KR101995490B1 - Method, apparatus and program for calculating polarization direction value of signal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 신호의 편파 방향값을 산출하는 방법, 장치 및 프로그램에 관한 것이다. 구체적으로, 이중편파 안테나의 편파출력 신호들의 상관관계를 이용하여 목표신호 및 간섭신호의 편파 방향값을 산출하고, 이로부터 두 신호를 분리하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a method, an apparatus and a program for calculating a polarization direction value of a signal. More specifically, the present invention relates to a technique of calculating a polarization direction value of a target signal and an interference signal using a correlation between polarization output signals of a dual polarization antenna and separating the two signals from the polarization direction value.
광대역 위성 통신 서비스는 선형 편파뿐만 아니라 원형 편파도 사용되며, 할당된 주파수를 효율적으로 배분하기 위하여 인접한 위성 간에 동일한 주파수를 직교하는 편파로 구분하여 사용하고 있다. 따라서 위성 통신 신호의 수신은 위성 송신 신호의 편파 방향을 추적하여 편파불일치에 의한 손실 보정의 목적뿐만 아니라 동일 주파수대역에 존재하는 타 위성으로부터의 간섭신호를 제거하여 충분한 SNR(Signal to Noise Ratio)을 확보하여야 한다. Broadband satellite communication services use circular polarizations as well as linear polarizations. In order to efficiently allocate allocated frequencies, polarizers that are orthogonal to the same frequency are used between adjacent satellites. Therefore, the reception of the satellite communication signal tracks the polarization direction of the satellite transmission signal and not only the purpose of loss correction due to the polarization inconsistency but also the interference of signals from other satellites existing in the same frequency band is removed to obtain a sufficient SNR (Signal to Noise Ratio) Should be secured.
일반적으로 사용하는 위성 수신 반사판 안테나의 경우 고각, 방위각, 편파 방향을 조절할 수 있는 3축 구동 시스템을 구성하거나 수평/수직 편파의 조합 혹은 RHCP와 LHCP의 조합으로 구성하여 각각의 출력을 비교하여 입사편파의 방향을 추정하는 방법을 사용하고 있다. 반면 배열안테나의 경우 종래에는 대부분 반사판 안테나와 같이 안테나 개구면에 수직인 broadside 방향으로 고정된 빔을 가지는 형태이기 때문에 고정된 위치에서 목표로 하는 위성의 편파 방향과 동일한 방향으로 설치하거나, 이중편파 안테나와 각각의 편파 출력에 위치하는 감쇠기를 이용하여 수신 신호의 전력이 최대가 되도록 수신 편파의 벡터 방향을 추적하는 방법을 사용하였다. In the case of a conventional satellite reception reflector antenna, a 3-axis drive system capable of adjusting the elevation angle, azimuth angle, and polarization direction can be constructed, or a combination of horizontal / vertical polarization or RHCP and LHCP, And a method of estimating the direction of the image is used. On the other hand, in the case of the array antenna, since it has a beam fixed in the broadside direction perpendicular to the opening surface of the antenna as in most conventional reflector antennas, it is installed in the same direction as the polarization direction of the target satellite at the fixed position, And the attenuator located at each polarization output, the vector direction of the received polarization is tracked so that the power of the received signal is maximized.
이동체에 탑재하고 전기적으로 빔의 방향을 조절하는 위상배열안테나의 경우 위성에서 도달하는 신호의 방향이 위상배열안테나의 정면 방향이 아닐 경우 직교하는 두 위성신호가 위상배열안테나에 도달하면 직교 특성이 사라지게 되어 종래에 사용하는 방법들은 직교편파제거에 사용할 수 없게 된다.In the case of a phased array antenna mounted on a mobile body and electrically controlling the direction of the beam, when the direction of the signal arriving from the satellite is not the front direction of the phased array antenna, orthogonal characteristics disappear when two orthogonal satellite signals reach the phased array antenna So that the conventional methods can not be used for orthogonal polarization elimination.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 신호의 편파 방향값을 산출하는 방법, 장치 및 프로그램을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method, an apparatus, and a program for calculating a polarization direction value of a signal.
더욱 상세하게는 임의의 선형 또는 원형 편파를 가지는 목표신호와 목표신호에 수직인 선형 또는 원형 편파를 가지는 간섭신호가 혼재하는 상황에서 목표신호와 간섭신호를 분리하는 방법, 장치 및 프로그램을 제공하는 것이다.And more particularly to a method, apparatus, and program for separating a target signal and an interference signal in a situation where a target signal having an arbitrary linear or circular polarized wave and an interference signal having a linear or circular polarized wave perpendicular to the target signal are mixed .
