KR102097080B1 - Multiple transmit/receive array antenna radar apparatus and method using virtual channel - Google Patents

Multiple transmit/receive array antenna radar apparatus and method using virtual channel Download PDF

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Abstract

다중 송수신 어레이 안테나 레이더의 객체 탐지 방법은 제1 시간 구간에서 송신 어레이의 제1 송신 안테나가 안테나 신호를 송출하는 단계; 상기 제1 시간 구간에서 상기 안테나 신호가 탐지하고자 하는 객체들 각각에 반사된 제1 반사 신호들을 수신 어레이의 수신 안테나들이 수신하는 단계; 상기 제1 시간 구간과 서로 다른 제2 시간 구간에서 송신 어레이의 제2 송신 안테나가 상기 안테나 신호를 송출하는 단계; 상기 제2 시간 구간에서 상기 안테나 신호가 상기 객체들 각각에 반사된 제2 반사 신호들을 수신 어레이의 수신 안테나들이 수신하는 단계; 및 상기 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지하는 단계를 포함하고, 상기 제2 반사 신호들은, 상기 제1 송신 안테나와 상기 제2 송신 안테나 간의 간격에 따라 상기 제1 반사 신호들과 위상의 차이를 가지며, 상기 제1 송신 안테나와 상기 제2 송신 안테나 간의 간격에 따라 이동한 장소에 위치한 가상의 수신 어레이의 수신 안테나들이 각각 수신하는 상기 제1 반사 신호들과 동일한 위상을 가질 수 있다.A method of detecting an object of a multiple transmit / receive array antenna radar includes: transmitting a antenna signal by a first transmit antenna of a transmit array in a first time interval; Receiving antennas of a reception array receiving first reflected signals reflected to each of objects to be detected by the antenna signal in the first time period; Transmitting the antenna signal by a second transmission antenna of a transmission array in a second time period different from the first time period; Receiving antennas of a receiving array receiving second reflected signals in which the antenna signal is reflected to each of the objects in the second time period; And detecting an object by estimating the angle of arrival of the first reflected signals and the second reflected signals, wherein the second reflected signals are based on an interval between the first transmit antenna and the second transmit antenna. The first reflected signals, which have a phase difference from the first reflected signals, and are received by receive antennas of a virtual receive array located at a location moved according to an interval between the first transmit antenna and the second transmit antenna, respectively. It may have the same phase as.

Description

가상 채널을 이용한 다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치 및 그 방법{MULTIPLE TRANSMIT/RECEIVE ARRAY ANTENNA RADAR APPARATUS AND METHOD USING VIRTUAL CHANNEL}Multi-transmission / reception array antenna radar device using virtual channel and method therefor

본 발명은 다중 송수신 어레이 안테나 레이더에서 각도 해상도 및 각도 검출의 성능을 개선하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for improving the performance of angular resolution and angle detection in a multiple transmit / receive array antenna radar.

레이더 센서의 채널의 수가 증가할수록, 각도 해상도는 증가한다. 레이더의 채널의 수는 안테나의 개수에 의해 결정되는데, 종래 DFT 기반 레이더 각도 추정 기법에서 고해상도의 성능을 얻기 위해서는, 복수의 수신 안테나를 필요로 한다. 더욱이, 추정하고자 하는 도래각의 범위를 높이기 위해서는 일정 거리 이상의 안테나 간의 간격을 둬야한다. 예를 들어, 채널의 개수가 부족한 경우, 다수의 탐지 객체가 인접해 있으면, 다수의 탐지 객체임에도 불구하고, 하나의 객체로 검출되는 문제가 있다. As the number of channels of the radar sensor increases, the angular resolution increases. The number of channels of the radar is determined by the number of antennas. In order to obtain high resolution performance in a conventional DFT-based radar angle estimation technique, a plurality of receiving antennas is required. Moreover, in order to increase the range of the arrival angle to be estimated, it is necessary to space the antennas over a certain distance. For example, when the number of channels is insufficient, if a plurality of detection objects are adjacent, there is a problem that they are detected as one object even though they are multiple detection objects.

그러나, 안테나를 추가하면, 레이더의 비용이 증가하며, 레이더가 설치될 공간에 제약이 있는 경우, 레이더에 안테나의 개수를 증가할 수 없다는 한계가 있다.However, if an antenna is added, the cost of the radar increases, and when there is a restriction on the space where the radar is installed, there is a limitation that the number of antennas on the radar cannot be increased.

안테나의 추가 없이 도래각의 범위를 높이기 위하여 수신신호의 공액(conjugate)에 해당하는 신호를 생성함으로써 수신신호의 개수를 가상적으로 증가시키는 방식이 제안되었다. 그러나, 제안된 방법은 원래 신호와 가상적으로 생성된 신호와의 높은 상관도로 인해 스무딩과 같은 추가적인 연산을 필요로 할 뿐 아니라, 이 기법 역시 부분공간기반 방식에 적용되므로, 여전히 높은 연산 복잡도를 갖는 단점이 존재한다. A method of virtually increasing the number of received signals by generating a signal corresponding to the conjugate of the received signal to increase the range of the arrival angle without adding an antenna has been proposed. However, the proposed method not only requires additional operations such as smoothing due to the high correlation between the original signal and the virtually generated signal, but also because this technique is applied to a subspace-based method, it still has a high computational complexity. This exists.

따라서, 연산 복잡도의 증가, 또는 안테나의 증가 없이 도래각의 범위를 높여 탐지율을 증가시키는 방법이 요청되고 있다.Accordingly, there is a demand for a method of increasing the detection rate by increasing the range of the arrival angle without increasing the computational complexity or increasing the antenna.

본 발명은 수신한 반사 신호들을 조합하여 복수의 가상 채널들을 추가로 생성하고, 생성한 가상 채널 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지함으로써, 연산 복잡도의 증가 없이 탐지율을 증가시키고, 오경보율을 감소시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.The present invention additionally generates a plurality of virtual channels by combining the received reflected signals, and detects an object by estimating the arrival angle of the generated virtual channel signals, thereby increasing the detection rate without increasing computational complexity and reducing the false alarm rate. It is possible to provide a device and method that can be made.

