KR102243131B1 - Pulse radar system for changing period or width of pulse - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 펄스 주기 또는 폭의 가변이 가능한 펄스 레이더 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a pulse radar system capable of varying a pulse period or width.
종래의 펄스 레이더 수신기는 하나의 송신 펄스로부터 펄스의 존재 유무를 판단하여 펄스폭에 의하여 거리 해상도가 결정되므로, 높은 해상도 구현에 한계가 있다.In the conventional pulse radar receiver, since the distance resolution is determined by the pulse width by determining the presence or absence of a pulse from one transmission pulse, there is a limitation in implementing a high resolution.
본 발명은 펄스 주기 또는 폭의 가변이 가능한 펄스 레이더 시스템을 제공하는 것이다.The present invention is to provide a pulse radar system capable of variable pulse period or width.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이더 시스템은 기준 클록에 기초하여 송신 펄스 및 클록 신호를 발생시키는 송신 펄스부; 상기 송신 펄스부로부터 제공된 송신 펄스에 따라 송신 신호를 출력시키는 송신부; 및 상기 송신 펄스의 주기 또는 폭 또는 상기 클록 신호의 주기 또는 폭을 가변시키도록 상기 송신 펄스부를 제어하는 주기/폭 제어부를 포함한다. 여기서, 상기 클록 신호는 상기 대상으로부터 반사된 송신 신호인 에코 신호를 검출하기 위한 시분할 클록을 발생시키기 위해 사용되고, 상기 주기/폭 제어부는 제 1 거리 이하로 대상이 상기 펄스 레이더 시스템으로 접근하였을 때 상기 송신 펄스 및 상기 클록 신호의 주기를 짧게 만들도록 상기 송신 펄스부를 제어하며, 상기 클록 신호의 주기가 짧아짐에 따라 상기 클록 신호에 기초하여 발생된 시분할 클록의 주기도 짧아져서 상기 에코 신호를 검출하는 구간인 시분할 구간의 폭 또는 주기가 짧아진다. In order to achieve the above object, a pulse radar system according to an embodiment of the present invention includes: a transmission pulse unit for generating a transmission pulse and a clock signal based on a reference clock; A transmission unit for outputting a transmission signal according to a transmission pulse provided from the transmission pulse unit; And a period/width control unit for controlling the transmission pulse unit to vary the period or width of the transmission pulse or the period or width of the clock signal. Here, the clock signal is used to generate a time-division clock for detecting an echo signal, which is a transmission signal reflected from the target, and the period/width control unit is the first distance or less when the target approaches the pulse radar system. The transmission pulse unit is controlled to shorten the period of the transmission pulse and the clock signal, and as the period of the clock signal is shortened, the period of the time-division clock generated based on the clock signal is also shortened, which is a period in which the echo signal is detected. The width or period of the time division section is shortened.
본 발명의 다른 실시예에 따른 펄스 레이더 시스템은 기준 클록에 기초하여 송신 펄스 및 클록 신호를 발생시키는 송신 펄스부; 상기 송신 펄스부로부터 제공된 송신 펄스에 따라 송신 신호를 출력시키는 송신부; 및 상기 송신 펄스부로부터 발생된 클록 신호에 기초하여 대상으로부터 반사된 송신 신호인 에코 신호를 검출하기 위한 복수의 시분할 클록들을 발생시키는 시분할 클록부를 포함한다. 여기서, 상기 시분할 클록의 폭 또는 주기는 상기 대상과 상기 펄스 레이더 시스템 사이의 거리, 상기 대상의 종류 또는 상기 대상의 사이즈에 따라 달라질 수 있다. A pulse radar system according to another embodiment of the present invention includes a transmission pulse unit for generating a transmission pulse and a clock signal based on a reference clock; A transmission unit for outputting a transmission signal according to a transmission pulse provided from the transmission pulse unit; And a time division clock unit for generating a plurality of time division clocks for detecting an echo signal, which is a transmission signal reflected from an object, based on the clock signal generated from the transmission pulse unit. Here, the width or period of the time-division clock may vary according to a distance between the target and the pulse radar system, the type of the target, or the size of the target.
본 발명에 따른 펄스 레이더 시스템은 대상까지의 거리에 따라 송신 펄스 또는 에코 신호의 검출을 위한 시분할 클록의 주기 또는 폭을 가변시키므로, 해상도 및 분해능이 향상될 수 있다. Since the pulse radar system according to the present invention varies the period or width of a time division clock for detecting a transmission pulse or an echo signal according to a distance to a target, resolution and resolution can be improved.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 펄스 레이더 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 펄스 레이더 시스템에서의 신호 흐름을 도시한 타이밍 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 펄스 레이더 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 펄스 레이더 시스템에서의 신호 흐름을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 펄스 레이더 시스템을 도시한 블록도이다.
도 6은 도 5의 펄스 레이더 시스템에서의 신호 흐름을 도시한 도면이다. 1 is a block diagram showing a pulse radar system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing diagram illustrating a signal flow in the pulsed radar system of FIG. 1.
3 is a schematic diagram of a pulse radar system according to a second embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a signal flow in the pulsed radar system of FIG. 3.