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따라 컴퓨터가 신호의 편파 방향값을 산출하는 방법은, 이중편파 안테나의 편파출력 신호를 획득하는 단계, 목표신호 및 간섭신호의 초기 편파 방향값을 결정하되, 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 초기 편파 방향값은 소정의 위상 차를 갖는, 단계 및 상기 편파출력 신호 및 상기 초기 편파 방향값을 이용하여 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 편파 방향값을 산출하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for calculating a polarization direction value of a signal by a computer, the method comprising: acquiring a polarization output signal of a dual polarization antenna; calculating an initial polarization direction value of a target signal and an interference signal Wherein an initial polarization direction value of the target signal and the interference signal has a predetermined phase difference, and determining a polarization direction value of the target signal and the interference signal using the polarization output signal and the initial polarization direction value, .
또한, 상기 편파출력 신호는, 상기 이중편파 안테나의 수평편파 안테나로부터 수신되는 신호 및 상기 이중편파 안테나의 수직편파 안테나로부터 수신되는 신호를 포함할 수 있다.The polarization output signal may include a signal received from the horizontally polarized antenna of the dual polarized antenna and a signal received from the vertically polarized antenna of the dual polarized antenna.
또한, 상기 간섭신호는 상기 목표신호와 동일한 주파수를 직교하는 편파이고, 상기 위상 차는 90도인 것을 특징으로 할 수 있다.Also, the interference signal may be a polarized wave orthogonal to the same frequency as the target signal, and the phase difference may be 90 degrees.
또한, 상기 편파 방향값을 산출하는 단계는, 최급강하(Steepest Descent)법을 이용하여 반복계산을 수행하는 단계 및 상기 반복계산 결과에 기초하여 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 초기 편파 방향값을 업데이트하여 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 편파 방향값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The step of calculating the polarization direction value may further include performing an iterative calculation using a steepest descent method and updating an initial polarization direction value of the target signal and the interference signal based on the result of the iterative calculation And calculating a polarization direction value of the target signal and the interference signal.
또한, 상기 편파 방향값을 산출하는 단계는, 상기 반복계산에 의하여 업데이트되는 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 편파 방향값이 수렴하는 값을 획득하는 단계 및 상기 수렴값을 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 편파 방향값으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The step of calculating the polarization direction value may further include the steps of obtaining a convergence value of the polarization direction value of the target signal and the interference signal updated by the iterative calculation and outputting the convergence value to the target signal and the interference signal As a polarization direction value of the polarization direction.
또한, 상기 반복계산을 수행하는 단계는, 아래 수학식에 기초하여 반복계산을 수행하고,The step of performing the iterative calculation may further include performing an iterative calculation based on the following equation,
상기 수학식에서, Фt는 상기 목표신호의 편파 방향값이고, Фi는 상기 간섭신호의 편파 방향값이고, k는 반복 순서를 나타내며, μ는 업데이트 속도를 조절하는 파라미터이고, v(n)은 상기 수직편파 안테나로부터 수신되는 신호이고, 상기 h(n)은 상기 수평편파 안테나로부터 수신되는 신호이고, 상기 S1(n)은 목표신호고, 상기 S2(n)은 간섭신호를 의미할 수 있다.( T) is a polarization direction value of the target signal,? I is a polarization direction value of the interference signal, k is a repetition order,? Is a parameter for controlling an update rate, v (n) wherein a signal received from a vertical polarization antenna, h (n) could have means and signals received from the horizontally polarized antenna, and the S 1 (n) is the target signal, the S 2 (n) is the interference signal have.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따라 신호의 편파 방향값을 산출하는 장치는, 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리 및 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 이중편파 안테나의 편파출력 신호를 획득하는 단계, 목표신호 및 간섭신호의 초기 편파 방향값을 결정하되, 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 초기 편파 방향값은 소정의 위상 차를 갖는, 단계 및 상기 편파출력 신호 및 상기 초기 편파 방향값을 이용하여 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 편파 방향값을 산출하는 단계를 수행할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for calculating a polarization direction value of a signal, the apparatus comprising: a memory for storing one or more instructions; and a processor for executing the one or more instructions stored in the memory, Wherein the processor is configured to perform the one or more instructions to obtain a polarization output signal of the dual polarization antenna, determine an initial polarization direction value of the target signal and the interference signal, wherein the initial polarization direction value of the target signal and the interference signal is a predetermined And a step of calculating a polarization direction value of the target signal and the interference signal using the polarization output signal and the initial polarization direction value.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따라 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 개시된 실시 예에 따라 신호의 편파 방향값을 산출하는 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터프로그램이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a computer program product for use in a computer readable recording medium, which is capable of performing a method of calculating a polarization direction value of a signal according to an embodiment of the present invention, / RTI >
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.
