KR102169874B1 - 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더 및 그 운영 방법 - Google Patents

방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더 및 그 운영 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더 및 그 운영 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더는 업첩(up-chirp) 신호와 다운첩(down-chirp) 신호로 구성된 초고주파 신호를 발생하여 발생된 상기 초고주파 신호를 송신 안테나를 통해 송신하는 RF 모듈; 표적에 반사된 초고주파 신호를 디지털 신호로 변하는 ADC(Analog Digital Converter); 및 디지털화된 상기 신호를 신호 처리하여 표적의 각도를 추출하고, 추출된 상기 각도 기반 제1 수신 채널별 위상 분포와 획득된 신호의 제2 수신 채널별 위상 분포 간의 유사도를 산출하며 산출된 상기 유사도와 기 설정된 임계치를 비교하여 그 비교한 결과에 따라 방위각 고분해능 신호처리를 수행하는 신호처리 모듈을 포함한다.

Description

방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더 및 그 운영 방법{VEHICLE RADAR USING AZIMUTH HIGH RESOLUTION PROCESSING ALGORITHM AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 차량용 레이더에 관한 것으로서, 특히, 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 선택적으로 사용하도록 하는 차량용 레이더 및 그 운용 방법에 관한 것이다.
최근 자동차에 적용되는 센서로 운전자에게 편의를 제공하고 사고의 위험을 방지하기 위한 용도로 레이더가 적용되고 있다. 일반적으로 레이더는 군수용 목적으로 사용되었기 때문에 비용, 크기, 무게 등의 제약이 크지 않았으나 차량용 레이더의 경우는 저가격, 소형화, 경량화가 요구되며 그 성능 또한 높은 수준을 요구하고 있다.
차량용 레이더에서 각도 분해능을 향상시키기 위해서는 안테나 개구면을 넓히거나 연산량이 큰 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 통해 각도 분해능을 향상시키는 것이 일반적이다.
그러나 안테나 개구면을 넓히게 되는 경우 하드웨어 부품 수가 증가하게 되고 제품의 크기가 커져 소형화 및 저가격이 요구되는 차량용 레이더에 적합하지 않다.
또한 방위각 고분해능 신호처리는 일반적으로 연산 시간이 오래 걸리며 표적의 개수 추정이 정확하지 않은 경우 오표적을 유발할 가능성을 가지고 있어 모든 표적 탐지에 적용하는 경우 연산량 증대 및 오표적이 다발적으로 생성될 수 있다.
따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 표적의 각도 정보를 획득하여 획득된 각도 정보의 신뢰도를 산출하고 그 산출된 각도 정보의 신뢰도에 따라 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 선택적으로 적용하며 획득된 각도 정보의 신뢰도를 추적 필터의 계수 도출에 적용하도록 하는 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더 및 그 운영 방법을 제공하는데 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더는 업첩(up-chirp) 신호와 다운첩(down-chirp) 신호로 구성된 초고주파 신호를 발생하여 발생된 상기 초고주파 신호를 송신 안테나를 통해 송신하는 RF 모듈; 표적에 반사된 초고주파 신호를 디지털 신호로 변하는 ADC(Analog Digital Converter); 및 디지털화된 상기 신호를 신호 처리하여 표적의 각도를 추출하고, 추출된 상기 각도 기반 제1 수신 채널별 위상 분포와 획득된 신호의 제2 수신 채널별 위상 분포 간의 유사도를 산출하며 산출된 상기 유사도와 기 설정된 임계치를 비교하여 그 비교한 결과에 따라 방위각 고분해능 신호처리를 수행하는 신호처리 모듈을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 신호처리 모듈은 추출된 상기 표적의 각도와 수신 안테나와의 물리적 거리를 이용하여 수신 채널별 위상 분포를 역으로 계산하여 그 계산한 결과로 제1 수신 채널별 위상 분포를 획득하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 신호처리 모듈은 수신 채널별로 획득된 첨두치의 위상 분포를 상기 제2 수신 채널별 위상 분포로 획득하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 신호처리 모듈은 획득된 상기 제2 수신 채널별 위상 분포에 대해 페이즈 언래핑(phase