본 발명의 일실시예에 따른 다중 송수신 어레이 안테나 레이더의 객체 탐지 방법은 제1 시간 구간에서 송신 어레이의 제1 송신 안테나가 안테나 신호를 송출하는 단계; 상기 제1 시간 구간에서 상기 안테나 신호가 탐지하고자 하는 객체들 각각에 반사된 제1 반사 신호들을 수신 어레이의 수신 안테나들이 수신하는 단계; 상기 제1 시간 구간과 서로 다른 제2 시간 구간에서 송신 어레이의 제2 송신 안테나가 상기 안테나 신호를 송출하는 단계; 상기 제2 시간 구간에서 상기 안테나 신호가 상기 객체들 각각에 반사된 제2 반사 신호들을 수신 어레이의 수신 안테나들이 수신하는 단계; 및 상기 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지하는 단계를 포함하고, 상기 제2 반사 신호들은, 상기 제1 송신 안테나와 상기 제2 송신 안테나 간의 간격에 따라 상기 제1 반사 신호들과 위상의 차이를 가지며, 상기 제1 송신 안테나와 상기 제2 송신 안테나 간의 간격에 따라 이동한 장소에 위치한 가상의 수신 어레이의 수신 안테나들이 각각 수신하는 상기 제1 반사 신호들과 동일한 위상을 가질 수 있다.An object detection method of a multiple transmit / receive array antenna radar according to an embodiment of the present invention includes: transmitting a antenna signal by a first transmit antenna of a transmit array in a first time interval; Receiving antennas of a reception array receiving first reflected signals reflected to each of objects to be detected by the antenna signal in the first time period; Transmitting the antenna signal by a second transmission antenna of a transmission array in a second time period different from the first time period; Receiving antennas of a receiving array receiving second reflected signals in which the antenna signal is reflected to each of the objects in the second time period; And detecting an object by estimating the angle of arrival of the first reflected signals and the second reflected signals, wherein the second reflected signals are based on an interval between the first transmit antenna and the second transmit antenna. The first reflected signals, which have a phase difference from the first reflected signals, and are received by receive antennas of a virtual receive array located at a location moved according to an interval between the first transmit antenna and the second transmit antenna, respectively. It may have the same phase as.

본 발명의 일실시예에 따른 다중 송수신 어레이 안테나 레이더의 객체 탐지 방법은 상기 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들을 조합하여 복수의 가상 채널 신호들을 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 객체를 탐지하는 단계는, 상기 가상 채널 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지할 수 있다.The object detection method of the multiplexed / received array antenna radar according to an embodiment of the present invention further includes generating a plurality of virtual channel signals by combining the first reflected signals and the second reflected signals, and In the detecting step, an object may be detected by estimating the arrival angle of the virtual channel signals.

본 발명의 일실시예에 따른 다중 송수신 어레이 안테나 레이더의 객체 탐지 방법의 송신 어레이의 제1 송신 안테나와 상기 송신 어레이의 제2 송신 안테나는, 상기 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들의 도래각을 추정하는 경우의 상기 제1 송신 안테나와 상기 제2 송신 안테나 간의 간격보다 증가된 간격으로 배치되어, 상기 복수의 가상 채널 신호를 생성하기 위하여 사용하는 상기 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들의 위상의 차이를 증가시킬 수 있다.The first transmission antenna of the transmission array and the second transmission antenna of the transmission array of the method for detecting an object of a multiple transmission / reception array antenna radar according to an embodiment of the present invention are the arrival of the first reflection signals and the second reflection signals The first reflection signals and the second reflection used to generate the plurality of virtual channel signals are arranged at an increased interval than the interval between the first transmission antenna and the second transmission antenna when estimating an angle. The difference in phase of the signals can be increased.

본 발명의 일실시예에 따른 다중 송수신 어레이 안테나 레이더의 객체 탐지 방법의 상기 복수의 가상 채널 신호들을 생성하는 단계는, 수신 어레이의 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호와 제2 반사 신호를 동일한 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호 및 제2 빈사 신호와 조합하거나, 상기 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호를 서로 다른 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호 또는 제2 빈사 신호와 조합하거나, 상기 수신 안테나들 각각이 수신한 제2 반사 신호를 서로 다른 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호 또는 제2 빈사 신호와 조합하여 가상 채널 신호들을 생성할 수 있다.In the generating of the plurality of virtual channel signals of the object detection method of the multiplexed / received array antenna radar according to an embodiment of the present invention, the first reflected signal and the second reflected signal received by each of the receiving antennas of the receiving array are The first reflected signal or the second reflected signal received by the same receiving antenna or the second reflected signal, or the first reflected signal received by each of the receiving antennas is received by each of the different receiving antennas. In combination with or, the second reflection signal received by each of the reception antennas may be combined with the first reflection signal or the second death signal received by each of the different reception antennas to generate virtual channel signals.

본 발명의 일실시예에 따른 다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치는 제1 시간 구간에서 안테나 신호를 반복 송출하는 제1 송신 안테나와 상기 제1 시간 구간과 서로 다른 제2 시간 구간에서 상기 안테나 신호를 반복 송출하는 제2 송신 안테나를 포함하는 송신 어레이; 상기 제1 시간 구간에서 상기 안테나 신호가 객체들 각각에 반사된 제1 반사 신호들과 상기 제2 시간 구간에서 상기 안테나 신호가 객체들 각각에 반사된 제2 반사 신호들을 순차적으로 수신하는 복수의 수신 안테나들을 포함하는 수신 어레이; 및 상기 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지하는 프로세서를 포함하고, 상기 제2 반사 신호들은, 상기 제1 송신 안테나와 상기 제2 송신 안테나 간의 간격에 따라 상기 제1 반사 신호들과 위상의 차이를 가지며, 상기 제1 송신 안테나와 상기 제2 송신 안테나 간의 간격에 따라 이동한 장소에 위치한 가상의 수신 어레이의 수신 안테나들이 각각 수신하는 상기 제1 반사 신호들과 동일한 위상을 가질 수 있다.The multiplexed / received array antenna radar device according to an embodiment of the present invention repeatedly transmits the antenna signal in a first transmission antenna that repeatedly transmits an antenna signal in a first time period and in a second time period different from the first time period. A transmission array including a second transmission antenna; A plurality of receptions sequentially receiving the first reflection signals in which the antenna signal is reflected in each of the objects in the first time period and the second reflection signals in which the antenna signal is reflected in each of the objects in the second time period. A receiving array comprising antennas; And a processor that detects an object by estimating the arrival angle of the first reflected signals and the second reflected signals, and the second reflected signals are based on an interval between the first transmit antenna and the second transmit antenna. The first reflected signals, which have a phase difference from the first reflected signals, and are received by receive antennas of a virtual receive array located at a location moved according to an interval between the first transmit antenna and the second transmit antenna, respectively. It may have the same phase as.