개시된 실시 예에 따르면, 이중편파 안테나를 이용하여 임의의 선형 또는 원형 편파를 가지는 목표신호와 목표신호에 수직인 선형 또는 원형 편파를 가지는 간섭신호가 혼재하는 상황에서 목표신호와 간섭신호를 분리할 수 있는 효과가 있다.According to the disclosed embodiment, it is possible to separate the target signal and the interference signal in the situation where the target signal having any linear or circular polarized wave and the linear or circular polarized wave interference signal perpendicular to the target signal are mixed using the dual polarized antenna There is an effect.
또한, 개시된 실시 예에 따르면 신호의 방향이 안테나의 정면이 아닌 경우에도 각 신호의 편파 방향값을 획득할 수 있어, 기계적 정렬을 수행하지 않고도 두 신호를 분리해낼 수 있는 효과가 있다.Also, according to the disclosed embodiment, even if the direction of the signal is not the front face of the antenna, the polarization direction value of each signal can be obtained, and the two signals can be separated without performing mechanical alignment.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 일 실시 예에 따라 신호의 편파 방향값을 산출하는 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따라 신호의 편파 방향값을 산출하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 이중편파 안테나로 유입되는 신호의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 초기 편파 방향값으로부터 편파 방향값을 산출하는 일 예를 도시한 그래프이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 장치의 구성도이다.1 is a diagram illustrating a system for computing a polarization direction value of a signal in accordance with one embodiment.
2 is a flow chart illustrating a method for calculating a polarization direction value of a signal in accordance with one embodiment.
3 is a diagram illustrating an example of a signal input to a dual polarized antenna.
4 is a graph showing an example of calculating a polarization direction value from an initial polarization direction value.
5 is a configuration diagram of an apparatus according to an embodiment.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein, Is provided to fully convey the scope of the present invention to a technician, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms " comprises "and / or" comprising "used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements in addition to the stated element. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification and "and / or" include each and every combination of one or more of the elements mentioned. Although "first "," second "and the like are used to describe various components, it is needless to say that these components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical scope of the present invention.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense that is commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In addition, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.
명세서에서 사용되는 "부" 또는 “모듈”이라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부" 또는 “모듈”은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부" 또는 “모듈”은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부" 또는 “모듈”들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들로 더 분리될 수 있다.As used herein, the term "part" or "module" refers to a hardware component, such as a software, FPGA, or ASIC, and a "component" or "module" performs certain roles. However, "part" or " module " is not meant to be limited to software or hardware. A "module " or " module " may be configured to reside on an addressable storage medium and configured to play back one or more processors. Thus, by way of example, "a" or " module " is intended to encompass all types of elements, such as software components, object oriented software components, class components and task components, Microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables, as used herein. Or " modules " may be combined with a smaller number of components and "parts " or " modules " Can be further separated.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일 실시 예에 따라 신호의 편파 방향값을 산출하는 시스템을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a system for computing a polarization direction value of a signal in accordance with one embodiment.
