KR102169873B1 - 차량용 레이더의 고유값의 상대 비교를 통한 신호 개수 추정 방법 및 이를 이용한 차량용 레이더 - Google Patents

차량용 레이더의 고유값의 상대 비교를 통한 신호 개수 추정 방법 및 이를 이용한 차량용 레이더 Download PDF

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Abstract

차량용 레이더의 고유값의 상대 비교를 통한 신호 개수 추정 방법 및 이를 이용한 차량용 레이더를 공개한다. 본 발명은 전파를 송신하는 송신부와 복수개의 수신 안테나를 구비하여 상기 전파가 물체로부터 반사되는 반사 신호를 수신하여 복수개의 수신 신호를 생성하는 수신부 및 상기 수신 신호를 이용하여 상기 물체의 위치를 판별하는 신호 처리부를 구비하는 레이더의 각도 측정을 위한 신호 개수 추정 방법에 있어서, 상기 신호 처리부가 상기 송신부로부터 전송되는 상기 복수개의 수신 신호를 수신하는 단계, 상기 복수개의 수신 신호를 벡터 형태로 모델링하는 단계; 상기 벡터 형태로 모델링된 복수개의 수신 신호의 공분산 행렬로부터 복수개의 고유값을 획득하는 단계, 및 별도의 기준값을 설정하지 않고, 상기 고유값들의 상대 비교를 통해 상기 고유값의 변화가 가장 큰 차수를 판별하여, 상기 차수를 상기 반사 신호의 개수로 판별하는 단계를 포함한다.

Description

차량용 레이더의 고유값의 상대 비교를 통한 신호 개수 추정 방법 및 이를 이용한 차량용 레이더{MEHTOD FOR ESTIMATING NUMBER OF SIGNALS FOR VEHICLE RADAR USING RELATIVE POMPARISON OF EIGENVALUES}
본 발명은 차량용 레이더의 신호 개수 추정 방법에 관한 것으로, 특히 차량용 레이더의 고유값의 상대 비교를 통한 신호 개수 추정 방법에 관한 것이다.
레이더는 전파 신호를 송신하고, 송신된 신호가 물체(목표물)에 반사되어 발생하는 반사파를 수신 신호로 수신하여 물체의 위치 및 속도를 판별한다. 레이더는 도플러 효과를 이용하여 물체의 속도를 판별한다. 그리고 물체까지의 거리와 각도를 계산하여 물체의 위치를 판별한다.
현재 사용되는 대부분의 레이더는 복수의 안테나 소자로 구성되는 어레이 안테나를 구비하고, 어레이 안테나로 수신되는 수신 신호의 수신 방향(DOA : Direction Of Arrival)을 추정하여 물체의 각도를 판별한다. 수신 신호의 방향 즉 각도는 물체로부터 반사되는 평면파인 반사파가 복수개의 안테나 소자 각각과 이루는 각도에 따라 발생되는 지연시간과 위상 차를 측정함으로써 획득할 수 있다.
차량용 레이더에서 일반적으로 사용되는 고분해능의 각도 추정을 실시하는 알고리즘으로는 MUSIC(Multiple Signal Classification), ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Inv ariance Techniques) 등이 알려져 있다. 상기한 알고리즘들은 각 안테나 소자(채널이라고도 한다)가 수신한 수신 신호 사이의 상관을 나타내는 상관 행렬에 근거하여 각도 스펙트럼을 생성하고, 이 각도 스펙트럼을 스캔하여 각도를 추정한다.
MUSIC나 ESPRIT 등의 알고리즘은 부공간(subspace) 기반의 각도 추정 알고리즘으로서, 각도 분해 성능 및 각도 추정 정확도를 향상시키기 위해서는 목표물로부터 반사된 신호의 개수를 정확하게 파악하여 전체 수신 신호의 공간에서 반사 신호의 부공간과 잡음 부공간을 구분하는 것이 중요하다.