본 발명의 일실시예에 따른 다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치의 프로세서는 상기 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들을 조합하여 복수의 가상 채널 신호들을 생성하고, 상기 가상 채널 신호의 도래각을 추정하여 객체를 탐지할 수 있다.The processor of the multiplexed / received array antenna radar device according to an embodiment of the present invention generates a plurality of virtual channel signals by combining the first reflected signals and the second reflected signals, and estimates the arrival angle of the virtual channel signal To detect the object.

본 발명의 일실시예에 따른 다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치의 제1 송신 안테나와 상기 제2 송신 안테나는 상기 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들의 도래각을 추정하는 경우의 상기 제1 송신 안테나와 상기 제2 송신 안테나 간의 간격보다 증가된 간격으로 배치되여 상기 복수의 가상 채널 신호를 생성하기 위하여 사용하는 상기 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들의 위상의 차이를 증가시킬 수 있다.The first transmission antenna and the second transmission antenna of the multiple transmit / receive array antenna radar apparatus according to an embodiment of the present invention are the first transmission when estimating the arrival angle of the first reflected signals and the second reflected signals The difference in phase between the first reflected signals and the second reflected signals used to generate the plurality of virtual channel signals may be increased by being spaced at an increased interval between the antenna and the second transmit antenna.

본 발명의 일실시예에 따른 다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치의 프로세서는 수신 어레이의 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호와 제2 반사 신호를 동일한 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호 및 제2 빈사 신호와 조합하거나, 상기 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호를 서로 다른 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호 또는 제2 빈사 신호와 조합하거나, 상기 수신 안테나들 각각이 수신한 제2 반사 신호를 서로 다른 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호 또는 제2 빈사 신호와 조합하여 가상 채널 신호들을 생성할 수 있다.The processor of the multiplexed / received array antenna radar apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first reflected signal and a second reflected signal received by the same receiving antenna and the first reflected signal and the second reflected signal respectively received by the receiving antennas of the receiving array. Combine with the blank signal, or combine the first reflected signal received by each of the receive antennas with the first reflected signal or the second reflected signal received by each of the different receive antennas, or receive each of the receive antennas The virtual channel signals may be generated by combining the two reflected signals with the first reflected signal or the second dead signal received by each of the different receiving antennas.

본 발명의 일실시예에 의하면, 수신한 반사 신호들을 조합하여 복수의 가상 채널들을 추가로 생성하고, 생성한 가상 채널 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지함으로써, 연산 복잡도의 증가 없이 탐지율을 증가시키고, 오경보율을 감소시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of virtual channels are additionally generated by combining received reflection signals, and an object is detected by estimating the arrival angle of the generated virtual channel signals, thereby increasing the detection rate without increasing computational complexity. And reduce the false alarm rate.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 송신 어레이 안테나 및 수신 어레이 안테나의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 가상 채널을 생성하는 과정의 일례이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 송수신 어레이 안테나 레이더의 객체 탐지 방법을 도시한 플로우차트이다.1 is a view showing a multiple transmit and receive array antenna radar device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the structure of a transmitting array antenna and a receiving array antenna according to an embodiment of the present invention.
3 is an example of a process of creating a virtual channel according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an object detection method of a multiple transmit / receive array antenna radar according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, various changes may be made to the embodiments, and the scope of the patent application right is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all modifications, equivalents, or substitutes for the embodiments are included in the scope of rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "include" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described herein, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are assigned to the same components regardless of reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiments, when it is determined that detailed descriptions of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the embodiments, detailed descriptions thereof will be omitted.

본 발명의 일실시예에 따른 다중 송수신 어레이 안테나 레이더의 객체 탐지 방법은 다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치에 의해 수행될 수 있다. An object detection method of a multiple transmit / receive array antenna radar according to an embodiment of the present invention may be performed by a multiple transmit / receive array antenna radar device.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a multiple transmit and receive array antenna radar device according to an embodiment of the present invention.

다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 송신 안테나 어레이(110), 수신 안테나 어레이(120), 및 프로세서(130)를 포함할 수 있다. 다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치(100)는 도래각 추정이 요구되는 레이더, 센서 네트워크 등의 영역에서 활용될 수 있다. The multiple transmit / receive array antenna radar apparatus 100 may include a transmit antenna array 110, a receive antenna array 120, and a processor 130 as illustrated in FIG. 1. The multiplexed transmission / reception array antenna radar apparatus 100 may be utilized in areas such as radar and sensor networks that require an arrival angle estimation.

송신 안테나 어레이(110)는 제1 시간 구간에서 안테나 신호를 반복 송출하는 제1 송신 안테나와 제1 시간 구간과 서로 다른 제2 시간 구간에서 안테나 신호를 반복 송출하는 제2 송신 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 송신 안테나 어레이(110)는 제1 송신 안테나, 제2 송신 안테나 이외에도 추가로 적어도 하나의 송신 안테나를 더 포함할 수도 있다. The transmit antenna array 110 may include a first transmit antenna that repeatedly transmits an antenna signal in a first time period and a second transmit antenna that repeatedly transmits an antenna signal in a second time period different from the first time period. . In addition, the transmit antenna array 110 may further include at least one transmit antenna in addition to the first transmit antenna and the second transmit antenna.

이때, 제1 송신 안테나와 제2 송신 안테나 간의 간격은, 수신 안테나의 개수 및 기 설정된 상수에 따라 결정된 제1 수신 안테나와 상기 제2 수신 안테나 간의 간격의 정수 배수일 수 있다. 예를 들어, 제1 송신 안테나와 제2 송신 안테나 간의 간격 D는 수학식 1에 따라 결정될 수 있다. In this case, the interval between the first transmit antenna and the second transmit antenna may be an integer multiple of the interval between the first receive antenna and the second receive antenna determined according to the number of receive antennas and a predetermined constant. For example, the distance D between the first transmit antenna and the second transmit antenna may be determined according to Equation (1).

Figure 112018053847842-pat00001
Figure 112018053847842-pat00001

이때, K는 수신 안테나 어레이(120)에 포함된 수신 안테나의 개수이고, d는 수신 안테나 어레이(120)에 포함된 수신 안테나 간의 간격일 수 있다. 또한, p는 기 설정된 상수일 수 있다. 따라서, 수신 안테나 어레이(120)에 포함된 수신 안테나가 2개이고, P가 1인 경우, 제1 송신 안테나와 제2 송신 안테나 간의 간격 D는 (2+1)*d인 3d일 수 있다.In this case, K is the number of receive antennas included in the receive antenna array 120, and d may be an interval between receive antennas included in the receive antenna array 120. Further, p may be a predetermined constant. Accordingly, when there are two receive antennas included in the receive antenna array 120, and P is 1, the distance D between the first transmit antenna and the second transmit antenna may be 3d (2 + 1) * d.