unwrapping)을 수행하여 위상 모호성을 제거하고, 상기 제2 수신 채널별 위상 분포의 오프셋을 제거한 후, 상기 제1 수신 채널별 위상 분포와 상기 제2 수신 채널별 위상 분포 간의 유사도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 신호처리 모듈은 상기 유사도가 기 설정된 임계치 초과이면, 상기 방위각 고분해능 신호처리를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 한 관점에 따른 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더의 운영 방법은 업첩(up-chirp) 신호와 다운첩(down-chirp) 신호로 구성된 초고주파 신호를 발생하여 발생된 상기 초고주파 신호를 송신 안테나를 통해 송신하는 단계; 표적에 반사된 초고주파 신호를 디지털 신호로 변하는 단계; 디지털화된 상기 신호를 신호 처리하여 표적의 각도를 추출하는 단계; 및 추출된 상기 각도 기반 제1 수신 채널별 위상 분포와 획득된 신호의 제2 수신 채널별 위상 분포 간의 유사도를 산출하며 산출된 상기 유사도와 기 설정된 임계치를 비교하여 그 비교한 결과에 따라 방위각 고분해능 신호처리를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 수행하는 단계는 추출된 상기 표적의 각도와 수신 안테나와의 물리적 거리를 이용하여 수신 채널별 위상 분포를 역으로 계산하여 그 계산한 결과로 제1 수신 채널별 위상 분포를 획득하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 수행하는 단계는 수신 채널별로 획득된 첨두치의 위상 분포를 상기 제2 수신 채널별 위상 분포로 획득하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 수행하는 단계는 획득된 상기 제2 수신 채널별 위상 분포에 대해 페이즈 언래핑(phase unwrapping)을 수행하여 위상 모호성을 제거하고, 상기 제2 수신 채널별 위상 분포의 오프셋을 제거한 후, 상기 제1 수신 채널별 위상 분포와 상기 제2 수신 채널별 위상 분포 간의 유사도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 수행하는 단계는 상기 유사도가 기 설정된 임계치 초과이면, 상기 방위각 고분해능 신호처리를 수행하는 것을 특징으로 한다.
이를 통해, 본 발명은 표적의 각도 정보를 획득하여 획득된 각도 정보의 신뢰도를 산출하고 그 산출된 각도 정보의 신뢰도에 따라 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 선택적으로 적용하며 획득된 각도 정보의 신뢰도를 추적 필터의 계수 도출에 적용하도록 함으로써, 연산량 감소 및 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 선택적으로 적용하여 신호처리 연산량이 감소하기 때문에 신호 처리기 선정 시 원가 절감의 효과가 있다.
또한, 본 발명은 획득된 각도 정보의 신뢰도를 추적 필터의 계수 도출에 적용하기 때문에 추적 처리 시 표적의 각도 오차에 의한 표적 추적 정보의 흔들림의 개선을 기대할 수 있어 추적 방위각 안정도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더의 운영 방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 신호대 잡음비가 충분히 확보된 경우의 수신 채널별 위상 분포를 나타내는 그래프이다.
도 4는 신호대 잡음비가 충분히 확보되지 않은 경우의 수신 채널별 위상 분포를 나타내는 그래프이다.
도 5는 단일 표적 및 동일 거리 클러터가 있는 상황에서 수신 채널별 위상 분포를 나타내는 그래프이다.
도 6은 동일 거리에 두 개의 표적이 있는 상황에서의 수신 채널별 위상 분포를 나타내는 그래프이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더 및 그 운영 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
특히, 본 발명에서는 표적의 각도 정보를 획득하여 획득된 각도 정보의 신뢰도를 산출하고 그 산출된 각도 정보의 신뢰도에 따라 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 선택적으로 적용하도록 하며, 획득된 각도 정보의 신뢰도를 추적 필터의 계수 도출에 적용하도록 하는 새로운 신호 처리 방안을 제안하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 레이더는 송신 안테나(110), 수신 안테나(120), RF 모듈(130), ADC(140), 및 신호처리 모듈(150) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
송신 안테나(110)는 신호를 방사하고, 수신 안테나(120)는 표적에 반사된 신호를 수신할 수 있다.
