KR102014582B1

KR102014582B1 - 반사파 처리 장치

Info

Publication number: KR102014582B1
Application number: KR1020160142899A
Authority: KR
Inventors: 손송호; 한상철; 양형석; 임성우; 신용준; 이건석; 방수식; 이영호; 권구영
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2019-08-26
Also published as: WO2018079912A1; US10942210B2; KR20180047135A; US20190293706A1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 반사파 처리 장치는 시간에 따라 주파수가 증가하는 제1 기준 신호 및 시간에 따라 주파수가 감소하는 제2 기준 신호를 케이블로 제공하는 기준 신호 생성부, 제1 기준 신호 및 제2 기준 신호의 제공에 따라 상기 케이블로부터 반사되는 제1 반사 신호 및 제2 반사 신호를 획득하는 반사 신호 획득부, 및 상기 제1 반사 신호 및 제2 반사 신호를 분석하는 신호 분석부를 포함할 수 있다.

Description

반사파 처리 장치{APPARATUS FOR PROCESSING REFLECTED WAVE}

본 발명은 반사파 처리 장치에 관한 것이다.

　반사파 계측법은 일정한 신호를 케이블에 인가한 후 반사되는 신호를 측정하여, 전력시스템을 구성하는 케이블을 진단 및 점검하는 방법이다. 케이블에서 전기적인 신호의 전파는 케이블 특성의 저항, 인덕턴스, 및 커패시턴스에 의해 결정이 되고, 국부적인 임피던스의 변화는 전기적인 신호를 인가했을 때, 그 변화 지점에서 반사파를 발생시킨다. 따라서 반사파 계측법에서는 반사파의 파형을 분석함으로 케이블 이상 여부와 그 위치를 탐지한다.

　반사파 계측법은 신호의 유형에 따라 시간영역 반사파 계측법(TDR: Time Domain Reflectometry), 주파수영역 반사파 계측법(FDR: Frequency Domain Reflcetometry), 시간-주파수영역 반사파 계측법(TFDR: Time-Frequency Domain Reflectomertry)으로 분류될 수 있다. 시간영역 반사파 계측법은 시간 폭에서 분해능을 갖는 스텝신호 혹은 펄스신호를 인가하여 반사파를 시간 영역에서 분석한다. 주파수 영역 반사파 계측법은 주파수영역에서 분해능을 갖는 정현파를 케이블에 인가하여 반사파를 주파수 영역에서 분석한다. 시간-주파수영역 반사파 계측법은 시간과 주파수영역 각각에서 분석하는 방법들의 한계를 해결하여 보다 높은 정확도로 케이블의 결함 여부를 진단하는 방법이다.

시간-주파수영역 반사파 처리 장치는 기준 신호를 입력하고, 피검사 대상으로부터 획득되는 반사파를 분석한다. 시간-주파수영역 반사파 계측법의 경우, 시간에 따라 선형적으로 주파수가 증가하는 처프(Chirp) 신호를 기준 신호로 사용하고, 기준 신호와 함께 임피던스 변화 지점에서 반사되어 돌아오는 반사 신호를 시간-주파수영역에서 위그너-빌 분포와 상호상관함수를 통해 분석한다.

　기존의 시간-주파수영역 반사파 처리법의 경우 시간에 따라 주파수가 증가하는 처프(Up-Chirp, Positive-Chirp) 신호만을 사용하였으며, 특정 주파수 대역을 지니는 단일 처프 신호만을 사용하여 거리 분해능이 한정적일 뿐만 아니라 케이블의 주파수 특성을 알지 못하는 경우 그 적용이 제한적이다. 이를 개선하기 위해 특허문헌 1은 서로 직교하는 각각 다른 주파수영역의 신호를 하나의 시간 폭 안에 중첩시키는 방법이 대안으로 제안하였다. 그러나 이와 같은 방법은 분해능의 향상은 가져올 수 있으나, 손실매질을 통과하면서 발생하는 고주파수 성분의 손실로 인해 생기는 오차는 여전히 문제로 남아 있다. 즉, 시간에 따라 주파수가 증가하는 처프신호만을 기준신호로 사용할 경우 본래 반사된 신호의 지연시간(td)보다 소정의 시간만큼 감소하게 되고, 케이블의 길이가 길어질수록 이로 인한 오차는 증가하기 때문에 개선할 필요가 있다.