이에 미국 등록 특허 제7474252호, 일본 공개 특허 제2006-047282호, 일본 공개 특허 제2000-121716호, 일본 공개 특허 제2009-162688호 및 일본 공개 특허 제2009-25195호 등의 종래의 기술들은 목표물로부터 반사된 신호의 개수를 추정하기 위해 기설정된 고유값(Eignvalue)의 기준값(Threshold)을 사용하고 있다. 즉 고유값에 대한 기준값을 이용하여 반사 신호 부공간과 잡음 부공간을 구별하고, 구별된 반사 신호의 부공간으로부터 반사 신호의 개수를 추정하고 있다.
그러나 고유값의 기준값을 이용하는 알고리즘은 차량용 레이더가 이용되는 환경인 도로에서 발생되는 다양한 상황에 대한 유연성 및 강건성이 떨어지는 한계가 있다. 즉 고유값의 기준값이 설정됨에 따라 다양한 도로 상황에 대응하지 못하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 고유값의 상대 비교를 통해 기준값을 설정하지 않고 신호 개수 추정할 수 있는 신호 개수 추정 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 차량용 레이더를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 차량용 레이더의 신호 개수 추정 방법은 전파를 송신하는 송신부와 복수개의 수신 안테나를 구비하여 상기 전파가 물체로부터 반사되는 반사 신호를 수신하여 복수개의 수신 신호를 생성하는 수신부 및 상기 수신 신호를 이용하여 상기 물체의 위치를 판별하는 신호 처리부를 구비하는 레이더의 각도 측정을 위한 신호 개수 추정 방법에 있어서, 상기 신호 처리부가 상기 송신부로부터 전송되는 상기 복수개의 수신 신호를 수신하는 단계; 상기 복수개의 수신 신호를 벡터 형태로 모델링하는 단계; 상기 벡터 형태로 모델링된 복수개의 수신 신호의 공분산 행렬로부터 복수개의 고유값을 획득하는 단계; 및 별도의 기준값을 설정하지 않고, 상기 고유값들의 상대 비교를 통해 상기 고유값의 변화가 가장 큰 차수를 판별하여, 상기 차수를 상기 반사 신호의 개수로 판별하는 단계; 를 포함한다.
상기 반사 신호의 개수로 판별하는 단계는 상기 고유값들을 크기 순으로 정렬한 후, 상기 정렬된 고유값들을 순차적으로 누적하고, 누적된 차수에 따른 누적 변화 비율을 계산하는 단계; 상기 계산된 누적 변화 비율 중 최대값을 갖는 누적 변화 비율을 선택하는 단계; 및 상기 최대값을 갖는 누적 변화 비율에 대응하는 상기 차수를 상기 반사 신호의 개수로 판별하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 누적 변화 비율을 계산하는 단계는 수학식
Figure 112013100736487-pat00001
(여기서, α(M)은 누적 변화 비율, M은 2, 3, …, N(N은 수신 안테나 개수로서 채널수)의 값을 갖는 차수, λ는 채널별 수신 신호의 고유값)에 따라 계산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 차량용 레이더는 전파를 송신하는 송신부; 복수개의 수신 안테나를 구비하여 상기 전파가 물체로부터 반사되는 반사 신호를 수신하여 복수개의 수신 신호를 생성하는 수신부; 및 상기 복수개의 수신 신호를 벡터 형태로 모델링하고, 상기 모델링된 복수개의 수신 신호의 공분산 행렬로부터 복수개의 고유값을 획득하여, 상기 고유값들의 상대 비교를 통해 상기 고유값의 변화가 가장 큰 차수를 상기 반사 신호의 개수로 판별하는 신호 처리부;를 포함한다.
상기 신호 처리부는 상기 고유값들을 크기 순으로 정렬한 후, 상기 정렬된 고유값들을 순차적으로 누적하고, 누적된 차수에 따른 누적 변화 비율을 계산하고, 상기 계산된 누적 변화 비율 중 최대값을 갖는 누적 변화 비율에 대응하는 상기 차수를 상기 반사 신호의 개수로 판별하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호 처리부는 상기 판별된 반사 신호의 개수에 따라 상기 복수개의 수신 신호 중 상기 반사 신호의 개수와 잡음 신호의 개수를 판별하고, 판별된 상기 반사 신호의 개수와 상기 잡음 신호의 개수를 기설정된 부공간 기반의 각도 추정 알고리즘에 적용하여 상기 물체의 각도를 추정하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 차량용 레이더의 고유값의 상대 비교를 통한 신호 개수 추정 방법 및 이를 이용한 차량용 레이더는 다양한 상황에 대응할 수 있도록 기준값을 미리 설정하지 않고 고유값의 상대 비교를 통해 반사 신호의 개수를 정확하게 추정할 수 있다. 그러므로 설정된 기준값과 실제 상황과의 차이로 인한 오차가 발생하지 않으므로 레이더의 유연성 및 강건성을 확보할 수 있으며, 기준값을 메모리에 저장할 필요가 없으므로, 메모리 용량 절감되고 연산 속도가 증가된다.