RF 모듈(130)은 시간에 따라 주파수가 상승하는 업첩(up-chirp) 신호와 시간에 따라 주파수가 하강하는 다운첩(down-chirp) 신호로 구성된 초고주파 신호를 발생시킬 수 있다.
RF 모듈(130)은 신호처리 모듈(150)의 제어에 따라 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 형태의 초고주파 신호를 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 초고주파 신호는 자기 참조를 통해 송신 신호와 수신신호 참조 신호인 LO(Local Oscillator) 신호로 나뉜다.
RF 모듈(130)은 송신 신호를 송신 안테나(110)로 전송하고, 수신 참조 신호는 내부의 믹서(mixer)로 전달하여 다중 수신 채널에서 송수신 자기 참조를 수행하고 초고주파 신호를 베이스밴드 신호(baseband signal)로 변환하여 출력할 수 있다
ADC(140)는 RF 모듈(130)에서 자기참조를 통해 변환된 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
신호처리 모듈(150)은 디지털화된 수신 신호를 신호 처리하여 표적 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 표적 정보는 표적의 거리와 속도를 포함하는데, 이러한 표적의 거리와 속도는 여러 첩 신호에서 획득된 신호의 쌍을 조합하여 도출하게 된다.
신호처리 모듈(150)은 수신 채널 별로 획득된 첨두치의 값에 대해 디지털 빔 포밍(digital beam-forming) 등의 기법을 적용하여 표적의 각도를 추출할 수 있다.
신호처리 모듈(150)은 추출된 표적의 각도를 기반으로 수신 채널별로 위상 분포(이하 제1 수신 채널별 위상 분포라고 한다)를 역으로 계산하고, 수신 채널별로 획득된 첨두치의 위상 분포(제2 수신 채널별 위상 분포라고 한다)를 획득할 수 있다.
신호처리 모듈(150)은 제1 수신 채널별 위상 분포와 제2 수신 채널별 위상 분포 간의 유사도를 계산하고, 계산된 유사도와 기 설정된 임계치를 비교하여 그 비교한 결과에 따라 고분해능 신호처리를 수행하거나 추정된 각도의 신뢰도를 추적 필터의 계수 도출에 적용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레이더의 운영 방법을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 레이더는 N개의 첩 신호를 송신하여 표적에 반사된 신호를 수신하고 수신된 신호를 신호 처리하여 표적 정보를 획득할 수 있다.
이때, 차량용 레이더는 시간에 따라 주파수가 상승하는 업첩 신호와 시간에 따라 주파수가 하강하는 다운첩 신호를 번갈아 송수신하게 된다. 이러한 업첩 신호와 다운첩 신호뿐 아니라 다른 기울기를 갖는 신호를 번갈아 송수신할 수도 있다.
다음으로, 차량용 레이더는 수신 채널 별로 획득된 첨두치의 값에 대해 디지털 빔 포밍(digital beam-forming) 등의 기법을 적용하여 표적의 각도를 추출할 수 있다.
다음으로, 차량용 레이더는 추출된 표적의 각도와 수신 안테나와의 물리적 거리를 이용하여 추출된 각도 기반 제1 수신 채널별 위상 분포를 역으로 계산하여 획득할 수 있다.
다음으로, 차량용 레이더는 실제 수신 채널별로 획득된 첨두치의 위상 분포를 제2 수신 채널별 위상 분포로 획득할 수 있다. 그리고 차량용 레이더는 획득된 제2 수신 채널별 위상 분포에 대해 페이즈 언래핑(phase unwrapping)을 수행하여 360도 주기적인 위상 모호성을 제거하게 되고 수신 위상 값의 평균을 제거하는 방법으로 제2 수신 채널별 위상 분포의 오프셋(offset)을 제거하게 된다.
