KR101677987B1 - 부가수신채널을 사용한 방향탐지 채널보정 장치 및 그 보정 방법 - Google Patents

부가수신채널을 사용한 방향탐지 채널보정 장치 및 그 보정 방법 Download PDF

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KR101677987B1
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이종환
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국방과학연구소
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Abstract

본 발명에 따른 부가수신채널을 사용한 방향탐지 채널보정 장치는 복수의 안테나 소자를 포함하는 안테나부; 상기 복수의 안테나 소자와 연결되는 복수의 RF스위치들 및 상기 RF스위치들을 통해 출력되는 신호를 수신하는 복수의 수신채널들을 포함하는 수신부; 및 상기 복수의 수신 채널들에 대한 위상 오차를 제거하는 DF(Direction Finding)프로세서를 포함하고, 상기 DF 프로세서는, 상기 복수의 수신채널들을 복수의 안테나 소자들과 연결하지 않고, 상기 복수의 수신채널들 간 제1위상차들을 연산하고, 상기 복수의 수신채널들을 복수의 안테나 소자들과 연결하고, 상기 복수의 수신채널들 간 제2위상차들을 연산하고, 상기 제1 및 제2위상차들에 기반하여, 상기 복수의 안테나 소자들로부터 상기 복수의 수신채널들까지의 수신 신호의 위상 오차를 제거할 수 있다.

Description

부가수신채널을 사용한 방향탐지 채널보정 장치 및 그 보정 방법{AN APPARATUS FOR PERFORMING A CHANNEL COMPENSATION USING AN ADDITIONAL RECEIVING CHANNEL AND METHOD THEROF}
본 발명은 부가수신채널을 사용한 방향탐지 채널보정 장치 및 채널보정 방법에 관한 것이다.
위상을 비교하는 방향 탐지 시스템은 안테나 배열을 구성하여 안테나 간 측정된 위상차를 사용하여 수신신호의 방위각을 결정한다. 방향 탐지 시스템의 수신채널은 안테나와 안테나를 보호하는 레이돔으로 구성되는 안테나부, 수신된 신호의 증폭, 여파, 주파수 변환 등을 수행하기 위해 구성되는 수신부 및 위상을 검출하고 신호의 도래각 (DOA, Direction of Arrrival)을 추정하는 DF (Direction Finding) 프로세스로 구성된다. 방향 탐지 시스템의 운용으로 인한 온도변화로 인해 수신부 내의 소자 또한 위상의 영향을 받는다. 이러한 영향은 무선신호원의 DOA 추정에도 영향을 미친다. 따라서, 이 영향을 제거 하기 위해 채널보정이 수행될 수 있다.
하지만, 이러한 경우 수신 채널 간의 위상 오차를 보정하기 위해서는 무선 신호를 수신하는 과정을 중지하여야 하는 문제점이 있다.
즉, 무선 신호를 수신하는 과정을 중지하고 방향 탐지를 위하여 수신 채널의 오차를 측정하여야 한다는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 수신 채널들 간의 오차를 효과적으로 측정하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 수신 채널들의 오차를 반영하여 원하는 방향으로 탐지를 위한 위상 값을 제공하는 것에 또 다른 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부가수신채널을 사용한 방향탐지 채널보정 장치는 복수의 안테나 소자를 포함하는 안테나부; 상기 복수의 안테나 소자와 연결되는 복수의 RF스위치들 및 상기 RF스위치들을 통해 출력되는 신호를 수신하는 복수의 수신채널들을 포함하는 수신부; 및 상기 복수의 수신 채널들에 대한 위상 오차를 제거하는 DF(Direction Finding)프로세서를 포함하고, 상기 DF 프로세서는, 상기 복수의 수신채널들을 복수의 안테나 소자들과 연결하지 않고, 상기 복수의 수신채널들 간 제1위상차들을 연산하고, 상기 복수의 수신채널들을 복수의 안테나 소자들과 연결하고, 상기 복수의 수신채널들 간 제2위상차들을 연산하고, 상기 제1 및 제2위상차들에 기반하여, 상기 복수의 안테나 소자들로부터 상기 복수의 수신채널들까지의 수신 신호의 위상 오차를 제거할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 수신채널들의 수신채널 오차들을 연산하기 위해 상기 복수의 수신채널들로 신호를 인가하는 오실레이터를 포함하는 신호발생부를 더 포함하고, 상기 오실레이터는 상기 DF프로세서로부터의 제어에 의해 상기 신호를 발생시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나부, 