　또한 일반적인 시간-주파수영역 반사파 처리법의 경우, 파형 습득 장치를 통해 취득한 신호의 데이터 처리 과정에서 지역화된 위그너-빌 분포를 사용한다. 다만, 위그너-빌 분포에서 기준 신호와 반사된 신호의 위치의 산술 평균에 해당하는 지점 및 주파수간 산술 평균에 해당하는 위치에 혼신 성분(Cross-Term)이 생기게 된다. 이를 개선하기 위해 특허문헌 2는 이동창(Moving Window)을 활용하고, 단위 샘플만큼의 이동을 통하여 지역화된 위그너-빌 분포를 계산하는 대안을 제시하였다. 다만, 특허문헌 2는 시간 영역에서만 지역화된 이동창을 이용하여 계산하였으며, 같은 시간대에 발생하는 혼신 성분 또는 기준신호의 대역폭이 아닌 주파수 성분이 시간-주파수영역 반사파 처리법의 성능을 저하시키는 문제가 있다.

국내 특허등록번호 10-1579896 국내 특허출원번호 10-2015-0155058

본 발명의 과제는 반사 신호의 지연 시간을 정밀하게 검출하고, 혼신 성분에 의한 영향을 제거할 수 있는 반사파 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 반사파 처리 장치는 시간에 따라 주파수가 증가하는 제1 기준 신호 및 시간에 따라 주파수가 감소하는 제2 기준 신호를 케이블로 제공하는 기준 신호 생성부, 제1 기준 신호 및 제2 기준 신호의 제공에 따라 상기 케이블로부터 반사되는 제1 반사 신호 및 제2 반사 신호를 획득하는 반사 신호 획득부, 및 상기 제1 반사 신호 및 제2 반사 신호를 분석하는 신호 분석부를 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 시간에 따라 주파수가 증가하는 제1 기준 신호 및 시간에 따라 주파수가 감소하는 제2 기준 신호를 케이블로 제공하는 기준 신호 생성부; 제1 기준 신호의 제공에 따라 상기 케이블로부터 반사되는 제1 반사 신호, 및 제2 기준 신호의 제공에 따라 상기 케이블로부터 반사되는 제2 반사 신호를 획득하는 반사 신호 획득부; 및 상기 제1 반사 신호 및 제2 반사 신호를 분석하는 신호 분석부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호 분석부는, 상기 제1 반사 신호 및 상기 제2 반사 신호를 산술 평균하여, 상기 제1 반사 신호 및 상기 제2 반사 신호의 지연 시간 및 중심 주파수를 보정하는 것을 특징으로 한다.
상기 기준 신호 생성부는, 상기 제1 기준 신호 및 상기 제2 기준 신호를 상기 케이블에 서로 다른 타이밍에 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기준 신호 생성부는, 상기 반사 신호 획득부가 제1 반사 신호를 획득한 후에, 상기 제2 기준 신호를 상기 케이블로 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기준 신호 생성부는, 상기 케이블의 통전층과 연결되고, 상기 반사 신호 획득부는 상기 케이블의 차폐층과 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 신호 분석부는, 상기 기준 신호의 시간 폭에 대응하는 지역화된 이동창을 이용하여 상기 반사 신호의 위그너-빌 분포를 산출하고, 상기 산출된 위그너-빌 분포를 상기 기준 신호의 대역폭에 따라 제한하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 신호 분석부는, 상기 제1 기준 신호 및 상기 제2 기준 신호를 포함하는 기준 신호의 시간 폭에 대응하는 지역화된 이동창을 이용하여, 상기 제1 반사 신호 및 상기 제2 반사 신호를 포함하는 반사 신호의 위그너-빌 분포를 산출하고, 상기 산출된 위그너-빌 분포를 상기 기준 신호의 대역폭에 따라 제한하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 신호 분석부는, 상기 기준 신호의 대역폭 이외의 주파수 영역의 신호를 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 신호 분석부는, 상기 시간 폭에서의 상기 기준 신호를 주파수 영역으로 변환하고, 상기 주파수 영역에서의 상기 기준 신호에 가우시안 맞춤(Gaussian Fitting)을 적용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 신호 분석부는, 상기 가우시안 맞춤에 따라 가우시안 포락선의 표준편차(σ)에 따라 상기 대역폭을 결정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 신호 분석부는, 상기 표준편차(σ)의 3배(3σ)를 상기 대역폭으로 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 반사파 처리 장치는 반사 신호의 지연 시간을 정밀하게 검출하고, 혼신 성분에 의한 영향을 제거하여 케이블의 결함을 정밀하게 판정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사파 처리 장치의 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사파 처리 장치와 케이블의 연결 모습을 나타낸 도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사파 처리 방법의 흐름도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 신호 및 반사 신호의 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위그너-빌 분포 산출 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위그너-빌 분포 산출 그래프이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조할 수 있다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 할 수 있다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 할 수 있다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭할 수 있다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사파 처리 장치의 블록도를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 반사파 처리 장치(10)는, 기준 신호 생성부(100), 및 반사 신호 획득부(200) 및 신호 분석부(300)를 포함할 수 있다.