수신 안테나 어레이(120)는 제1 시간 구간 동안 안테나 신호가 객체들 각각에 반사된 제1 반사 신호들과 제2 시간 구간 동안 안테나 신호가 객체들 각각에 반사된 제2 반사 신호들을 순차적으로 수신하는 제1 수신 안테나, 제2 수신 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 수신 안테나 어레이(120)는 제1 수신 안테나, 제2 수신 안테나 이외에도 추가로 적어도 하나의 수신 안테나를 더 포함할 수도 있다.The receiving antenna array 120 sequentially receives first reflected signals whose antenna signals are reflected to each of the objects during the first time period and second reflected signals whose antenna signals are reflected to each of the objects during the second time period. It may include a first receiving antenna, a second receiving antenna. In addition, the reception antenna array 120 may further include at least one reception antenna in addition to the first reception antenna and the second reception antenna.

이때, 제2 반사 신호들은, 제1 송신 안테나와 제2 송신 안테나 간의 간격에 따라 제1 반사 신호들과 위상의 차이를 가질 수 있다. 구체적으로, 제2 반사 신호는 제1 송신 안테나와 제2 송신 안테나 간의 간격에 따라 이동한 장소에 위치한 가상의 수신 어레이의 수신 안테나들이 각각 수신하는 제1 반사 신호들과 동일한 위상을 가질 수 있다.In this case, the second reflected signals may have a phase difference from the first reflected signals according to the interval between the first transmit antenna and the second transmit antenna. Specifically, the second reflected signal may have the same phase as the first reflected signals respectively received by the reception antennas of the virtual reception array located at a location moved according to the interval between the first transmission antenna and the second transmission antenna.

프로세서(130)는 제1 반사 신호들과 제2 반사 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지할 수 있다.The processor 130 may detect an object by estimating the arrival angle of the first reflected signals and the second reflected signals.

또한, 프로세서(130)는 제1 반사 신호들과 제2 반사 신호들을 조합하여 복수의 가상 채널 신호들을 생성하고, 가상 채널 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지할 수도 있다. 이때, 프로세서(130)는 수신 어레이의 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호와 제2 반사 신호를 동일한 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호 및 제2 빈사 신호와 조합하거나, 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호를 서로 다른 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호 또는 제2 빈사 신호와 조합하거나, 수신 안테나들 각각이 수신한 제2 반사 신호를 다른 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호 또는 제2 빈사 신호와 조합하여 가상 채널 신호들을 생성할 수 있다.In addition, the processor 130 may generate a plurality of virtual channel signals by combining the first reflected signals and the second reflected signals, and detect an object by estimating the arrival angle of the virtual channel signals. At this time, the processor 130 combines the first reflected signal and the second reflected signal received by each of the receive antennas of the receive array with the first reflected signal and the second dead signal received by the same receive antenna, or each of the receive antennas The received first reflected signal is combined with the first reflected signal or the second dead signal received by each of the different receiving antennas, or the second reflected signal received by each of the receiving antennas is received by each of the other receiving antennas. Virtual channel signals may be generated by combining the first reflection signal or the second death signal.

예를 들어, 프로세서(130)는 제1 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호를 이용하여 제1 가상 채널 신호를 생성하고, 제1 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호와 제2 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호를 이용하여 제2 가상 채널 신호를 생성할 수 있다.For example, the processor 130 generates a first virtual channel signal using the first reflection signal received by the first reception antenna, and the first reflection signal and the second reception antenna received by the first reception antenna are received. A second virtual channel signal may be generated using one first reflection signal.

그리고, 프로세서(130)는 제2 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호를 이용하여 제3 가상 채널 신호를 생성하고, 제1 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호와 제1 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호를 이용하여 제4 가상 채널 신호를 생성할 수 있다.Then, the processor 130 generates a third virtual channel signal using the first reflected signal received by the second receiving antenna, and receives the first reflected signal received by the first receiving antenna and the first receiving antenna. A fourth virtual channel signal may be generated using the 2 reflected signal.

또한, 프로세서(130)는 제1 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호와 제2 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호를 이용하여 제5 가상 채널 신호를 생성하고, 제2 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호와 제2 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호를 이용하여 제6 가상 채널 신호를 생성할 수 있다.In addition, the processor 130 generates a fifth virtual channel signal using the first reflected signal received by the first receiving antenna and the second reflected signal received by the second receiving antenna, and the second receiving antenna received by the second receiving antenna. A sixth virtual channel signal may be generated using the first reflected signal and the second reflected signal received by the second receiving antenna.

그리고, 프로세서(130)는 제1 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호를 이용하여 제7 가상 채널 신호를 생성하고, 제1 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호와 제2 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호를 이용하여 제8 가상 채널 신호를 생성하며, 제2 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호를 이용하여 제9 가상 채널 신호를 생성할 수 있다.Then, the processor 130 generates a seventh virtual channel signal using the second reflected signal received by the first receiving antenna, and receives the second reflected signal received by the first receiving antenna and the second receiving antenna. The eighth virtual channel signal may be generated using the second reflected signal, and the ninth virtual channel signal may be generated using the second reflected signal received by the second reception antenna.

또한, 가상 채널 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지하는 실시예에서 제1 송신 안테나와 제2 송신 안테나는, 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들의 도래각을 추정하는 실시예에 포함된 제1 송신 안테나와 제2 송신 안테나 간의 간격보다 증가된 간격으로 배치됨으로써, 복수의 가상 채널 신호를 생성하기 위하여 사용하는 제1 반사 신호들과 제2 반사 신호들의 위상의 차이를 증가시킬 수 있다.In addition, in an embodiment in which an object is detected by estimating the arrival angle of the virtual channel signals, the first transmission antenna and the second transmission antenna are included in an embodiment for estimating the arrival angle of the first reflection signals and the second reflection signals. The difference between the phases of the first reflected signals and the second reflected signals used to generate a plurality of virtual channel signals may be increased by being arranged at an increased interval than the interval between the first and second transmit antennas. .

예를 들어, 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지하는 실시예에 포함된 제1 송신 안테나와 제2 송신 안테나 간의 간격이 2d인 경우, 가상 채널 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지하는 실시예에 포함된 제1 송신 안테나와 제2 송신 안테나 간의 간격은 3d일 수 있다.For example, when the distance between the first transmission antenna and the second transmission antenna included in the embodiment of detecting an object by estimating the arrival angle of the first reflection signals and the second reflection signals is 2d, the virtual channel signals The distance between the first transmit antenna and the second transmit antenna included in the embodiment of detecting an object by estimating the arrival angle may be 3d.