상기 수신부 및 상기 신호발생부는 각각 제1 내지 제3RF스위치부를 포함하고, 상기 제1RF스위치부는 상기 복수의 수신채널들 중 서로 다른 수신채널들로 연결하도록 구성되고, 상기 제2RF스위치부는 상기 복수의 수신채널들을 상기 안테나 소자에 연결하거나 또는 상기 제3RF스위치부와 연결하도록 구성되고, 상기 제3RF스위치부는 상기 오실레이터를 상기 복수의 수신채널들 중 어느 하나와 연결하도록 구성될 수 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부가수신채널을 사용한 방향탐지 채널보정 방법은, 상기 복수의 수신채널들을 복수의 안테나 소자들과 연결하지 않고, 상기 복수의 수신채널들 간 제2위상차들을 연산하는 제1위상차 연산 과정; 복수의 수신채널들을 복수의 안테나 소자들과 연결하고, 상기 복수의 수신채널들 간 제1위상차들을 연산하는 제2위상차 연산 과정; 및 상기 제1 및 제2위상차들에 기반하여, 상기 복수의 안테나 소자들로부터 상기 복수의 수신채널들까지의 수신 신호의 위상 오차를 제거하는 위상 오차 제거 과정을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1위상차 연산 과정은, 상기 복수의 수신채널들로 신호를 인가하는 오실레이터와 상기 복수의 수신채널들 중 어느 하나가 온 되도록 순차적으로 상기 복수의 수신채널들 각각을 스위칭시키는 제1스위칭 과정; 상기 복수의 수신채널들 각각의 위상차를 연산하는 제1위상차 연산 과정; 및 상기 안테나 소자들의 간격 및 상기 제1위상차에 기반하여, 상기 안테나 소자들에 인가될 위상값을 저장하는 위상값 저장 과정을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2위상차 연산 과정은, 상기 제1RF스위치부 및 상기 제2RF스위치부가 연결되도록 스위칭하는 제2스위칭 과정; 및 상기 안테나 소자들에서 출력되는 신호가 상기 복수의 수신채널들에 입력되도록 제어하고, 상기 복수의 수신채널들 간 위상차를 연산하는 제2위상차 연산 과정을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1위상차 연산 과정 및 상기 제2위상차 연산 과정은, 상기 안테나 소자들 중 적어도 하나를 상기 수신채널들 중 적어도 하나와 연결하고, 상기 안테나 소자들 중 다른 하나를 상기 수신채널들 중 다른 하나와 연결하여 수행되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 위상 오차 제거 과정은, 상기 수신채널들에 대해 저장된 위상 차에 기반하여, 상기 수신 신호의 위상 오차를 제거할 수 있다.
본 발명에 따르면, 무선 신호를 수신함과 동시에 방향 탐지를 위하여 수신 채널들의 오차를 측정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 수신 채널들의 오차를 반영하여 원하는 방향으로 탐지를 위한 위상 값을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 부가수신채널을 사용한 방향탐지 채널보정 장치의 상세한 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 방향 탐지 방법의 흐름도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 제1위상차 연산 과정 및 제2위상차 연산 과정과 관련한 상세한 흐름도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 위상 오차가 제거된 안테나 소자들과 수신 채널들의 조합을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향탐지 채널보정 장치를 도시한다.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
본 발명은 부가수신채널을 사용한 방향탐지 채널보정 장치 및 채널보정 방법을 제안한다.
이하, 본 발명에 따른 부가수신채널을 사용한 방향탐지 채널보정 장치 및 채널보정 방법을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 부가수신채널을 사용한 방향탐지 채널보정 장치의 상세한 구성을 도시하는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 방향탐지 채널보정 장치(100)는 안테나부(110), 수신부(120), DF(Direction Finding) 프로세서(130)를 포함한다.
또한, 상기 방향탐지 채널보정 장치(100)는 신호 발생부(140) 및 제 1 내지 제3 RF스위치부(150 내지 170)을 더 포함할 수 있다.
상기 안테나부(110)는 복수의 안테나 소자들을 포함한다.