5 is a block diagram showing a pulse radar system according to a third embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a signal flow in the pulsed radar system of FIG. 5.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Singular expressions used in the present specification include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed as necessarily including all of the various elements or various steps described in the specification, and some of the elements or some steps It may not be included, or it should be interpreted that it may further include additional components or steps. In addition, terms such as "... unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software. .
본 발명은 펄스 레이더 시스템에 관한 것으로서, 물체 등의 대상의 근접 정도에 따라 탐색 빈도 또는 해상도를 조절할 수 있다. The present invention relates to a pulse radar system, and the search frequency or resolution can be adjusted according to the proximity degree of an object such as an object.
일 실시예에 따르면, 상기 펄스 레이더 시스템은 송신기에서 발생하는 클록을 이용하여 에코 신호를 검출하기 위한 수신기의 시분할 구간을 제어하되, 상기 대상의 근접 정도에 따라 상기 수신기로 제공하는 송신 펄스 또는 시분할 클록의 주기 또는 펄스폭을 가변시킬 수 있다. According to an embodiment, the pulse radar system controls a time division section of a receiver for detecting an echo signal using a clock generated from a transmitter, and a transmission pulse or a time division clock provided to the receiver according to the proximity of the target The period or pulse width of can be varied.
예를 들어, 상기 대상이 근접할 수록 송신 펄스 또는 시분할 클록의 주기를 짧게 하거나 클록의 폭을 작게 할 수 있다. 결과적으로, 분해능을 향상시키고 최소 탐지거리를 확대할 수 있다. For example, the closer the object is, the shorter the period of the transmission pulse or the time division clock or the smaller the width of the clock. As a result, the resolution can be improved and the minimum detection distance can be extended.
다만, 상기 대상이 일정 시간 동안 탐지되지 않는 경우 등에는 전력 소모를 감소시키기 위하여 슬립 모드로 진입할 수 있다. 이 경우, 상기 송신 펄스 또는 시분할 클록의 주기가 길어질 수 있다. However, when the target is not detected for a certain period of time, the sleep mode may be entered to reduce power consumption. In this case, the period of the transmission pulse or the time division clock may be lengthened.
또한, 상기 펄스 레이더 시스템이 기설정 깊이 이상으로 진입하거나 상기 펄스 레이더 시스템의 전력이 기설정 전력에 도달하면, 상기 대상까지의 거리, 상기 대상의 탐지 여부와 관계없이 상기 펄스 레이더 시스템은 슬립 모드로 진입할 수 있다. In addition, when the pulsed radar system enters a predetermined depth or more or the power of the pulsed radar system reaches a preset power, the pulsed radar system enters the sleep mode regardless of the distance to the target and whether the target is detected. You can enter.
이러한 전력 소모를 감소시키는 기술은 상기 펄스 레이더 시스템이 작은 사이즈를 가져야 하고, 이로 인하여 배터리의 용량이 작을 수밖에 없는 환경에서 유용할 수 있다. 즉, 상기 펄스 레이더 시스템은 저전력으로 구동될 필요가 있는 환경에서 유용하게 사용될 수 있다. A technique for reducing such power consumption may be useful in an environment where the pulse radar system must have a small size, and thus the capacity of the battery is inevitably small. That is, the pulsed radar system can be usefully used in an environment where it is necessary to be driven with low power.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 펄스 레이더 시스템을 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1의 펄스 레이더 시스템에서의 신호 흐름을 도시한 타이밍 다이어그램이다. 1 is a block diagram showing a pulse radar system according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a timing diagram showing a signal flow in the pulse radar system of FIG. 1.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 펄스 레이더 시스템은 물체 등의 대상을 검출하기 위하여 사용되며, 하나의 장치로 구현될 수 있다. Referring to FIG. 1, the pulse radar system of this embodiment is used to detect an object such as an object, and may be implemented as a single device.
이러한 펄스 레이더 시스템은 송신기(100), 수신기(102) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 송신기(100) 및 수신기(102)와 별도로 존재할 수도 있고, 송신기(100) 또는 수신기(102) 내에 포함되어 구현될 수도 있다. Such a pulse radar system may include a
송신기(100)는 클록 발생부(110), 송신 펄스부(112), 주기/폭 제어부(114), 송신부(116), 지연부(120) 및 송신 안테나를 포함할 수 있다. The
수신기(102)는 수신 안테나, 증폭부(122), 시분할 신호부(124), 저장부 및 아날로그-디지털 변환기(ADC, 126)를 포함할 수 있다. The
이하, 송신기(100) 및 수신기(102)의 세부 구조 및 동작을 순차적으로 상술하겠다. Hereinafter, detailed structures and operations of the
송신기(100)를 살펴보면, 클록 발생부(110)는 상기 펄스 레이더 시스템의 구동을 위한 기준 클록을 발생시킬 수 있다. Looking at the
송신 펄스부(112)는 클록 발생부(110)로부터 출력된 기준 클록에 기초하여 특정 주기를 가지는 송신 펄스를 발생시키고, 상기 발생된 송신 펄스를 송신부(116)로 제공할 수 있다. The
송신부(116)는 상기 제공된 송신 펄스에 응답하여 송신 신호를 송신 안테나를 통하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 송신부(116)는 상기 제공된 송신 펄스의 상승 에지(rising edge)에서 송신 신호를 출력할 수 있다. The
또한, 송신 펄스부(112)는 상기 기준 클록에 기초하여 수신기(102)로 수신된 에코 신호의 검출 구간인 시분할 구간을 제어하기 위한 클록 신호를 지연 소자(120)로 출력할 수 있다. 한편, 상기 시분할 구간이 상기 송신 펄스에 맞춰서 결정된다는 점에서, 송신 펄스부(112)는 동기화부로 명명될 수도 있다. In addition, the
일 실시예에 따르면, 송신 펄스부(112)에서 발생한 송신 펄스가 상기 클록 신호로 사용될 수 있다. 즉, 상기 송신 펄스와 별도로 상기 클록 신호를 생성하는 것이 아닌 상기 송신 펄스가 상기 클록 신호로서 사용될 수 있다. According to an embodiment, a transmission pulse generated by the
일 실시예에 따르면, 대상이 상기 펄스 레이더 시스템에 근접해 있는 지의 여부에 따라 송신 펄스 또는 클록 신호의 주기 또는 폭이 달라질 수 있다. According to an embodiment, a period or width of a transmission pulse or a clock signal may vary depending on whether a target is in proximity to the pulsed radar system.