기준 신호 생성부(100)는 케이블(20)로 제공되는 기준 신호를 생성할 수 있다. 기준 신호 생성부는 임의 파형 발생기(Arbitrary Waveform Generator)를 포함할 수 있다. 기준 신호는 제1 기준 신호 및 제2 기준 신호를 포함할 수 있다.

반사 신호 획득부(200)는 케이블(20)로부터 반사되는 반사 신호를 획득할 수 있다. 반사 신호 획득부(200)는 디지털 저장 오실로스코프(Digital Storage Oscilloscope)를 포함할 수 있다. 반사 신호는 제1 반사 신호 및 제2 반사 신호를 포함할 수 있다.

신호 분석부(300)는 기준 신호 생성부(100)의 기준 신호의 생성을 제어하고, 반사 신호 획득부(200)로부터 제공되는 반사 신호를 분석하여, 케이블(20)의 결함 위치를 판별할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사파 처리 장치와 케이블의 연결 모습을 나타낸 도이다. 도 2를 참조하면, 반사파 처리 장치(10)는 커넥터(30)를 통해 케이블(20)과 연결될 수 있다.

도 2를 참조하면, 케이블(20)은 포머(21), 통전층(22), 절연층(23) 및 차폐층(24)을 포함할 수 있다. 포머(21), 통전층(22), 절연층(23) 및 차폐층(24)은 케이블(20) 내에서 차례로 배치될 수 있다. 포머(21)는 사고 발생시, 사고 전류를 바이패스(bypass) 하고, 통전층(22)은 초전도체로 형성되어 운전 전류를 통전하고, 절연층(23)은 PPLP(Polypropylene laminated paper)로 형성되어, 운전 전압 유지를 위해 통전층(22)과 차폐층(24)을 절연한다. 또한, 차폐층(24)은 초전도체로 형성되어, 쉴드 전류를 유도하고, 자기장 방출을 차폐할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사파 처리 장치(10)는 케이블(20)의 통전층(22) 및 차폐층(24)과 연결될 수 있다. 통전층(22) 및 차폐층(24) 각각은 복수의 선재들로 구성되는 선재 다발을 포함할 수 있고, 반사파 처리 장치(10)는 선재 다발과 연결될 수 있다. 구체적으로, 반사파 처리 장치(10)의 기준 신호 생성부(100)는 커넥터(30)의 양극을 통해 통전층(22)의 초전도체와 연결되어 기준 신호를 제공할 수 있고, 반사 신호 획득부(200)는 커넥터(30)의 음극을 통해 차폐층(24)의 초전도체와 연결되어 반사 신호를 획득할 수 있다.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사파 처리 방법의 흐름도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 반사파 처리 방법은 기준 신호 생성부(100)에서 제1 기준 신호 및 제2 기준 신호를 생성하고, 생성된 제1 기준 신호 및 제2 기준 신호를 케이블로 제공하는 것으로 시작한다(S310). 제1 기준 신호는 시간에 따라 주파수가 증가하는 처프(Positive-chirp, Up-chirp) 신호일 수 있고, 제2 기준 신호는 시간에 따라 주파수가 감소하는 처프(Negative-Chirp, Down-Chirp) 신호일 수 있다.