이때, 프로세서(130)는 탐지하고자 하는 객체의 개수에 따라 제1 송신 안테나가 안테나 신호를 반복 송출하는 회수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 탐지하고자 하는 객체가 도 1에 도시된 바와 같이 제1 객체(101), 제2 객체(120)의 2개인 경우, 프로세서(130)는 송신 안테나 어레이(110)에 포함된 제1 송신 안테나가 안테나 신호를 반복 송출하는 회수를 2회로 결정 할 수 있다. 이때, 수신 안테나 어레이(120)의 수신 안테나들 중 제1 수신 안테나는 안테나 신호가 제1 객체(101)에 반사된 제1 반사 신호를 수신하고, 제2 수신 안테나는 안테나 신호가 제2 객체(102)에 반사된 제1 반사 신호를 수신할 수 있다.At this time, the processor 130 may determine the number of times the first transmission antenna repeatedly transmits an antenna signal according to the number of objects to be detected. For example, when the object to be detected is two of the first object 101 and the second object 120 as shown in FIG. 1, the processor 130 may include the first included in the transmit antenna array 110. The number of times the transmitting antenna repeatedly transmits the antenna signal can be determined in two times. At this time, among the receive antennas of the receive antenna array 120, the first receive antenna receives a first reflected signal whose antenna signal is reflected by the first object 101, and the second receive antenna has a second object ( 102) may receive the first reflected signal reflected.

예를 들어, K개의 수신 안테나 어레이(120)에 포함된 수신 안테나들 중 제k 수신 안테나에 수신된 제1 반사 신호인

Figure 112018053847842-pat00002
는 수학식 2와 같이 표현할 수 있다.For example, the first reflection signal received by the kth reception antenna among the reception antennas included in the K reception antenna arrays 120
Figure 112018053847842-pat00002
Can be expressed as Equation 2.

Figure 112018053847842-pat00003
Figure 112018053847842-pat00003

이때,

Figure 112018053847842-pat00004
의 위첨자인 (1)은 제1시간 구간임을 의미하고, M은 탐지 객체의 총 개수일 수 있다. 예를 들어 도 1과 같은 실시예에서 탐지하고자 하는 객체는 제1 객체(101), 제2 객체(120)이므로 M은 2일 수 있다.At this time,
Figure 112018053847842-pat00004
The superscript of (1) means the first time period, and M may be the total number of detection objects. For example, in the embodiment shown in FIG. 1, since the object to be detected is the first object 101 and the second object 120, M may be 2.

또한,

Figure 112018053847842-pat00005
는 안테나 신호의 파장이고, am은 m번째 객체에 반사된 안테나 신호의 복소 계수일 수 있다. 그리고, θm은 m번째 객체의 도래각 성분이고,
Figure 112018053847842-pat00006
는 제1시간 구간에서 제k 수인 안테나에서 수신한 가산성 가우시안 잡음 성분일 수 있다.Also,
Figure 112018053847842-pat00005
Is a wavelength of the antenna signal, and a m may be a complex coefficient of the antenna signal reflected on the m-th object. And, θ m is the arrival angle component of the m-th object,
Figure 112018053847842-pat00006
May be an additive Gaussian noise component received from the antenna having the k-th number in the first time interval.

또한, 프로세서(130)는 탐지하고자 하는 객체의 개수에 따라 제2 송신 안테나가 안테나 신호를 반복 송출하는 회수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 탐지하고자 하는 객체가 도 1에 도시된 바와 같이 제1 객체(101), 제2 객체(120)의 2개인 경우, 프로세서(130)는 송신 안테나 어레이(110)에 포함된 제2 송신 안테나가 안테나 신호를 반복 송출하는 회수를 2회로 결정 할 수 있다. 이때, 수신 안테나 어레이(120)의 수신 안테나들 중 제1 수신 안테나는 안테나 신호가 제1 객체(101)에 반사된 제2 반사 신호를 수신하고, 제2 수신 안테나는 안테나 신호가 제2 객체(102)에 반사된 제2 반사 신호를 수신할 수 있다.Also, the processor 130 may determine the number of times the second transmission antenna repeatedly transmits an antenna signal according to the number of objects to be detected. For example, when the object to be detected is two of the first object 101 and the second object 120 as shown in FIG. 1, the processor 130 may include the second included in the transmit antenna array 110. The number of times the transmitting antenna repeatedly transmits the antenna signal can be determined in two times. At this time, among the receive antennas of the receive antenna array 120, the first receive antenna receives a second reflected signal whose antenna signal is reflected by the first object 101, and the second receive antenna has an antenna signal from the second object ( 102) may receive a second reflected signal reflected.

예를 들어, K개의 수신 안테나 어레이(120)에 포함된 수신 안테나들 중 제k 수신 안테나에 수신된 제2 반사 신호인

Figure 112018053847842-pat00007
는 수학식 3과 같이 표현할 수 있다.For example, the second reflected signal received by the kth reception antenna among the reception antennas included in the K reception antenna arrays 120
Figure 112018053847842-pat00007
Can be expressed as Equation 3.

Figure 112018053847842-pat00008
Figure 112018053847842-pat00008

이때, p가 1이 아닌 경우, K+1은 k+p로 대체될 수 있다.At this time, when p is not 1, K + 1 may be replaced with k + p.

본 발명에 따른 다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치는 수신한 반사 신호들을 조합하여 복수의 가상 채널들을 추가로 생성하고, 생성한 가상 채널 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지함으로써, 연산 복잡도의 증가 없이 탐지율을 증가시키고, 오경보율을 감소시킬 수 있다.The multiplexed / received array antenna radar apparatus according to the present invention further generates a plurality of virtual channels by combining the received reflected signals, and detects an object by estimating the arrival angle of the generated virtual channel signals, thereby detecting a detection rate without increasing computational complexity. And increase the false alarm rate.

본 발명에 따른 다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치는 수신한 반사 신호들을 조합하여 복수의 가상 채널들을 추가로 생성할 수 있으므로, 공간 또는 비용의 문제 등으로 인해 채널 개수가 제한적인 경우 저하될 수 있는 도래각의 해상도를 높일 수 있다. Since the multiplexed / received array antenna radar apparatus according to the present invention can additionally generate a plurality of virtual channels by combining received reflected signals, the arrival angle may be reduced when the number of channels is limited due to space or cost problems. Can increase the resolution.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 송신 어레이 안테나 및 수신 어레이 안테나의 구조를 나타내는 도면이다. 2 is a view showing the structure of a transmitting array antenna and a receiving array antenna according to an embodiment of the present invention.