예를 들어, 대상이 상기 펄스 레이더 시스템으로부터 멀리 있는 경우, 송신 펄스부(112)는 입력된 기준 클록에 기초하여 제 1 송신 펄스를 생성하고, 상기 생성된 제 1 송신 펄스를 송신부(116) 및 지연부(120)로 전송할 수 있다. For example, when the target is far from the pulse radar system, the
다른 예로, 대상이 상기 펄스 레이더 시스템에 근접하는 경우, 예를 들어 상기 펄스 레이더 시스템과 상기 대상 사이의 거리가 5m 이하일 때, 송신 펄스부(112)는 주기/폭 제어부(114)의 제어 하에 상기 기준 클록에 기초하여 제 1 송신 펄스보다 짧은 주기를 가지는 제 2 송신 펄스를 생성하고, 상기 생성된 제 2 송신 펄스를 송신부(116) 및 지연부(120)로 전송할 수 있다. As another example, when a target is close to the pulse radar system, for example, when the distance between the pulse radar system and the target is 5m or less, the
또 다른 예로, 대상이 상기 펄스 레이더 시스템에 초근접한 경우, 예를 들어 상기 펄스 레이더 시스템과 상기 대상 사이의 거리가 1m 이하일 때, 송신 펄스부(112)는 주기/폭 제어부(114)의 제어 하에 상기 기준 클록에 기초하여 상기 제 2 송신 펄스보다 작은 폭 및 주기를 가지는 제 3 송신 펄스를 생성하고, 상기 생성된 제 3 송신 펄스를 송신부(116) 및 지연부(120)로 전송할 수 있다. 여기서, 상기 제 3 송신 펄스의 주기는 상기 제 2 송신 펄스의 주파수를 조절함에 형성될 수 있다. As another example, when a target is very close to the pulse radar system, for example, when the distance between the pulse radar system and the target is less than 1m, the
일 실시예에 따르면, 송신 펄스부(112)는 위상 동기 루프(Phase Locked Loop, PLL)일 수 있다. 이러한 송신 펄스부(112)는 위상 검출부, 차지 펌프, 루프 필터 및 VCO(Voltage Controlled Oscillator)를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the
주기/폭 제어부(114)는 대상이 검출되지 않거나 멀리 있을 때는 비활성화 상태이다가 대상이 근접하거나 초근접하였을 때 상기 제어부에 의해 활성화될 수 있다. The period/
구체적으로는, 상기 제어부는 수신기(102)의 ADC로부터(126)로부터의 출력을 분석하여 상기 대상과 상기 펄스 레이더 시스템 사이의 거리를 검출하며, 상기 대상이 기설정 값 이하로 접근하면 주기/폭 제어부(114)를 활성화시킬 수 있다. Specifically, the control unit analyzes the output from the
주기/폭 제어부(114)는 상기 제어부에 의해 상기 대상이 상기 펄스 레이더 시스템으로 근접하였다고 검출되면 상기 송신 펄스의 주기를 짧게 가변시킬 수 있다. The period/
또한, 주기/폭 제어부(114)는 상기 제어부에 의해 상기 대상이 상기 펄스 레이더 시스템으로 초근접하였다고 검출되면 상기 송신 펄스의 주기 및 폭을 작게 가변시킬 수 있다. In addition, the period/
즉, 대상이 근접하였거나 초근접하면 송신 펄스 출력 회수가 증가하여 대상의 정밀 탐색이 가능하고 분해능이 향상될 수 있다. That is, when the target is close or very close, the number of transmission pulse outputs increases, so that precise search of the target is possible and resolution can be improved.
