KR102112185B1 - 디지털 능동 배열 레이더 장치 및 이를 이용한 성능 시험 방법 - Google Patents

디지털 능동 배열 레이더 장치 및 이를 이용한 성능 시험 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 능동 배열 레이더 장치 및 이를 이용한 성능 시험 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실제 환경을 모의하여 성능을 시험하기 위한 디지털 능동 배열 레이더 장치 및 이를 이용한 성능 시험 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 디지털 능동 배열 레이더 장치는 신호를 수신하기 위한 복수 개의 배열 소자; 상기 복수 개의 배열 소자로부터 입력되는 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하기 위한 복수 개의 변환부; 상기 복수 개의 변환부로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성하기 위한 합성부; 상기 합성부로부터 입력되는 제1 빔 신호로부터 제2 빔 신호를 생성하기 위한 빔 제어부; 상기 빔 제어부로부터 입력되는 제2 빔 신호를 처리하여 표적 정보를 추출하기 위한 신호 처리부; 및 상기 빔 제어부에 모의 신호를 입력시키기 위한 모의 신호 입력부;를 포함한다.

Description

디지털 능동 배열 레이더 장치 및 이를 이용한 성능 시험 방법{DIGITAL ACTIVE ARRAY RADAR APPARATUS AND PERFORMANCE TEST METHOD USING THE SAME}
본 발명은 디지털 능동 배열 레이더 장치 및 이를 이용한 성능 시험 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실제 환경을 모의하여 성능을 시험하기 위한 디지털 능동 배열 레이더 장치 및 이를 이용한 성능 시험 방법에 관한 것이다.
레이더(radar) 장치는 높은 지향성을 가지는 안테나를 이용하여 표적에 전자파를 방사한 후, 표적으로부터 반사되는 반사파를 수신하여 표적까지의 거리, 방향 및 표적의 형태 등과 같은 표적 정보를 획득할 수 있는 장치이다.
레이더 기술의 발전에 따라, 레이더에 사용하는 안테나도 수동형으로부터 능동형으로 발전하였다. 또한, 이와 같은 능동형의 안테나를 사용하는 레이더 장치 역시 기존의 아날로그 방식으로 빔을 형성하는 형태에서 개별 소자 단위 또는 부배열 단위에서 디지털 방식으로 빔을 합성하는 디지털 능동 배열 레이더로 발전하고 있다.
최근, 국내에서 개발되고 있는 능동 배열 레이더 장치의 경우, 높은 지향성과 낮은 부엽 레벨, 신속한 빔 주사 및 저전력 특성을 위하여, 개별 소자 단위에서 수신 신호를 I/Q(In phase/Quadrature phase) 디지털 신호로 변환하여 빔을 합성하는 완전 디지털 방식을 사용하고 있다. 한편, 레이더 장치의 경우, 실제 환경을 모의하여 성능을 수시로 검증하기 위하여 성능 시험 모드 기능을 보유해야 하며, 이 경우 성능 시험 모드는 실제 장비의 운용 상황과 동등한 수준으로 모의되어야 할 필요성이 있다. 그러나, 완전 디지털 방식에 적합한 성능 시험 모드를 가지는 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치에 관한 연구는 아직 미비한 실정이다.
KR 10-2010-0079715 A
본 발명은 완전 디지털 방식에 적합한 구조로 성능 시험을 수행할 수 있는 디지털 능동 배열 레이더 장치 및 이를 이용한 성능 시험 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 디지털 능동 배열 레이더 장치는, 신호를 수신하기 위한 복수 개의 배열 소자; 상기 복수 개의 배열 소자로부터 입력되는 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하기 위한 복수 개의 변환부; 상기 복수 개의 변환부로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성하기 위한 합성부; 상기 합성부로부터 입력되는 제1 빔 신호로부터 제2 빔 신호를 생성하기 위한 빔 제어부; 상기 빔 제어부로부터 입력되는 제2 빔 신호를 처리하여 표적 정보를 추출하기 위한 신호 처리부; 및 상기 빔 제어부에 모의 신호를 입력시키기 위한 모의 신호 입력부;를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 능동 배열 레이더 장치는, 신호를 수신하기 위한 복수 개의 배열 소자; 상기 복수 개의 배열 소자와 각각 연결되어 각 배열 소자로부터 입력되는 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하기 위한 복수 개의 변환부; 상기 복수 개의 변환부와 연결되어 각 변환부로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성하기 위한 합성부; 상기 합성부와 연결되어 상기 합성부로부터 입력되는 제1 빔 신호로부터 제2 빔 신호를 생성하기 위한 빔 제어부; 상기 빔 제어부와 연결되어 상기 빔 제어부로부터 입력되는 제2 빔 신호를 처리하여 표적 정보를 추출하기 위한 신호 처리부; 및 상기 합성부와 빔 제어부 사이에 연결되어 상기 빔 제어부에 모의 신호를 입력시키기 위한 모의 신호 입력부;를 포함할 수 있다.
모의 신호는 디지털 신호를 포함할 수 있다.
상기 합성부는 복수 개로 마련되고, 상기 빔 제어부는 상기 복수 개의 합성부로부터 입력되는 제1 빔 신호를 병합하여 제2 빔 신호를 생성할 수 있다.
상기 모의 신호 입력부는, 모의 신호를 생성하기 위한 모의 신호 생성부; 및 상기 합성부와 빔 제어부를 연결하는 복수 개의 연결 경로에 각각 마련되어, 상기 모의 신호 생성부로부터 생성된 모의 신호를 상기 빔 제어부에 제공하는 입력 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 입력 제어부는, 상기 합성부로부터 입력되는 제1 빔 신호와 상기 모의 신호 생성부로부터 생성된 모의 신호를 상기 빔 제어부에 선택적으로 제공할 수 있다.
상기 입력 제어부는, 상기 합성부로부터 입력되는 제1 빔 신호와 상기 모의 신호 생성부로부터 생성된 모의 신호를 병합하기 위한 혼합부; 및 상기 합성부, 모의 신호 생성부 및 혼합부를 상기 빔 제어부에 선택적으로 연결하기 위한 전환부;를 포함할 수 있다.