상기 수신부(120)는 상기 복수의 안테나 소자와 연결되는 복수의 RF스위치들 및 상기 RF스위치들을 통해 출력되는 신호를 수신한다. 여기서, 복수의 RF스위치들은 상기 제1 및 제2 RF스위치부(150 및 160)에 해당한다.
상기 DF프로세서(130)는 상기 복수의 수신 채널들에 대한 위상 오차를 제거한다. 즉, 상기 DF프로세서(130)는 상기 복수의 수신채널들을 복수의 안테나 소자들과 연결하지 않고, 상기 복수의 수신채널들 간 제1위상차들을 연산하고, 상기 복수의 수신채널들을 복수의 안테나 소자들과 연결하고, 상기 복수의 수신채널들 간 제2위상차들을 연산한다. 또한, 상기 DF프로세서(130)는 상기 제1 및 제2위상차들에 기반하여, 상기 복수의 안테나 소자들로부터 상기 복수의 수신채널들까지의 수신 신호의 위상 오차를 연산하고, 상기 위상 오차를 제거하도록 제어할 수 있다.
상기 신호 발생부(140)는 상기 복수의 수신채널들의 수신채널 오차들을 연산하기 위해 상기 복수의 수신채널들로 신호를 인가하는 오실레이터를 포함한다.
상기 오실레이터는 상기 DF프로세서(130)로부터의 제어에 의해 상기 신호를 발생시킨다.
한편, 본 발명에 따르면, 상기 안테나부(110), 상기 수신부(120) 및 상기 신호발생부(140)는 상기 제1 내지 제3RF스위치부(150 내지 170)를 포함할 수 있다.
상기 제1RF스위치부(150)는 상기 안테나부(110)를 상기 복수의 수신채널들 중 서로 다른 수신채널들로 연결하도록 구성된다.
상기 제2RF스위치부(160)는 상기 복수의 수신채널들을 상기 안테나 소자에 연결하거나 또는 상기 제3RF스위치부(170)와 연결하도록 구성된다.
상기 제3RF스위치부(170)는 상기 신호 발생부(140)를 상기 복수의 수신채널들 중 어느 하나와 연결하도록 구성된다.
여기서, 상기 DF프로세서(130)는 상기 제1 내지 제3 RF스위치부(150 내지 170)으로 각각의 스위치들에 대한 스위칭 제어 신호를 송신할 수 있다.
한편, 도 2는 본 발명에 따른 방향 탐지 방법의 흐름도를 도시한다.
상기 방향 탐지 방법은 제1위상차 연산 과정(S200), 제2위상차 연산 과정(S300) 및 위상 오차 제거 과정(S400)을 포함한다. 상기 방향 탐지 방법은 도 1에 제시된 DF 프로세서(130)에 의해 수행될 수 있다.
상기 제1위상차 연산 과정(S200)은 복수의 수신채널들을 복수의 안테나 소자들과 연결하고, 상기 복수의 수신채널들 간 제1위상차들을 연산한다.
상기 제2위상차 연산 과정(S300)은 상기 복수의 수신채널들을 복수의 안테나 소자들과 연결하지 않고, 상기 복수의 수신채널들 간 제2위상차들을 연산한다.
상기 위상 오차 제거 과정(S400)은 상기 제1 및 제2위상차들에 기반하여, 상기 복수의 안테나 소자들로부터 상기 복수의 수신채널들까지의 수신 신호의 위상 오차를 제거한다.
한편, 상기 제1위상차 연산 과정(S200) 및 상기 제2위상차 연산 과정(S300)은, 상기 안테나 소자들 중 적어도 하나를 상기 수신채널들 중 적어도 하나와 연결하고, 상기 안테나 소자들 중 다른 하나를 상기 수신채널들 중 다른 하나와 연결하여 수행되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 상기 제1위상차 연산 과정(S200) 및 상기 제2위상차 연산 과정(S300)은 동시에 수행되거나 또는 상기 제2위상차 연산 과정(S300)이 먼저 수행될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 상기 제1위상차 연산 과정(S200) 및 상기 제2위상차 연산 과정(S300)과 관련한 상세한 흐름도를 도시한다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 위상 오차가 제거된 안테나 소자들과 수신 채널들의 조합을 도시한 도면이다.
상기 제1위상차 연산 과정(S200)과 관련하여 주요 구성 및 기능은 아래와 같다.
상기 제1위상차 연산 과정(S200)은 제1스위칭 과정(S210), 제1위상차 연산 과정(S220) 및 위상값 저장 과정(S230)을 포함한다.