한편, 대상이 위치한 방향의 탐지가 가능하다면, 주기/폭 제어부(114)는 대상이 위치한 방향에 해당하는 섹터의 송신 펄스의 주기만을 가변시키고, 나머지 섹터들의 송신 펄스의 주기는 가변시키지 않도록 송신 펄스부(112)를 제어할 수 있다. On the other hand, if detection of the direction in which the target is located is possible, the period/
지연부(120)는 송신 펄스부(112)로부터 출력된 클록 신호를 지연시켜 상기 송신 펄스와 동기화되도록 에코 신호 검출 시점을 미세 조정할 수 있다. 결과적으로, 송신 펄스가 수신에 영향을 주는 상호 간섭을 방지하고 수신 해상도가 향상될 수 있다. The
일 실시예에 따르면, 지연부(120)는 DLL(Delay Locked Loop)일 수 있다. 물론, 지연부(120)가 송신 펄스부(112)로부터 출력된 클록 신호를 지연시키는 한 제한이 없다. According to an embodiment, the
수신기(102)를 살펴보면, 증폭부(122)는 수신 안테나를 통하여 수신된 에코 신호를 증폭시킬 수 있다. 여기서, 상기 에코 신호는 대상으로부터 반사된 송신 신호이다. 예를 들어, 증폭부(122)는 저잡음 증폭기(LNA)일 수 있다. Looking at the
시분할 신호부(124)는 지연부(120)로부터 출력된 클록 신호에 해당하는 시분할 구간 동안 상기 증폭된 에코 신호를 검출할 수 있다. 특히, 시분할 신호부(124)는 상기 시분할 구간 동안 상기 증폭된 에코 신호를 샘플링하여 저장부, 예를 들어 캐패시터(C)에 저장할 수 있다. The time
여기서, 상기 시분할 구간은 도 2에서 송신 펄스들 사이의 구간일 수 있다. 즉, 시분할 신호부(124)는 상기 송신 펄스들 사이의 구간 동안 상기 증폭된 에코 신호를 샘플링할 수 있다. Here, the time division period may be a period between transmission pulses in FIG. 2. That is, the time
아날로그-디지털 변환기(126)는 상기 저장부에 저장된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 후 상기 제어부로 출력할 수 있다. The analog-to-
상기 제어부는 ADC(126)의 출력을 분석하여 상기 펄스 레이더 시스템과 상기 대상 사이의 거리, 상기 대상의 존재 여부, 상기 대상의 종류 또는 상기 대상의 사이즈 등을 검출할 수 있다. The controller may analyze the output of the
정리하면, 상기 펄스 레이더 시스템은 대상의 근접 정도에 따라 송신 펄스 또는 클록 신호의 주기 또는 폭을 가변시켜 상기 대상을 정밀 탐색할 수 있다. In summary, the pulse radar system can precisely search the target by varying the period or width of the transmission pulse or clock signal according to the proximity of the target.
도 2를 참조하여 상기 펄스 레이더 시스템의 구동 과정을 살펴보면, 평상시에는 송신 펄스부(112)는 기준 클록에 기초하여 송신 펄스를 생성하고, 상기 생성된 송신 펄스를 송신부(116) 및 지연부(120)로 전송할 수 있다. Looking at the driving process of the pulse radar system with reference to FIG. 2, in normal times, the
이어서, 대상이 접근하여 상기 펄스 레이더 시스템에 근접한 경우, 즉 상기 대상과 상기 펄스 레이더 시스템 사이의 거리가 제 1 거리 이하가 된 경우, 상기 제어부는 상기 대상이 근접했음을 감지하고 주기/폭 제어부(114)를 활성화시킬 수 있다. Subsequently, when a target approaches and is close to the pulse radar system, that is, when the distance between the target and the pulse radar system becomes less than or equal to the first distance, the control unit detects that the target is close and the period/width control unit 114 ) Can be activated.
계속하여, 주기/폭 제어부(114)는 상기 제어부의 제어 하에 상기 송신 펄스의 주파수를 조정함에 의해 상기 송신 펄스의 주기를 짧게 가변시키고, 가변된 주기를 가지는 송신 펄스를 송신부(116)로 제공하고, 상기 송신 펄스를 클록 신호로서 지연부(120)를 통하여 시분할 신호부(124)로 제공할 수 있다. 결과적으로, 시분할 구간의 길이 및 주기가 짧아지게 되어 분해능이 향상될 수 있다. Subsequently, the period/
이어서, 상기 대상이 상기 펄스 레이더 시스템에 초근접한 경우, 즉 상기 대상과 상기 펄스 레이더 시스템 사이의 거리가 상기 제 1 거리보다 작은 제 2 거리 이하가 된 경우, 상기 제어부는 상기 대상이 초근접했음을 감지한다. Subsequently, when the target is very close to the pulsed radar system, that is, when the distance between the target and the pulsed radar system is less than or equal to a second distance that is less than the first distance, the control unit detects that the target is very close. do.
계속하여, 주기/폭 제어부(114)는 상기 제어부의 제어 하에 상기 송신 펄스의 주기 및 폭을 작게 가변시키고, 가변된 주기 및 폭을 가지는 송신 펄스를 송신부(116)로 제공하고, 상기 송신 펄스를 클록 신호로서 지연부(120)를 통하여 시분할 신호부(124)로 제공할 수 있다. 결과적으로, 해상도 및 분해능이 향상될 수 있다. Subsequently, the period/
물론, 대상이 상기 펄스 레이더 시스템으로부터 멀어진 경우, 상기 송신 펄스 및 상기 클록 신호의 주기 및 폭은 평상시의 주기 및 폭으로 복귀될 수 있다. Of course, when the object is away from the pulsed radar system, the period and width of the transmission pulse and the clock signal may be restored to the normal period and width.