도1 은 본 발명의 일실시예에 따른 레이더를 나타낸다.
도2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더의 신호 처리 방법을 나타낸다.
도3 은 도2 의 각도 측정 단계를 상세히 나타낸 도면이다.
도4 는 본 발명에 따른 신호 개수 추정 방법의 적용예를 나타낸다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도1 은 본 발명의 일실시예에 따른 레이더를 나타낸다.
도1 의 레이더는 복수개의 수신 안테나를 구비하는 레이더로서 송신부(TR), 수신부(RV) 및 신호 처리부(MCU)를 구비한다.
송신부(TR)는 신호 발생기(SG), 전압 제어 발진기(VCO : Voltage Controlled Oscillator)와 디바이더(DV), 전력 증폭기(PA) 및 송신 안테나(Tx)를 포함한다. 신호 발생기(SG)는 레이더에서 출력하고자 하는 출력 파형에 따른 신호를 성한다. 전압 제어 발진기(VCO)는 신호 발생기(SG)에서 인가되는 신호의 전압 레벨에 대응하여 변조 신호를 발생한다. 디바이더(DV)는 변조 신호를 분배하여 국부 신호(LO)로서 수신부(RV)로 전달하기 위해 구비된다. 전력 증폭기(PA)는 레이더의 성능을 높이기 위해 송신 신호의 전력을 증폭하여 송신 신호를 발생하고, 발생된 송신 신호를 송신 안테나(Tx)를 통해 외부로 방사한다.
수신부(RV)는 복수개의 수신 안테나(Rx1 ~ RxN), 복수개의 믹서(MIXER) 및 적어도 하나의 AD 컨버터(ADC)를 구비한다. 복수개의 수신 안테나(Rx1 ~ RxN) 각각에서 수신된 수신 신호는 복수개의 혼합기(MIXER) 중 대응하는 혼합기로 전송된다. 복수개의 혼합기(MIXER) 각각은 복수개의 수신 안테나(Rx1 ~ RxN)(여기서, N은 2 이상 자연수) 중 대응하는 수신 안테나로부터 수신 신호를 수신하고, 송신부(TR)의 디바이더(DV)로부터 국부 신호(LO)를 수신하여 기저대역의 비트 신호(B1 ~ BN)를 생성한다. 혼합기(MIXER)에서 생성된 복수개의 비트 신호(B1 ~ BN)는 AD 컨버터(ADC)로 전송된다. AD 컨버터(ADC)는 복수개의 비트 신호(B1 ~ BN)를 수신하고, 디지털 신호(DS1 ~ DSN)로 변환하여 신호 처리부(MCU)로 전송한다.
신호 처리부(MCU)는 AD 컨버터(ADC)를 통해 수신되는 디지털 신호(DS1 ~ DSN)를 분석하여 물체의 존재 여부를 판단한다. 신호 처리부(MCU)는 디지털 신호(DS1 ~ DSN)를 분석하여 우선 물체의 거리 및 속도를 측정하고, 이후 각도를 측정한다.
특히 본 발명에서 신호 처리부(MCU)는 물체의 각도를 측정할 때, 반사신호의 개수를 추정하기 위해 복수개의 디지털 신호(DS1 ~ DSN)를 벡터 형태로 모델링하고, 모델링된 디지털 신호(DS1 ~ DSN)의 공분산 행렬을 이용하여 고유값을 획득한다. 이후 획득된 고유값들을 정렬한 후, 고유값의 크기 비율이 급격하게 변하는 포인트를 분석한다. 그리고 전체 안테나 개수(N)에서 고유값의 크기 비율이 급격하게 변하는 포인트에 대응하는 수를 제함으로서, 수신 신호에서 반사 신호의 개수를 획득한다. 신호처리부(MCU)는 반사 신호의 개수가 획득되면, 전체 수신 신호의 공간에서 반사 신호의 부공간과 잡음 부공간을 구분하고, 구분된 반사 신호의 부공간을 MUSIC나 ESPRIT 등과 같은 기설정된 알고리즘에 적용하여 감지 물체의 각도를 판별한다.
