) 2001-07-18 2009-07-23 Trueposition Inc 無線ロケーション・システムにおいてtdoaおよびfdoaを推定するための方法の改良
JP2010060303A (ja) 2008-09-01 2010-03-18 Mitsubishi Electric Corp 測位装置
KR101280513B1 (ko) 2012-11-16 2013-07-01 국방과학연구소 TDOA/FDOA를 이용한 Gauss-Newton기법기반 신호원 위치추정방법 및 이를 이용한 신호원 위치추정장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
김동규. VHF 대역 통신 신호에서 TDOA/FDOA 정보 추출을 위한 순차 추정 알고리즘. 전자공학회 논문지. 2014.7월. 제51권, 제7호, p60-p68..

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180107964A (ko) * 2017-03-23 2018-10-04 국방과학연구소 Tdoa/fdoa 조합을 이용한 위치탐지방법 및 장치
KR101978769B1 (ko) 2017-03-23 2019-05-15 국방과학연구소 Tdoa/fdoa 조합을 이용한 위치탐지방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160027698A (ko) 2016-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103630878B (zh) 一种基于迭代自适应方法的频带融合方法及装置
JP2016225981A (ja) マルチパスの時間遅延の推定装置、推定方法及び受信機
CN109031261B (zh) 一种时差估计方法及装置
KR101644560B1 (ko) 통신 신호에 대한 tdoa/fdoa 정보 추정 장치 및 방법
KR20160024034A (ko) 이동 노드의 위치 추정 방법 및 그 장치
CN110191079B (zh) 非相干联合捕获方法及装置
CN106534028B (zh) 基于压缩感知的ofdm信道跟踪方法
CN113359095B (zh) 一种相干被动mimo雷达克拉美罗界的计算方法
CN113938358B (zh) 时延确定方法和终端
CN105873135B (zh) 多路径信道的参数确定方法、装置以及通信系统
JP2007327939A (ja) 超広帯域信号の一又はそれ以上のパラメータを推定する方法と超広帯域信号を受信する受信機システム
KR101831198B1 (ko) 통신 신호에 대한 감소된 연산량을 가지는 2-단계 tdoa/fdoa 정보 추정 방법
EP3712626B1 (en) High-rate dft-based data manipulator and data manipulation method for high performance and robust signal processing
US11742950B2 (en) Wavelength dispersion amount calculation apparatus and wavelength dispersion amount calculation method
US9729361B2 (en) Fractional delay estimation for digital vector processing using vector transforms
KR101991844B1 (ko) 지연 시간 추정 장치 및 방법
US10680666B2 (en) Timing estimation device and timing estimation method
KR101784607B1 (ko) 다중 레이더 시스템에서의 간섭 신호 제거 장치 및 방법
RU2544178C1 (ru) Устройство для приема дискретных сигналов, прошедших многолучевой канал связи
JP2007300586A5 (ko)
Önen et al. A Time Difference of Arrival Estimation with Integration of Generalized Cross Correlation Samples for Continuous Wave Signals on Passive Positioning Systems
CN104579560B (zh) 一种snr计算方法和装置
US8559483B1 (en) Signal quality monitor
RU2565014C2 (ru) Способ декодирования сигналов связи
Yang et al. Super resolution channel estimation by using spread spectrum signal and atomic norm minimization

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190702

Year of fee payment: 4