도 1을 참조하면, 하나 이상의 위성(1 및 2)이 도시되어 있다. 도 1에 도시된 위성들(1 및 2)은 설명을 위한 예시로써 도시된 것이고, 개시된 실시 예에서 신호를 발신하는 주체는 이에 제한되는 것은 아니다.Referring to Figure 1, one or
광대역 위성 통신 서비스는 선형 편파뿐만 아니라 원형 편파도 사용되며, 할당된 주파수를 효율적으로 배분하기 위하여 인접한 위성(1 및 2) 간에 동일한 주파수를 직교하는 편파로 구분하여 사용하고 있다. 따라서 위성 통신 신호의 수신은 위성 송신 신호의 편파 방향을 추적하여 편파불일치에 의한 손실 보정의 목적뿐만 아니라 동일 주파수대역에 존재하는 타 위성(2)으로부터의 간섭신호(20)를 제거하여 목표 위성(1)으로부터 수신되는 목표신호(10)의 충분한 SNR(Signal to Noise Ratio)을 확보하여야 한다. The broadband satellite communication service uses circular polarization as well as linear polarization. In order to efficiently distribute the allocated frequency, the same frequency is orthogonally polarized between
일반적으로 사용하는 위성 수신 반사판 안테나의 경우 고각, 방위각, 편파 방향을 조절할 수 있는 3축 구동 시스템을 구성하거나 수평/수직 편파의 조합 혹은 RHCP와 LHCP의 조합으로 구성하여 각각의 출력을 비교하여 입사편파의 방향을 추정하는 방법을 사용하고 있다. 반면 배열안테나의 경우 종래에는 대부분 반사판 안테나와 같이 안테나 개구면에 수직인 broadside 방향으로 고정된 빔을 가지는 형태이기 때문에 고정된 위치에서 목표로 하는 위성의 편파 방향과 동일한 방향으로 설치하거나, 이중편파 안테나와 각각의 편파 출력에 위치하는 감쇠기를 이용하여 수신 신호의 전력이 최대가 되도록 수신 편파의 벡터 방향을 추적하는 방법을 사용하였다. In the case of a conventional satellite reception reflector antenna, a 3-axis drive system capable of adjusting the elevation angle, azimuth angle, and polarization direction can be constructed, or a combination of horizontal / vertical polarization or RHCP and LHCP, And a method of estimating the direction of the image is used. On the other hand, in the case of the array antenna, since it has a beam fixed in the broadside direction perpendicular to the opening surface of the antenna as in most conventional reflector antennas, it is installed in the same direction as the polarization direction of the target satellite at the fixed position, And the attenuator located at each polarization output, the vector direction of the received polarization is tracked so that the power of the received signal is maximized.
이동체에 탑재하고 전기적으로 빔의 방향을 조절하는 위상배열안테나의 경우 위성에서 도달하는 신호의 방향이 위상배열안테나의 정면 방향이 아닐 경우 직교하는 두 위성신호가 위상배열안테나에 도달하면 직교 특성이 사라지게 되어 종래에 사용하는 방법들은 직교편파제거에 사용할 수 없게 되는 문제점이 존재하였다.In the case of a phased array antenna mounted on a mobile body and electrically controlling the direction of the beam, when the direction of the signal arriving from the satellite is not the front direction of the phased array antenna, orthogonal characteristics disappear when two orthogonal satellite signals reach the phased array antenna Thus, there is a problem that conventional methods can not be used for orthogonal polarization elimination.
이하에서 개시되는 실시 예들은, 이중편파 안테나(200)로부터 수신되는 편파출력 신호로부터 목표신호(10)와 간섭신호(20)를 분리하기 위하여, 각 신호의 편파 방향값을 산출하는 것을 목적으로 한다.The embodiments disclosed below aim at calculating the polarization direction value of each signal in order to separate the
예를 들어, 이하에서 개시되는 실시 예들은 임의의 선형 또는 원형 편파를 가지는 목표신호(10)와 목표신호(10)에 수직인 선형 또는 원형 편파를 가지는 간섭신호(20)가 혼재하는 상황에서 목표신호와 간섭신호를 분리하는 것을 그 목적으로 할 수 있다.For example, the embodiments described below can be applied to the case where the
더욱 상세하게는, 이중편파안테나(200)와 이중편파 안테나(200)의 편파출력 신호들의 상관관계를 이용하여 목표신호(10) 및 간섭신호(20)의 편파 방향을 인지하여 두 신호를 분리하는 것을 목적으로 할 수 있다.More specifically, the polarization direction of the
다만, 개시된 실시 예의 적용범위는 목표신호(10)와 간섭신호(20)에 제한되지 않으며, 모든 종류의 신호에 적용될 수 있다. 마찬가지로, 수신되는 신호의 수는 2개로 제한되지 않으며 복수의 신호 또는 복수의 신호에 포함된 일부의 신호에도 다양하게 적용될 수 있다.However, the scope of application of the disclosed embodiment is not limited to the
일 실시 예에서, 이중편파안테나(200)는 수직편파 안테나와 수평편파 안테나를 포함하고, 장치(100)는 각각의 안테나로부터 수신되는 신호를 이용하여 목표신호(10)와 간섭신호(20)의 편파 방향값을 산출하고, 목표신호(10)와 간섭신호(20)를 분리한다.In one embodiment, the dual polarized
이하에서 개시되는 실시 예들은 장치(100)에 의하여 수행되는 것으로 서술되나, 그 주체는 이에 제한되는 것은 아니다. The embodiments described below are described as being performed by the
제한되지 않는 실시 예로서, 장치(100)는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 장치(100)는 컴퓨터, 서버, 임베디드 시스템, 클라우드 서버, 스마트폰, 태블릿 PC 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.By way of example, and not limitation,
일 실시 예에서, 장치(100)는 이중편파 안테나(200)와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 실시 예에 따라 이중편파 안테나(200)와 일체로서 결합되거나, 이중편파 안테나(200)에 임베디드된 형태로 구성될 수도 있다.In one embodiment, the
또한, 이중편파 안테나(200)는 신호를 수신하고, 처리 또는 전송하기 위한 컴퓨팅 장치를 포함하는 제어부를 더 포함할 수 있다.In addition, the dual
도 2는 일 실시 예에 따라 신호의 편파 방향값을 산출하는 방법을 도시한 흐름도이다. 2 is a flow chart illustrating a method for calculating a polarization direction value of a signal in accordance with one embodiment.
도 2에 도시된 방법 및 방법의 각 단계들은 도 1에 도시된 장치(100)에 의하여 수행되는 동작들을 시계열적으로 나타낸 것이다.Each step of the method and method shown in FIG. 2 is a time-series representation of the operations performed by the
단계 S110에서, 장치(100)는 이중편파 안테나의 편파출력 신호를 획득한다. In step S110, the
일 실시 예에서, 편파출력 신호는, 이중편파 안테나(200)의 수평편파 안테나로부터 수신되는 신호 및 이중편파 안테나(200)의 수직편파 안테나로부터 수신되는 신호를 포함한다.In one embodiment, the polarized output signal comprises a signal received from a horizontally polarized antenna of the dual
단계 S120에서, 장치(100)는 목표신호(10) 및 간섭신호(20)의 초기 편파 방향값을 한다. 일 실시 예에서, 목표신호(10) 및 간섭신호(20)의 초기 편파 방향값은 소정의 위상 차를 갖는다.In step S120, the
예를 들어, 간섭신호(20)는 목표신호(10)와 동일한 주파수를 직교하는 편파이고, 목표신호(10) 및 간섭신호(20)의 초기 편파 방향값의 위상 차는 90도로 설정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.For example, the
단계 S130에서, 장치(100)는 편파출력 신호 및 목표신호(10)와 간섭신호(20)의 초기 편파 방향값을 이용하여 목표신호(10) 및 간섭신호(20)의 편파 방향값을 산출한다. In step S130, the
실시 예에 따라 목표신호(10)와 간섭신호(20)가 서로 직교하는 신호라 하여도, 이중편파 안테나(200)에서 정면으로 수신되지 않는 경우 그 직교특성이 사라지므로, 개시된 실시 예에 따른 목표신호(10)와 간섭신호(20)의 편파 방향값은 서로 직교하는 값(즉, 90도 차이)이 아닐 수 있다.Even if the
개시된 실시 예에 따르면, 안테나(200)를 신호 방향에 따라 기계적으로 제어하지 않고도, 목표신호(10)와 간섭신호(20)의 편파 방향값을 산출하고, 이를 분리할 수 있는 효과가 있다.According to the disclosed embodiment, the polarization direction value of the
도 3은 이중편파 안테나로 유입되는 신호의 일 예를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of a signal input to a dual polarized antenna.
도 3에 도시된 실시 예에서, 이중편파 안테나(200)로 유입되는 신호는 서로 다른 편파를 가지고 있는 경우에 해당하며, 이 경우 수신되는 신호의 성분은 도 3과 같이 모델링될 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 3, the signals input to the dual
도 3을 참조하면, 수평(Horizontal) 및 수직(Vertical) 편파 축(polarization axis) 및 목표신호의 편파방향(Target polarization)과 간섭신호의 편파방향(Interference polarization)이 도시되어 있다.Referring to FIG. 3, Horizontal and Vertical polarization axes, a target polarization of a target signal, and an interference polarization of an interference signal are shown.
v(n)이 이중편파 안테나(200)의 수직편파 안테나로 수신되는 신호이고, h(n)이 수평편파 안테나로 수신되는 신호라고 할 때, 각각의 신호는 아래 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.Assuming that v (n) is the signal received by the vertically polarized antenna of the dual
위 수학식 1에서, St(n)은 목표신호(target signal)이고, Si(n)은 간섭신호(interference signal)이다. 또한, Фt는 목표신호의 편파 방향값이고, Фi는 간섭신호의 편파 방향값이다.In Equation (1), S t (n) is a target signal and S i (n) is an interference signal. Also,? T is the polarization direction value of the target signal, and? I is the polarization direction value of the interference signal.