즉 본 발명에 따른 레이더의 신호처리부(MCU)는 반사 신호의 개수를 획득하기 위해 고유값에 대한 기준값을 설정하지 않고, 고유값의 크기 비율이 급격하게 변하는 포인트에 대응하는 수를 이용하여 반사 신호의 개수를 획득한다.
그러므로 다양한 환경에 따라 달라질 수 있는 고유값에 대한 기준값을 설정하지 않으므로, 상황 변화에 유연하게 대처할 수 있는 강건한 레이더를 구성할 수 있다.
도2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더의 신호 처리 방법을 나타낸다.
도1 을 참조하여 신호 처리부(MCU)의 신호 처리 방법을 설명하면, 먼저 신호 처리부(MCU)는 송신부(RV)에서 생성된 디지털 신호(DS1 ~ DSN)를 수신하여 획득한다(S10). 그리고 획득된 디지털 신호(DS1 ~ DSN)는 시간 도메인에서의 신호로서, 이를 해석하기 용이하게 주파수 신호로 변환한다(S20). 디지털 신호(DS1 ~ DSN)를 주파수 신호로 변환하는 방법은 공지된 기술로 여러가지 방법이 있으나, 일반적으로는 고속 퓨리에 변환(FFT)이 주로 이용된다.
디지털 신호(DS1 ~ DSN)가 주파수 신호로 변환되면, 주파수 신호에 따른 파워 스펙트럼을 획득하고, 파워 스펙트럼을 분석하여 물체의 거리 및 상대 속도를 측정한다(S30). 그리고 신호 처리부(MCU)는 디지털 신호(DS1 ~ DSN)로부터 입사각을 계산하여 물체의 각도를 측정한다(S40). 본 발명에서는 물체의 각도 측정 시에 상기한 바와 같이, 벡터 형태로 모델링된 디지털 신호(DS1 ~ DSN)의 공분산 행렬을 이용하여 획득되는 고유값의 크기 비율이 급격하게 변하는 포인트를 분석하여 반사 신호의 부공간과 잡음 신호의 부공간을 구분한다. 그리고 구분된 반사 신호의 부공간을 MUSIC나 ESPRIT 등과 같은 기설정된 알고리즘에 적용하여 감지 물체의 각도를 판별한다.
도3 은 도2 의 각도 측정 단계를 상세히 나타낸 도면이다.
도3 의 각도 측정 단계를 살펴보면, 먼저 복수개의 수신 안테나(Rx1 ~ RxN) 각각으로 수신된 채널별 신호를 수학식 1과 같이 벡터 형태로 모델링한다(S41).
Figure 112013100736487-pat00002
(여기서,
Figure 112013100736487-pat00003
는 수신 안테나로 수신되는 수신 신호 벡터,
Figure 112013100736487-pat00004
는 물체로부터 반사된 반사 신호 벡터,
Figure 112013100736487-pat00005
는 복수개의 수신 안테나 배열 구조에 따른 조향 벡터,
Figure 112013100736487-pat00006
은 잡음 벡터를 나타낸다.)
이후 모델링된 수신 신호 각각에 대한 고유값을 획득한다(S42). 수학식 1과 같이 모델링된 수신 신호들의 공분산 행렬은 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013100736487-pat00007
(여기서, K는 snapshot 개수,
Figure 112013100736487-pat00008
는 반사신호의 공분산행렬로
Figure 112013100736487-pat00009
이고,
Figure 112013100736487-pat00010
는 잡음의 전력을 나타낸다.)
수학식 2의 공분산 행렬을 공지된 고유값 분해 기법에 따라 고유값을 획득할 수 있으며, 획득된 고유값은 수학식 3으로 표현된다.
Figure 112013100736487-pat00011
(여기서, n = 1, 2, …, N(수신 안테나 개수)이다.)