수신 어레이 안테나(120)에 포함된 제1 수신 안테나(221)와 제2 수신 안테나(222) 간의 간격이 d인 경우, 송신 어레이 안테나(110)에 포함된 제1 송신 안테나(211)와 제2 송신 안테나(212) 간의 간격은 도 2에 도시된 바와 같이 3d일 수 있다.When the distance between the first reception antenna 221 and the second reception antenna 222 included in the reception array antenna 120 is d, the first transmission antenna 211 and the second transmission antenna included in the transmission array antenna 110. The distance between the transmitting antennas 212 may be 3d as illustrated in FIG. 2.

그리고, 제1 시간 간격에서 제1 송신 안테나(211)가 안테나 신호를 전송할 경우, 제1 수신 안테나(221)와 제2 수신 안테나(222)는 실제 어레이 영역(Real array region)(220)에서 제1 반사 신호를 수신할 수 있다.In addition, when the first transmission antenna 211 transmits an antenna signal at a first time interval, the first reception antenna 221 and the second reception antenna 222 are removed from the real array region 220. 1 Reflected signal can be received.

또한, 제2 시간 간격에서 제2 송신 안테나(221)가 안테나 신호를 전송할 경우, 제1 송신 안테나(211)와 제2 송신 안테나(212) 간의 간격에 따라 제2 반사 신호는 제1 반사 신호와 비교하여 위상이 3d만큼 이동한 효과를 가질 수 있다. In addition, when the second transmit antenna 221 transmits an antenna signal at a second time interval, the second reflected signal may correspond to the first reflected signal according to the interval between the first transmit antenna 211 and the second transmit antenna 212. In comparison, the phase may have an effect shifted by 3d.

따라서, 제1 수신 안테나와 제2 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호는 제1 수신 안테나와 제2 수신 안테나가 각각 가상 어레이 영역(Virtual array region)(230)의 위치(231), 위치(234)에서 수신한 제1 반사 신호와 동일할 수 있다.Accordingly, in the second reflection signal received by the first reception antenna and the second reception antenna, the first reception antenna and the second reception antenna are located at positions 231 and 234 of the virtual array region 230, respectively. It may be the same as the first reflected signal received in).

도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 가상 채널을 생성하는 과정의 일례이다.3 is an example of a process of creating a virtual channel according to an embodiment of the present invention.

프로세서(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호

Figure 112018053847842-pat00009
, 제2 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호
Figure 112018053847842-pat00010
, 제1 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호
Figure 112018053847842-pat00011
, 및 제2 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호
Figure 112018053847842-pat00012
를 조합하여 가상 채널 u1 내지 u9를 생성할 수 있다.The processor 130, as shown in Figure 3, the first reflected signal received by the first receiving antenna
Figure 112018053847842-pat00009
, The first reflected signal received by the second receiving antenna
Figure 112018053847842-pat00010
, The second reflected signal received by the first receiving antenna
Figure 112018053847842-pat00011
, And the second reflected signal received by the second receiving antenna
Figure 112018053847842-pat00012
By combining, it is possible to generate virtual channels u 1 to u 9 .

잡음성분은 무시하고, d를

Figure 112018053847842-pat00013
/2로 가정하며, 송신 안테나 어레이(110)에 포함된 송신 안테나의 개수가 2이고, 수신 안테나 어레이(120)에 포함된 수신 안테나의 개수가 2인 경우, 도 3은 수학식 4로 표시할 수도 있다.Ignoring the noise component, d
Figure 112018053847842-pat00013
Assuming / 2, when the number of transmit antennas included in the transmit antenna array 110 is 2, and the number of receive antennas included in the receive antenna array 120 is 2, FIG. 3 is expressed by Equation (4). It might be.

Figure 112018053847842-pat00014
Figure 112018053847842-pat00014

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 송수신 어레이 안테나 레이더의 객체 탐지 방법을 도시한 플로우차트이다.4 is a flowchart illustrating an object detection method of a multiple transmit / receive array antenna radar according to an embodiment of the present invention.

단계(410)에서 송신 어레이(110)의 제1 송신 안테나는 제1 시간 구간에서 탐지하고자 하는 객체의 개수에 따라 반복하여 안테나 신호를 송출할 수 있다.In operation 410, the first transmission antenna of the transmission array 110 may repeatedly transmit an antenna signal according to the number of objects to be detected in the first time period.

단계(420)에서 수신 어레이(120)의 수신 안테나들은 단계(410)에서 제1 송신 안테나가 송출한 안테나 신호가 객체들 각각에 반사된 제1 반사 신호들을 순차적으로 수신할 수 있다.In step 420, the reception antennas of the reception array 120 may sequentially receive the first reflection signals in which the antenna signal transmitted by the first transmission antenna in step 410 is reflected to each of the objects.

단계(430)에서 송신 어레이(110)의 제2 송신 안테나는 제2 시간 구간에서 탐지하고자 하는 객체의 개수에 따라 반복하여 안테나 신호를 송출할 수 있다. 이때, 안테나 신호는 안테나 신호와 동일한 안테나 신호일 수 있다. 즉, 안테나 신호는 제2 시간 구간에 송신 어레이(110)에서 송출되는 안테나 신호일 수 있다.In operation 430, the second transmission antenna of the transmission array 110 may repeatedly transmit an antenna signal according to the number of objects to be detected in the second time period. At this time, the antenna signal may be the same antenna signal as the antenna signal. That is, the antenna signal may be an antenna signal transmitted from the transmission array 110 in a second time period.

단계(440)에서 수신 어레이(120)의 수신 안테나들은 단계(430)에서 제2 송신 안테나가 송출한 안테나 신호가 객체들 각각에 반사된 제2 반사 신호들을 순차적으로 수신할 수 있다.In step 440, the reception antennas of the reception array 120 may sequentially receive second reflection signals in which the antenna signal transmitted by the second transmission antenna in step 430 is reflected to each of the objects.

단계(450)에서 프로세서(130)는 단계(420)에서 수신한 제1 반사 신호들과 단계(440)에서 수신한 제2 반사 신호들을 조합하여 복수의 가상 채널 신호들을 생성할 수 있다.In step 450, the processor 130 may generate a plurality of virtual channel signals by combining the first reflected signals received in step 420 with the second reflected signals received in step 440.