두 신호의 편파 방향값을 알고 있는 경우, 목표신호(10)와 간섭신호(20)는 아래 수학식 2를 통하여 분리될 수 있다.If the polarization direction values of the two signals are known, the
목표신호(10)와 간섭신호(20)가 서로 상관관계가 없다고 가정하였을 때, 아래 수학식 3과 같이 두 신호 간의 상호 상관(cross correlation)에 해당하는 비용함수를 최소화하는 방향으로 두 신호의 편파 방향값을 반복적으로 계산할 수 있다.Assuming that the
반복계산을 통해 목표신호(10) 및 간섭신호(20)를 업데이트하기 위한 방법으로서, 최급강하(Steepest Descent)법을 이용하여 반복계산을 수행할 수 있다.As a method for updating the
최급강하법은 최대 경사선법이라고도 하며, 다변수 함수의 극값을 구할 때 경사가 최대의 방향을 따라 근사해 가는 점근법으로서 제안된 것이다. 구체적으로, 연립 대수 방정식 대신 연립 미분 방정식을 풀어서 근사값을 구하는 방법이며, 구체적인 계산방법은 통상의 기술자에게 널리 알려진 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.The maximum sliding method is also called the maximum sloping method and is proposed as an asymptotic method in which the slope approaches the maximum direction when the extremal value of the multivariable function is obtained. Specifically, the approximate value is obtained by solving the linear differential equation instead of the algebraic algebraic equation. The specific calculation method is widely known to the ordinary artisan, and therefore, a detailed description thereof will be omitted.
예를 들어, 장치(100)는 반복계산 결과에 기초하여 목표신호(10) 및 간섭신호(20)의 초기 편파 방향값을 업데이트하여, 목표신호(10) 및 간섭신호(20)의 편파 방향값을 산출할 수 있다.For example, the
최급강하법을 이용하여 반복계산을 수행하는 방법은 아래 수학식 4를 통해 수행될 수 있다.The method of performing the iterative calculation using the best-fit method can be performed by Equation (4) below.
수학식 4에서, μ는 업데이트 속도를 조절하기 위한 파라미터이며, k는 반복 순서를 나타낸다. 수학식 4에서 편미분을 계산하면 아래 수학식 5와 같은 최종 업데이트 수식을 획득할 수 있다.In Equation (4), 占 is a parameter for adjusting the update rate, and k represents a repetition order. If the partial differential is calculated in Equation (4), the final update equation as shown in Equation (5) below can be obtained.
일 실시 예에서, 수학식 5의 반복계산을 위하여 초기 Фt 와 Фi 값(즉, 초기 편파 방향값)으로 90도 위상차가 나는 임의의 값을 선택할 수 있다.In one embodiment, for the iterative calculation of equation (5), any value can be selected that has a phase difference of 90 degrees with the initial? T and? I values (i.e., the initial polarization direction value).
도 4는 초기 편파 방향값으로부터 편파 방향값을 산출하는 일 예를 도시한 그래프이다.4 is a graph showing an example of calculating a polarization direction value from an initial polarization direction value.
예를 들어, 장치(100)는 반복계산에 의하여 업데이트되는 목표신호(10) 및 간섭신호(20)의 편파 방향값이 수렴하는 값을 획득하고, 획득된 수렴값을 목표신호(10) 및 간섭신호(20)의 편파 방향값으로 결정할 수 있다.For example, the
도 4에 도시된 실시 예에서, 초기 Фt 와 Фi 값은 각각 100도와 10도로 설정될 수 있다. 이 경우 수학식 5에 따른 반복계산을 통하여 도 4와 같은 그래프를 획득할 수 있고, 목표신호(10)의 편파 방향값은 132도로 수렴하고, 간섭신호(20)의 편파 방향값은 162도의 180도 위상차에 해당하는 -18도로 수렴하는 것으로 확인된다.In the embodiment shown in FIG. 4, the initial? T and? I values may be set to 100 degrees and 10 degrees, respectively. 4, the polarization direction value of the
따라서, 개시된 실시 예에 따르면 장치(100)는 이중편파 안테나(200)로부터 수신되는 두 신호의 편파 방향값을 추적할 수 있으며, 이로부터 두 신호를 분리할 수 있다.Thus, in accordance with the disclosed embodiment, the
수직편파 및 수평편파는 동일한 주파수 대역에 포함된 신호가 서로 혼입되지 않고 분리가 가능한 특징을 가지며, 이로써 주파수 재활용을 통해 그 활용도를 높일 수 있는 특징이 있다.The vertical and horizontal polarizations are characterized in that signals included in the same frequency band can be separated without being mixed with each other, thereby improving the utilization thereof through frequency recycling.
개시된 실시 예에 따르면, 기계적 정렬 없이도 안테나로 수신되는 신호의 편파 방향값을 산출하고, 이로부터 각 신호를 분리할 수 있어, 편파 신호의 활용도를 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.According to the disclosed embodiment, the polarization direction value of a signal received by the antenna can be calculated without mechanical alignment, and each signal can be separated therefrom, thereby further increasing the utilization of the polarization signal.
도 5는 일 실시 예에 따른 장치의 구성도이다.5 is a configuration diagram of an apparatus according to an embodiment.
프로세서(102)는 하나 이상의 코어(core, 미도시) 및 그래픽 처리부(미도시) 및/또는 다른 구성 요소와 신호를 송수신하는 연결 통로(예를 들어, 버스(bus) 등)를 포함할 수 있다.The
일 실시예에 따른 프로세서(102)는 메모리(104)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 도 1 내지 도 4와 관련하여 설명된 신호의 편파 방향값 산출방법을 수행한다.The
예를 들어, 프로세서(102)는 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써 이중편파 안테나의 편파출력 신호를 획득하고, 목표신호 및 간섭신호의 초기 편파 방향값을 결정하되, 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 초기 편파 방향값은 소정의 위상 차를 가지며, 상기 편파출력 신호 및 상기 초기 편파 방향값을 이용하여 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 편파 방향값을 산출할 수 있다.For example,
이외에도, 도 1 내지 도 4와 관련하여 설명된 실시 예들에 따른 방법들이 프로세서(102)에 의하여 수행될 수 있다. In addition, methods according to the embodiments described with reference to Figs. 1-4 may be performed by the
한편, 프로세서(102)는 프로세서(102) 내부에서 처리되는 신호(또는, 데이터)를 일시적 및/또는 영구적으로 저장하는 램(RAM: Random Access Memory, 미도시) 및 롬(ROM: Read-Only Memory, 미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 그래픽 처리부, 램 및 롬 중 적어도 하나를 포함하는 시스템온칩(SoC: system on chip) 형태로 구현될 수 있다. The
메모리(104)에는 프로세서(102)의 처리 및 제어를 위한 프로그램들(하나 이상의 인스트럭션들)을 저장할 수 있다. 메모리(104)에 저장된 프로그램들은 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 구분될 수 있다.The
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.The steps of a method or algorithm described in connection with the embodiments of the present invention may be embodied directly in hardware, in software modules executed in hardware, or in a combination of both. The software module may be a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), an erasable programmable ROM (EPROM), an electrically erasable programmable ROM (EEPROM), a flash memory, a hard disk, a removable disk, a CD- May reside in any form of computer readable recording medium known in the art to which the invention pertains.