고유값 분해 특성에 따라 고유값들의 합은 공분산 행렬의 대각 성분의 합이므로, 수학식 4와 같이 계산된다.
Figure 112013100736487-pat00012
수학식 4에 표현된 수신 신호의 공분산 행렬의 대각 성분은 물리적인 의미로 각 수신 채널의 전력을 나타낸다. 즉 공분산 행렬을 고유값 분해한 고유값들은 수신 신호의 전력에 관계된다. 따라서 고유값들의 총합은 수신 신호의 전체 전력의 합과 동일하다.
일반적으로 레이더에서는 잡음 대비 일정 전력 이상의 신호들을 신호처리에 사용하므로, 분해된 고유값들의 분포는 수신 신호와 잡음의 전력차이와 연계하여 생각할 수 있다. 즉 신호와 잡음의 전력차가 존재하므로, 고유치 크기의 비율이 급격하게 변동되는 지점이 신호와 잡음을 분리할 수 있는 차수로서 반사 신호의 개수로 판단할 수 있다.
고유값 크기의 비율이 급격하게 변동되는 지점을 판별하기 위해 우선 획득된 고유값들을 작은 크기부터 크기 순으로 순차적으로 정렬한다(S43). 고유값들이 크기 순으로 정렬되면, 정렬된 고유값들의 가장 앞 고유값부터 순차적으로 수학식 5 에 따라 고유값의 누적 변화 비율을 계산한다(S45).
Figure 112013100736487-pat00013
(여기서, α(M)은 누적 변화 비율, M은 2, 3, …, N(N은 수신 안테나 개수로서 채널수)의 값을 갖는 차수)
수학식 5 는 현재 누적 변화 비율을 계산하는 차수 M까지의 고유값의 누적 합을 이전 차수(M-1)까지의 고유값의 누적합으로 나눈 값을 나타낸다.
순차적으로 정렬된 고유값들에 대해 수학식 5 와 같이 누적하여 누적 변화 비율을 계산하면 계산된 누적 변화 비율(a(M))의 개수(M)가 고유값의 개수(N)와 동일한지 판별한다(S45). 만일 계산된 누적 변화 비율(a(M))의 개수(M)가 고유값의 개수(N)보다 작으면, 다시 다음 차수로서 고유값 변화 비율(a(M))을 계산한다(S44). 그러나 계산된 누적 변화 비율(a(M))의 개수(M)가 고유값의 개수(N)와 동일하면, 계산 결과로 획득되는 복수개의 a(M) 중 최대값을 선택한다(S46). 그리고 a(M)이 최대값이 될 때의 M이 곧 반사 신호의 개수가 된다. 전체 수신 신호의 개수(N) 중 M개가 반사 신호의 개수이면, 나머지 N-M개의 수신 신호는 잡음 신호의 개수로 판별된다. 즉 반사 신호의 개수를 계산할 수 있다(S47). 그러나 한편 반사 신호의 개수가 판별되면, MUSIC나 ESPRIT 등과 같은 부공간 기반의 고분해능 알고리즘에 적용하여 수신 신호 전체 공간에서 반사 신호 부공간과 잡음 신호 부공간을 구분하고, 구분된 반사 신호 부공간과 잡음 신호 부공간을 상기한 감지 물체의 각도를 판별한다(S48).
도4 는 본 발명에 따른 신호 개수 추정 방법의 적용예를 나타낸다.
도4 는 크기순으로 순차적으로 정렬된 N개의 고유값들에 대해 수학식 5에 따른 누적 변화 비율을 계산한 결과를 그래프로 나타낸것이다.