이때, 프로세서(130)는 제1 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호를 이용하여 제1 가상 채널 신호를 생성할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 제1 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호와 제2 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호를 이용하여 제2 가상 채널 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 프로세서(130)는 제2 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호를 이용하여 제3 가상 채널 신호를 생성할 수 있다.In this case, the processor 130 may generate a first virtual channel signal using the first reflected signal received by the first receiving antenna. Also, the processor 130 may generate a second virtual channel signal using the first reflected signal received by the first receiving antenna and the first reflected signal received by the second receiving antenna. In addition, the processor 130 may generate a third virtual channel signal using the first reflected signal received by the second reception antenna.

또한, 프로세서(130)는 제1 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호와 제1 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호를 이용하여 제4 가상 채널 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 프로세서(130)는 제1 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호와 제2 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호를 이용하여 제5 가상 채널 신호를 생성할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 제2 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호와 제2 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호를 이용하여 제6 가상 채널 신호를 생성할 수 있다.Also, the processor 130 may generate a fourth virtual channel signal using the first reflected signal received by the first receiving antenna and the second reflected signal received by the first receiving antenna. In addition, the processor 130 may generate a fifth virtual channel signal using the first reflected signal received by the first receiving antenna and the second reflected signal received by the second receiving antenna. Also, the processor 130 may generate a sixth virtual channel signal using the first reflected signal received by the second receiving antenna and the second reflected signal received by the second receiving antenna.

그리고, 프로세서(130)는 제1 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호를 이용하여 제7 가상 채널 신호를 생성할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 제1 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호와 제2 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호를 이용하여 제8 가상 채널 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 프로세서(130)는 제2 수신 안테나가 수신한 제2 반사 신호를 이용하여 제9 가상 채널 신호를 생성할 수 있다.In addition, the processor 130 may generate a seventh virtual channel signal using the second reflected signal received by the first reception antenna. Also, the processor 130 may generate an eighth virtual channel signal using the second reflected signal received by the first receiving antenna and the second reflected signal received by the second receiving antenna. In addition, the processor 130 may generate a ninth virtual channel signal using the second reflected signal received by the second reception antenna.

단계(460)에서 프로세서(130)는 가상 채널 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지할 수 있다.In step 460, the processor 130 may detect an object by estimating the arrival angle of the virtual channel signals.

본 발명은 수신한 반사 신호들을 조합하여 복수의 가상 채널들을 추가로 생성하고, 생성한 가상 채널 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지함으로써, 연산 복잡도의 증가 없이 탐지율을 증가시키고, 오경보율을 감소시킬 수 있다.The present invention additionally generates a plurality of virtual channels by combining the received reflected signals, and detects an object by estimating the arrival angle of the generated virtual channel signals, thereby increasing the detection rate without increasing computational complexity and reducing the false alarm rate. I can do it.

또한, 본 발명은 수신한 반사 신호들을 조합하여 복수의 가상 채널들을 추가로 생성할 수 있으므로, 공간 또는 비용의 문제 등으로 인해 채널 개수가 제한적인 경우 저하될 수 있는 도래각의 해상도를 높일 수 있다. In addition, since the present invention can additionally generate a plurality of virtual channels by combining the received reflected signals, it is possible to increase the resolution of the angle of arrival that may be reduced when the number of channels is limited due to space or cost problems. .

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiments or may be known and usable by those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc., as well as machine language codes produced by a compiler. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instruction, or a combination of one or more of these, and configure the processing device to operate as desired, or process independently or collectively You can command the device. Software and / or data may be interpreted by a processing device, or to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. , Or may be permanently or temporarily embodied in the transmitted signal wave. The software may be distributed on networked computer systems, and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by a limited drawing, a person skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and / or the components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form from the described method, or other components Alternatively, even if replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

110: 송신 안테나 어레이
120: 수신 안테나 어레이
130: 프로세서110: transmit antenna array
120: receiving antenna array
130: processor

Claims (8)