또한, 상기 제2위상차 연산 과정(S300)은 제2스위칭 과정(S310) 및 제2위상차 연산 과정(S320)을 포함한다.
상기 제1스위칭 과정(S210)은 복수의 수신채널들로 신호를 인가하는 오실레이터와 상기 복수의 수신채널들 중 어느 하나가 온 되도록 순차적으로 상기 복수의 수신채널들 각각을 스위칭시킨다.
상기 제1위상차 연산 과정(S220)은 상기 복수의 수신채널들 각각의 위상차를 연산한다.
상기 위상값 저장 과정(S230)은 안테나 소자들의 간격 및 상기 제1위상차에 기반하여, 상기 안테나 소자들에 인가될 위상값을 저장한다.
한편, 상기 제1스위칭 과정(S210), 제1스위칭 과정(S210), 제1위상차 연산 과정(S220) 및 위상값 저장 과정(S230)을 포함하는 상기 제1위상차 연산 과정(S200)의 주요 구성 및 기능은 아래와 같다.
DF프로세서(130)는 신호 생성부(140)에서 발생된 신호가 제3RF스위치(170)의 포트에서의 출력을 통해 상기 제2RF 스위치(160)를 거쳐 수신채널에 입력되도록 제어를 수행한다. 이때, 수신채널1번, 수신채널 2번, 수신채널3번, 수신채널4번 및 수신채널5번의 위상을 연산하기 위해, 상기 제3RF스위치부(170)의 출력포트와 상기 제2RF스위치부(160)를 연결한다. 각 수신채널의 위상은 상기 DF 프로세서(150)에 의해 측정된다. 상기 DF 프로세서(150) 배열 간격에 맞는 수신 채널의 쌍을 선정하여 위상 차를 연산한다. 상기 연산된 위상 차는 도 4에 도시된 바와 같이 수신 채널 위상차(450)에 해당하며 DF프로세서의 메모리에 저장된다.
상기 제2스위칭 과정(S310)은 상기 제1RF스위치부(150) 및 상기 제2RF스위치부(160)가 연결되도록 스위칭한다.
상기 제2위상차 연산 과정(S320)은 상기 안테나 소자들에서 출력되는 신호가 상기 복수의 수신채널들에 입력되도록 제어하고, 상기 복수의 수신채널들 간 위상차를 연산한다.
한편, 제2스위칭 과정(S310) 및 제2위상차 연산 과정(S320)을 포함하는 상기 제2위상차 연산 과정(S300)의 주요 구성 및 기능은 아래와 같다.
제1RF스위치부(150)에서 출력되는 신호는 제2RF스위치부(160)를 통과하여 상기 수신부(130)를 거쳐 상기 DF프러세스(130)에서 수신신호의 위상이 측정된다. 이를 위하여, 상기 DF프러세스(130)는 상기 제1 내지 제3RF스위치부(150 내지 170)의 스위칭 동작의 제어를 수행한다. 즉, 상기 DF프러세스(130)는 상기 제1 내지 제3RF스위치부(150 내지 170)와 상기 수신부(130)로 제어 신호를 전송할 수 있다.
도 4를 참조하면, 수신채널1에서부터 수신채널4까지 안테나에서 탐지된 신호가 수신채널을 통과하여 DF프러세스에서 위상을 측정하기 위해, 수신채널(410)과 안테나 소자들과 수신채널들의 조합(420)을 표시한다.
또한, 이와 관련하여 신호 생성부의 오실레이터 RF스위치출력포트번호와 수신채널들의 조합(430)이 또한 도 4에 도시된다.
수신채널1에서부터 수신채널4번까지 무선신호의 위상이 측정되는 동안 수신 채널 5번은 보정수신채널(410)이 되고 수신채널의 위상은 보정 수신채널위상(440)으로 측정된다.
이와 관련하여, 도 1을 참조하여 채널 보정 방법을 구체적으로 설명하면 아래와 같다.
신호 생성부(140)와의 인터페이스를 위하여 제2RF스위치부(160) 및 제3RF스위치부(170)가 연결되는 경우, DF프로세서(130)는 수신부(120)의 복수의 수신 채널들의 통과한 신호들의 위상을 측정한다.
n번째 수신 채널을 통과한 n번째 신호의 위상은 아래의 수학식 1과 같이 연산된다.