도4 를 살펴보면, 차수 M이 증가됨에 따라 누적 변화 비율 a(M)은 수학식 5에 따라 증감된다. 고유값의 개수가 6개인 것으로 가정할 때, 누적 변화 비율 a(4)가 계산된 전체 차수 누적 변화 비율 a(M) 중 최대값을 갖는다. 따라서 차수 M이 4인 경우에 누적 변화 비율 a(4)이 최대이므로, 4가 반사 신호의 개수이고, 6-4=2가 잡음 신호의 개수로 판별될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명은 MUSIC나 ESPRIT 등과 같은 부공간 기반의 고분해능 알고리즘을 이용하여 물체의 각도를 추정할 때, 수신 신호 중 반사 신호의 개수를 추정하기 위해 기설정된 기준값을 두는 종래의 기술과 달리 고유값들의 상대 비교를 통해 반사 신호의 개수를 추정하도록 한다. 따라서 다양한 환경 변화에도 유연하게 대응할 수 있으며, 강건한 레이더 장치를 설계할 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 전파를 송신하는 송신부와 복수개의 수신 안테나를 구비하여 상기 전파가 물체로부터 반사되는 반사 신호를 수신하여 복수개의 수신 신호를 생성하는 수신부 및 상기 수신 신호를 이용하여 상기 물체의 위치를 판별하는 신호 처리부를 구비하는 레이더의 각도 측정을 위한 신호 개수 추정 방법에 있어서,
    상기 신호 처리부가 상기 송신부로부터 전송되는 상기 복수개의 수신 신호를 수신하는 단계;
    상기 복수개의 수신 신호를 벡터 형태로 모델링하는 단계;
    상기 벡터 형태로 모델링된 복수개의 수신 신호의 공분산 행렬로부터 복수개의 고유값을 획득하는 단계; 및
    별도의 기준값을 설정하지 않고, 상기 고유값들의 상대 비교를 통해 상기 고유값의 변화가 가장 큰 차수를 판별하여, 상기 차수를 상기 반사 신호의 개수로 판별하는 단계; 를 포함하되,
    상기 반사 신호의 개수로 판별하는 단계는,
    상기 고유값들을 크기 순으로 정렬한 후, 상기 정렬된 고유값들을 순차적으로 누적하고, 누적된 차수에 따른 누적 변화 비율을 계산하는 단계;
    상기 계산된 누적 변화 비율 중 최대값을 갖는 누적 변화 비율을 선택하는 단계; 및
    상기 최대값을 갖는 누적 변화 비율에 대응하는 상기 차수를 상기 반사 신호의 개수로 판별하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더의 신호 개수 추정 방법.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서, 상기 누적 변화 비율을 계산하는 단계는
    수학식
    Figure 112020053459013-pat00014

    (여기서, α(M)은 누적 변화 비율, M은 2, 3, …, N(N은 수신 안테나 개수로서 채널수)의 값을 갖는 차수, λ는 채널별 수신 신호의 고유값)
    에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더의 신호 개수 추정 방법.
  4. 전파를 송신하는 송신부;
    복수개의 수신 안테나를 구비하여 상기 전파가 물체로부터 반사되는 반사 신호를 수신하여 복수개의 수신 신호를 생성하는 수신부; 및
    상기 복수개의 수신 신호를 벡터 형태로 모델링하고, 상기 모델링된 복수개의 수신 신호의 공분산 행렬로부터 복수개의 고유값을 획득하여, 상기 고유값들의 상대 비교를 통해 상기 고유값의 변화가 가장 큰 차수를 상기 반사 신호의 개수로 판별하는 신호 처리부;를 포함하되,
    상기 신호 처리부는
    상기 고유값들을 크기 순으로 정렬한 후, 상기 정렬된 고유값들을 순차적으로 누적하고, 누적된 차수에 따른 누적 변화 비율을 계산하고, 상기 계산된 누적 변화 비율 중 최대값을 갖는 누적 변화 비율에 대응하는 상기 차수를 상기 반사 신호의 개수로 판별하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더.
  5. 삭제
  6. 제4 항에 있어서, 상기 신호 처리부는
    수학식
    Figure 112020053459013-pat00015

    (여기서, α(M)은 누적 변화 비율, M은 2, 3, …, N(N은 수신 안테나 개수로서 채널수)의 값을 갖는 차수, λ는 채널별 수신 신호의 고유값)
    에 따라 상기 누적 변화 비율을 계산하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더.
  7. 제4 항에 있어서, 상기 신호 처리부는
    상기 판별된 반사 신호의 개수에 따라 상기 복수개의 수신 신호 중 상기 반사 신호의 개수와 잡음 신호의 개수를 판별하고, 판별된 상기 반사 신호의 개수와 상기 잡음 신호의 개수를 기설정된 부공간 기반의 각도 추정 알고리즘에 적용하여 상기 물체의 각도를 추정하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더.
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