이러한 펄스 레이더 시스템은 이득이 우수하나 해상도가 약간 떨어질 수 있다. 따라서, 이득이 줄어들더라도 해상도를 향상시키는 하기와 같은 펄스 레이더 시스템을 추가적으로 제안한다. These pulsed radar systems have good gain, but may have a slightly lower resolution. Therefore, even if the gain is reduced, the following pulse radar system is additionally proposed to improve the resolution.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 펄스 레이더 시스템을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 펄스 레이더 시스템에서의 신호 흐름을 도시한 도면이다. 3 is a diagram schematically illustrating a pulse radar system according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating a signal flow in the pulse radar system of FIG. 3.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 펄스 레이더 시스템의 송신기(300)는 클록 발생부(310), 송신 펄스부(312), 주기/폭 제어부(314), 송신부(316), 지연부(320), 시분할 확장부(330), 스위칭 제어부(332) 및 송신 안테나를 포함할 수 있다. 여기서, 시분할 확장부(330) 및 스위칭 제어부(332)는 시분할 클록을 제어한다는 점에서 시분할 클록부로 명명될 수도 있다. Referring to FIG. 3, the
수신기(302)는 수신 안테나, 증폭부(322), 시분할 신호부(324), 저장부 및 ADC(326)를 포함할 수 있다. The
시분할 확장부(330) 및 스위칭 제어부(332)를 제외한 나머지 구성요소들은 제 1 실시예에서와 동일하므로, 이하 자세한 설명은 생략하겠다. The remaining components except for the time
송신 펄스부(312)는 클록 발생부(310)로부터 출력된 기준 클록에 기초하여 송신 펄스 및 클록 신호를 생성하고, 상기 생성된 송신 펄스를 송신부(316)로 제공하고 상기 생성된 클록 신호를 지연부(320)로 제공할 수 있다. 여기서, 상기 송신 펄스가 상기 클록 신호로서 사용될 수 있다. The
지연부(320)는 송신 펄스부(312)로부터 출력된 클록 신호를 지연시킬 수 있다. The
시분할 확장부(330)는 예를 들어 디멀티플렉서(demultiplexer, DEMUX)이며, 지연부(320)로부터 출력된 클록 신호에 기초하여 복수의 시분할 예비 클록들을 생성할 수 있다. The time
스위칭 제어부(332)는 시분할 확장부(330)로부터 출력된 시분할 예비 클록들로부터 일부 시분할 예비 클록들을 선택하고, 상기 선택된 시분할 예비 클록들을 시분할 클록으로 하여 시분할 신호부(324)로 제공할 수 있다. The switching
결과적으로, 시분할 신호부(324)는 상기 시분할 클록들 동안 에코 신호를 검출할 수 있다. 물론, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 시분할 클록 동안 샘플링을 통하여 상기 에코 신호가 검출될 수도 있다. As a result, the time
즉, 송신 펄스부(112)로부터 출력된 클록 신호에 기초하여 시분할 구간을 결정하는 제 1 실시예에서와 달리, 본 실시예에서는 송신 펄스부(312)로부터 출력된 클록 신호를 복수의 시분할 클록들로 확장하여 에코 신호를 검출할 수 있다. 결과적으로, 상기 펄스 레이더 시스템의 해상도가 증가할 수 있다. That is, unlike in the first embodiment in which the time division section is determined based on the clock signal output from the
도 4를 참조하여 신호 흐름을 살펴보면, 평상시에는 송신 펄스부(312)로부터 출력된 클록 신호(송신 펄스)의 클록들을 확장하여 시분할 클록들로 사용한다. Looking at the signal flow with reference to FIG. 4, in normal times, clocks of the clock signal (transmission pulse) output from the
이어서, 대상이 상기 펄스 레이더 시스템에 근접한 경우, 즉 상기 대상과 상기 펄스 레이더 시스템 사이의 거리가 제 1 거리 이하가 된 경우, 제어부는 주기/폭 제어부(314)를 활성화시키고, 주기 폭 제어부(314)는 상기 제어부의 제어 하에 송신 펄스부(312)를 제어하여 송신 펄스의 주기를 짧게 가변시킬 수 있다. 결과적으로, 지연부(320)로 출력되는 클록 신호의 주기도 짧아지게 되며, 그 결과 에코 신호 검출을 위한 시분할 구간의 주기도 짧아질 수 있다. Subsequently, when the target is close to the pulse radar system, that is, when the distance between the target and the pulse radar system becomes less than or equal to the first distance, the control unit activates the period/
계속하여, 상기 대상이 더 접근하여 상기 펄스 레이더 시스템에 초근접한 경우, 즉 상기 대상과 상기 펄스 레이더 시스템 사이의 거리가 상기 제 1 거리보다 작은 제 2 거리 이하가 된 경우, 주기 폭 제어부(314)는 상기 제어부의 제어 하에 송신 펄스부(312)를 제어하여 송신 펄스의 주기 및 폭을 작게 가변시킬 수 있다. 결과적으로, 지연부(320)로 출력되는 클록 신호의 주기 및 폭도 짧아지게 되며, 그 결과 에코 신호 검출을 위한 시분할 구간의 주기 및 폭도 짧아질 수 있다. Subsequently, when the target is closer to the pulse radar system, that is, when the distance between the target and the pulse radar system becomes less than or equal to the second distance smaller than the first distance, the period
정리하면, 본 실시예의 펄스 레이더 시스템은 대상의 근접 정도에 따라 송신 펄스 및 클록 신호의 폭 및 주기를 가변시키되, 클록 신호의 클록을 복수의 시분할 클록들로 확장하여 에코 신호를 검출할 수 있다. 결과적으로, 상기 펄스 레이더 시스템의 해상도가 향상될 수 있다. In summary, in the pulse radar system of the present embodiment, the width and period of the transmission pulse and the clock signal are varied according to the proximity of the object, but the echo signal can be detected by expanding the clock of the clock signal to a plurality of time-division clocks. As a result, the resolution of the pulsed radar system can be improved.