기준 신호 생성부(100)에서 케이블로 제1 기준 신호 및 제2 기준 신호가 제공되면, 반사 신호 획득부(200)는 케이블(20)로부터 반사되는 제1 반사 신호 및 제2 반사 신호를 획득할 수 있다(S320). 제1 반사 신호는 제1 기준 신호가 케이블에 제공된 경우에 반사되는 신호에 해당하고, 제2 반사 신호는 제2 기준 신호가 케이블에 제공된 경우에 반사되는 신호에 해당한다. 제1 반사 신호 및 제2 반사 신호가 혼신되는 것을 방지하기 위하여, 제1 기준 신호 및 제2 기준 신호는 서로 다른 타이밍에 제공될 수 있다. 구체적으로, 제1 기준 신호가 제공되고, 제1 반사 신호가 획득된 후에, 제2 기준 신호가 제공되고, 제2 반사 신호가 획득될 수 있다. 신호 분석부(300)는 제1 반사 신호 및 제2 반사 신호를 분석할 수 있다(S330).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 신호 및 반사 신호의 그래프이다.

도 4는 제1 기준 신호(Ws(t,w)), 이상적인 제1 반사 신호(Ws(t-td, w)), 및 실제 제1 반사 신호(Wr(t,w))를 나타내고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 기준 신호(Ws(t,w)), 이상적인 제2 반사 신호(Ws(t-td,w)) 및 실제 제2 반사 신호(Wr(t,w))를 나타낸다.

케이블과 같은 매질을 통과하는 제1, 2 기준신호의 고주파수 성분은 저주파수 성분에 비하여 시간이 경과함에 따라 손실된다. 케이블과 같은 매질(Medium)의 감쇠(Attenuation) 특성 및 분산(Dispersion) 정도가 선형적이라고 가정하면, 시간 t에서 케이블 내 위치 x에 도달한 신호는 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.

[수학식 1]

여기서 S(w,x)는 주파수 영역에서의 신호를 나타내고, H(w,x;T)는 케이블의 길이와 온도에 따른 케이블의 주파수 감쇠 특성과 분산 정도를 나타낸다. S(w,x=0) 은 케이블의 시작 부분에서의 신호를 나타내는 것으로, 감쇠가 없는 초기 신호를 의미한다. 케이블과 같은 매질의 감쇠 특성 및 분산 정도가 선형적이라고 가정하면, H(w,x;T)는 감쇠 정수(Attenuation Constant)를 의미하는 A, 파수 (Wave Number)를 의미하는 K로 표현될 수 있다.

상기 수학식 2에 따라 케이블의 위치 x에서 중심 주파수는 하기의 수학식 2에 따라 표현될 수 있다.

[수학식 2]

　여기서 w₀는 케이블의 시작 부분에서의 신호의 중심주파수를 나타내고, α는 제1, 2 기준 신호의 시간 폭을 결정하는 상수를 나타내고, β는 제1, 2 기준 신호인 처프(Chirp) 신호의 기울기(Chirp Rate)를 결정하는 상수를 나타낸다. 수학식 2를 참조하면, 케이블 내 위치 x에서 관찰된 신호의 중심 주파수 w₀는 이상적인 신호에 비하여 δw=((α²+β²)*Ax)/α만큼 감소함을 알 수 있다. 고주파수 성분의 감쇠로 인해 발생한 도 4 및 도 5의 δw 및 δt는 하기의 수학식 3 에 따라 표현될 수 있다.

[수학식 3]

수학식 3을 참조하면, 손실된 고주파수 성분으로 인하여, 실제 제1 반사 신호의 경우, 이상적인 제1 반사 신호의 지연시간 td보다 지연 시간이 δt만큼 더 감소하고, 실제 제2 반사 신호의 경우, 이상적인 제2 반사 신호의 지연시간 td보다 지연 시간이 δt만큼 더 증가함을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 신호 분석부(300)는 제1 반사 신호 및 제2 반사 신호를 산술 평균하여, 서로 다른 부호를 가지는 지연 시간 δt을 상쇄할 수 있다. 따라서, 본 발명의 신호 분석부(300)는 시간 지연 값과 중심 주파수 값을 보정하여, 오차가 제거된 시간 지연 값과 중심 주파수 값을 산출할 수 있다. 신호 분석부(300)는 반사 신호의 오차가 제거된 시간 지연 값 및 중심 주파수 값을 이용하여 케이블의 결함 여부 및 결함 위치를 정밀하게 판별할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 신호 분석부(300)는 기준 신호에 대한 반사 신호의 위그너-빌 분포를 산출하고, 기준 신호와 반사 신호의 상호 상관함수를 연산할 수 있다.

위그너-빌 분포와 상호 상관함수의 연산은 상술한 제1, 2 기준 신호 및 제1, 2 반사 신호에 대해 적용될 수 있다. 구체적으로, 신호 분석부(300)는 제1 기준 신호에 대하여 제1 반사 신호의 위그너-빌 분포를 산출하고, 제1 기준 신호와 제1 반사 신호의 상호 상관함수를 연산하고, 신호 분석부(300)는 제2 기준 신호에 대하여 제2 반사 신호의 위그너-빌 분포를 산출하고, 제2 기준 신호와 제2 반사 신호의 상호 상관함수를 연산할 수 있다.

이하, 설명의 편의상, 제1 기준 신호 및 제2 기준 신호를 기준 신호로, 제1 반사 신호 및 제2 반사 신호를 반사 신호로 지칭하여 설명하도록 한다.

위그너-빌 분포의 기준 신호 및 반사 신호의 산술 평균 지점에서, 위그너-빌 분포의 비선형성으로 인해 혼신 성분이 발생한다. 혼신 성분은 시간-주파수 반사파 처리법에서 고장점으로 인식되거나, 상호 상관함수 연산 과정에서 기준 신호와의 유사성을 감소시켜 성능의 저하를 가져올 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위그너-빌 분포 산출 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위그너-빌 분포 산출 그래프이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위그너-빌 분포 산출 방법은 기준 신호의 시간 폭에 대응하는 지역화된 이동창을 이용하여, 반사 신호의 위그너-빌 분포를 산출하는 것으로 시작한다(S610). 도 7(a)는 시간 폭에서의 기준 신호 및 반사 신호를 나타낸다. 도 7(a)의 시간 폭에 대응하는 지역화된 이동창(window_1-window_n)을 이용하면, 도 7(b)에 도시된 위그너-빌 분포가 산출될 수 있다. 구체적으로, 시간 폭에 대응하는 지역화된 이동창의 영역에서 위그너-빌 분포가 산출될 수 있다. 다만, 단계 S610에서 산출되는 위그너-빌 분포는 기준 신호와 반사 신호 사이에서 발생하는 혼신 성분을 제거할 수 있으나, 상호 상관함수의 크기에 영향을 미치는 동일한 시간대에서 발생하는 혼신 성분 또는 기준 신호와 다른 주파수에서 노이즈 성분이 잔존하는 문제점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 지역화된 이동창을 이용하여, 반사 신호의 위그너-빌 분포를 산출한 후, 기준 신호의 대역폭에 따라 산출된 위그너-빌 분포를 제한하여(S620), 상술한 문제를 해결할 수 있다. 도 7(b)의 지역화된 이동창(window_1-window_n)에서 산출되는 위그너-빌 분포를 기준 신호의 대역폭에 따라 제한하는 경우, 도 7(c)와 같은 위그너-빌 분포가 산출될 수 있다.

이하, 하기의 수학식 4를 통해 본 발명의 기준 신호의 대역폭 결정 방법에 대하여 설명하도록 한다. 하기의 수학식 4은 시간 영역에서의 기준 신호를 나타낸다.