본 발명의 구성 요소들은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 구성 요소들은 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있으며, 이와 유사하게, 실시 예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다.The components of the present invention may be embodied as a program (or application) and stored in a medium for execution in combination with a computer which is hardware. The components of the present invention may be implemented in software programming or software components, and similarly, embodiments may include various algorithms implemented in a combination of data structures, processes, routines, or other programming constructs, such as C, C ++ , Java (Java), assembler, and the like. Functional aspects may be implemented with algorithms running on one or more processors.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
1: 위성
2: 위성
10: 목표신호
20: 간섭신호
100: 장치
200: 이중편파 안테나1: satellite
2: satellite
10: Target signal
20: Interference signal
100: Device
200: Dual polarized antenna
Claims (8)
이중편파 안테나의 편파출력 신호를 획득하는 단계;
목표신호 및 간섭신호의 초기 편파 방향값을 결정하되, 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 초기 편파 방향값은 소정의 위상 차를 갖는, 단계; 및
상기 편파출력 신호 및 상기 초기 편파 방향값을 이용하여 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 편파 방향값을 산출하는 단계; 를 포함하는, 방법.A method for a computer to calculate a polarization direction value of a signal,
Obtaining a polarized output signal of the dual polarized antenna;
Determining an initial polarization direction value of a target signal and an interference signal, wherein an initial polarization direction value of the target signal and the interference signal has a predetermined phase difference; And
Calculating a polarization direction value of the target signal and the interference signal using the polarization output signal and the initial polarization direction value; / RTI >
상기 편파출력 신호는,
상기 이중편파 안테나의 수평편파 안테나로부터 수신되는 신호; 및
상기 이중편파 안테나의 수직편파 안테나로부터 수신되는 신호; 를 포함하는, 방법.The method according to claim 1,
The polarization-
A signal received from a horizontally polarized antenna of the dual polarized antenna; And
A signal received from a vertically polarized antenna of the dual polarized antenna; / RTI >
상기 간섭신호는 상기 목표신호와 동일한 주파수를 직교하는 편파이고, 상기 위상 차는 90도인 것을 특징으로 하는, 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the interference signal is a polarization orthogonal to the same frequency as the target signal and the phase difference is 90 degrees.
상기 편파 방향값을 산출하는 단계는,
최급강하(Steepest Descent)법을 이용하여 반복계산을 수행하는 단계; 및
상기 반복계산 결과에 기초하여 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 초기 편파 방향값을 업데이트하여 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 편파 방향값을 산출하는 단계; 를 포함하는, 방법.The method of claim 3,
The step of calculating the polarization direction value includes:
Performing an iterative calculation using a steepest descent method; And
Updating an initial polarization direction value of the target signal and the interference signal based on the result of the iterative calculation to calculate a polarization direction value of the target signal and the interference signal; / RTI >
상기 편파 방향값을 산출하는 단계는,
상기 반복계산에 의하여 업데이트되는 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 편파 방향값이 수렴하는 값을 획득하는 단계; 및
상기 수렴값을 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 편파 방향값으로 결정하는 단계; 를 포함하는, 방법.5. The method of claim 4,
The step of calculating the polarization direction value includes:
Obtaining a value at which a polarization direction value of the target signal and the interference signal updated by the iterative calculation are converged; And
Determining the convergence value as a polarization direction value of the target signal and the interference signal; / RTI >
상기 반복계산을 수행하는 단계는,
아래 수학식에 기초하여 반복계산을 수행하고,
상기 수학식에서, Фt는 상기 목표신호의 편파 방향값이고, Фi는 상기 간섭신호의 편파 방향값이고, k는 반복 순서를 나타내며, μ는 업데이트 속도를 조절하는 파라미터이고, v(n)은 상기 수직편파 안테나로부터 수신되는 신호이고, 상기 h(n)은 상기 수평편파 안테나로부터 수신되는 신호이고, 상기 S1(n)은 목표신호고, 상기 S2(n)은 간섭신호를 의미하는, 방법.5. The method of claim 4,
Wherein performing the iterative calculation comprises:
The iterative calculation is performed based on the following equation,
( T) is a polarization direction value of the target signal,? I is a polarization direction value of the interference signal, k is a repetition order,? Is a parameter for controlling an update rate, v (n) wherein a signal received from a vertical polarization antenna, h (n) is the signal received from the horizontally polarized antenna, and the S 1 (n) is the target signal, the S 2 (n) is meant the interference signal, Way.
상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
이중편파 안테나의 편파출력 신호를 획득하는 단계;
목표신호 및 간섭신호의 초기 편파 방향값을 결정하되, 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 초기 편파 방향값은 소정의 위상 차를 갖는, 단계; 및
상기 편파출력 신호 및 상기 초기 편파 방향값을 이용하여 상기 목표신호 및 상기 간섭신호의 편파 방향값을 산출하는 단계; 를 수행하는, 신호의 편파 방향값을 산출하는 장치.A memory for storing one or more instructions; And
And a processor executing the one or more instructions stored in the memory,
The processor executing the one or more instructions,
Obtaining a polarized output signal of the dual polarized antenna;
Determining an initial polarization direction value of a target signal and an interference signal, wherein an initial polarization direction value of the target signal and the interference signal has a predetermined phase difference; And
Calculating a polarization direction value of the target signal and the interference signal using the polarization output signal and the initial polarization direction value; To calculate a polarization direction value of the signal.
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