제1 시간 구간에서 송신 어레이의 제1 송신 안테나가 안테나 신호를 반복 송출하는 단계;
상기 제1 시간 구간에서 상기 안테나 신호가 탐지하고자 하는 객체들 각각에 반사된 제1 반사 신호들을 수신 어레이의 수신 안테나들이 수신하는 단계;
상기 제1 시간 구간과 서로 다른 제2 시간 구간에서 송신 어레이의 제2 송신 안테나가 상기 안테나 신호를 반복 송출하는 단계;
상기 제2 시간 구간에서 상기 안테나 신호가 상기 객체들 각각에 반사된 제2 반사 신호들을 수신 어레이의 수신 안테나들이 수신하는 단계; 및
상기 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지하는 단계
를 포함하고,
상기 제2 반사 신호들은,
상기 제1 송신 안테나와 상기 제2 송신 안테나 간의 간격에 따라 상기 제1 반사 신호들과 위상의 차이를 가지며, 상기 제1 송신 안테나와 상기 제2 송신 안테나 간의 간격에 따라 이동한 장소에 위치한 가상의 수신 어레이의 수신 안테나들이 각각 수신하는 상기 제1 반사 신호들과 동일한 위상을 가지고,
상기 제1 송신 안테나, 및 상기 제2 송신 안테나는,
다중 송수신 어레이 안테나 레이더가 탐지하고자 하는 객체의 개수에 따라 결정된 회수로 상기 안테나 신호를 반복 송출하는 다중 송수신 어레이 안테나 레이더의 객체 탐지 방법.Repeatedly transmitting an antenna signal by a first transmitting antenna of the transmission array in a first time period;
Receiving antennas of a reception array receiving first reflected signals reflected to each of objects to be detected by the antenna signal in the first time period;
Repeatedly transmitting the antenna signal by a second transmission antenna of a transmission array in a second time period different from the first time period;
Receiving antennas of a receiving array receiving second reflected signals in which the antenna signal is reflected to each of the objects in the second time period; And
Detecting an object by estimating an arrival angle of the first reflected signals and the second reflected signals
Including,
The second reflected signals,
A virtual having a difference in phase from the first reflected signals according to the interval between the first transmit antenna and the second transmit antenna, and located at a location moved according to the interval between the first transmit antenna and the second transmit antenna The receiving antennas of the receiving array have the same phase as the first reflected signals respectively received,
The first transmit antenna and the second transmit antenna,
A method of detecting an object of a multiple transmit / receive array antenna radar that repeatedly transmits the antenna signal at a number of times determined by the number of objects to be detected by the multiple transmit / receive array antenna radar. 제1항에 있어서,
상기 객체를 탐지하는 단계가 수행되기 전에 수행되며, 상기 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들을 조합하여 복수의 가상 채널 신호들을 생성하는 단계
를 더 포함하고,
상기 객체를 탐지하는 단계는,
상기 가상 채널 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지하는 다중 송수신 어레이 안테나 레이더의 객체 탐지 방법.According to claim 1,
Performing before the step of detecting the object is performed, combining the first reflected signals and the second reflected signals to generate a plurality of virtual channel signals
Further comprising,
The step of detecting the object,
An object detection method of a multiplexed / received array antenna radar that detects an object by estimating the arrival angle of the virtual channel signals. 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 복수의 가상 채널 신호들을 생성하는 단계는,
수신 어레이의 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호와 제2 반사 신호를 동일한 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호 및 제2 빈사 신호와 조합하거나, 상기 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호를 서로 다른 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호 또는 제2 빈사 신호와 조합하거나, 상기 수신 안테나들 각각이 수신한 제2 반사 신호를 서로 다른 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호 또는 제2 빈사 신호와 조합하여 가상 채널 신호들을 생성하는 다중 송수신 어레이 안테나 레이더의 객체 탐지 방법.According to claim 2,
Generating the plurality of virtual channel signals,
The first reflection signal and the second reflection signal received by each of the reception antennas of the reception array are combined with the first reflection signal and the second reflection signal received by the same reception antenna, or the first reflection received by each of the reception antennas The signal is combined with the first reflected signal or the second dead signal received by each of the different receiving antennas, or the first reflected signal received by each of the different receiving antennas is the second reflected signal received by each of the receiving antennas Or an object detection method of a multi-receiving array antenna radar that generates virtual channel signals in combination with a second blank signal. 제1 시간 구간에서 안테나 신호를 반복 송출하는 제1 송신 안테나와 상기 제1 시간 구간과 서로 다른 제2 시간 구간에서 상기 안테나 신호를 반복 송출하는 제2 송신 안테나를 포함하는 송신 어레이;
상기 제1 시간 구간에서 상기 안테나 신호가 객체들 각각에 반사된 제1 반사 신호들과 상기 제2 시간 구간에서 상기 안테나 신호가 객체들 각각에 반사된 제2 반사 신호들을 순차적으로 수신하는 복수의 수신 안테나들을 포함하는 수신 어레이; 및
상기 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들의 도래각을 추정하여 객체를 탐지하는 프로세서
를 포함하고,
상기 제2 반사 신호들은,
상기 제1 송신 안테나와 상기 제2 송신 안테나 간의 간격에 따라 상기 제1 반사 신호들과 위상의 차이를 가지며, 상기 제1 송신 안테나와 상기 제2 송신 안테나 간의 간격에 따라 이동한 장소에 위치한 가상의 수신 어레이의 수신 안테나들이 각각 수신하는 상기 제1 반사 신호들과 동일한 위상을 가지고,
상기 프로세서는,
다중 송수신 어레이 안테나 레이더가 탐지하고자 하는 객체의 개수에 따라 제1 송신 안테나, 및 상기 제2 송신 안테나가 상기 안테나 신호를 반복 송출하는 개수를 결정하는 다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치. A transmission array including a first transmission antenna for repeatedly transmitting an antenna signal in a first time period and a second transmission antenna for repeatedly transmitting the antenna signal in a second time period different from the first time period;
A plurality of receptions sequentially receiving the first reflection signals in which the antenna signal is reflected in each of the objects in the first time period and the second reflection signals in which the antenna signal is reflected in each of the objects in the second time period. A receiving array comprising antennas; And
A processor that detects an object by estimating the arrival angle of the first reflected signals and the second reflected signals
Including,
The second reflected signals,
A virtual having a difference in phase from the first reflected signals according to the interval between the first transmit antenna and the second transmit antenna, and being located in a location moved according to the interval between the first transmit antenna and the second transmit antenna The receiving antennas of the receiving array have the same phase as the first reflected signals respectively received,
The processor,
A multiple transmit / receive array antenna radar device that determines a number of repetitive transmissions of the antenna signal by the first transmit antenna and the second transmit antenna according to the number of objects to be detected by the multiple transmit / receive array antenna radar. 제5항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들을 조합하여 복수의 가상 채널 신호들을 생성하고, 상기 가상 채널 신호의 도래각을 추정하여 객체를 탐지하는 다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치. The method of claim 5,
The processor
A multiple transmit / receive array antenna radar device that generates a plurality of virtual channel signals by combining the first reflected signals and the second reflected signals, and detects an object by estimating the arrival angle of the virtual channel signal. 제6항에 있어서,
상기 제1 송신 안테나와 상기 제2 송신 안테나는,
상기 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들의 도래각을 추정하는 경우의 상기 제1 송신 안테나와 상기 제2 송신 안테나 간의 간격보다 증가된 간격으로 배치되여 상기 복수의 가상 채널 신호를 생성하기 위하여 사용하는 상기 제1 반사 신호들과 상기 제2 반사 신호들의 위상의 차이를 증가시키는 다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치. The method of claim 6,
The first transmit antenna and the second transmit antenna,
In order to generate the plurality of virtual channel signals by being arranged at an increased interval than the interval between the first transmission antenna and the second transmission antenna when estimating the arrival angle of the first reflection signals and the second reflection signals A multiple transmit / receive array antenna radar device for increasing a phase difference between the first reflected signals and the second reflected signals. 제6항에 있어서,
상기 프로세서는,
수신 어레이의 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호와 제2 반사 신호를 동일한 수신 안테나가 수신한 제1 반사 신호 및 제2 빈사 신호와 조합하거나, 상기 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호를 서로 다른 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호 또는 제2 빈사 신호와 조합하거나, 상기 수신 안테나들 각각이 수신한 제2 반사 신호를 서로 다른 수신 안테나들 각각이 수신한 제1 반사 신호 또는 제2 빈사 신호와 조합하여 가상 채널 신호들을 생성하는 다중 송수신 어레이 안테나 레이더 장치.

The method of claim 6,
The processor,
The first reflection signal and the second reflection signal received by each of the reception antennas of the reception array are combined with the first reflection signal and the second reflection signal received by the same reception antenna, or the first reflection received by each of the reception antennas The signal is combined with the first reflected signal or the second dead signal received by each of the different receiving antennas, or the first reflected signal received by each of the different receiving antennas is the second reflected signal received by each of the receiving antennas Or a multiplexed / received array antenna radar device that generates virtual channel signals in combination with a second blank signal.

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