[수학식 4]

　여기서, t₀는 기준 신호의 시간 폭의 중앙값을 나타내고, α는 기준 신호의 시간 폭을 결정하는 상수이고, β는 기준 신호인 처프 신호의 기울기를 결정하는 상수를 나타낸다. 수학식 4를 참조하면, 기준 신호는 가우시안(Gaussian) 포락선 내에서 시간에 따라 주파수가 선형적으로 변하는 형태를 나타내고 있다. 여기서, 시간 폭에서의 기준 신호를 푸리에 변환을 통하여 주파수 영역으로 변환하고 주어진 주파수 영역에서의 기준 신호를 가우시안 맞춤(Gaussian Fitting)을 통하여, 주파수 영역에서의 신호의 가우시안 포락선이 지니고 있는 평균과 표준편차 값을 계산한다. 통상, 주파수 영역에서의 신호는 에너지의 99% 이상이 3σ(σ: 표준편차) 내에 존재하므로, 3σ가 기준 신호의 대역폭으로 결정될 수 있다.

이후, 결정된 기준 신호의 대역폭을 제외한 주파수 영역의 신호는 이상 필터(Ideal Filter)에 의해 제거될 수 있고, 대역폭 내에 있는 시간-주파수 영역의 신호를 대상으로 기준 신호와 반사 신호의 상호상관 함수가 분석될 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 반사파 처리 장치
20: 케이블
100: 기준 신호 생성부
200: 반사 신호 획득부
300: 신호 분석부

Claims

시간에 따라 주파수가 증가하는 제1 기준 신호 및 시간에 따라 주파수가 감소하는 제2 기준 신호를 케이블로 제공하는 기준 신호 생성부;
제1 기준 신호의 제공에 따라 상기 케이블로부터 반사되는 제1 반사 신호, 및 제2 기준 신호의 제공에 따라 상기 케이블로부터 반사되는 제2 반사 신호를 획득하는 반사 신호 획득부; 및
상기 제1 반사 신호 및 제2 반사 신호를 분석하는 신호 분석부; 를 포함하고,
상기 신호 분석부는,
상기 제1 반사 신호 및 상기 제2 반사 신호를 산술 평균하여, 상기 제1 반사 신호 및 상기 제2 반사 신호의 지연 시간 및 중심 주파수를 보정하는 것을 특징으로 하는 반사파 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 기준 신호 생성부는,
상기 제1 기준 신호 및 상기 제2 기준 신호를 상기 케이블에 서로 다른 타이밍에 제공하는 반사파 처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 기준 신호 생성부는,
상기 반사 신호 획득부가 제1 반사 신호를 획득한 후에, 상기 제2 기준 신호를 상기 케이블로 제공하는 것을 특징으로 하는 반사파 처리 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 기준 신호 생성부는 상기 케이블의 통전층과 연결되고, 상기 반사 신호 획득부는 상기 케이블의 차폐층과 연결되는 반사파 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 신호 분석부는,
상기 제1 기준 신호 및 상기 제2 기준 신호를 포함하는 기준 신호의 시간 폭에 대응하는 지역화된 이동창을 이용하여, 상기 제1 반사 신호 및 상기 제2 반사 신호를 포함하는 반사 신호의 위그너-빌 분포를 산출하고, 상기 산출된 위그너-빌 분포를 상기 기준 신호의 대역폭에 따라 제한하는 것을 특징으로 하는 반사파 처리 장치.
삭제
제6항에 있어서, 상기 신호 분석부는,
상기 기준 신호의 대역폭 이외의 주파수 영역의 신호를 제거하는 반사파 처리 장치.
제6항에 있어서, 상기 신호 분석부는,
상기 시간 폭에서의 상기 기준 신호를 주파수 영역으로 변환하고, 상기 주파수 영역에서의 상기 기준 신호에 가우시안 맞춤(Gaussian Fitting)을 적용하는 반사파 처리 장치.
제9항에 있어서, 상기 신호 분석부는,
상기 가우시안 맞춤에 따라 가우시안 포락선의 표준편차(σ)에 따라 상기 대역폭을 결정하는 반사파 처리 장치.
제10항에 있어서, 상기 신호 분석부는,
상기 표준편차(σ)의 3배(3σ)를 상기 대역폭으로 결정하는 반사파 처리 장치.