다음으로, 차량용 레이더는 획득된 제1 수신 채널별 위상 분포와 제2 수신 채널별 위상 분포 간의 유사도를 계산할 수 있다.
도 3은 신호대 잡음비가 충분히 확보된 경우의 수신 채널별 위상 분포를 나타내는 그래프이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 표적의 신호대 잡음비가 30dB 이상으로 충분한 경우 특정 각도의 표적에 대해 수신 채널별로 획득된 첨두치의 위상 분포와, 추출된 각도에 대해 역으로 계산된 수신 채널별 위상 분포를 비교하여 표시하고 있다.
이를 통해 제1 위상 분포와 제2 위상 분포 간의 차이가 미미한 것을 알 수 있다.
도 4는 신호대 잡음비가 충분히 확보되지 않은 경우의 수신 채널별 위상 분포를 나타내는 그래프이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 표적의 신호대 잡음비가 약 10dB 수준으로 도 3에 비해 상대적으로 적은 상황에서의 제1 위상 분포와 제2 위상 분포를 비교하여 표시하고 있다.
제1 위상 분포와 제2 위상 분포는 도 3과 다소 다른 분포를 갖는 것을 알 수 있다.
도 3과 도 4를 비교하면 도 3에서는 표적의 각도 정확도가 매우 정확하게 도출되지만, 도 4에서는 표적의 각도 정확도가 상대적으로 떨어지는 경우가 발생하게 된다.
도 5는 단일 표적 및 동일 거리 클러터가 있는 상황에서 수신 채널별 위상 분포를 나타내는 그래프이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 전방 영역에 표적이 있으며 표적과 동일 반경 거리에서 상대적으로 레이더 반사 계수(Radar Cross Section; RCS)가 적은 주변 클러터가 있는 경우에 대한 위상 분포를 비교하여 표시하고 있다.
표적의 실제 각도는 0도 부근이었으나 디지털 빔 포밍을 통해 획득된 각도는 이보다 다소 오차가 큰 값으로 획득되었다. 이를 바탕으로 수신 채널별 위상값을 역계산 해보았을 때, 수신 채널별로 특정 기울기를 갖는 위상 분포 값이 도출되었다.
이 경우 실제 획득된 제2 수신 채널별 위상 분포는 제1 수신 채널별 위상 분포와는 다소 유사한 분포를 갖는다고는 할 수 있으나 다소 다른 양상을 갖는 것을 알 수 있다.
도 6은 동일 거리에 두 개의 표적이 있는 상황에서의 수신 채널별 위상 분포를 나타내는 그래프이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 동일 거리, 동일 속도를 갖는 두 표적의 신호가 함께 수신되는 경우의 위상 분포를 비교하여 표시하고 있다. 실제 표적은 중앙에서 좌측과 우측에 위치한 상황이다. 하지만 매우 근접하게 표적이 위치하여 이를 디지털 빔 포밍을 통해 구분하기는 매우 어렵다.
이 경우 디지털 빔 포밍에서 획득된 각도 값은 두 표적의 중앙 위치인 0도 부근으로 획득 되었으며, 이를 바탕으로 수신 채널별 위상 분포를 역으로 계산할 경우와 같이 모두 0도 부근의 값이 획득되게 된다.
이 경우 실제 획득된 데이터에서 첨두치의 제2 수신 채널별 위상 분포는 역으로 계산된 제1 수신 채널별 위상 분포와 매우 다른 양상을 갖는 것을 알 수 있다.
이와 같이 차량용 레이더에서 획득되는 표적 정보의 각도 및 위상 분포를 비교한 결과 다음과 같이 요약할 수 있다.
1)단일 표적 상황에서 SNR이 충분히 확보된 상황에서는 제1 수신 채널별 위상 분포와 제2 수신 채널별 위상 분포는 매우 유사하며 각도 정확도가 매우 높다.
