KR102208365B1 - Radar phase calibration system, method for synchronizing radar pulse-repetition-frequency, computer-readable recording medium and computer program having program language for the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이더 펄스반복주파수와 일치하는 외부 펄스반복주파수를 생성 및 전송함으로써, 원격지에서의 RF 펄스신호를 계측레이더에서 수신하여 주파수 위상 교정 및 동기화를 효과적으로 수행할 수 있는 레이더 위상 교정 시스템, 레이더 펄스반복주파수 동기화 방법, 그 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.The present invention generates and transmits an external pulse repetition frequency that matches the radar pulse repetition frequency, thereby receiving an RF pulse signal from a remote location from a measurement radar to effectively perform frequency phase correction and synchronization, a radar phase correction system, a radar pulse. It relates to a repetition frequency synchronization method, a computer-readable recording medium and a computer program including instructions for causing a processor to perform the method.
잘 알려진 바와 같이, 계측레이더가 유도탄을 추적하기 위해서는 수신 주파수에 대한 위상 교정(Phase calibration)이 수행되어야 하는데, 레이더 위상 교정을 위해서는 시선거리(Line of sight)가 확보되는 대략 0.5-2.0km 떨어진 지점에서 교정신호 발생장치가 레이더 방향으로 펄스 신호를 송신하고, 도 1에 도시한 바와 같이 모노펄스 레이더는 이 신호를 수신하여 주엽(Main Lobe)과 측엽(Side Lobe) 사이의 신호 감쇄지점(Null Point)을 찾고, 두 널 포인트(Null Point) 사이를 찾아 해당 주파수에서의 중심점을 찾아내어 위상 교정을 수행할 수 있다.As is well known, in order for instrumentation radar to track guided missiles, phase calibration must be performed for the receiving frequency, but for radar phase calibration, a line of sight is secured at approximately 0.5-2.0km away. The calibration signal generator transmits a pulse signal in the direction of the radar, and the monopulse radar receives this signal, as shown in Fig. 1, and the signal attenuation point between the main lobe and the side lobe (Null Point). ), finds between two null points, and finds the center point at the corresponding frequency to perform phase correction.
부연하여 설명하면, 레이더에서 생성되는 펄스반복주파수가 유선, 광케이블을 통해 반대편 신호발생기(Signal Generator)의 트리거(Trigger)로 입력되고, 신호발생기는 트리거 신호를 입력받아 설정된 주파수의 RF 신호를 펄스 형태로 송신하며, 계측레이더는 RF 신호를 수신하고, 방위각과 고각을 이동시켜 주엽에서 신호의 세기가 가장 큰 중심점을 찾는 방식으로 이루어질 수 있다.To further explain, the pulse repetition frequency generated by the radar is input through a wire or optical cable to the trigger of the signal generator on the other side, and the signal generator receives the trigger signal and receives the trigger signal and receives the RF signal of the set frequency in the form of a pulse. The measurement radar receives the RF signal and moves the azimuth and elevation to find the center point with the greatest signal strength in the main lobe.
하지만, 계측레이더가 타 지역으로 이동하는 경우에는 유선, 광케이블이 구축되어 있지 않기 때문에, 이를 보완해야 하는데, 첫째, 레이더에서 생성되는 펄스반복주파수(PRF: Pulse Repetition Frequency) 트리거 신호를 무선신호로 생성하여 반대편의 레이더 교정 시스템으로 전송하는 기법이 제안되었다. 이 경우에는 아날로그 방식의 무선신호 송수신기가 필요하고, 펄스반복주파수 트리거 신호의 압축, 해제 모듈이 필요하는 등 설비비용이 상대적으로 크게 발생하는 문제점이 있다.However, if the measurement radar moves to another area, it must be supplemented because wired or optical cables are not established. First, the pulse repetition frequency (PRF) trigger signal generated by the radar is generated as a wireless signal. Thus, a technique for transmitting to the radar calibration system on the other side was proposed. In this case, there is a problem in that an analog-type wireless signal transceiver is required, and equipment cost is relatively large, such as a need for a compression/decompression module for a pulse repetition frequency trigger signal.
둘째, 레이더에서 생성되는 펄스반복주파수 트리거 신호와 대략 99.999% 일치하는 외부 펄스반복주파수 생성기를 사용하는 기법이 제안되었는데, 이 경우에는 레이더에서 사용하는 클럭(Clock)보다 더 높은 클럭, 고정밀, 고분해능의 제어기가 필요한 문제점이 있다.Second, a technique using an external pulse repetition frequency generator that matches approximately 99.999% with the pulse repetition frequency trigger signal generated by the radar has been proposed. In this case, a higher clock, higher precision, and higher resolution than the clock used by the radar have been proposed. There is a problem requiring a controller.
본 발명은 레이더 펄스반복주파수와 일치하는 외부 펄스반복주파수를 생성 및 전송함으로써, 원격지에서의 RF 펄스신호를 계측레이더에서 수신하여 주파수 위상 교정 및 동기화를 효과적으로 수행할 수 있는 레이더 위상 교정 시스템, 레이더 펄스반복주파수 동기화 방법, 그 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 및 컴퓨터 프로그램을 제공하고자 한다.The present invention generates and transmits an external pulse repetition frequency that matches the radar pulse repetition frequency, thereby receiving an RF pulse signal from a remote location from a measurement radar to effectively perform frequency phase correction and synchronization, a radar phase correction system, a radar pulse. It is an object to provide a repetition frequency synchronization method, a computer readable recording medium and a computer program including instructions for causing a processor to perform the method.
또한, 본 발명은 레이더 위상 교정 시스템에서 표적과의 거리 변화와 표적의 이동 방향 변화에 따라 타이머 및 카운터의 변수가 조정된 펄스반복주파수 트리거 신호를 생성하여 펄스 형태의 RF 신호로 전송하여 표적과의 위상 교정 및 동기화를 수행함으로써, 저비용 및 저사양의 마이크로컨트롤러를 이용하여 정밀한 펄스반복주파수를 생성할 수 있을 뿐만 아니라 계측레이더의 위상 교정 및 동기화를 효과적으로 수행할 수 있는 레이더 위상 교정 시스템, 레이더 펄스반복주파수 동기화 방법, 그 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 및 컴퓨터 프로그램을 제공하고자 한다.In addition, the present invention generates a pulse repetition frequency trigger signal in which the parameters of the timer and the counter are adjusted according to the change in the distance to the target and the change in the moving direction of the target in the radar phase correction system, and transmits the pulsed RF signal to the target. By performing phase calibration and synchronization, a radar phase calibration system that can effectively perform phase calibration and synchronization of measurement radar as well as generating precise pulse repetition frequency using a low-cost and low-spec microcontroller, radar pulse repetition frequency An object is to provide a synchronization method, a computer-readable recording medium and a computer program including instructions for causing a processor to perform the method.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the embodiments of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. .
본 발명의 일 측면에 따르면, 평균증가카운트 방식으로 설정된 타이머 및 카운터에 따라 위상 교정을 수행하고자 하는 주파수에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 생성하여 제공하는 펄스반복주파수 생성기와, 상기 펄스반복주파수 트리거 신호에 따라 RF 신호를 펄스 형태로 발생시키는 펄스 신호 발생기와, 상기 RF 신호를 송신하는 송신안테나와, 상기 RF 신호를 수신하여 거리 변화 및 이동 방향 변화에 따라 상기 펄스 반복주파수 생성기에서 상기 카운터 및 타이머의 변수가 조정된 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 이용하여 위상 교정 및 동기화를 수행하는 계측레이더를 포함하는 레이더 위상 교정 시스템이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a pulse repetition frequency generator for generating and providing a pulse repetition frequency trigger signal corresponding to a frequency to be performed phase correction according to a timer and a counter set in an average increment count method, and the pulse repetition frequency trigger A pulse signal generator that generates an RF signal in a pulse form according to a signal, a transmission antenna that transmits the RF signal, and the counter and timer in the pulse repetition frequency generator according to a change in distance and movement direction by receiving the RF signal A radar phase calibration system including a measurement radar that performs phase calibration and synchronization using the pulse repetition frequency trigger signal in which the variable of is adjusted may be provided.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 펄스반복주파수 생성기는, 상기 카운터의 증가카운트를 증가시키는 제 1 증가 입력신호를 제공하는 제 1 스위치와, 상기 증가카운트를 감소시키는 감소 입력신호를 제공하는 제 2 스위치와, 상기 타이머의 주기에 대응하는 변수를 증가시키는 제 2 증가 입력신호를 제공하는 제 3 스위치와, 상기 제 1 증가 입력신호, 감소 입력신호 및 제 2 증가 입력신호에 따라 각각 생성된 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 마이크로컨트롤러유닛을 포함하는 레이더 위상 교정 시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to an aspect of the present invention, the pulse repetition frequency generator provides a first switch for providing a first increase input signal for increasing the increment count of the counter, and a decrease input signal for decreasing the increment count. A second switch, a third switch providing a second increasing input signal for increasing a variable corresponding to the period of the timer, and each generated according to the first increasing input signal, a decreasing input signal, and a second increasing input signal. A radar phase correction system including a microcontroller unit providing the pulse repetition frequency trigger signal may be provided.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 마이크로컨트롤러유닛은, 상기 RF 신호를 추적하는 상기 계측레이더에서 계측된 표적과의 거리가 가까워질 경우 상기 제 1 스위치를 통해 입력된 상기 제 1 증가 입력신호에 대응하는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하고, 상기 표적과의 거리가 멀어질 경우 상기 제 2 스위치를 통해 입력된 상기 감소 입력신호에 대응하는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 레이더 위상 교정 시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to an aspect of the present invention, the microcontroller unit, when the distance to the target measured by the measurement radar tracking the RF signal is close, the first increase input signal input through the first switch A radar phase correction system that provides the pulse repetition frequency trigger signal corresponding to and provides the pulse repetition frequency trigger signal corresponding to the reduction input signal input through the second switch when the distance from the target increases Can be provided.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 마이크로컨트롤러유닛은, 상기 RF 신호를 추적하는 상기 계측레이더에서 계측된 표적의 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 멀어질 경우 상기 제 2 스위치를 통해 입력된 상기 감소 입력신호에 대응하는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하고, 상기 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 가까워질 경우 상기 제 3 스위치를 통해 입력된 상기 제 2 증가 입력신호에 대응하는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 레이더 위상 교정 시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to an aspect of the present invention, the microcontroller unit, through the second switch, when the distance to the target increases while the moving direction of the target measured by the measurement radar tracking the RF signal changes. Provides the pulse repetition frequency trigger signal corresponding to the input decrease input signal, and responds to the second increase input signal input through the third switch when the moving direction changes and the distance to the target becomes close A radar phase correction system may be provided that provides the pulse repetition frequency trigger signal.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 계측레이더는, 상기 RF 신호에 대응하는 외부 펄스반복주파수가 레이더 펄스반복주파수보다 큰 경우 상기 표적과의 거리가 가까워지는 것으로 계측하고, 상기 외부 펄스반복주파수가 상기 레이더 펄스반복주파수보다 작은 경우 상기 표적과의 거리가 멀어지는 것으로 계측하는 레이더 위상 교정 시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to an aspect of the present invention, the measurement radar, when the external pulse repetition frequency corresponding to the RF signal is greater than the radar pulse repetition frequency, measures that the distance to the target becomes close, and the external pulse repetition frequency When is less than the radar pulse repetition frequency, a radar phase correction system for measuring that a distance from the target is increased may be provided.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 평균증가카운트 방식으로 설정된 타이머 및 카운터에 따라 위상 교정을 수행하고자 하는 주파수에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 생성하여 제공하는 단계와, 상기 펄스반복주파수 트리거 신호에 따라 RF 신호를 펄스 형태로 발생시켜 송신하는 단계와, 상기 RF 신호를 수신하여 거리 변화 및 이동 방향 변화에 따라 상기 타이머 및 카운터의 변수가 조정된 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 통해 위상 교정 및 동기화를 수행하는 단계를 포함하는 레이더 펄스반복주파수 동기화 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, generating and providing a pulse repetition frequency trigger signal corresponding to a frequency to be performed phase correction according to a timer and a counter set in an average increment count method, and according to the pulse repetition frequency trigger signal Generating and transmitting an RF signal in the form of a pulse, and performing phase correction and synchronization through the pulse repetition frequency trigger signal in which variables of the timer and counter are adjusted according to changes in distance and movement direction by receiving the RF signal. A method of synchronizing a radar pulse repetition frequency comprising the step of: may be provided.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 위상 교정 및 동기화를 수행하는 단계는, 상기 RF 신호를 추적하여 표적과의 거리가 가까워지는지 혹은 멀어지는지 체크하는 제 1 단계와, 상기 표적과의 거리가 가까워질 경우 상기 카운터의 증가카운트를 증가시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 제 2 단계와, 상기 표적과의 거리가 멀어질 경우 상기 증가카운트를 감소시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 제 3 단계와, 상기 거리 변화를 체크하여 상기 거리 변화가 없을 경우 상기 위상 교정 및 동기화를 완료하는 제 4 단계를 포함하는 레이더 펄스반복주파수 동기화 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the performing of the phase correction and synchronization includes a first step of tracking the RF signal and checking whether the distance to the target becomes closer or farther, and the distance to the target is A second step of providing the pulse repetition frequency trigger signal by increasing the increment count of the counter when it is close, and a second step of providing the pulse repetition frequency trigger signal by decreasing the increment count when the distance from the target increases. A radar pulse repetition frequency synchronization method including step 3 and a fourth step of checking the distance change and completing the phase correction and synchronization when there is no change in the distance may be provided.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 위상 교정 및 동기화를 수행하는 단계는, 상기 거리 변화가 있으면서 상기 이동 방향 변화가 발생하는지 체크하는 제 5 단계와, 상기 이동 방향 변화가 발생하지 않은 경우 상기 제 1 단계 내지 제 4 단계를 반복 수행하는 제 6 단계와, 상기 표적의 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 멀어질 경우 상기 증가카운트를 감소시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 제 7 단계와, 상기 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 가까워질 경우 상기 타이머의 주기에 대응하는 변수를 증가시키는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 제 8 단계와, 상기 거리 변화를 다시 체크하여 상기 거리 변화가 없을 경우 상기 위상 교정 및 동기화를 종료하는 제 9 단계를 포함하는 레이더 펄스반복주파수 동기화 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the performing of the phase correction and synchronization includes a fifth step of checking whether a change in the moving direction occurs while the distance is changed, and when the change in the moving direction does not occur, the A sixth step of repeatedly performing
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면, 평균증가카운트 방식으로 설정된 타이머 및 카운터에 따라 위상 교정을 수행하고자 하는 주파수에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 생성하여 제공하는 단계와, 상기 펄스반복주파수 트리거 신호에 대응하는 RF 신호를 통해 계측된 표적과의 거리가 가까워질 경우 상기 카운터의 증가카운트를 증가시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와, 상기 표적과의 거리가 멀어질 경우 상기 증가카운트를 감소시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와, 상기 표적의 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 멀어질 경우 상기 증가카운트를 감소시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와, 상기 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 가까워질 경우 상기 타이머의 주기에 대응하는 변수를 증가시키는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계를 포함하는 방법을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, as a computer-readable recording medium storing a computer program, the computer program, when executed by a processor, intends to perform phase calibration according to a timer and a counter set in an average increment count method. Generating and providing a pulse repetition frequency trigger signal corresponding to the frequency, and when the distance to the target measured through the RF signal corresponding to the pulse repetition frequency trigger signal becomes close, the increment count of the counter is increased to obtain the pulse. Providing a repetition frequency trigger signal; providing the pulse repetition frequency trigger signal by decreasing the increment count when the distance from the target becomes farther; and the distance to the target while the moving direction of the target changes Providing the pulse repetition frequency trigger signal by decreasing the increment count when the distance increases, and the pulse increasing a variable corresponding to the period of the timer when the moving direction changes and the distance to the target becomes close. A computer-readable recording medium including instructions for causing the processor to perform a method including providing a repetition frequency trigger signal may be provided.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면, 평균증가카운트 방식으로 설정된 타이머 및 카운터에 따라 위상 교정을 수행하고자 하는 주파수에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 생성하여 제공하는 단계와, 상기 펄스반복주파수 트리거 신호에 대응하는 RF 신호를 통해 계측된 표적과의 거리가 가까워질 경우 상기 카운터의 증가카운트를 증가시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와, 상기 표적과의 거리가 멀어질 경우 상기 증가카운트를 감소시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와, 상기 표적의 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 멀어질 경우 상기 증가카운트를 감소시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와, 상기 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 가까워질 경우 상기 타이머의 주기에 대응하는 변수를 증가시키는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계를 포함하는 방법을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a computer program stored in a computer-readable recording medium, wherein the computer program, when executed by a processor, intends to perform phase correction according to a timer and a counter set in an average increment count method. Generating and providing a pulse repetition frequency trigger signal corresponding to the frequency, and when the distance to the target measured through the RF signal corresponding to the pulse repetition frequency trigger signal becomes close, the increment count of the counter is increased to obtain the pulse. Providing a repetition frequency trigger signal; providing the pulse repetition frequency trigger signal by decreasing the increment count when the distance from the target becomes farther; and the distance to the target while the moving direction of the target changes Providing the pulse repetition frequency trigger signal by decreasing the increment count when the distance increases, and the pulse increasing a variable corresponding to the period of the timer when the moving direction changes and the distance to the target becomes close. A computer program including instructions for causing the processor to perform a method including providing a repetition frequency trigger signal may be provided.
본 발명에서는, 레이더 펄스반복주파수와 일치하는 외부 펄스반복주파수를 생성 및 전송함으로써, 원격지에서의 RF 펄스신호를 계측레이더에서 수신하여 주파수 위상 교정 및 동기화를 효과적으로 수행할 수 있다.In the present invention, by generating and transmitting an external pulse repetition frequency that matches the radar pulse repetition frequency, it is possible to effectively perform frequency phase correction and synchronization by receiving an RF pulse signal from a remote location from a measurement radar.
또한, 본 발명은 레이더 위상 교정 시스템에서 표적과의 거리 변화와 표적의 이동 방향 변화에 따라 타이머 및 카운터의 변수가 조정된 펄스반복주파수 트리거 신호를 생성하여 펄스 형태의 RF 신호로 전송하여 표적과의 위상 교정 및 동기화를 수행함으로써, 저비용 및 저사양의 마이크로컨트롤러를 이용하여 정밀한 펄스반복주파수를 생성할 수 있을 뿐만 아니라 계측레이더의 위상 교정 및 동기화를 효과적으로 수행할 수 있다.In addition, the present invention generates a pulse repetition frequency trigger signal in which the parameters of the timer and the counter are adjusted according to the change in the distance to the target and the change in the moving direction of the target in the radar phase correction system, and transmits the pulsed RF signal to the target. By performing phase calibration and synchronization, it is possible to generate a precise pulse repetition frequency using a low-cost and low-spec microcontroller, and effectively perform phase calibration and synchronization of the measurement radar.
도 1은 종래에 레이더 위상 교정 시스템의 위상 교정 방식을 설명하기 위한 도면이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 위상 교정 시스템을 예시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스반복주파수 생성기의 타이머 및 카운터 설정을 설명하기 위한 도면이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 계측레이더의 표적 추적 상태를 설명하기 위한 도면이고,
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 레이더 펄스반복주파수를 동기화하는 과정을 나타낸 단계별 흐름도이다.1 is a diagram for explaining a phase correction method of a conventional radar phase correction system,
2 is a diagram illustrating a radar phase correction system according to an embodiment of the present invention,
3 is a view for explaining the timer and counter setting of the pulse repetition frequency generator according to an embodiment of the present invention,
4 is a view for explaining a target tracking state of a measurement radar according to an embodiment of the present invention,
5 and 6 are step-by-step flowcharts illustrating a process of synchronizing a radar pulse repetition frequency according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the embodiments of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described later in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and are common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In describing embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in an embodiment of the present invention, which may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 위상 교정 시스템을 예시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스반복주파수 생성기의 타이머 및 카운터 설정을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 계측레이더의 표적 추적 상태를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a radar phase calibration system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view for explaining setting a timer and a counter of a pulse repetition frequency generator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 Is a diagram for explaining a target tracking state of a measurement radar according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 위상 교정 시스템은 펄스반복주파수 생성기(110), 펄스 신호 발생기(120), 송신안테나(130), 계측레이더(140) 등을 포함할 수 있다.2 to 4, the radar phase correction system according to an embodiment of the present invention includes a pulse
펄스반복주파수 생성기(110)는 평균증가카운트 방식으로 설정된 타이머 및 카운터에 따라 위상 교정을 수행하고자 하는 주파수에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 생성하여 제공하는 것으로, 마이크로컨트롤러유닛(111), 제 1 스위치(112), 제 2 스위치(113), 제 3 스위치(114) 등을 포함할 수 있다.The pulse
여기에서, 마이크로컨트롤러유닛(111)은 평균증가카운트 방식으로 타이머 및 카운터를 설정한 후에, 이에 따라 위상 교정을 수행하고자 하는 주파수에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 생성하여 제공할 수 있는데, 제 1 스위치(112)로부터 제공되는 제 1 증가 입력신호, 제 2 스위치(113)로부터 제공되는 감소 입력신호 및 제 3 스위치(114)로부터 제공되는 제 2 증가 입력신호에 따라 각각 생성된 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공할 수 있다.Here, the
그리고, 제 1 스위치(112)는 카운터의 증가카운트를 증가시키는 제 1 증가 입력신호를 제공할 수 있고, 제 2 스위치(113) 증가카운트를 감소시키는 감소 입력신호를 제공할 수 있으며, 제 3 스위치(114)는 타이머의 주기에 대응하는 변수를 증가시키는 제 2 증가 입력신호를 제공할 수 있다.In addition, the
상술한 바와 같은 펄스반복주파수 생성기(110)에서 구현하고자 하는 마이크로컨트롤러의 변수 설정에 대해 설명하면, 시스템 반도체인 마이크로컨트롤러는 내부 및 외부 오실레이터 클럭에 동기화하여 동작하는데, 본 발명의 일 실시예에서는 예를 들어 8비트 프로세서인 ATMEGA128 등을 사용할 수 있고, 동작 클럭(Operating Clock)은 16MHz이기 때문에, 타이머 및 카운터(Timer/Counter)의 증가카운트(Upcount) 값은 50000으로 계산될 수 있다. 이를 수식으로 나타내면 아래의 수학식 1과 같다.When setting the parameters of the microcontroller to be implemented in the pulse
하지만, 마이크로컨트롤러에 사용되는 오실레이터가 오차를 가지고 있고, 모노펄스 계측레이더에서 자체적으로 사용하는 오실레이터 또한 오차를 가지고 있기 때문에, 펄스반복주파수가 320Hz로 정밀하게 일치하진 않는데, 본 발명의 일 실시예에서 사용된 모노펄스 계측레이더의 펄스반복주파수는 ±0.0001Hz 단위의 오차를 가지고 있고, 16MHz 클럭을 사용하는 마이크로컨트롤러는 아래의 수학식 2와 같이 1 카운트(1 count)로 ±0.0064Hz 간격을 표현할 수 있다.However, since the oscillator used in the microcontroller has an error, and the oscillator used by the monopulse measuring radar itself also has an error, the pulse repetition frequency is not precisely matched to 320Hz, but in one embodiment of the present invention The pulse repetition frequency of the monopulse measurement radar used has an error of ±0.0001Hz, and a microcontroller using a 16MHz clock can express ±0.0064Hz intervals with 1 count as shown in Equation 2 below. have.
따라서, ±0.0001Hz 간격으로 제어하기 위해서는 64배 이상으로 정밀한 마이크로컨트롤러를 사용해야 하지만, 본 발명의 일 실시예에서는 고사양의 마이크로컨트롤러를 사용하지 않고, 일정한 시간에 따라 증가카운트 값을 주기적으로 변경함으로써, 64배 정밀한 펄스반복주파수를 생성할 수 있다.Therefore, in order to control at an interval of ±0.0001 Hz, a microcontroller having a precision of 64 times or more must be used, but in an embodiment of the present invention, a high-spec microcontroller is not used, and by periodically changing the increment count value according to a certain time, It can generate 64 times precise pulse repetition frequency.
이를 위한 타이머 및 카운터 설정에 대해 설명하면, 도 3에는 타이머 및 카운터 기능을 이용하여 펄스반복주파수 생성을 위한 평균증가카운트 방식에 대해 나타내고 있는데, 아래 그림에서는 타이머 및 카운터 기능을 이용하여 변수 m 값과 n 값에 따라 평균증가카운트 값을 결정하는 것을 나타내고, 위 그림에서는 타이머 및 카운터 기능과 변수 LowCount 값, UpCount 값에 따른 펄스반복주파수 트리거를 생성하는 것을 나타내고 있다.When describing the timer and counter setting for this, FIG. 3 shows the average increment count method for generating the pulse repetition frequency using the timer and counter functions. In the figure below, the value of the variable m and the counter function are used. It shows the determination of the average increment count value according to the n value, and the figure above shows the creation of a pulse repetition frequency trigger according to the timer and counter function, variable LowCount value, and UpCount value.
예를 들면, 타이머 및 카운터는 L(m+n)을 주기로 반복되고, m 횟수 동안은 UpCount+1 값까지 증가하고, n 횟수 동안은 UpCount 값까지 증가할 수 있다.For example, the timer and the counter may repeat L(m+n) periodically, increase up to UpCount+1 value for m number of times, and increase to UpCount value for n number of times.
여기에서, LowCount는 펄스폭을 결정하기 위한 상수이기 때문에, 한 주기 m+n 동안의 평균증가카운트는 다음의 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.Here, since LowCount is a constant for determining the pulse width, the average increment count for one period m+n can be expressed as Equation 3 below.
이에 따라, 펄스반복주파수는 다음의 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.Accordingly, the pulse repetition frequency can be expressed as in
예를 들면, 320.0001Hz를 표현하고자 할 경우 마이크로컨트롤러 클럭은 16MHz, UpCount 값은 49.999로, L=64, m=63으로 설정할 수 있다. 이를 상기 수학식 3에 대입하면 UpCount(avg)=49.999.9844를 얻을 수 있고, 이를 상기 수학식 4에 대입하면 PRF=320.0001Hz를 얻을 수 있다.For example, to express 320.0001Hz, the microcontroller clock can be set to 16MHz, the UpCount value to 49.999, and L=64, m=63. Substituting this into Equation 3, UpCount (avg) = 49.999.9844 can be obtained, and substituting this into
그리고, 레이더 펄스반복주파수가 320.0015Hz라고 할 경우, UpCount 값은 49.999로, L=64, m=49로 설정할 수 있다.And, if the radar pulse repetition frequency is 320.0015Hz, the UpCount value can be set to 49.999, L=64, m=49.
상술한 바와 같이 평균증가카운트 방식으로 설정된 타이머 및 카운터에 따라 위상 교정을 수행하고자 하는 주파수에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 주기적으로 생성하여 제공하고, 이러한 펄스반복주파수 트리거 신호가 계측레이더(140)에 펄스 형태의 RF 신호로 수신될 경우 계측레이더(140)에서는 표적과의 거리 변화와 표적의 이동 방향 변화를 계측할 수 있는데, 마이크로컨트롤러유닛(111)에서는 RF 신호를 추적하는 계측레이더(140)에서 계측된 표적과의 거리가 가까워질 경우 제 1 스위치(112)를 통해 입력된 제 1 증가 입력신호에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공할 수 있고, 표적과의 거리가 멀어질 경우 제 2 스위치(113)를 통해 입력된 감소 입력신호에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 펄스 신호 발생기(120)로 제공할 수 있다.As described above, a pulse repetition frequency trigger signal corresponding to a frequency to be performed phase correction is periodically generated and provided according to a timer and a counter set in the average increment count method, and such a pulse repetition frequency trigger signal is used by the
또한, 마이크로컨트롤러유닛(111)에서는 RF 신호를 추적하는 계측레이더(140)에서 계측된 표적의 이동 방향이 변화하면서 표적과의 거리가 멀어질 경우 제 2 스위치(113)를 통해 입력된 감소 입력신호에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하고, 이동 방향이 변화하면서 표적과의 거리가 가까워질 경우 제 3 스위치(114)를 통해 입력된 제 2 증가 입력신호에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 펄스 신호 발생기(120)로 제공할 수 있다.In addition, in the
펄스 신호 발생기(120)는 펄스반복주파수 생성기(110)로부터 제공되는 펄스반복주파수 트리거 신호에 따라 RF 신호를 펄스 형태로 발생시킬 수 있고, 송신안테나(130)는 펄스 신호 발생기(120)를 통해 발생된 RF 신호를 계측레이더(140)로 송신할 수 있다. 이러한 펄스 신호 발생기(120) 및 송신안테나(130)는 종래에 다양하게 개시되어 있으므로 그 구체적인 설명은 생략한다.The
계측레이더(140)는 RF 신호를 수신하여 거리 변화 및 이동 방향 변화에 따라 펄스 반복주파수 생성기(110)에서 카운터 및 타이머의 변수가 조정된 펄스반복주파수 트리거 신호를 이용하여 위상 교정 및 동기화를 수행하는 것으로, 송신안테나(130)로부터 전송되는 RF 신호에 대응하는 외부 펄스반복주파수가 레이더 펄스반복주파수보다 큰 경우 표적과의 거리가 가까워지는 것으로 계측할 수 있고, 외부 펄스반복주파수가 레이더 펄스반복주파수보다 작은 경우 표적과의 거리가 멀어지는 것으로 계측할 수 있다.The
그리고, 도 4를 참조하여 계측레이더(140)의 펄스반복주파수 동기화에 대해 설명하면, 도 4는 계측레이더(140)에서 생성되는 펄스반복주파수 PRF(radar)와 펄스반복주파수 생성기(110)에서 생성되어 펄스 신호 발생기(120)의 트리거로 입력되는 외부 펄스반복주파수 PRF(external)의 차이에 따른 계측레이더(140, 모노펄스 계측레이더)의 표적 추적 상태를 나타내고 있는데, 레이더 펄스반복주파수가 외부 펄스반복주파수보다 낮을 경우 표적은 레이더 방향으로 진입하는 형태(즉, 표적과의 거리가 가까워짐)로 계측될 수 있다.And, referring to FIG. 4 to describe the synchronization of the pulse repetition frequency of the
반면에, 레이더 펄스반복주파수가 외부 펄스반복주파수보다 높을 경우 표적은 레이더 반대 방향으로 멀어지는 형태(즉, 표적과의 거리가 멀어짐)로 계측될 수 있다.On the other hand, when the radar pulse repetition frequency is higher than the external pulse repetition frequency, the target can be measured in a form that moves away from the radar (ie, the distance from the target increases).
따라서, 계측레이더(140)에서는 레이더 위상 교정을 수행하기 위해서 도 4의 중간 그림과 같이 레이더 펄스반복주파수와 외부 펄스반복주파수를 동일하게 일치시켜 계측레이더(140)에서 표적까지의 거리가 항상 일정하게 되도록(즉, 표적이 정지해 있는 상태처럼) 조정함으로써, 레이더 위상 교정 및 동기화를 수행할 수 있다.Therefore, in the
이를 위해 펄스반복주파수 생성기(110)에서 상술한 바와 같이 표적과의 거리 변화 및 이동 방향 변화에 따라 타이머의 주기(L=m+n)에 대응하는 변수(m)의 증가, 카운트(UpCount) 값의 증가 또는 감소 등에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 생성할 수 있다.To this end, as described above in the pulse
따라서, 레이더 펄스반복주파수와 일치하는 외부 펄스반복주파수를 생성 및 전송함으로써, 원격지에서의 RF 펄스신호를 계측레이더에서 수신하여 주파수 위상 교정 및 동기화를 수행할 수 있다.Accordingly, by generating and transmitting an external pulse repetition frequency coincident with the radar pulse repetition frequency, the RF pulse signal at a remote location is received from the measurement radar to perform frequency phase correction and synchronization.
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 레이더 위상 교정 시스템에서 표적과의 거리 변화와 표적의 이동 방향 변화에 따라 타이머 및 카운터의 변수를 조정하여 펄스반복주파수 트리거 신호를 생성하여 펄스 형태의 RF 신호로 전송하여 표적과의 위상 교정 및 동기화를 수행하는 과정에 대해 설명한다.Next, in the radar phase correction system having the configuration as described above, a pulse repetition frequency trigger signal is generated by adjusting the parameters of the timer and the counter according to the change in the distance to the target and the change in the moving direction of the target. It describes the process of performing phase correction and synchronization with the target by transmitting.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 레이더 펄스반복주파수를 동기화하는 과정을 나타낸 단계별 흐름도이다.5 and 6 are step-by-step flowcharts illustrating a process of synchronizing a radar pulse repetition frequency according to another embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6을 참조하면, 펄스반복주파수 생성기(110)에서는 평균증가카운트 방식으로 설정된 타이머 및 카운터에 따라 위상 교정을 수행하고자 하는 주파수에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호(즉, 외부 펄스반복주파수 트리거 신호)를 생성하여 제공할 수 있다(단계510). 여기에서, 펄스반복주파수 생성기(110)에서는 타이머의 주기(L=m+n)에서 L, m 등을 설정할 수 있고, 카운트에 대해 증가카운트(UpCount) 값을 설정하여 펄스반복주파수 트리거 신호를 주기적으로 생성할 수 있다.5 and 6, in the pulse
그리고, 펄스 신호 발생기(120)에서는 펄스반복주파수 생성기(110)로부터 제공되는 펄스반복주파수 트리거 신호에 따라 RF 신호를 펄스 형태로 발생시킬 수 있고, 송신안테나(130)에서는 펄스 신호 발생기(120)를 통해 발생된 RF 신호를 계측레이더(140)로 송신할 수 있다(단계520).In addition, the
이어서, 계측레이더(140)에서는 송신안테나(130)로부터 전송되는 RF 신호를 수신하여 표적과의 거리 변화 및 이동 방향 변화에 따라 상기 타이머 및 카운터의 변수가 조정된 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 통해 위상 교정 및 동기화를 수행할 수 있다(단계530)Subsequently, the
이러한 위상 교정 및 동기화를 수행하는 단계(530)에 대해 구체적으로 설명하면, 먼저, 계측레이더(140)에서는 RF 신호를 추적하여 표적과의 거리가 가까워지는지 혹은 멀어지는지 체크할 수 있다(단계531).Specifically describing the
상기 단계(531)에서의 체크 결과, 표적과의 거리가 가까워질 경우 펄스반복주파수 생성기(110)에서는 카운터의 증가카운트를 증가시켜 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공할 수 있다(단계532).As a result of the check in
한편, 상기 단계(531)에서의 체크 결과, 표적과의 거리가 멀어질 경우 펄스반복주파수 생성기(110)에서는 증가카운트를 감소시켜 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공할 수 있다(단계533).On the other hand, as a result of the check in
다음에, 계측레이더(140)에서는 반복하여 거리 변화를 체크할 수 있다(단계534),Next, the
상기 단계(534)에서의 체크 결과, 거리 변화가 없을 경우 계측레이더(140)에서는 위상 교정 및 동기화를 완료할 수 있고, 거리 변화가 있을 경우 계측레이더(140)에서는 이동 방향의 변화가 있는지를 체크할 수 있다(단계535).As a result of the check in
상기 단계(535)에서의 체크 결과, 이동 방향 변화가 발생하지 않은 경우 상기 단계532 내지 단계535를 반복 수행할 수 있다.As a result of the check in
한편, 상기 단계(535)에서의 체크 결과, 이동 방향이 변화할 경우 표적과의 거리가 멀어지는지 혹은 가까워지는지 체크할 수 있다(단계536).Meanwhile, as a result of the check in
상기 단계(536)에서의 체크결과, 표적과의 거리가 멀어질 경우 펄스반복주파수 생성기(110)에서는 증가카운트를 감소시켜 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공할 수 있다(단계537).As a result of the check in step 536, when the distance to the target increases, the pulse
한편, 상기 단계(536)에서의 체크 결과, 표적과의 거리가 가까워질 경우 펄스반복주파수 생성기(110)에서는 타이머의 주기에 대응하는 변수(즉, m)를 증가시키는 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공할 수 있다(단계538).Meanwhile, as a result of the check in step 536, when the distance to the target becomes close, the pulse
다음에, 계측레이더(140)에서는 거리 변화를 다시 체크할 수 있다(단계539).Next, the
상기 단계(539)에서의 체크 결과, 거리 변화가 있을 경우 상기 단계536 내지 단계539의 과정을 반복 수행하고, 거리 변화가 없을 경우 계측레이더(140)에서는 위상 교정 및 동기화를 종료할 수 있다.As a result of the check in
따라서, 본 발명은 레이더 위상 교정 시스템에서 표적과의 거리 변화와 표적의 이동 방향 변화에 따라 타이머 및 카운터의 변수가 조정된 펄스반복주파수 트리거 신호를 생성하여 펄스 형태의 RF 신호로 전송하여 표적과의 위상 교정 및 동기화를 수행함으로써, 저비용 및 저사양의 마이크로컨트롤러를 이용하여 정밀한 펄스반복주파수를 생성할 수 있을 뿐만 아니라 계측레이더의 위상 교정 및 동기화를 효과적으로 수행할 수 있다.Accordingly, the present invention generates a pulse repetition frequency trigger signal in which the parameters of the timer and the counter are adjusted according to the change in the distance to the target and the change in the moving direction of the target in the radar phase correction system, and transmits the pulsed RF signal to the target. By performing phase calibration and synchronization, it is possible to generate a precise pulse repetition frequency using a low-cost and low-spec microcontroller, and effectively perform phase calibration and synchronization of the measurement radar.
한편, 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,Meanwhile, as a computer-readable recording medium storing a computer program, the computer program is executed by a processor,
평균증가카운트 방식으로 설정된 타이머 및 카운터에 따라 위상 교정을 수행하고자 하는 주파수에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 생성하여 제공하는 단계와,Generating and providing a pulse repetition frequency trigger signal corresponding to a frequency to be performed phase correction according to a timer and a counter set in an average increment count method, and
상기 펄스반복주파수 트리거 신호에 대응하는 RF 신호를 통해 계측된 표적과의 거리가 가까워질 경우 상기 카운터의 증가카운트를 증가시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와,Providing the pulse repetition frequency trigger signal by increasing the increment count of the counter when the distance to the target measured through the RF signal corresponding to the pulse repetition frequency trigger signal becomes close, and
상기 표적과의 거리가 멀어질 경우 상기 증가카운트를 감소시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와, Providing the pulse repetition frequency trigger signal by reducing the increase count when the distance from the target becomes farther;
상기 표적의 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 멀어질 경우 상기 증가카운트를 증가시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와,Providing the pulse repetition frequency trigger signal by increasing the increment count when the distance to the target increases while the moving direction of the target changes, and
상기 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 가까워질 경우 상기 타이머의 주기에 대응하는 변수를 증가시키는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계를 포함하는 방법을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.Instructions for causing the processor to perform a method comprising the step of providing the pulse repetition frequency trigger signal for increasing a variable corresponding to the period of the timer when the moving direction changes and the distance to the target becomes close. Can include.
또한, 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,Further, as a computer program stored on a computer-readable recording medium, the computer program, when executed by a processor,
평균증가카운트 방식으로 설정된 타이머 및 카운터에 따라 위상 교정을 수행하고자 하는 주파수에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 생성하여 제공하는 단계와,Generating and providing a pulse repetition frequency trigger signal corresponding to a frequency to be performed phase correction according to a timer and a counter set in an average increment count method, and
상기 펄스반복주파수 트리거 신호에 대응하는 RF 신호를 통해 계측된 표적과의 거리가 가까워질 경우 상기 카운터의 증가카운트를 증가시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와,Providing the pulse repetition frequency trigger signal by increasing the increment count of the counter when the distance to the target measured through the RF signal corresponding to the pulse repetition frequency trigger signal becomes close, and
상기 표적과의 거리가 멀어질 경우 상기 증가카운트를 감소시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와, Providing the pulse repetition frequency trigger signal by reducing the increase count when the distance from the target becomes farther;
상기 표적의 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 멀어질 경우 상기 증가카운트를 증가시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와,Providing the pulse repetition frequency trigger signal by increasing the increment count when the distance to the target increases while the moving direction of the target changes, and
상기 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 가까워질 경우 상기 타이머의 주기에 대응하는 변수를 증가시키는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계를 포함하는 방법을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.Instructions for causing the processor to perform a method comprising the step of providing the pulse repetition frequency trigger signal for increasing a variable corresponding to the period of the timer when the moving direction changes and the distance to the target becomes close. Can include.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 저비용, 저사양의 펄스반복주파수 생성기를 이용하여 레이더 펄스반복주파수와 일치하는 외부 펄스반복주파수 생성기를 제공함으로써, 계측레이더로부터 펄스반복주파수 신호를 유선, 광케이블로 받지 못하는 원격지에서, 상술한 바와 같은 외부 펄스반복주파수 생성기를 사용할 경우 원격지에서 RF 펄스신호를 레이더 방향으로 송신할 수 있고, 계측레이더에서는 RF 펄스 신호를 수신하여 주파수 위상 교정을 효과적으로 수행할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, by providing an external pulse repetition frequency generator that matches the radar pulse repetition frequency using a low-cost, low-spec pulse repetition frequency generator, the pulse repetition frequency signal from the measurement radar is received by wire or optical cable. In a remote location, when the external pulse repetition frequency generator as described above is used, an RF pulse signal can be transmitted in a radar direction at a remote location, and a measurement radar can effectively perform frequency phase correction by receiving an RF pulse signal.
특히, 경제적인 측면에서 국외 레이더 제조사에서 제공하는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 기반의 펄스반복주파수 생성기에 비해 현저하게 저렴한 펄스반복주파수 생성기를 제조 및 제공할 수 있을 뿐만 아니라 레이더 펄스반복주파수 동기화를 대략 99.999%까지 일치시킬 수 있는 장점이 있다.In particular, in terms of economy, it is possible to manufacture and provide a pulse repetition frequency generator that is significantly inexpensive compared to the FPGA (Field Programmable Gate Array)-based pulse repetition frequency generator provided by a foreign radar manufacturer, as well as approximate radar pulse repetition frequency synchronization. It has the advantage of being able to match up to 99.999%.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.In the above description, various embodiments of the present invention have been presented and described, but the present invention is not necessarily limited thereto, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, within the scope of the technical spirit of the present invention. It will be easy to see that branch substitutions, modifications and changes are possible.
110: 펄스반복주파수 생성기
120: 펄스 신호 발생기
130: 송신안테나
140: 계측레이더110: pulse repetition frequency generator
120: pulse signal generator
130: transmitting antenna
140: measurement radar
Claims (10)
상기 펄스반복주파수 트리거 신호에 따라 RF 신호를 펄스 형태로 발생시키는 펄스 신호 발생기와,
상기 RF 신호를 송신하는 송신안테나와,
상기 RF 신호를 수신하여 거리 변화 및 이동 방향 변화에 따라 상기 펄스 반복주파수 생성기에서 상기 카운터 및 타이머의 변수가 조정된 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 이용하여 위상 교정 및 동기화를 수행하는 계측레이더
를 포함하는 레이더 위상 교정 시스템.A pulse repetition frequency generator that generates and provides a pulse repetition frequency trigger signal corresponding to a frequency to perform phase correction according to a timer and counter set in the average increment count method,
A pulse signal generator that generates an RF signal in a pulse form according to the pulse repetition frequency trigger signal,
A transmission antenna for transmitting the RF signal,
A measurement radar that receives the RF signal and performs phase calibration and synchronization using the pulse repetition frequency trigger signal in which the counter and timer variables are adjusted in the pulse repetition frequency generator according to a change in distance and a change in moving direction
Radar phase correction system comprising a.
상기 펄스반복주파수 생성기는,
상기 카운터의 증가카운트를 증가시키는 제 1 증가 입력신호를 제공하는 제 1 스위치와,
상기 증가카운트를 감소시키는 감소 입력신호를 제공하는 제 2 스위치와,
상기 타이머의 주기에 대응하는 변수를 증가시키는 제 2 증가 입력신호를 제공하는 제 3 스위치와,
상기 제 1 증가 입력신호, 감소 입력신호 및 제 2 증가 입력신호에 따라 각각 생성된 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 마이크로컨트롤러유닛
을 포함하는 레이더 위상 교정 시스템.The method of claim 1,
The pulse repetition frequency generator,
A first switch for providing a first increment input signal for increasing the increment count of the counter;
A second switch for providing a decrease input signal for decreasing the increase count,
A third switch for providing a second increase input signal for increasing a variable corresponding to the period of the timer,
Microcontroller unit for providing the pulse repetition frequency trigger signal respectively generated according to the first increase input signal, the decrease input signal and the second increase input signal
Radar phase correction system comprising a.
상기 마이크로컨트롤러유닛은, 상기 계측레이더와 상기 계측레이더에서 계측된 표적과의 거리를 일정하게 유지하기 위한 목표 거리로 설정하고, 상기 RF 신호를 추적하는 상기 계측레이더에서 계측된 표적과의 거리가 상기 목표 거리에 비해 가까워질 경우 상기 제 1 스위치를 통해 입력된 상기 제 1 증가 입력신호에 대응하는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하고, 상기 표적과의 거리가 상기 목표 거리에 비해 멀어질 경우 상기 제 2 스위치를 통해 입력된 상기 감소 입력신호에 대응하는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 레이더 위상 교정 시스템.The method of claim 2,
The microcontroller unit sets a target distance for maintaining a constant distance between the measurement radar and a target measured by the measurement radar, and the distance to the target measured by the measurement radar tracking the RF signal is the Provides the pulse repetition frequency trigger signal corresponding to the first increase input signal input through the first switch when it is close to the target distance, and when the distance to the target is greater than the target distance, the first 2 Radar phase calibration system for providing the pulse repetition frequency trigger signal corresponding to the reduction input signal input through a switch.
상기 마이크로컨트롤러유닛은, 상기 RF 신호를 추적하는 상기 계측레이더에서 계측된 표적의 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 상기 목표 거리에 비해 멀어질 경우 상기 제 2 스위치를 통해 입력된 상기 감소 입력신호에 대응하는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하고, 상기 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 상기 목표 거리에 비해 가까워질 경우 상기 제 3 스위치를 통해 입력된 상기 제 2 증가 입력신호에 대응하는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 레이더 위상 교정 시스템.The method of claim 3,
The microcontroller unit, when the moving direction of the target measured by the measurement radar tracking the RF signal changes and the distance to the target becomes farther than the target distance, the reduction input input through the second switch Provides the pulse repetition frequency trigger signal corresponding to the signal, and responds to the second increase input signal input through the third switch when the moving direction changes and the distance to the target becomes closer than the target distance A radar phase calibration system that provides the pulse repetition frequency trigger signal.
상기 계측레이더는, 상기 RF 신호에 대응하는 외부 펄스반복주파수가 레이더 펄스반복주파수보다 큰 경우 상기 표적과의 거리가 상기 목표 거리에 비해 가까워지는 것으로 계측하고, 상기 외부 펄스반복주파수가 상기 레이더 펄스반복주파수보다 작은 경우 상기 표적과의 거리가 상기 목표 거리에 비해 멀어지는 것으로 계측하며, 상기 외부 펄스반복주파수와 상기 레이더 펄스반복주파수가 동일한 경우 상기 목표 거리에 위치하는 것으로 계측하는 레이더 위상 교정 시스템.The method according to claim 3 or 4,
The measurement radar, when the external pulse repetition frequency corresponding to the RF signal is greater than the radar pulse repetition frequency, measures that the distance to the target becomes closer than the target distance, and the external pulse repetition frequency is the radar pulse repetition frequency. Radar phase correction system for measuring that the distance to the target is greater than the target distance when the frequency is smaller than the target distance, and is measured to be located at the target distance when the external pulse repetition frequency and the radar pulse repetition frequency are the same.
상기 펄스반복주파수 트리거 신호에 따라 RF 신호를 펄스 형태로 발생시켜 송신하는 단계와,
상기 RF 신호를 수신하여 거리 변화 및 이동 방향 변화에 따라 상기 타이머 및 카운터의 변수가 조정된 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 통해 위상 교정 및 동기화를 수행하는 단계
를 포함하는 레이더 펄스반복주파수 동기화 방법.Generating and providing a pulse repetition frequency trigger signal corresponding to a frequency to be performed phase correction according to a timer and a counter set in an average increment count method, and
Generating and transmitting an RF signal in a pulse form according to the pulse repetition frequency trigger signal, and
Receiving the RF signal and performing phase calibration and synchronization through the pulse repetition frequency trigger signal in which variables of the timer and counter are adjusted according to a change in distance and a change in a moving direction
Radar pulse repetition frequency synchronization method comprising a.
상기 위상 교정 및 동기화를 수행하는 단계는,
상기 RF 신호를 추적하여 표적과의 거리가 가까워지는지 혹은 멀어지는지 체크하는 제 1 단계와,
상기 표적과의 거리가 가까워질 경우 상기 카운터의 증가카운트를 증가시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 제 2 단계와,
상기 표적과의 거리가 멀어질 경우 상기 증가카운트를 감소시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 제 3 단계와,
상기 거리 변화를 체크하여 상기 거리 변화가 없을 경우 상기 위상 교정 및 동기화를 완료하는 제 4 단계
를 포함하는 레이더 펄스반복주파수 동기화 방법.The method of claim 6,
The step of performing the phase correction and synchronization,
A first step of tracking the RF signal to check whether the distance to the target is getting closer or farther;
A second step of providing the pulse repetition frequency trigger signal by increasing an increment count of the counter when the distance to the target becomes close,
A third step of providing the pulse repetition frequency trigger signal by decreasing the increment count when the distance from the target becomes farther;
A fourth step of checking the distance change and completing the phase calibration and synchronization if there is no change in the distance
Radar pulse repetition frequency synchronization method comprising a.
상기 위상 교정 및 동기화를 수행하는 단계는,
상기 거리 변화가 있으면서 상기 이동 방향 변화가 발생하는지 체크하는 제 5 단계와,
상기 이동 방향 변화가 발생하지 않은 경우 상기 제 1 단계 내지 제 4 단계를 반복 수행하는 제 6 단계와,
상기 표적의 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 멀어질 경우 상기 증가카운트를 감소시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 제 7 단계와,
상기 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 가까워질 경우 상기 타이머의 주기에 대응하는 변수를 증가시키는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 제 8 단계와,
상기 거리 변화를 다시 체크하여 상기 거리 변화가 없을 경우 상기 위상 교정 및 동기화를 종료하는 제 9 단계
를 포함하는 레이더 펄스반복주파수 동기화 방법.The method of claim 7,
The step of performing the phase correction and synchronization,
A fifth step of checking whether a change in the moving direction occurs while the distance change exists,
A sixth step of repeatedly performing the first to fourth steps when the change in the moving direction has not occurred,
A seventh step of providing the pulse repetition frequency trigger signal by decreasing the increment count when the distance from the target increases while the moving direction of the target changes;
An eighth step of providing the pulse repetition frequency trigger signal for increasing a variable corresponding to the period of the timer when the moving direction is changed and the distance to the target becomes close; and
The ninth step of rechecking the distance change and ending the phase calibration and synchronization if there is no change in the distance
Radar pulse repetition frequency synchronization method comprising a.
상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,
평균증가카운트 방식으로 설정된 타이머 및 카운터에 따라 위상 교정을 수행하고자 하는 주파수에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 생성하여 제공하는 단계와,
상기 펄스반복주파수 트리거 신호에 대응하는 RF 신호를 통해 계측된 표적과의 거리가 계측레이더와 상기 계측레이더에서 계측된 표적과의 거리를 일정하게 유지하기 위해 설정된 목표 거리에 비해 가까워질 경우 상기 카운터의 증가카운트를 증가시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와,
상기 표적과의 거리가 상기 목표 거리에 비해 멀어질 경우 상기 증가카운트를 감소시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와,
상기 표적의 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 상기 목표 거리에 비해 멀어질 경우 상기 증가카운트를 감소시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와,
상기 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 상기 목표 거리에 비해 가까워질 경우 상기 타이머의 주기에 대응하는 변수를 증가시키는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계를 포함하는 방법을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는
컴퓨터 판독 가능한 기록매체.As a computer-readable recording medium storing a computer program,
The computer program, when executed by a processor,
Generating and providing a pulse repetition frequency trigger signal corresponding to a frequency to be performed phase correction according to a timer and a counter set in an average increment count method, and
When the distance to the target measured through the RF signal corresponding to the pulse repetition frequency trigger signal is closer than the target distance set to maintain a constant distance between the measurement radar and the target measured by the measurement radar, the counter Providing the pulse repetition frequency trigger signal by increasing an increase count,
Providing the pulse repetition frequency trigger signal by decreasing the increment count when the distance to the target becomes farther than the target distance;
Providing the pulse repetition frequency trigger signal by decreasing the increment count when the moving direction of the target is changed and the distance to the target becomes farther than the target distance; and
The processor performs a method comprising the step of providing the pulse repetition frequency trigger signal for increasing a variable corresponding to the period of the timer when the moving direction is changed and the distance to the target becomes closer than the target distance. Containing instructions to
Computer-readable recording medium.
상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,
평균증가카운트 방식으로 설정된 타이머 및 카운터에 따라 위상 교정을 수행하고자 하는 주파수에 대응하는 펄스반복주파수 트리거 신호를 생성하여 제공하는 단계와,
상기 펄스반복주파수 트리거 신호에 대응하는 RF 신호를 통해 계측된 표적과의 거리가 계측레이더와 상기 계측레이더에서 계측된 표적과의 거리를 일정하게 유지하기 위해 설정된 목표 거리에 비해 가까워질 경우 상기 카운터의 증가카운트를 증가시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와,
상기 표적과의 거리가 상기 목표 거리에 비해 멀어질 경우 상기 증가카운트를 감소시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와,
상기 표적의 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 상기 목표 거리에 비해 멀어질 경우 상기 증가카운트를 감소시켜 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계와,
상기 이동 방향이 변화하면서 상기 표적과의 거리가 상기 목표 거리에 비해 가까워질 경우 상기 타이머의 주기에 대응하는 변수를 증가시키는 상기 펄스반복주파수 트리거 신호를 제공하는 단계를 포함하는 방법을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는
컴퓨터 프로그램.As a computer program stored in a computer-readable recording medium,
The computer program, when executed by a processor,
Generating and providing a pulse repetition frequency trigger signal corresponding to a frequency to be performed phase correction according to a timer and a counter set in an average increment count method, and
When the distance to the target measured through the RF signal corresponding to the pulse repetition frequency trigger signal is closer than the target distance set to maintain a constant distance between the measurement radar and the target measured by the measurement radar, the counter Providing the pulse repetition frequency trigger signal by increasing an increase count,
Providing the pulse repetition frequency trigger signal by decreasing the increment count when the distance to the target becomes farther than the target distance;
Providing the pulse repetition frequency trigger signal by decreasing the increment count when the moving direction of the target is changed and the distance to the target becomes farther than the target distance; and
The processor performs a method comprising the step of providing the pulse repetition frequency trigger signal for increasing a variable corresponding to the period of the timer when the moving direction is changed and the distance to the target becomes closer than the target distance. Containing instructions to
Computer program.
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