Figure 112015091929224-pat00001
여기서, C는 기준이 수신 채널의 위상이고, εn은 n번째 수신 채널의 위상 오차이다.
위상 비교에 기반한 방향 탐자 시스템은 안테나 간 위상 차에 기반하여 도래각(DOA: Direction Of Arrival)를 추정하기 때문에, 수신 채널의 위상은 안테나 소자 간의 간격에 따른 위상 차로 저장되어야 한다. 수학식2는 수신 채널 간 위상차를 나타내고 있다.
Figure 112015091929224-pat00002
수신 채널 간 위상 차의 저장이 완료된 후, 상기 제2RF스위치부(160)를 제어하여 수신되는 신호를 n개의 수신 채널이 수신할 수 있도록 한다. 따라서, 각각의 안테나 소자를 통해 송신되는 신호가 제1RF 스위치부(150), 제2RF스위치부(160) 및 수신부(130)를 거쳐 DF프로세서(130)로 수신된다. 상기 수신된 신호의 위상 값은 상기 DF프로세서(130)에 의해 측정된 후 메모리에 저장한다. 저장된 위상은 수학식3과 같다.
Figure 112015091929224-pat00003
여기서, λ는 수신된 신호의 파장, Dk는 n번째 안테나 소자의 소자 간 간격, DOA는 신호의 도래각, εn은 n번째 수신 채널의 위상 오차이다. 또한, 기준이 되는 안테나에 대하여, D1=0, ε1=0으로 설정된다.
한편, 두 개의 안테나 간 위상 차를 연산하기 위해, 각각의 수신 채널에서 측정된 위상 차는 아래의 수학식 4와 같다.
Figure 112015091929224-pat00004
여기서, Dk+1,k는 k번째 안테나와 k+1번째 안테나 간 안테나 간격에 해당한다. 또한, εn+1,n은 n번째 수신 채널과 n+1번째 수신 채널 간 위상 오차에 해당한다.
수학식 2 및 수학시 4에 기반하여, 아래의 수학식 5에서 주어진 바와 같이 수신 채널 간 위상 오차가 제거되고, 위상 차(φn+1,n)에 의해 신호 도래각(DOA)가 결정됨을 알 수 있다.
Figure 112015091929224-pat00005
한편, 상기 수신 채널의 개수가 안테나의 소자의 개수보다 많은 경우, 나머지 수신 채널들은 위상 오차(εn+1, n)의 측정을 위하여 할당될 수 있다. 따라서, 신호 도래각 탐지를 위한 방향 탐지를 수행함과 동시에 복수의 수신 채널들 간 위상 오차의 측정 및 보정이 가능하다.
이와 관련하여, 도 5를 다시 참조하면, 수신 채널 1번부터 4번까지 측정된 위상은 각각의 배열간격에 맞는 무선 신호 위상차(450)로 DF프로세서의 메모리에 저장된다.
상기 위상 오차 제거 과정(S400)은 상기 제1 및 제2위상차들에 기반하여, 상기 복수의 안테나 소자들로부터 상기 복수의 수신채널들까지의 수신 신호의 위상 오차를 제거한다.
또한, 상기 위상 오차 제거 과정(S400)은 수신채널들에 대해 저장된 위상 차에 기반하여, 수신 신호의 위상 오차를 제거한다.
한편, 상기 위상 오차 제거 과정(S400)의 주요 구성 및 기능은 아래와 같다.
무선 신호의 위상차에는 각 수신채널의 위상 오차가 포함되어 있으므로, 수신 채널 위상차(450)를 이용하여 각 수신 채널의 위상 오차를 제거한다. 상기 위상 오차를 제거한 이후에 무선 신호 위상차(460)를 얻을 수 있다.
이와 관련한 일 실시예로, 수신채널4번에 대해 수신채널 위상을 측정하여 DF프로세서(130)에 저장하고, 수신채널1,2,3,5번은 무선신호의 위상을 측정하여 배열간격에 따른 위상차를 얻고, 수신 신호에 포함된 채널수신 위상오차를 제거하는 과정을 수행한다.
다음으로 수신채널3번에 대해 수신채널 위상을 측정하여 상기 DF프로세서(130)에 저장하고, 수신채널1,2,4,5번은 무선신호의 위상을 측정하여 배열간격에 따른 위상차를 얻고, 수신신호에 포함된 채널수신 위상오차를 제거하는 과정을 수행한다.
다음으로 수신채널2번에 대해 수신채널 위상을 측정하여 상기 DF프로세서(130)에 저장하고, 수신채널1,3,4,5번은 무선신호의 위상을 측정하여 배열간격에 따른 위상차를 얻고, 수신신호에 포함된 채널수신 위상오차를 제거하는 과정을 수행한다.
다음으로 수신채널1번에 대해 수신채널 위상을 측정하여 상기 DF프로세서(130)에 저장하고, 수신채널2,3,4,5번은 무선신호의 위상을 측정하여 배열간격에 따른 위상차를 얻고, 수신신호에 포함된 채널수신 위상오차를 제거하는 과정을 수행한다.
전술한 바와 같이, 위상 오차를 제거한 이후에 각각의 수신채널에 대하여 무선 신호 위상 차(470)를 획득할 수 있다. 상기 획득된 무선 신호 위상 차(470)에 기반하여 각가의 수신채널에 위상 값이 인가될 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향탐지 채널보정 장치를 도시한다. 도 5에 도시된 각각의 구성 부분은 도 1에서의 설명으로 갈음한다.
한편, 상기 수신부(120)는 복수개의 제1 내지 제5수신채널(121 내지 125)를 포함한다.
도 5에 따르면, 수신채널1번에 해당하는 제1수신채널(121)에 대해 위상을 측정하고 수신채널 2,3,4,5번에 해당하는 제2 내지 제5수신채널(122 내지 125)에 대해 무선신호의 위상을 측정하는 장치를 도시한 것이다.
여기서, 상기 제1수신채널(121)에 대해 위상을 측정하는 것은 도 2 및 도 3에서의 제1위상차 연산 과정(S200)에 해당한다. 또한, 상기 제2 내지 제5수신채널(122 내지 125)에 대해 무선신호의 위상을 측정하는 것은 도 2 및 도 3에서의 제2위상차 연산 과정(S300)에 해당한다.
한편, 상기 채널보정 장치는 전술한 바와 같이, 상기 제2 내지 제4수신채널(122 내지 124)에 대해서 상기 제1위상차 연산 과정(S200)을 수행하는 과정을 반복하여 채널보정을 수행할 수 있다..
이를 통하여, 본 발명에 따르면, 본 발명에 따르면, 무선 신호를 수신함과 동시에 방향 탐지를 위하여 수신 채널들의 오차를 측정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 수신 채널들의 오차를 반영하여 원하는 방향으로 탐지를 위한 위상 값을 제공할 수 있다.
한편, 도 1, 도 4 및 도 5에서 전술된 방향 탐지 장치와 관련된 내용은 도 2 및 도 3에서의 방향 탐지 방법에 적용될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 도 1에 제시된 상기 DF프로세서(130)는 하드웨어, 소프트웨어 및 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 또한, 상기 DF프로세서(130)의 세부 구성 모듈 또한 하드웨어, 소프트웨어 및 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능 뿐만 아니라 각각의 구성 요소들은 별도의 소프트웨어 모듈로도 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되고, 제어부(controller) 또는 프로세서(processor)에 의해 실행될 수 있다.
100: 방향탐지 채널보정 장치
110: 안테나부 120: 수신부
130: DF프로세서 140: 신호생성부
150 ~ 170: 제1 내지 제3RF스위치부

Claims (8)

  1. 부가수신채널을 사용한 방향탐지 채널보정 장치에 있어서,
    복수의 안테나 소자를 포함하는 안테나부;
    상기 복수의 안테나 소자와 연결되는 복수의 RF스위치들 및 상기 RF스위치들을 통해 출력되는 신호를 수신하는 복수의 수신채널들을 포함하는 수신부; 및
    상기 복수의 수신 채널들에 대한 위상 오차를 제거하는 DF(Direction Finding)프로세서를 포함하고,
    상기 DF 프로세서는, 상기 복수의 수신채널들을 복수의 안테나 소자들과 연결하지 않고, 상기 복수의 수신채널들 간 제1위상차들을 연산하고, 상기 복수의 수신채널들을 복수의 안테나 소자들과 연결하고, 상기 복수의 수신채널들 간 제2위상차들을 연산하고, 상기 제1 및 제2위상차들에 기반하여, 상기 복수의 안테나 소자들로부터 상기 복수의 수신채널들까지의 수신 신호의 위상 오차를 제거하고,
    상기 복수의 수신채널들의 수신채널 오차들을 연산하기 위해 상기 복수의 수신채널들로 신호를 인가하는 오실레이터를 포함하는 신호발생부를 더 포함하고,
    상기 안테나부, 상기 수신부 및 상기 신호발생부는 각각 제1 내지 제3RF스위치부를 포함하고,
    상기 제1RF스위치부는 상기 복수의 수신채널들 중 서로 다른 수신채널들로 연결하도록 구성되고,
    상기 제2RF스위치부는 상기 복수의 수신채널들을 상기 안테나 소자에 연결하거나 또는 상기 제3RF스위치부와 연결하도록 구성되고,
    상기 제3RF스위치부는 상기 오실레이터를 상기 복수의 수신채널들 중 어느 하나와 연결하도록 구성되는, 방향탐지 채널보정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오실레이터는 상기 DF프로세서로부터의 제어에 의해 상기 신호를 발생시키는, 방향탐지 채널보정 장치.