위에서는, 시분할 확장부(330)가 기설정된 설정에 따라 지연부(320)로부터 입력된 클록 신호를 복수의 시분할 예비 클록들로 확장하는 것으로 설명하였으나, 시분할 확장부(330)는 제어부에 의해 추가적으로 제어될 수도 있다. In the above, it has been described that the time
예를 들어, 상기 제어부는 접근하는 대상의 사이즈가 큰 경우 시분할 예비 클록들의 주기 또는 폭을 작은 사이즈를 가지는 대상이 접근할 때의 시분할 예비 클록들의 주기 또는 폭보다 작게 만들 수 있다. 즉, 지연부(320)로부터 동일한 클록 신호가 입력되더라도, 시분할 확장부(330)는 상기 제어부의 제어 하에 상기 대상의 사이즈, 대상의 종류 등에 따라 서로 다른 주기 또는 폭을 가지는 시분할 예비 클록들을 생성할 수 있다. 따라서, 사이즈가 큰 대상일 수록 시분할 예비 클록들의 주기 또는 폭을 작게 만들어 해상도를 증가시켜 상기 대상을 더 정밀하게 검출할 수 있다. For example, when the size of the approaching object is large, the controller may make the period or width of the time-division preliminary clocks smaller than the period or width of the time-division preliminary clocks when an object having a small size approaches. That is, even if the same clock signal is input from the
한편, 초전력이 요구되는 펄스 레이더 시스템은 전력 관리가 중요하다. 따라서, 전력을 정밀하게 관리할 수 있는 펄스 레이더 시스템을 하기와 같이 추가적으로 제안한다. On the other hand, power management is important for pulsed radar systems that require ultra-power. Therefore, a pulse radar system capable of precisely managing power is additionally proposed as follows.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 펄스 레이더 시스템을 도시한 블록도이고, 도 6은 도 5의 펄스 레이더 시스템에서의 신호 흐름을 도시한 도면이다. 5 is a block diagram illustrating a pulse radar system according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram illustrating a signal flow in the pulse radar system of FIG. 5.
슬립 모드 제어부(500)를 제외한 나머지 구성요소들은 제 2 실시예에서와 동일하므로, 이하 자세한 설명은 생략한다. Since the remaining components except for the sleep
제어부는 상기 펄스 레이더 시스템이 기설정 깊이 이상 진입하거나 기설정 전력에 도달하면, 전력 소모를 감소시키기 위하여 대상의 근접 여부와 관계없이 상기 펄스 레이더 시스템을 슬립 모드로 동작시킬 수 있다. When the pulse radar system enters a preset depth or more or reaches a preset power, the controller may operate the pulse radar system in a sleep mode regardless of whether or not a target is close to reduce power consumption.
슬립 모드 진입시, 도 6에 도시된 바와 같이 송신 펄스 주기 및 시분할 클록의 주기가 길어질 수 있다. When entering the sleep mode, as illustrated in FIG. 6, the period of the transmission pulse and the period of the time division clock may be lengthened.
이러한 과정으로 전력 소모를 줄였음에도 전력이 한계치에 도달하면, DEEP 슬립 모드로 진입하여 상기 펄스 레이더 시스템은 대기 상태로 전환될 수 있다. Even though power consumption is reduced through this process, if power reaches a limit value, the pulsed radar system may enter a DEEP sleep mode and the pulsed radar system may be switched to a standby state.
반대로, 전력이 정상 수준으로 회복되면, 상기 슬립 모드가 액티브 모드로 변경되고 제 1 실시예 또는 제 2 실시예의 동작이 수행되게 된다. Conversely, when the power is restored to the normal level, the sleep mode is changed to the active mode, and the operation of the first embodiment or the second embodiment is performed.
한편, 전술된 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.Meanwhile, the constituent elements of the above-described embodiment can be easily grasped from a process perspective. That is, each component can be identified as a respective process. In addition, the process of the above-described embodiment can be easily grasped from the viewpoint of the components of the device.
또한 앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, the above-described technical contents may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiments, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. The above-described embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art who have ordinary knowledge of the present invention will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. It should be seen as falling within the scope of the following claims.