2)단일 표적 상황에서 SNR이 충분히 확보되지 않은 상황에서는 제1 수신 채널별 위상 분포와 제2 수신 채널별 위상 분포가 유사하며 상대적으로 각도 정확도가 다소 떨어진다.
3)표적 신호와 동일 거리 내 레이더 반사계수가 적은 다수의 클러터가 있는 환경에서의 제1 수신 채널별 위상 분포와 제2 수신 채널별 위상 분포는 유사도가 상대적으로 적으며 각도 정확도 또한 저하된다.
4)동일 거리, 동일 속도를 갖는 두 표적이 있는 상황에서는 제1 수신 채널별 위상 분포와 제2 수신 채널별 위상 분포가 매우 다른 양상을 갖게 되며 디지털 빔 포밍에서 두 표적의 구분이 모호하여 구분하지 못하기 때문에 왜곡된 각도가 도출되게 된다.
이렇게 제1 수신 채널별 위상 분포와 제2 수신 채널별 위상 분포 간의 유사도를 계산하는 방법은 여러 가지가 있는데, 이 중 2 가지 방법을 설명하기로 한다.
제1 수신 채널별 위상 분포와 제2 수신 채널별 위상 분포의 수신 채널별 위상값의 차이의 절대값의 합 FD은 다음의 [수학식 1]과 같이 구할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112013103260381-pat00001
여기서 Ach는 제1 수신 채널별 위상 분포의 수신 채널별 위상값을 나타내고 Bch는 제2 수신 채널별 위상 분포의 수신 채널별 위상값을 나타낸다. FD의 값이 클 경우 제1 수신 채널별 위상 분포와 제2 수신 채널별 위상 분포는 서로 유사하지 않게 된다.
제1 수신 채널별 위상 분포의 경우에 대해 각 수신 채널별 차이 값의 합 FA는 다음의 [수학식 2]와 같이 구할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112013103260381-pat00002
제2 수신 채널별 위상 분포의 경우에 대해 각 수신 채널별 차이 값의 합 FB는 다음의 [수학식 3]과 같이 구할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112013103260381-pat00003
FA와 FB의 값의 경우에는 수신 채널별 위상값의 추이를 나타내는 지표로 활용될 수 있다.
수신 채널별 위상값의 분포가 수신 채널별로 증가하게 될 경우 FA와 FB는 양수를 갖게 되고, 수신 채널별 위상값의 분포가 수신 채널별로 감소하게 될 경우 FA와 FB는 음수를 갖게 된다.
수신 채널별 위상 분포의 값의 차이가 없거나 증가와 감소를 반복하게 될 경우 0 부근의 값이 나온다.
[수학식 2]의 FA와 [수학식 3]의 FB의 차이 FS는 다음의 [수학식 4]와 같이 구할 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112013103260381-pat00004
이러한 FA와 FB의 차이 FS의 값이 작을수록 두 신호는 유사한 신호라고 할 수 있다. 이외에도 수신 채널별 위상 분포의 닮은 정도를 지표화할 수 있는 방법은 다양하다.
다음으로, 차량용 레이더는 유사도가 기 설정된 임계치 이상인지를 확인할 수 있다. 즉, 차량용 레이더는 유사도가 기 설정된 임계치 초과이면, MUSIC(Multiple Signal Classification) 등과 같은 방위각 고분해능 신호처리를 수행할 수 있다.
반면, 차량용 레이더는 유사도가 기 설정된 임계치 이하이면, 추정된 각도의 신뢰도를 추적 필터의 계수 도출에 적용할 수 있다. 즉, 신뢰도가 떨어지는 경우 추적 처리의 각도 값으로 이전 각도 값에 가중치를 더하고 입력된 표적의 각도에는 가중치를 줄인다.
이때, 유사도를 기반으로 표적의 각도의 정확도에 대한 신뢰도를 나타낼 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 송신 안테나
120: 수신 안테나
130: RF 모듈
140: ADC
150: 신호처리 모듈

Claims (10)

  1. 업첩(up-chirp) 신호와 다운첩(down-chirp) 신호로 구성된 초고주파 신호를 발생하여 발생된 상기 초고주파 신호를 송신 안테나를 통해 송신하는 RF 모듈;
    표적에 반사된 초고주파 신호를 디지털 신호로 변하는 ADC(Analog Digital Converter); 및
    디지털화된 상기 신호를 신호 처리하여 표적의 각도를 추출하고, 추출된 상기 표적의 각도로부터 역으로 계산된 제1 수신 채널별 위상 분포와, 실제 획득된 신호의 제2 수신 채널별 위상 분포 간의 유사도를 산출하며 산출된 상기 유사도와 기 설정된 임계치를 비교하여 그 비교한 결과에 따라 방위각 고분해능 신호처리를 수행하는 신호처리 모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 신호처리 모듈은,
    추출된 상기 표적의 각도와 수신 안테나와의 물리적 거리를 이용하여 수신 채널별 위상 분포를 역으로 계산하여 그 계산한 결과로 제1 수신 채널별 위상 분포를 획득하는 것을 특징으로 하는 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 신호처리 모듈은,
    수신 채널별로 획득된 첨두치의 위상 분포를 상기 제2 수신 채널별 위상 분포로 획득하는 것을 특징으로 하는 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 신호처리 모듈은,
    획득된 상기 제2 수신 채널별 위상 분포에 대해 페이즈 언래핑(phase unwrapping)을 수행하여 위상 모호성을 제거하고, 상기 제2 수신 채널별 위상 분포의 오프셋을 제거한 후,
    상기 제1 수신 채널별 위상 분포와 상기 제2 수신 채널별 위상 분포 간의 유사도를 산출하는 것을 특징으로 하는 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 신호처리 모듈은,
    상기 유사도가 기 설정된 임계치 초과이면, 상기 방위각 고분해능 신호처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더.
  6. 업첩(up-chirp) 신호와 다운첩(down-chirp) 신호로 구성된 초고주파 신호를 발생하여 발생된 상기 초고주파 신호를 송신 안테나를 통해 송신하는 단계;
    표적에 반사된 초고주파 신호를 디지털 신호로 변하는 단계;
    디지털화된 상기 신호를 신호 처리하여 표적의 각도를 추출하는 단계; 및
    추출된 상기 표적의 각도로부터 역으로 계산된 제1 수신 채널별 위상 분포와, 실제 획득된 신호의 제2 수신 채널별 위상 분포 간의 유사도를 산출하며 산출된 상기 유사도와 기 설정된 임계치를 비교하여 그 비교한 결과에 따라 방위각 고분해능 신호처리를 수행하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더의 운영 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 수행하는 단계는,
    추출된 상기 표적의 각도와 수신 안테나와의 물리적 거리를 이용하여 수신 채널별 위상 분포를 역으로 계산하여 그 계산한 결과로 제1 수신 채널별 위상 분포를 획득하는 것을 특징으로 하는 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더의 운영 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 수행하는 단계는,
    수신 채널별로 획득된 첨두치의 위상 분포를 상기 제2 수신 채널별 위상 분포로 획득하는 것을 특징으로 하는 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더의 운영 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 수행하는 단계는,
    획득된 상기 제2 수신 채널별 위상 분포에 대해 페이즈 언래핑(phase unwrapping)을 수행하여 위상 모호성을 제거하고, 상기 제2 수신 채널별 위상 분포의 오프셋을 제거한 후,
    상기 제1 수신 채널별 위상 분포와 상기 제2 수신 채널별 위상 분포 간의 유사도를 산출하는 것을 특징으로 하는 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더의 운영 방법.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 수행하는 단계는,
    상기 유사도가 기 설정된 임계치 초과이면, 상기 방위각 고분해능 신호처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더의 운영 방법.
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