  3. 삭제
  4. 부가수신채널을 사용한 방향탐지 채널보정 방법에 있어서,
    복수의 수신채널들의 수신채널 오차들을 연산하기 위해 오실레이터를 포함하는 신호 발생부에서 상기 복수의 수신채널들로 신호를 인가하는 과정;
    상기 복수의 수신채널들을 복수의 안테나 소자들과 연결하지 않고, 상기 복수의 수신채널들 간 제2위상차들을 연산하는 제1위상차 연산 과정 - 상기 복수의 안테나 소자들은 안테나부에 포함되고, 상기 복수의 수신채널들은 수신부에 포함됨 -;
    복수의 수신채널들을 복수의 안테나 소자들과 연결하고, 상기 복수의 수신채널들 간 제1위상차들을 연산하는 제2위상차 연산 과정; 및
    상기 제1 및 제2위상차들에 기반하여, 상기 복수의 안테나 소자들로부터 상기 복수의 수신채널들까지의 수신 신호의 위상 오차를 제거하는 위상 오차 제거 과정을 포함하고,
    상기 안테나부, 상기 수신부 및 상기 신호발생부는 각각 제1 내지 제3RF스위치부를 포함하고,
    상기 제1RF스위치부는 상기 복수의 수신채널들 중 서로 다른 수신채널들로 연결하도록 구성되고,
    상기 제2RF스위치부는 상기 복수의 수신채널들을 상기 안테나 소자에 연결하거나 또는 상기 제3RF스위치부와 연결하도록 구성되고,
    상기 제3RF스위치부는 상기 오실레이터를 상기 복수의 수신채널들 중 어느 하나와 연결하도록 구성되는, 방향탐지 채널보정 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1위상차 연산 과정은,
    상기 복수의 수신채널들로 신호를 인가하는 오실레이터와 상기 복수의 수신채널들 중 어느 하나가 온 되도록 순차적으로 상기 복수의 수신채널들 각각을 스위칭시키는 제1스위칭 과정;
    상기 복수의 수신채널들 각각의 위상차를 연산하는 제1위상차 연산 과정; 및
    상기 안테나 소자들의 간격 및 상기 제1위상차에 기반하여, 상기 안테나 소자들에 인가될 위상값을 저장하는 위상값 저장 과정을 포함하는, 방향탐지 채널보정 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2위상차 연산 과정은,
    상기 제1RF스위치부 및 상기 제2RF스위치부가 연결되도록 스위칭하는 제2스위칭 과정; 및
    상기 안테나 소자들에서 출력되는 신호가 상기 복수의 수신채널들에 입력되도록 제어하고, 상기 복수의 수신채널들 간 위상차를 연산하는 제2위상차 연산 과정을 포함하는, 방향탐지 채널보정 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1위상차 연산 과정 및 상기 제2위상차 연산 과정은,
    상기 안테나 소자들 중 적어도 하나를 상기 수신채널들 중 적어도 하나와 연결하고, 상기 안테나 소자들 중 다른 하나를 상기 수신채널들 중 다른 하나와 연결하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 방향탐지 채널보정 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 위상 오차 제거 과정은,
    상기 수신채널들에 대해 저장된 위상 차에 기반하여, 상기 수신 신호의 위상 오차를 제거하는, 방향탐지 채널보정 방법.
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