100, 300 : 송신기 102, 302 : 수신기
110, 310 : 클록 발생부 112, 312 : 송신 펄스부
114, 314 : 주기/폭 제어부 116, 316 : 송신부
120, 320 : 지연부 122, 322 : 증폭부
124, 324 : 시분할 신호부 126, 326 : ADC
330 : 시분할 확장부 332 : 스위칭 제어부
500 : 슬립 모드 제어부100, 300:
110, 310:
114, 314: period/
120, 320:
124, 324: time
330: time division expansion unit 332: switching control unit
500: sleep mode control unit
Claims (13)
기준 클록에 기초하여 송신 펄스 및 클록 신호를 발생시키는 송신 펄스부;
상기 송신 펄스부로부터 제공된 송신 펄스에 따라 송신 신호를 출력시키는 송신부;
상기 송신 펄스의 주기 또는 폭 또는 상기 클록 신호의 주기 또는 폭을 가변시키도록 상기 송신 펄스부를 제어하는 주기/폭 제어부; 및
상기 송신 펄스부로부터 발생된 클록 신호에 기초하여 복수의 시분할 예비 클록들을 발생시키는 시분할 확장부; 및
상기 시분할 확장부로부터 출력된 시분할 예비 클록들 중 일부 시분할 예비 클록들을 선택하는 스위칭 제어부를 포함하되,
상기 클록 신호는 대상으로부터 반사된 송신 신호인 에코 신호를 검출하기 위한 시분할 클록을 발생시키기 위해 사용되고,
상기 주기/폭 제어부는 제 1 거리 이하로 상기 대상이 상기 펄스 레이더 시스템으로 접근하였을 때 상기 송신 펄스 및 상기 클록 신호의 주기를 짧게 만들도록 상기 송신 펄스부를 제어하며, 상기 클록 신호의 주기가 짧아짐에 따라 상기 클록 신호에 기초하여 발생된 시분할 클록의 주기도 짧아져서 상기 에코 신호를 검출하는 구간인 시분할 구간의 폭 또는 주기가 짧아지고,
상기 선택된 시분할 예비 클록은 상기 시분할 클록을 의미하며, 상기 시분할 클록의 시분할 구간 동안 상기 에코 신호가 검출되는 것을 특징으로 하는 펄스 레이더 시스템.In the pulse radar system,
A transmission pulse unit that generates a transmission pulse and a clock signal based on a reference clock;
A transmission unit for outputting a transmission signal according to a transmission pulse provided from the transmission pulse unit;
A period/width control unit for controlling the transmission pulse unit to vary the period or width of the transmission pulse or the period or width of the clock signal; And
A time division extension unit that generates a plurality of time division preliminary clocks based on the clock signal generated from the transmission pulse unit; And
And a switching control unit for selecting some of the time-division preliminary clocks output from the time-division extension unit,
The clock signal is used to generate a time division clock for detecting an echo signal, which is a transmission signal reflected from a target,
The period/width control unit controls the transmission pulse unit to shorten the period of the transmission pulse and the clock signal when the target approaches the pulse radar system within a first distance, and the period of the clock signal is shortened. Accordingly, the period of the time-division clock generated based on the clock signal is also shortened, so that the width or period of the time-division period that is the period for detecting the echo signal is shortened
The selected time division preliminary clock means the time division clock, and the echo signal is detected during a time division period of the time division clock.
상기 클록 신호를 지연시켜 상기 송신 펄스와 상기 시분할 클록을 동기화시키는 지연부; 및
상기 에코 신호를 검출함에 의해 상기 대상과 상기 펄스 레이더 시스템 사이의 거리를 측정하고, 평상시에는 상기 주기/폭 제어부를 비활성화시키다가 상기 제 1 거리 이하로 상기 대상이 상기 펄스 레이더 시스템으로 접근하였다고 검출된 경우 상기 주기/폭 제어부를 활성화시키는 제어부를 더 포함하되,
상기 주기/폭 제어부는 상기 제어부의 제어 하에 상기 송신 펄스 또는 상기 클록 신호의 주기를 가변시키도록 상기 송신 펄스부를 제어하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이더 시스템. The method of claim 1,
A delay unit for delaying the clock signal to synchronize the transmission pulse and the time-division clock; And
By detecting the echo signal, the distance between the target and the pulse radar system is measured, and the period/width control unit is normally deactivated, and it is detected that the target approaches the pulse radar system within the first distance. In case of further comprising a control unit for activating the period / width control unit,
The period/width control unit controls the transmission pulse unit to vary a period of the transmission pulse or the clock signal under the control of the control unit.
상기 에코 신호를 검출함에 의해 상기 대상의 종류 또는 사이즈를 파악하는 제어부를 더 포함하되,
상기 제어부는 상기 대상의 종류 또는 사이즈에 따라 상기 시분할 확장부를 제어하여 상기 시분할 예비 클록들의 주기 또는 폭을 다르게 만들며,
상기 대상과 상기 펄스 레이더 시스템 사이의 거리가 동일하더라도, 상기 대상의 종류 또는 사이즈에 따라 상기 시분할 예비 클록들의 주기 또는 폭이 다른 것을 특징으로 하는 펄스 레이더 시스템. The method of claim 1,
Further comprising a control unit for determining the type or size of the object by detecting the echo signal,
The control unit controls the time division extension unit according to the type or size of the object to make the period or width of the time division preliminary clocks different,
Even if the distance between the target and the pulse radar system is the same, the period or width of the time division preliminary clocks is different according to the type or size of the target.