상기 입력 제어부는, 상기 합성부와 혼합부 사이에 마련되어 상기 합성부로부터 입력되는 제1 빔 신호를 저장하기 위한 제1 저장부; 상기 모의 신호 생성부와 혼합부 사이에 마련되어 상기 모의 신호 생성부로부터 생성된 모의 신호를 저장하기 위한 제2 저장부; 및 상기 전환부와 빔 제어부 사이에 마련되는 제3 저장부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 성능 시험 방법은, 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하고, 상기 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호 및 제2 빔 신호를 순차적으로 생성하여 처리하는 디지털 능동 배열 레이더 장치의 성능 시험 방법으로서, 모의 신호를 생성하는 과정; 및 상기 모의 신호를 입력시키는 과정;을 포함하고, 상기 모의 신호를 입력시키는 과정은, 상기 제1 빔 신호가 입력되는 경로를 통하여 상기 모의 신호를 입력시킨다.
상기 모의 신호를 생성하는 과정은, 디지털 신호를 생성하는 과정; 및 상기 디지털 신호를 광 신호로 변환하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 모의 신호를 입력시키는 과정은, 상기 제1 빔 신호에 상기 모의 신호를 병합하여 입력시킬 수 있다.
상기 모의 신호는 표적을 모의한 모의 표적 신호 및 클러터를 모의한 모의 클러터 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디지털 능동 배열 레이더 장치 및 이를 이용한 성능 시험 방법에 의하면, 레이더 장치의 표적 추적 전에 다양한 환경이나 신호들에 의한 레이더 장치의 기능 검증이 가능하여 기술적 오류를 최소화할 수 있다.
또한, 표적 또는 클러터를 모의한 모의 신호로 디지털 신호를 사용함으로써 모의 신호 입력부 내에서 디지털 변환 과정을 생략할 수 있게 되고, 변환 과정 생략에 따라 신호의 정밀도가 높아져 레이더 장치의 성능을 다양하게 시험할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치의 개략적인 모습을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 제어부의 개략적인 모습을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치의 개략적인 모습을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입력 제어부의 개략적인 모습을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치의 개략적인 모습을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 입력 제어부의 개략적인 모습을 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장되어 도시될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
위상 배열 레이더는 여러 개의 소자를 배열하고 서로 다른 위상을 갖는 전파를 송수신하여 전파의 방향을 집중시켜 표적의 정보를 획득한다. 완전 디지털 능동 배열 레이더는 완전 디지털 빔 형성 방식을 이용하여 기존의 아날로그 방식의 변위기를 이용한 아날로그 빔 형성 방식, 디지털 변위기를 이용하고 부배열 개념을 적용한 디지털 빔 형성 방식보다 많은 장점을 가지고 있다. 즉, 완전 디지털 능동 배열 레이더는 부배열 개념의 능동 배열 레이더보다 감도가 크게 개선된다. 또한, 소자 단위로 다중 빔을 형성할 수 있으므로 다중빔 성능의 열화 없이 다수의 다중 빔을 만들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치의 개략적인 모습을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 제어부의 개략적인 모습을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치는 신호를 수신하기 위한 복수 개의 배열 소자(100), 상기 복수 개의 배열 소자(100)로부터 입력되는 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하기 위한 복수 개의 변환부(300), 상기 복수 개의 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성하기 위한 합성부(400), 상기 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호로부터 제2 빔 신호를 생성하기 위한 빔 제어부(500), 상기 빔 제어부(500)로부터 입력되는 제2 빔 신호를 처리하여 표적 정보를 추출하기 위한 신호 처리부(600) 및 상기 합성부(400)에 모의 신호를 입력시키기 위한 모의 신호 입력부(700)를 포함한다.
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치는 신호를 수신하기 위한 복수 개의 배열 소자(100), 상기 복수 개의 배열 소자(100)와 각각 연결되어 각 배열 소자(100)로부터 입력되는 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하기 위한 복수 개의 변환부(300), 상기 복수 개의 변환부(300)와 연결되어 각 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성하기 위한 합성부(400), 상기 합성부(400)와 연결되어 상기 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호로부터 제2 빔 신호를 생성하기 위한 빔 제어부(500) 및 상기 복수 개의 변환부(300)와 합성부(400) 사이에 연결되어 상기 합성부(400)에 모의 신호를 입력시키기 위한 모의 신호 입력부(700)를 포함할 수 있다.
복수 개의 배열 소자(100)는 신호를 송수신하기 위한 안테나의 역할을 한다. 이와 같은 배열 소자(100)는 수백에서 수천 개로 마련될 수 있으며, 이들 배열 소자(100)들을 개별적으로 제어하여 전자적 빔 형성(beamforming) 및 빔 조향(beam-steering)이 가능하다. 이때, 배열 소자(100)들은 평면 형태로 서로 인접하여 배치될 수 있다.
각 배열 소자(100)는 복사 소자와 송수신 모듈(TRM; Transmit/Receive Module)로 구성될 수 있다. 일반적으로, 각 복사 소자의 후방에 하나의 송수신 모듈(TRM)이 배치되어 서로 연결될 수 있다. 이와 같은 배열 소자(100)와 관련하여는 일반적인 능동 배열 레이더에 적용되는 구조가 동일하게 적용될 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치는 증폭부(200)를 더 포함할 수 있다. 증폭부(200)는 증폭 회로 등으로 구성된 저잡음 증폭기(LNA; Low Noise Amplifier)를 포함할 수 있으며, 배열 소자(100)로부터 입력되는 신호를 증폭하는 역할을 한다. 증폭부(200)는 복수 개의 배열 소자(100)와 동일한 개수로 구비되어 각 증폭부(200)가 각 배열 소자(100)에 연결되는 구조를 가질 수 있다.
변환부(300)는 복수 개의 배열 소자(100)로부터 입력되는 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환한다. 복수 개의 배열 소자(100)로부터 입력되는 신호, 보다 상세하게는 복수 개의 배열 소자(100)로부터 입력되어 증폭부(200)를 거쳐 변환부(300)로 입력되는 신호는 아날로그 방식의 수신 신호이다. 변환부(300)는 이와 같은 아날로그 방식의 수신 신호를 디지털 방식의 디지털 수신 신호로 변환한다. 이와 같은 변환부(300)는 복수 개의 배열 소자(100)와 동일한 개수로 구비되어 각 변환부(300)가 각 배열 소자(100) 또는 각 배열 소자(100)에 연결된 각 증폭부(200)에 연결되는 구조를 가질 수 있다.
여기서, 변환부(300)는 입력되는 수신 신호를 소정 시간 간격으로 샘플링하여 디지털 수신 신호를 생성할 수 있다. 이때, 디지털 수신 신호는 수신되는 고주파(RF) 신호가 적어도 1회 주파수 하향 변환된 중간 주파수(IF) 신호일 수 있으며, 경우에 따라서 고주파(RF) 신호일 수도 있다. 즉, 배열 소자(100)로부터 입력되는 수신 신호는 아날로그 수신 신호이며, 샘플링 결과 생성되는 샘플들은 시간 영역에서의 이산 신호로서 매 샘플링 시간마다 양자화되고 소정 비트의 디지털 부호로 변환된 디지털 수신 신호이다.
합성부(400)는 복수 개의 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성한다. 완전 디지털 능동 배열 레이더는 변환부(300)로부터 디지털 수신 신호가 입력되면 그 신호에 대하여 공간적인 처리를 수행한다. 즉, 완전 디지털 능동 배열 레이더는 먼저 복수 개의 배열 소자(100)로부터 수신 신호를 샘플링한 후 각각의 배열 소자(100)로부터 수신된 수신 신호들을 변환부(300)에 의하여 디지털 형태의 디지털 수신 신호로 변환한다. 이 과정에서의 결과 값은 공간상에서 서로 다른 방향을 가지는 수신 신호들의 집합이 된다. 이때, 합성부(400)는 복수 개의 변환부(300)보다 적은 개수로 구비될 수 있다. 즉, 합성부(400)는 복수 개의 변환부(300) 중 일부의 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 배열 소자(100), 복수 개의 증폭부(200) 및 복수 개의 변환부(300)가 M×N개로 마련되는 경우, 합성부(400)는 N개로 마련되어 M개의 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성할 수 있다. 이때, 합성부(400)는 서로 다른 방향을 가지는 수신 신호들의 집합에서 특정 방향을 가지는 수신 신호를 추출하여 제1 빔 신호를 생성한다. 예를 들어, 합성부(400)는 각각 10°, 20°, ..., 360°의 방향을 가지는 수신 신호를 추출하여 제1 빔 신호를 생성할 수 있다.
빔 제어부(500)는 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호로부터 제2 빔 신호를 생성한다. 전술한 바와 같이, 합성부(400)는 복수 개로 마련될 수 있으며, 빔 제어부(500)는 복수 개의 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호를 병합하여 제2 빔 신호를 생성할 수 있다. 즉, 복수 개의 배열 소자(100)로부터 입력되는 수신 신호는 복수 개의 합성부(400)로 분배되어 입력된다. 여기서, 배열 소자(100)가 M×N개로 마련되는 경우, 합성부(400)는 N개로 마련될 수 있으며, 각 합성부(400)에는 M개의 배열 소자(100)와 변환부(300)를 거쳐 M개의 디지털 수신 신호가 입력될 수 있다. 이때, 합성부(400)는 M개의 디지털 수신 신호를 L개의 방향을 가지는 디지털 수신 신호로 분류하여 제1 빔 신호를 생성할 수 있다. 이와 같이 각 합성부(400)에 의하여 L개의 방향을 가지는 제1 빔 신호가 생성되면, 빔 제어부(500)는 동일한 방향을 가지는 제1 빔 신호를 병합하여 L개의 제2 빔 신호를 생성한다. 즉, 제1 빔 신호는 M개의 배열 소자(100)로부터 입력되는 디지털 수신 신호를 방향에 따라 분류한 빔 신호를 의미하며, 제2 빔 신호는 각 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호를 병합하여 M×N개의 배열 소자(100)로부터 입력되는 디지털 수신 신호를 방향에 따라 분류한 빔 신호를 의미한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더에서 모의 신호 입력부(700)는 복수 개의 변환부(300)와 합성부(400) 사이에 연결되어 합성부(400)에 모의 신호를 입력시킨다. 이때, 모의 신호 입력부(700)는 모의 신호를 생성하기 위한 모의 신호 생성부(710) 및 상기 복수 개의 변환부(300)와 합성부(400)를 연결하는 복수 개의 연결 경로에 각각 마련되어, 상기 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 상기 합성부(400)에 제공하는 입력 제어부(730)를 포함할 수 있다.
모의 신호 생성부(710)는 모의 신호를 생성한다. 여기서, 모의 신호는 표적을 모의한 모의 표적 신호 및 클러터를 모의한 모의 클러터 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 모의 신호는 모의 표적 신호 또는 클러터 신호일 수 있으며, 모의 표적 신호와 모의 클러터 신호를 모두 포함할 수 있다. 이와 같이 모의 신호가 모의 표적 신호뿐만 아니라 모의 클러터 신호를 포함함으로써 레이더 장치의 표적 탐지 성능뿐만 아니라, 표적 외의 지형 지물에 의한 클러터의 영향까지 고려하여 성능 시험을 수행할 수 있게 된다.
또한, 모의 신호 생성부(710)는 모의 신호를 디지털 형식을 가지는 디지털 신호로 생성한다. 즉, 모의 신호 생성부(710)는 디지털 신호를 생성하여, 생성된 디지털 신호를 후술할 입력 제어부(730)를 통해 합성부(400)에 직접 입력시키거나, 디지털 신호를 광 신호로 변환하여 합성부(400)로 입력시킬 수 있다. 디지털 신호를 광 신호로 변환하여 합성부(400)로 입력시키는 경우, 신호의 손실을 방지하며 신호의 전달 속도를 향상시킬 수 있게 된다.
입력 제어부(730)는 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호와 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 합성부(400)에 선택적으로 제공할 수 있다. 즉, 입력 제어부(730)는 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호만을 합성부(400)에 제공하거나, 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호만을 합성부(400)에 제공하거나, 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호와 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 병합하여 합성부(400)에 제공할 수 있다.
이를 위하여, 입력 제어부(730)는 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호와 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 병합하기 위한 혼합부(731)와, 변환부(300), 모의 신호 생성부(710) 및 혼합부(731)를 합성부(400)에 선택적으로 연결하기 위한 전환부(733)를 포함할 수 있다. 여기서, 혼합부(731)는 믹서(mixer) 등으로 구성되어 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호와 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 병합할 수 있다. 또한, 전환부(733)는 스위치(switch) 등으로 구성되어 변환부(300), 모의 신호 생성부(710) 및 혼합부(731)를 합성부(400)에 선택적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 전환부(733)가 변환부(300)에 연결되는 경우 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호만이 합성부(400)에 제공되고, 전환부(733)가 모의 신호 생성부(710)에 연결되는 경우 모의 신호 생성부(710)로부터 입력되는 모의 신호만이 합성부(400)에 제공되며, 전환부(733)가 혼합부(731)에 연결되는 경우 디지털 수신 신호와 모의 신호가 병합된 신호가 합성부(400)에 제공된다.
이와 같이, 입력 제어부(730)가 디지털 수신 신호와 모의 신호를 병합하기 위한 혼합부(731)를 포함함으로써 본 발명의 일 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치는 실제 표적으로부터 수신되는 디지털 수신 신호와 모의 신호를 병합하여 레이더 장치의 성능을 시험할 수 있으며, 이 경우 실제 표적과 가상 표적을 포함하는 다수의 표적을 추적하기 위한 레이더 장치의 성능, 가상 클러터 환경에서 실제 표적을 추적하기 위한 레이더 장치의 성능, 실제 클러터 환경에서 가상 표적을 추적하기 위한 레이더 장치의 성능 등을 효과적으로 시험할 수 있게 된다.
이때, 입력 제어부(730)는 상기 변환부(300)와 혼합부(731) 사이에 마련되어 상기 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호를 저장하기 위한 제1 저장부(735), 상기 모의 신호 생성부(710)와 혼합부(731) 사이에 마련되어 상기 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 저장하기 위한 제2 저장부(737) 및 상기 전환부(733)와 합성부(400) 사이에 마련되는 제3 저장부(739)를 포함할 수 있다. 제1 저장부(735)는 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호를 임시 저장할 수 있다. 즉, 제1 저장부(735)는 변환부(300)와 합성부(400) 사이에서 버퍼의 역할을 수행할 수 있다. 제2 저장부(737)는 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 저장한다. 제2 저장부(737)에는 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 다양한 종류의 모의 표적 신호 및 모의 클러터 신호가 저장될 수 있으며, 제2 저장부(737)에 저장된 다양한 종류의 모의 표적 신호 및 모의 클러터 신호 중 선택된 모의 신호가 합성부(400)에 제공될 수 있다. 또한, 제3 저장부(739)는 전환부(733)를 통하여 전달되는 신호를 임시 저장할 수 있다. 즉, 제3 저장부(739)는 제1 저장부(735)와 동일하게 전환부(733)와 합성부(400) 사이에서 버퍼의 역할을 수행한다.
이와 같이, 모의 신호 입력부(700)가 복수 개의 변환부(300)와 합성부(400) 사이에 연결되는 경우, 모의 신호 입력부(700)는 변환부(300)의 후단에서 합성부(400)에 기저 대역의 디지털 신호를 입력시킬 수 있게 된다. 따라서, 모의 신호 입력부(700)는 빔 신호를 형성하기 전에 배열 소자(100) 및 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호를 모의한 모의 신호를 입력하게 되며, 이에 의하여 완전 디지털 능동 배열 레이더의 수신단으로부터 신호 처리단까지 전 구조의 성능을 전면적으로 시험할 수 있게 된다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치를 이용한 성능 시험 방법에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치를 이용한 성능 시험 방법에 관한 설명에 있어서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치와 관련하여 전술한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치를 이용한 성능 시험 방법은 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하고, 상기 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호 및 제2 빔 신호를 순차적으로 생성하여 처리하는 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치의 성능 시험 방법으로서, 모의 신호를 생성하는 과정 및 상기 모의 신호를 입력시키는 과정을 포함하고, 상기 모의 신호를 입력시키는 과정은 상기 디지털 수신 신호가 입력되는 경로를 통하여 상기 모의 신호를 입력시킨다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치의 경우, 신호를 수신하기 위한 복수 개의 배열 소자(100), 상기 복수 개의 배열 소자(100)와 각각 연결되어 각 배열 소자(100)로부터 입력되는 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하기 위한 복수 개의 변환부(300), 상기 복수 개의 변환부(300)와 연결되어 각 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성하기 위한 합성부(400) 및 상기 합성부(400)와 연결되어 상기 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호로부터 제2 빔 신호를 생성하기 위한 빔 제어부(500)를 포함하고, 이때 모의 신호 입력부(700)는 상기 복수 개의 변환부(300)와 합성부(400) 사이에 연결되어 상기 합성부(400)에 모의 신호를 입력시킨다.
모의 신호 입력부(700)는 모의 신호를 생성하기 위한 모의 신호 생성부(710) 및 상기 복수 개의 변환부(300)와 합성부(400)를 연결하는 복수 개의 연결 경로에 각각 마련되어, 상기 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 상기 합성부(400)에 제공하는 입력 제어부(730)를 포함할 수 있는데, 여기서 모의 신호를 생성하는 과정은 모의 신호 생성부(710)에 의하여 수행되고, 모의 신호를 입력시키는 과정은 입력 제어부(730)에 의하여 수행될 수 있다.
모의 신호를 생성하는 과정은 디지털 신호를 생성하여, 디지털 신호를 합성부(400)에 직접 입력시키거나, 디지털 신호를 광 신호로 변환하여 합성부(400)로 입력시킬 수 있다. 디지털 신호를 광 신호로 변환하여 합성부(400)로 입력시키는 경우 신호의 손실을 방지하며 전달 속도를 향상시킬 수 있게 되므로, 모의 신호를 생성하는 과정은, 디지털 신호를 생성하는 과정 및 디지털 신호를 광 신호로 변환하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 입력 제어부(730)는 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호와 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 병합하기 위한 혼합부(731) 및 변환부(300), 모의 신호 생성부(710) 및 혼합부(731)를 합성부(400)에 선택적으로 연결하기 위한 전환부(733)를 포함할 수 있다. 이에 의하여, 모의 신호를 입력시키는 과정은 디지털 수신 신호만을 합성부(400)에 입력시키거나, 모의 신호만을 합성부(400)에 입력시키거나, 디지털 수신 신호에 모의 신호를 병합하여 입력시킬 수 있다. 이와 같이, 모의 신호를 입력시키는 과정에서 디지털 수신 신호에 모의 신호를 병합하여 합성부(400)에 입력시키는 경우 레이더 장치의 표적 탐지 성능뿐만 아니라, 표적 외의 지형 지물에 의한 클러터의 영향까지 고려하여 성능 시험을 수행할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치의 개략적인 모습을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입력 제어부의 개략적인 모습을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치는 신호를 수신하기 위한 복수 개의 배열 소자(100), 상기 복수 개의 배열 소자(100)로부터 입력되는 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하기 위한 복수 개의 변환부(300), 상기 복수 개의 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성하기 위한 합성부(400), 상기 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호로부터 제2 빔 신호를 생성하기 위한 빔 제어부(500), 상기 빔 제어부(500)로부터 입력되는 제2 빔 신호를 처리하여 표적 정보를 추출하기 위한 신호 처리부(600) 및 상기 빔 제어부(500)에 모의 신호를 입력시키기 위한 모의 신호 입력부(700)를 포함한다.
즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치는 신호를 수신하기 위한 복수 개의 배열 소자(100), 상기 복수 개의 배열 소자(100)와 각각 연결되어 각 배열 소자(100)로부터 입력되는 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하기 위한 복수 개의 변환부(300), 상기 복수 개의 변환부(300)와 연결되어 각 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성하기 위한 합성부(400), 상기 합성부(400)와 연결되어 상기 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호로부터 제2 빔 신호를 생성하기 위한 빔 제어부(500) 및 상기 합성부(400)와 빔 제어부(500) 사이에 연결되어 상기 빔 제어부(500)에 모의 신호를 입력시키기 위한 모의 신호 입력부(700)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치의 배열 소자(100), 변환부(300), 합성부(400), 빔 제어부(500) 및 신호 처리부(600)의 구성은 전술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치와 동일하고, 모의 신호 입력부(700)의 연결 위치 및 이에 따른 모의 신호의 전달 경로만이 상이한 바, 이하에서는 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더에서 모의 신호 입력부(700)는 합성부(400)와 빔 제어부(500) 사이에 연결되어 빔 제어부(500)에 모의 신호를 입력시킨다. 이때, 모의 신호 입력부(700)는 모의 신호를 생성하기 위한 모의 신호 생성부(710) 및 상기 합성부(400)와 빔 제어부(500)를 연결하는 복수 개의 연결 경로에 각각 마련되어, 상기 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 상기 빔 제어부(500)에 제공하는 입력 제어부(730)를 포함할 수 있다.
입력 제어부(730)는 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호와 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 빔 제어부(500)에 선택적으로 제공할 수 있다. 즉, 입력 제어부(730)는 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호만을 빔 제어부(500)에 제공하거나, 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호만을 빔 제어부(500)에 제공하거나, 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호와 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 병합하여 빔 제어부(500)에 제공할 수 있다.
이를 위하여, 입력 제어부(730)는 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호와 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 병합하기 위한 혼합부(731) 및 합성부(400), 모의 신호 생성부(710) 및 혼합부(731)를 빔 제어부(500)에 선택적으로 연결하기 위한 전환부(733)를 포함할 수 있다. 여기서, 혼합부(731)는 믹서(mixer) 등으로 구성되어 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호와 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 병합할 수 있다. 또한, 전환부(733)는 스위치(switch) 등으로 구성되어 합성부(400), 모의 신호 생성부(710) 및 혼합부(731)와 합성부(400)를 선택적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 전환부(733)가 합성부(400)에 연결되는 경우 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호만이 빔 제어부(500)에 제공되고, 전환부(733)가 모의 신호 생성부(710)에 연결되는 경우 모의 신호 생성부(710)로부터 입력되는 모의 신호만이 빔 제어부(500)에 제공되며, 전환부(733)가 혼합부(731)에 연결되는 경우 제1 빔 신호와 모의 신호가 병합된 신호가 빔 제어부(500)에 제공된다.
이때, 입력 제어부(730)는 상기 합성부(400)와 혼합부(731) 사이에 마련되어 상기 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호를 저장하기 위한 제1 저장부(735), 상기 모의 신호 생성부(710)와 혼합부(731) 사이에 마련되어 상기 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 저장하기 위한 제2 저장부(737) 및 상기 전환부(733)와 빔 제어부(500) 사이에 마련되는 제3 저장부(739)를 포함할 수 있다. 제1 저장부(735)는 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호를 임시 저장할 수 있다. 즉, 제1 저장부(735)는 합성부(400)와 혼합부(731) 사이에서 버퍼의 역할을 수행할 수 있다. 제2 저장부(737)는 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 저장한다. 제2 저장부(737)에는 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 다양한 종류의 모의 표적 신호 및 모의 클러터 신호가 저장될 수 있으며, 제2 저장부(737)에 저장된 다양한 종류의 모의 표적 신호 및 모의 클러터 신호 중 선택된 모의 신호가 합성부(400)에 제공될 수 있다. 또한, 제3 저장부(739)는 전환부(733)를 통하여 전달되는 신호를 임시 저장할 수 있다. 즉, 제3 저장부(739)는 제1 저장부(735)와 동일하게 전환부(733)와 빔 제어부(500) 사이에서 버퍼의 역할을 수행한다.
이와 같이, 모의 신호 입력부(700)가 합성부(400)와 빔 제어부(500) 사이에 연결되는 경우, 모의 신호 입력부(700)는 디지털 빔 합성단에서 제1 빔 신호를 모의한 디지털 신호를 입력시킬 수 있게 된다. 이 경우, 제1 빔 신호를 합성한 이후에 모의 신호를 입력시킬 수 있게 되어 디지털 송수신 보드 내에 별도의 하드웨어(hardware)적인 보드를 추가하거나 연동시킬 필요성이 없으며 소프트웨어(software)의 추가만으로 제1 빔 신호에 대응하는 모의 신호를 제공할 수 있게 된다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치를 이용한 성능 시험 방법에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치를 이용한 성능 시험 방법에 관한 설명에 있어서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치와 관련하여 전술한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치를 이용한 성능 시험 방법은 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하고, 상기 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호 및 제2 빔 신호를 순차적으로 생성하여 처리하는 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치의 성능 시험 방법으로서, 모의 신호를 생성하는 과정 및 상기 모의 신호를 입력시키는 과정을 포함하고, 상기 모의 신호를 입력시키는 과정은 상기 제1 빔 신호가 입력되는 경로를 통하여 상기 모의 신호를 입력시킨다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치의 경우, 신호를 수신하기 위한 복수 개의 배열 소자(100), 상기 복수 개의 배열 소자(100)와 각각 연결되어 각 배열 소자(100)로부터 입력되는 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하기 위한 복수 개의 변환부(300), 상기 복수 개의 변환부(300)와 연결되어 각 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성하기 위한 합성부(400) 및 상기 합성부(400)와 연결되어 상기 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호로부터 제2 빔 신호를 생성하기 위한 빔 제어부(500)를 포함하고, 이때 모의 신호 입력부(700)는 상기 합성부(400)와 빔 제어부(500) 사이에 연결되어 상기 빔 제어부(500)에 모의 신호를 입력시킨다.
모의 신호 입력부(700)는 모의 신호를 생성하기 위한 모의 신호 생성부(710) 및 상기 합성부(400)와 빔 제어부(500)를 연결하는 복수 개의 연결 경로에 각각 마련되어, 상기 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 상기 빔 제어부(500)에 제공하는 입력 제어부(730)를 포함할 수 있는데, 여기서 모의 신호를 생성하는 과정은 모의 신호 생성부(710)에 의하여 수행되고, 모의 신호를 입력시키는 과정은 입력 제어부(730)에 의하여 수행될 수 있다.
모의 신호를 생성하는 과정은 디지털 신호를 생성하여, 디지털 신호를 빔 제어부(500)에 직접 입력시키거나, 디지털 신호를 광 신호로 변환하여 빔 제어부(500)로 입력시킬 수 있다. 디지털 신호를 광 신호로 변환하여 빔 제어부(500)로 입력시키는 경우 신호의 손실을 방지하며 전달 속도를 향상시킬 수 있게 되므로, 모의 신호를 생성하는 과정은, 디지털 신호를 생성하는 과정 및 디지털 신호를 광 신호로 변환하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 입력 제어부(730)는 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호와 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 병합하기 위한 혼합부(731) 및 합성부(400), 모의 신호 생성부(710) 및 혼합부(731)를 빔 제어부(500)에 선택적으로 연결하기 위한 전환부(733)를 포함할 수 있다. 이에 의하여, 모의 신호를 입력시키는 과정은 제1 빔 신호만을 빔 제어부(500)에 입력시키거나, 모의 신호만을 빔 제어부(500)에 입력시키거나, 제1 빔 신호에 모의 신호를 병합하여 입력시킬 수 있다. 이와 같이, 모의 신호를 입력시키는 과정에서 제1 빔 신호에 모의 신호를 병합하여 빔 제어부(500)에 입력시키는 경우 레이더 장치의 표적 탐지 성능뿐만 아니라, 표적 외의 지형 지물에 의한 클러터의 영향까지 고려하여 성능 시험을 수행할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치의 개략적인 모습을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 입력 제어부(730)의 개략적인 모습을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치는 신호를 수신하기 위한 복수 개의 배열 소자(100), 상기 복수 개의 배열 소자(100)로부터 입력되는 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하기 위한 복수 개의 변환부(300), 상기 복수 개의 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성하기 위한 합성부(400), 상기 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호로부터 제2 빔 신호를 생성하기 위한 빔 제어부(500), 상기 빔 제어부(500)로부터 입력되는 제2 빔 신호를 처리하여 표적 정보를 추출하기 위한 신호 처리부(600) 및 상기 신호 처리부(600)에 모의 신호를 입력시키기 위한 모의 신호 입력부(700)를 포함한다.
즉, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치는 신호를 수신하기 위한 복수 개의 배열 소자(100), 상기 복수 개의 배열 소자(100)와 각각 연결되어 각 배열 소자(100)로부터 입력되는 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하기 위한 복수 개의 변환부(300), 상기 복수 개의 변환부(300)와 연결되어 각 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성하기 위한 합성부(400), 상기 합성부(400)와 연결되어 상기 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호로부터 제2 빔 신호를 생성하기 위한 빔 제어부(500) 및 상기 빔 제어부(500)와 신호 처리부(600) 사이에 연결되어 상기 신호 처리부(600)에 모의 신호를 입력시키기 위한 모의 신호 입력부(700)를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치의 배열 소자(100), 변환부(300), 합성부(400), 빔 제어부(500) 및 신호 처리부(600)의 구성은 전술한 본 발명의 일 실시 예 또는 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치와 동일하고, 모의 신호 입력부(700)의 연결 위치 및 이에 따른 모의 신호의 전달 경로만이 상이한 바, 이하에서는 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더에서 모의 신호 입력부(700)는 빔 제어부(500)와 신호 처리부(600) 사이에 연결되어 신호 처리부(600)에 모의 신호를 입력시킨다. 이때, 모의 신호 입력부(700)는 모의 신호를 생성하기 위한 모의 신호 생성부(710) 및 상기 빔 제어부(500)와 신호 처리부(600)를 연결하는 복수 개의 연결 경로에 각각 마련되어, 상기 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 상기 신호 처리부(600)에 제공하는 입력 제어부(730)를 포함할 수 있다.
입력 제어부(730)는 빔 제어부(500)로부터 입력되는 제2 빔 신호와 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 신호 처리부(600)에 선택적으로 제공할 수 있다. 즉, 입력 제어부(730)는 빔 제어로부터 입력되는 제2 빔 신호만을 신호 처리부(600)에 제공하거나, 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호만을 신호 처리부(600)에 제공하거나, 빔 제어부(500)로부터 입력되는 제2 빔 신호와 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 병합하여 신호 처리부(600)에 제공할 수 있다.
이를 위하여, 입력 제어부(730)는 빔 제어부(500)로부터 입력되는 제2 빔 신호와 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 병합하기 위한 혼합부(731) 및 빔 제어부(500), 모의 신호 생성부(710) 및 혼합부(731)를 신호 처리부(600)에 선택적으로 연결하기 위한 전환부(733)를 포함할 수 있다. 여기서, 혼합부(731)는 믹서(mixer) 등으로 구성되어 빔 제어부(500)로부터 입력되는 제2 빔 신호와 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 병합할 수 있다. 또한, 전환부(733)는 스위치(switch) 등으로 구성되어 빔 제어부(500), 모의 신호 생성부(710) 및 혼합부(731)와 신호 처리부(600)를 선택적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 전환부(733)가 빔 제어부(500)에 연결되는 경우 빔 제어부(500)로부터 입력되는 제2 빔 신호만이 신호 처리부(600)에 제공되고, 전환부(733)가 모의 신호 생성부(710)에 연결되는 경우 모의 신호 생성부(710)로부터 입력되는 모의 신호만이 신호 처리부(600)에 제공되며, 전환부(733)가 혼합부(731)에 연결되는 경우 제2 빔 신호와 모의 신호가 병합된 신호가 신호 처리부(600)에 제공된다.
이때, 입력 제어부(730)는 상기 빔 제어부(500)와 혼합부(731) 사이에 마련되어 상기 빔 제어부(500)로부터 입력되는 제2 빔 신호를 저장하기 위한 제1 저장부(735), 상기 모의 신호 생성부(710)와 혼합부(731) 사이에 마련되어 상기 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 저장하기 위한 제2 저장부(737) 및 상기 전환부(733)와 신호 처리부(600) 사이에 마련되는 제3 저장부(739)를 포함할 수 있다. 제1 저장부(735)는 빔 제어부(500)로부터 입력되는 제2 빔 신호를 임시 저장할 수 있다. 즉, 제1 저장부(735)는 빔 제어부(500)와 혼합부(731) 사이에서 버퍼의 역할을 수행할 수 있다. 제2 저장부(737)는 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 저장한다. 제2 저장부(737)에는 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 다양한 종류의 모의 표적 신호 및 모의 클러터 신호가 저장될 수 있으며, 제2 저장부(737)에 저장된 다양한 종류의 모의 표적 신호 및 모의 클러터 신호 중 선택된 모의 신호가 합성부(400)에 제공될 수 있다. 또한, 제3 저장부(739)는 전환부(733)를 통하여 전달되는 신호를 임시 저장할 수 있다. 즉, 제3 저장부(739)는 제1 저장부(735)와 동일하게 전환부(733)와 신호 처리부(600) 사이에서 버퍼의 역할을 수행한다.
이와 같이, 모의 신호 입력부(700)가 빔 제어부(500)와 신호 처리부(600) 사이에 연결되는 경우, 모의 신호 입력부(700)는 디지털 빔 합성단에서 제2 빔 신호를 모의한 디지털 신호를 입력시킬 수 있게 된다. 이 경우, 제2 빔 신호를 합성한 이후에 모의 신호를 입력시킬 수 있게 되어 디지털 송수신 보드 내에 별도의 하드웨어(hardware)적인 보드를 추가하거나 연동시킬 필요성이 없으며 소프트웨어(software)의 추가만으로 제1 빔 신호에 대응하는 모의 신호를 제공할 수 있게 된다. 또한, 모의 신호의 개수 및 이를 제공하기 위한 입력 제어부(730)의 개수를 최소화하여 장비 구조를 단순화하여 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치를 이용한 성능 시험 방법에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치를 이용한 성능 시험 방법에 관한 설명에 있어서, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치와 관련하여 전술한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치를 이용한 성능 시험 방법은 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하고, 상기 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호 및 제2 빔 신호를 순차적으로 생성하여 처리하는 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치의 성능 시험 방법으로서, 모의 신호를 생성하는 과정 및 상기 모의 신호를 입력시키는 과정을 포함하고, 상기 모의 신호를 입력시키는 과정은 상기 제2 빔 신호가 입력되는 경로를 통하여 상기 모의 신호를 입력시킨다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치의 경우, 신호를 수신하기 위한 복수 개의 배열 소자(100), 상기 복수 개의 배열 소자(100)와 각각 연결되어 각 배열 소자(100)로부터 입력되는 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하기 위한 복수 개의 변환부(300), 상기 복수 개의 변환부(300)와 연결되어 각 변환부(300)로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성하기 위한 합성부(400) 및 상기 합성부(400)와 연결되어 상기 합성부(400)로부터 입력되는 제1 빔 신호로부터 제2 빔 신호를 생성하기 위한 빔 제어부(500)를 포함하고, 이때 모의 신호 입력부(700)는 상기 빔 제어부(500)와 신호 처리부(600) 사이에 연결되어 상기 신호 처리부(600)에 모의 신호를 입력시킨다.
모의 신호 입력부(700)는 모의 신호를 생성하기 위한 모의 신호 생성부(710) 및 상기 빔 제어부(500)와 신호 처리부(600)를 연결하는 복수 개의 연결 경로에 각각 마련되어, 상기 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 상기 신호 처리부(600)에 제공하는 입력 제어부(730)를 포함할 수 있는데, 여기서 모의 신호를 생성하는 과정은 모의 신호 생성부(710)에 의하여 수행되고, 모의 신호를 입력시키는 과정은 입력 제어부(730)에 의하여 수행될 수 있다.
모의 신호를 생성하는 과정은 디지털 신호를 생성하여, 디지털 신호를 신호 처리부(600)에 직접 입력시키거나, 디지털 신호를 광 신호로 변환하여 신호 처리부(600)로 입력시킬 수 있다. 디지털 신호를 광 신호로 변환하여 신호 처리부(600)로 입력시키는 경우 신호의 손실을 방지하며 전달 속도를 향상시킬 수 있게 되므로, 모의 신호를 생성하는 과정은, 디지털 신호를 생성하는 과정 및 디지털 신호를 광 신호로 변환하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 입력 제어부(730)는 빔 제어부(500)로부터 입력되는 제2 빔 신호와 모의 신호 생성부(710)로부터 생성된 모의 신호를 병합하기 위한 혼합부(731) 및 빔 제어부(500), 모의 신호 생성부(710) 및 혼합부(731)를 신호 처리부(600)에 선택적으로 연결하기 위한 전환부(733)를 포함할 수 있다. 이에 의하여, 모의 신호를 입력시키는 과정은 제2 빔 신호만을 신호 처리부(600)에 입력시키거나, 모의 신호만을 신호 처리부(600)에 입력시키거나, 제2 빔 신호에 모의 신호를 병합하여 입력시킬 수 있다. 이와 같이, 모의 신호를 입력시키는 과정에서 제2 빔 신호에 모의 신호를 병합하여 신호 처리부(600)에 입력시키는 경우 레이더 장치의 표적 탐지 성능뿐만 아니라, 표적 외의 지형 지물에 의한 클러터의 영향까지 고려하여 성능 시험을 수행할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 완전 디지털 능동 배열 레이더 장치 및 이를 이용한 성능 시험 방법에 의하면, 레이더 장치의 표적 추적 전에 다양한 환경이나 신호들에 의한 레이더 장치의 기능 검증이 가능하여 기술적 오류를 최소화할 수 있다.
또한, 표적 또는 클러터를 모의한 모의 신호로 디지털 신호를 사용함으로써 모의 신호 입력부 내에서 디지털 변환 과정을 생략할 수 있게 되고, 변환 과정 생략에 따라 신호의 정밀도가 높아져 레이더 장치의 성능을 다양하게 시험할 수 있다.
상기에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
100: 배열 소자 200: 증폭부
300: 변환부 400: 합성부
500: 빔 제어부 600: 신호 처리부
700: 모의 신호 입력부 710: 모의 신호 생성부
730: 입력 제어부 731: 혼합부
733: 전환부 735: 제1 저장부
737: 제2 저장부 739: 제3 저장부

Claims (12)

  1. 신호를 수신하기 위한 복수 개의 배열 소자;
    상기 복수 개의 배열 소자로부터 입력되는 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하기 위한 복수 개의 변환부;
    상기 복수 개의 변환부로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성하기 위한 합성부;
    상기 합성부로부터 입력되는 제1 빔 신호로부터 제2 빔 신호를 생성하기 위한 빔 제어부;
    상기 빔 제어부로부터 입력되는 제2 빔 신호를 처리하여 표적 정보를 추출하기 위한 신호 처리부; 및
    상기 빔 제어부에 모의 신호를 입력시키기 위한 모의 신호 입력부;를 포함하고,
    상기 모의 신호 입력부는,
    모의 신호를 생성하기 위한 모의 신호 생성부; 및
    상기 합성부와 빔 제어부를 연결하는 복수 개의 연결 경로에 각각 마련되어, 상기 모의 신호 생성부로부터 생성된 모의 신호를 상기 빔 제어부에 제공하는 입력 제어부;를 포함하는 디지털 능동 배열 레이더 장치.
  2. 신호를 수신하기 위한 복수 개의 배열 소자;
    상기 복수 개의 배열 소자와 각각 연결되어 각 배열 소자로부터 입력되는 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하기 위한 복수 개의 변환부;
    상기 복수 개의 변환부와 연결되어 각 변환부로부터 입력되는 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호를 생성하기 위한 합성부;
    상기 합성부와 연결되어 상기 합성부로부터 입력되는 제1 빔 신호로부터 제2 빔 신호를 생성하기 위한 빔 제어부;
    상기 빔 제어부와 연결되어 상기 빔 제어부로부터 입력되는 제2 빔 신호를 처리하여 표적 정보를 추출하기 위한 신호 처리부; 및
    상기 합성부와 빔 제어부 사이에 연결되어 상기 빔 제어부에 모의 신호를 입력시키기 위한 모의 신호 입력부;를 포함하고,
    상기 모의 신호 입력부는,
    모의 신호를 생성하기 위한 모의 신호 생성부; 및
    상기 합성부와 빔 제어부를 연결하는 복수 개의 연결 경로에 각각 마련되어, 상기 모의 신호 생성부로부터 생성된 모의 신호를 상기 빔 제어부에 제공하는 입력 제어부;를 포함하는 디지털 능동 배열 레이더 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    모의 신호는 디지털 신호를 포함하는 디지털 능동 배열 레이더 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 합성부는 복수 개로 마련되고,
    상기 빔 제어부는 상기 복수 개의 합성부로부터 입력되는 제1 빔 신호를 병합하여 제2 빔 신호를 생성하는 디지털 능동 배열 레이더 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 입력 제어부는,
    상기 합성부로부터 입력되는 제1 빔 신호와 상기 모의 신호 생성부로부터 생성된 모의 신호를 상기 빔 제어부에 선택적으로 제공하는 디지털 능동 배열 레이더 장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 입력 제어부는,
    상기 합성부로부터 입력되는 제1 빔 신호와 상기 모의 신호 생성부로부터 생성된 모의 신호를 병합하기 위한 혼합부; 및
    상기 합성부, 모의 신호 생성부 및 혼합부를 상기 빔 제어부에 선택적으로 연결하기 위한 전환부;를 포함하는 디지털 능동 배열 레이더 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 입력 제어부는,
    상기 합성부와 혼합부 사이에 마련되어 상기 합성부로부터 입력되는 제1 빔 신호를 저장하기 위한 제1 저장부;
    상기 모의 신호 생성부와 혼합부 사이에 마련되어 상기 모의 신호 생성부로부터 생성된 모의 신호를 저장하기 위한 제2 저장부; 및
    상기 전환부와 빔 제어부 사이에 마련되는 제3 저장부;를 포함하는 디지털 능동 배열 레이더 장치.
  9. 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하고, 상기 디지털 수신 신호로부터 제1 빔 신호 및 제2 빔 신호를 순차적으로 생성하여 처리하는 디지털 능동 배열 레이더 장치의 성능 시험 방법으로서,
    모의 신호를 생성하는 과정; 및
    상기 모의 신호를 입력시키는 과정;을 포함하고,
    상기 모의 신호를 입력시키는 과정은,
    상기 제1 빔 신호가 입력되는 경로를 통하여 상기 모의 신호를 입력시키며,
    상기 모의 신호를 생성하는 과정은,
    디지털 신호를 생성하는 과정; 및
    상기 디지털 신호를 광 신호로 변환하는 과정;을 포함하는 성능 시험 방법.
  10. 삭제
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 모의 신호를 입력시키는 과정은,
    상기 제1 빔 신호에 상기 모의 신호를 병합하여 입력시키는 성능 시험 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 모의 신호는 표적을 모의한 모의 표적 신호 및 클러터를 모의한 모의 클러터 신호 중 적어도 하나를 포함하는 성능 시험 방법.
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