수신 안테나;
상기 수신 안테나를 통하여 수신된 에코 신호를 증폭하는 증폭부;
저장부;
상기 시분할 구간 동안 상기 증폭된 에코 신호를 샘플링하여 상기 저장부에 저장시키는 시분할 신호부; 및
상기 저장부에 저장된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이더 시스템. The method of claim 1,
Receiving antenna;
An amplifying unit amplifying the echo signal received through the receiving antenna;
Storage;
A time division signal unit for sampling the amplified echo signal during the time division period and storing the amplified echo signal in the storage unit; And
And an analog-to-digital converter for converting the analog signal stored in the storage unit into a digital signal.
상기 슬립 모드 진입시 상기 대상과 상기 펄스 레이더 시스템 사이의 거리에 관계없이 상기 송신 펄스 및 상기 클록 신호의 주기가 증가하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이더 시스템. The method of claim 1, wherein when the pulse radar system enters a preset depth or more or reaches a preset power, the pulse radar system enters a sleep mode,
The pulse radar system, characterized in that the period of the transmission pulse and the clock signal increases regardless of a distance between the target and the pulse radar system when entering the sleep mode.
기준 클록에 기초하여 송신 펄스 및 클록 신호를 발생시키는 송신 펄스부;
상기 송신 펄스부로부터 제공된 송신 펄스에 따라 송신 신호를 출력시키는 송신부; 및
상기 송신 펄스부로부터 발생된 클록 신호에 기초하여 대상으로부터 반사된 송신 신호인 에코 신호를 검출하기 위한 복수의 시분할 클록들을 발생시키는 시분할 클록부를 포함하되,
상기 시분할 클록의 폭 또는 주기는 상기 대상과 상기 펄스 레이더 시스템 사이의 거리, 상기 대상의 종류 또는 상기 대상의 사이즈에 따라 달라질 수 있고,
상기 시분할 클록부는,
상기 송신 펄스부로부터 발생된 클록 신호에 기초하여 복수의 시분할 예비 클록들을 발생시키는 시분할 확장부; 및
상기 시분할 확장부로부터 출력된 시분할 예비 클록들 중 일부 시분할 예비 클록들을 선택하는 스위칭 제어부를 포함하며,
상기 선택된 시분할 예비 클록은 상기 시분할 클록을 의미하며, 상기 시분할 클록의 시분할 구간 동안 상기 에코 신호가 검출되는 것을 특징으로 하는 펄스 레이더 시스템. In the pulse radar system,
A transmission pulse unit that generates a transmission pulse and a clock signal based on a reference clock;
A transmission unit for outputting a transmission signal according to a transmission pulse provided from the transmission pulse unit; And
A time division clock unit for generating a plurality of time division clocks for detecting an echo signal, which is a transmission signal reflected from a target, based on the clock signal generated from the transmission pulse unit,
The width or period of the time-division clock may vary depending on the distance between the target and the pulse radar system, the type of the target, or the size of the target,
The time division clock unit,
A time division extension unit that generates a plurality of time division preliminary clocks based on the clock signal generated from the transmission pulse unit; And
And a switching control unit for selecting some time-division preliminary clocks from among the time-division preliminary clocks output from the time-division extension unit,
The selected time division preliminary clock means the time division clock, and the echo signal is detected during a time division period of the time division clock.
상기 송신 펄스의 주기 또는 폭 또는 상기 클록 신호의 주기 또는 폭을 가변시키도록 상기 송신 펄스부를 제어하는 주기/폭 제어부를 더 포함하되,
상기 주기/폭 제어부는 제 1 거리 이하로 대상이 상기 펄스 레이더 시스템으로 근접하였을 때 상기 송신 펄스 및 상기 클록 신호의 주기를 짧게 만들도록 상기 송신 펄스부를 제어하며, 상기 클록 신호의 주기가 짧아짐에 따라 상기 시분할 클록의 주기도 짧아져서 상기 에코 신호를 검출하는 구간인 시분할 구간의 폭 및 주기가 짧아지는 것을 특징으로 하는 펄스 레이더 시스템. The method of claim 10,
Further comprising a period/width control unit for controlling the transmission pulse unit to vary the period or width of the transmission pulse or the period or width of the clock signal,
The period/width control unit controls the transmission pulse unit to shorten the period of the transmission pulse and the clock signal when a target approaches the pulse radar system within a first distance, and as the period of the clock signal becomes shorter A pulse radar system, characterized in that the period of the time division clock is also shortened, so that the width and period of the time division period, which is a period for detecting the echo signal, are shortened.
상기 에코 신호를 검출함에 의해 상기 대상의 종류 또는 사이즈를 파악하는 제어부를 더 포함하되,
상기 제어부는 상기 대상의 종류 또는 사이즈에 따라 상기 시분할 확장부를 제어하여 상기 시분할 예비 클록들의 주기 또는 폭을 다르게 만들며,
상기 대상과 상기 펄스 레이더 시스템 사이의 거리가 동일하더라도, 상기 대상의 종류 또는 사이즈에 따라 상기 시분할 예비 클록들의 주기 또는 폭이 다른 것을 특징으로 하는 펄스 레이더 시스템.
The method of claim 10,
Further comprising a control unit for determining the type or size of the object by detecting the echo signal,
The control unit controls the time division extension unit according to the type or size of the object to make the period or width of the time division preliminary clocks different,
Even if the distance between the target and the pulse radar system is the same, the period or width of the time division preliminary clocks is different according to the type or size of the target.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |