KR102310372B1 - 레이더 검출기의 주파수 분석 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치 - Google Patents

레이더 검출기의 주파수 분석 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이더 검출기의 주파수 분석 방법에 관한 것이다. 레이더 검출기의 주파수 분석 방법은 주파수 검출기가 발진 신호를 기반으로 신호 혼합을 수행하여 분석 대상 신호를 생성하는 단계와 주파수 검출기가 분석 대상 신호에 대한 분석을 통해 특징 성분 신호에 대한 분석을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

레이더 검출기의 주파수 분석 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치{Method for frequency analysis of radar detector and apparatus for performing the method}
본 발명은 레이더 검출기의 주파수 분석 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 주파수 분석을 보다 정확하게 수행하여 주파수 분석 오류로 인한 오경보를 방지하기 위한 레이더 검출기의 주파수 분석 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.
기존의 레이더 검출기 제품은 수신 안테나로부터 수신된 신호와 국부 발진기에서 발생한 신호를 혼합기를 통하여 해석하기 좋은 낮은 주파수 신호로 혼합 후 주된 주파수 성분만 해석하게 되어 있다. 따라서, 기존의 레이더 검출기 제품은 주파수에 포함된 특징적인 변조 성분에 대한 해석이 불가능하였고 그로 인해 동일한 주파수 성분의 노이즈 신호가 안테나로 유입될 경우, 실제 신호가 아닌 경우임에도 불구하고 동일한 주파수 성분으로 해석되어 신호 수신으로 인식할 수 밖에 없었다. 이런한 경우 레이더 검출기의 오경보가 발생하게 되고, 오경보는 운전자를 혼란스러운 상황에 놓이게 하였다.
따라서, 기존 레이더 검출기의 오경보를 해결하기 위한 방법이 필요하다.
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 주파수 검출기에서의 수신 신호의 오경보 개선을 위한 주성분 신호 및 특징 성분 신호의 분석 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 하나의 주파수 검출기에서 X밴드 주파수 신호뿐만 아니라 K밴드 주파수 신호의 수신시 주성분 신호에 포함된 특징 성분 신호를 정확하게 분석하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이더 검출기의 주파수 분석 방법은 주파수 검출기가 발진 신호를 기반으로 신호 혼합을 수행하여 분석 대상 신호를 생성하는 단계와 상기 주파수 검출기가 상기 분석 대상 신호에 대한 분석을 통해 특징 성분 신호에 대한 분석을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 신호 혼합은 발진 신호를 기반으로 수행되고, 상기 발진 신호는 전압 스윕 신호를 기반으로 생성될 수 있다.
또한, 상기 특징 성분 신호는 캐리어 주파수 신호에 실려 있는 변조 주파수 신호이고, 상기 특징 성분 신호에 대한 분석은 상기 분석 대상 신호에 포함된 상기 변조 주파수 신호를 기반으로 한 펄스 신호에 대해 DAC(digital to analog converter) 스텝 전압을 기준으로 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 주파수 분석을 수행하는 레이더 검출기는 입력 신호를 수신하기 위해 구현된 통신부와 상기 통신부와 동작 가능하게(operatively) 연결된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 발진 신호를 기반으로 신호 혼합을 수행하여 분석 대상 신호를 생성하고, 상기 분석 대상 신호에 대한 분석을 통해 특징 성분 신호에 대한 분석을 수행하도록 구현될 수 있다.
한편, 상기 신호 혼합은 발진 신호를 기반으로 수행되고, 상기 발진 신호는 전압 스윕 신호를 기반으로 생성될 수 있ㄷ.
또한, 상기 특징 성분 신호는 캐리어 주파수 신호에 실려 있는 변조 주파수 신호이고, 상기 특징 성분 신호에 대한 분석은 상기 분석 대상 신호에 포함된 상기 변조 주파수 신호를 기반으로 한 펄스 신호에 대해 DAC(digital to analog converter) 스텝 전압을 기준으로 수행될 수 있다.
본 발명에 의하면, 주파수 검출기에서의 수신 신호의 오경보 개선을 위한 주성분 및 특징 성분이 분석될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 하나의 주파수 검출기에서 X밴드 주파수 신호뿐만 아니라 K밴드 주파수 신호의 수신시 주성분에 포함된 특징 성분이 정확하게 분석될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 검출기의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 검출기에 관련된 신호를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 검출기에 관련된 신호를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 검출기의 동작을 나타낸 순서도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여 지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 바람직한 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
기존 레이더 검출기 제품은 수신 안테나로부터 수신한 입력 신호와 국부 발진기에 의해 발생된 국부 발진 신호를 혼합기를 통하여 해석하기 좋은 낮은 주파수의 혼합 신호로 혼합한 이후, 혼합 신호의 주된 주파수 성분인 주성분 신호만을 해석하였다. 따라서, 기존 레이더 검출기 제품에서 혼합 신호에 포함된 특징적인 변조 성분 또 다른 표현으로 캐리어(carrier) 주파수에 실려있는 변조 주파수 성분인 특징 성분 신호에 대한 해석은 불가능하였다. 따라서, 동일한 주파수 성분의 노이즈 신호가 수신 안테나로 유입될 경우, 기존 레이더 검출기 제품은 입력 신호가 실제 타겟 신호가 아닌 노이즈 신호임에도 불구하고 동일한 주파수 성분으로 해석하여 타겟 신호를 수신한 것으로 인식하였다. 이러한 경우, 레이더 검출기의 오경보가 발생하게 된다. 타겟 신호가 교통 신호인 경우, 신호 수신 오류로 인한 오경보는 운전자를 혼란스러운 상황에 놓이게 하였다. 본 발명에서 타겟 신호는 레이더 검출기 제품이 검출하고자 하는 대상 신호를 의미할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 레이더 검출기의 주파수 분석 방법은 수신 안테나에 유입되는 입력 신호의 주파수와 발진 신호의 주파수를 혼합하여 초고주파를 해석하기 좋은 낮은 주파수로 만든 후 주성분 신호(또는 주신호) 및 특징 성분 신호(또는 특징 신호)를 추출할 수 있다.
구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 레이더 검출기는 추출된 입력 신호에 대한 FFT(fast Fourier transform)를 기반으로 한 주파수 해석을 통하여 변조 성분을 추출하여 실제 수신된 입력 신호의 주성분 신호 정보 뿐만 아니라 특징 성분 신호 정보까지 동시에 찾을 수 있다. 즉, 동일한 주파수의 신호가 수신되더라도 본 발명의 실시예에 따른 FFT를 기반으로 하는 변조 성분 분석 방법을 통하여 주성분 신호뿐만 아니라 특징 성분 신호가 추출되어 입력 신호에 대한 정확한 분석이 이루어질 수 있다.
이러한 분석 방법을 통하여 타겟 신호가 아닌 노이즈 신호에 대한 여과 처리가 가능하고 입력 신호 분석의 신뢰도 및 정확도가 높아질 수 있다. 타겟 신호가 교통 신호인 경우, 운전자에게 주는 오경보를 막을 수 있을 뿐만 아니라 편안하고 안전한 운행을 유도할 수가 있어 운전자의 안전 운전에 더욱 도움이 될 수 있다.
이하, 본 발명에서는 설명의 편의상 수신하여 할 신호인 타겟 신호를 교통 신호로 가정하여 설명한다. 교통 신호는 차량의 안전 운행을 유도하기 위한 신호와 차량의 속도를 파악하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 하지만, 이러한 교통 신호뿐만 아니고 다양한 신호에 대해 분석이 본 발명의 실시예에 따른 레이터 검출기를 통해 수행될 수 있고, 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 검출기의 블록도이다.
도 1에서는 주파수 검출기에서 입력 신호를 수신하고 입력 신호를 분석하는 과정이 개시된다.
도 1을 참조하면, 수신 안테나(통신부)(100)에 의해 수신되는 입력 신호의 주파수 대역은 10GHz~24GHz일 수 있다.
수신된 입력 신호는 프로세서(CPU(central Processing Unit) 또는 MCU(micro controller unit))(150)에서 제어되는 DAC(digital to analog converter) 전압에 의해 제어되는 1차 발진기(110)에 의해 생성된 1차 발진 신호와 함께 1차 혼합부(mixer)(115)에서 혼합될 수 있다. 프로세서(150)는 통신부(100)와 동작 가능하게(operatively) 연결될 수 있다.
1차 발진기(110)는 VCO(voltage controlled oscillator)일 수 있고, 1차 발진 신호는 프로세서(예를 들어, MCU)에서 제어된 전압 스윕 신호(Vsweep)를 기반으로 생성되어 낮은 주파수부터 높은 주파수까지 서로 다른 전압값을 줄 수 있다. 1차 발진 신호는 전압 입력값에 비례하여 낮은 주파수부터 높은 주파수까지 출력될 수 있다. 전압 입력값은 기준 단위로 변화되면서 입력될 수 있고, 전압 입력값의 기준 단위는 DAC 스텝 전압이라는 용어로 표현될 수 있다.
DAC 스텝 전압은 주파수 검출기에 위치한 필터(145)의 통과 주파수 범위를 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 10.7Mhz BPF(Band Pass filter)의 통과 주파수 범위인 1MHz를 고려하여 펄스의 중심을 기준으로 +/-0.5MHz의 범위 안에서 주파수를 찾을 수 있도록 DAC 스텝 전압이 결정될 수 있다.
1차 발진 신호는 X 밴드 신호를 검출하기 위한 1차 발진 신호(X 밴드), K 밴드 신호를 검출하기 위한 1차 발진 신호(K 밴드)를 포함할 수 있다.
1차 혼합부(115)에서 출력되는 1차 혼합 신호는 0.5~2GHz 대역의 1차 중간 주파수 신호일 수 있다. 1차 혼합 신호는 X 밴드 신호를 검출하기 위한 1차 혼합 신호(X 밴드), K 밴드 신호를 검출하기 위한 1차 혼합 신호(K 밴드)를 포함할 수 있다.
1차 혼합 신호는 1차 증폭기(130)로 전달될 수 있다. 증폭된 1차 혼합 신호는 2차 발진기(120)에 의해 생성된 2차 발진 신호와 혼합될 수 있다.
2차 발진기(120)는 X밴드와 K밴드를 수신하기 위해 프로세서(150)에서 선택적으로 제어될 수 있다. 2차 발진기(120)에 의해 생성된 2차 발진 신호와 증폭된 1차 혼합 신호는 2차 혼합부(125)에서 혼합되어 2차 혼합 신호가 출력될 수 있다. 2차 혼합 신호는 2차 중간 주파수 신호일 수 있다.
2차 발진 신호는 X 밴드 신호를 검출하기 위한 2차 발진 신호(X 밴드), K 밴드 신호를 검출하기 위한 2차 발진 신호(K 밴드)를 포함할 수 있다. 2차 발진 신호(X 밴드)는 0.75GHz의 신호이고, 2차 발진 신호(K 밴드)는 1.53GHz의 신호일 수 있다.
2차 혼합 신호는 X밴드 신호를 위한 2차 혼합 신호(X 밴드) 및 K밴드 신호를 위한 2차 혼합 신호(K 밴드)를 포함할 수 있다.
2차 혼합 신호는 이후 2차 증폭부(140)를 거치고 10.7MHz BPF(Band Pass 필터)(145)를 통과후 FM 복조기(demodulator)에서 복조, 증폭을 거쳐 아날로그 신호로 생성될 수 있다. 이러한 아날로그 신호는 분석 대상 신호라는 용어로 표현될 수 있다.
분석 대상 신호는 프로세서(150)의 ADC(analog to digital) 블록(block)으로 입력되어 디지털 신호로 처리되고, 신호 결과 처리는 연결된 화면 출력부로 출력될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 분석 대상 신호에 대한 주성분 신호와 특징 성분 신호가 분리되고, 특징 성분 신호에 대한 FFT를 기반으로 분석 대상 신호가 타겟 신호인지 여부를 판단할 수 있다. 주성분 신호는 캐리어(carrier)주파수이고 특징 성분 신호는 캐리어 주파수에 실려있는 변조 주파수 신호일 수 있다.
구체적으로 프로세서(150)에서는 분석 대상 신호가 타겟 신호인지 여부를 판단하기 위해 분석 대상 신호에 대해 1차 후보 타겟 신호 판단, 2차 후보 타겟 신호 판단 및 최종 타겟 신호 판단을 수행할 수 있다.
(1) 1차 후보 타겟 신호 판단
1차 후보 타겟 신호 판단의 기준은 아래와 같다.
1) 복수의 펄스 신호의 차이가 임계 주파수(예를 들어, 21.4Mhz)에 근접한 신호인지 여부
2) 복수의 펄스 신호의 RSSI(received signal strength indication) 크기가 근사한 신호인지 여부
3) 복수의 펄스 신호 각각의 폭을 비교하여 노이즈 신호인지 아닌지 여부
4) 복수의 펄스 신호가 수신 주파수 범위(수신 주파수 대역폭)에 들어오는지 신호인지 여부
위와 같은 기준을 기반으로 분석 대상 신호가 타겟 신호인지 여부가 1차적으로 판단될 수 있다. 1차 타겟 신호 판단을 거친 분석 대상 신호는 1차 후보 타겟 신호라는 용어로 표현될 수 있다. 펄스 신호는 분석 대상 신호에 포함된 상기 변조 주파수 신호를 기반으로 생성될 수 있다.
(2) 2차 후보 타겟 신호 판단
1차 후보 타겟 신호의 주파수 정보를 기반으로 특징 성분 신호에 대한 분석을 할지 여부가 결정될 수 있다. 2차 후보 타겟 신호 판단을 거친 분석 대상 신호는 2차 후보 타겟 신호라는 용어로 표현될 수 있다.
특정 지역에서 취득한 수신 주파수에 대한 사전 정보를 이용하여 분석 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, 특정 지역에서는 24.125GHz 레이더 주파수에 특징 변조가 실려 있을 수 있어 그 지역에서 동일 주파수 수신시 특징 성분 분석을 한 후 판단해야 한다는 사전 정보에 근거하여 1차 후보 타겟 신호의 분석 여부가 결정될 수 있다.
(3) 최종 타겟 신호 판단
2차 후보 타겟 신호 상의 펄스 신호 각각에 대응되는 DAC 전압값(또는 DAC 위치값)이 획득될 수 있다. 이러한 2차 후보 타겟 신호 상의 펄스 신호 각각에 대응되는 DAC 전압값 중 펄스 신호가 시작되는 부분의 DAC 전압값은 DAC 전압값(분석 시작)이라는 용어로 표현될 수 있다. 이미 알고 있는 DAC 전압값(분석 시작)을 중심으로 +/-로 오프셋(offset)을 이동하고 DAC 스텝 전압을 기준으로 한 스텝씩 증가시키면서2차 후보 타겟 신호 상의 펄스 신호에 대한 A/D(analog/digital) 샘플링(sampling)이 수행될 수 있다. DAC 스텝 전압을 한 스텝씩 증가시키는 과정은 증가시키다가 감소시키는 과정으로 수행될 수도 있다.
A/D샘플링된 2차 후보 타겟 신호는 샘플링 버퍼에 저장되고 샘플링이 끝나면 여러가지 DSP전처리(수신 신호 바이어스(bias)조정, 스케일링(scaling) 처리, 윈도우(window) 처리)를 수행후 FFT(fast Fourier transform)를 통해 스펙트럼(spectrum) 결과가 도출되고 피크 디텍션(peak detection) 처리를 통하여 스펙트럼 피크가 검출될 수 있다.
이러한 방식으로 복수의 펄스 신호 각각에 대해 복수의 스텝으로 주파수 이동을 하면서 FFT가 수행되고, n개(예를 들어, 10개)의 기준 스텝 개수에서 a개의 임계 스텝 개수(예를 들어, 3~4개)에서 특징 성분 신호가 검출되는 경우, 2차 후보 타겟 신호는 최종적으로 타겟 신호라고 판단될 수 있다.
이러한 방식으로 기존의 방식과 다르게 보다 정확하게 입력 신호 분석이 가능하다. 타겟 신호가 교통 신호인 경우, 운전자에게 주는 오경보를 막을 수 있을 뿐만 아니라 편안하고 안전한 운행을 유도할 수가 있어 운전자의 안전 운전에 더욱 도움이 될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 신호 혼합 절차를 1차 혼합 및 2차 혼합으로서 1차 혼합은 1차 발진 신호를 기반으로 수행되고, 2차 혼합은 2차 발진 신호를 기반으로 수행되고, 1차 발진 신호는 MCU의 V스윕 신호를 기반으로 생성된 신호임을 기재하였다. 하지만, 이러한 신호 혼합 절차는 다이렉트 컨버젼(direct conversion) 방식으로 1개의 혼합기를 기반으로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 설명의 편의상 1차 발진기에서 발생되는 1차 발진 신호가 V스윕 신호를 기반으로 생성된 신호로 가정하였으나, 2차 발진기에서 발생되는 2차 발진 신호가 V스윕 신호를 기반으로 생성된 신호일 수도 있고, 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함될 수 있다 즉, 1차 발진 신호 및 2차 발진 신호의 구분 없이 본 발명의 실시예에 따른 신호 혼합은 V스윕 신호를 기반으로 생성된 발진 신호를 통해 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 검출기에 관련된 신호를 나타낸 개념도이다.
도 2에서는 입력 신호가 분석 대상 신호로 생성되는 과정 상의 신호 파형이 개시된다.
도 2를 참조하면, 신호A(210)는 1차 발진 신호를 생성하는 V 스윕 신호이다.
전술한 바와 같이 수신된 입력 신호는 프로세서에서 제어되는 DAC(digital to analog converter) 전압에 의해 제어되는 1차 발진기에 의해 생성된 1차 발진 신호와 함께 1차 혼합부(mixer)에서 혼합될 수 있다.
1차 발진기는 VCO(voltage controlled oscillator)일 수 있고, 1차 발진 신호는 프로세서에 의해 제어된 V스윕 신호를 기반으로 전압 입력값에 비례하여 낮은 주파수부터 높은 주파수까지 출력될 수 있다. 1차 발진 신호는 X 밴드 신호를 검출하기 위한 1차 발진 신호(X 밴드), K 밴드 신호를 검출하기 위한 1차 발진 신호(K 밴드)를 포함할 수 있다.
신호B(220) 및 신호C(230)는 2차 발진 신호이다.
전술한 바와 같이 2차 발진기는 X밴드와 K밴드를 수신하기 위해 프로세서에서 선택적으로 제어될 수 있다. 2차 발진 신호는 X 밴드 신호를 검출하기 위한 2차 발진 신호(X 밴드), K 밴드 신호를 검출하기 위한 2차 발진 신호(K 밴드)를 포함할 수 있다. 2차 발진 신호(X 밴드)는 0.75GHz의 신호이고, 2차 발진 신호(K 밴드)는 1.53GHz의 신호일 수 있다.
신호D(240), 신호E(250) 및 신호F(260)는 밴드 패스 필터의 통과 이후 FM 복조기(demodulator)에 의해 복조되기 이전의 분석 대상 신호일 수 있다.
신호D(240)는 X밴드 신호, K 밴드가 신호가 수신되지 않았을 경우이다.
신호E(250)는 X밴드 신호가 수신된 경우이다.
신호F(260)는 K 밴드가 신호가 수신된 경우이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 검출기에 관련된 신호를 나타낸 개념도이다.
도 3에서는 프로세서 상에서 분석 대상 신호의 분석 동작과 관련된 신호 파형이 개시된다.
도 3을 참조하면, 1차 발진 신호(신호A(210))이고, FM 복조기에 의해 복조되기 이전의 분석 대상 신호(신호E(250) 또는 신호F(260))가 개시된다.
신호G(310)는 복조된 이후의 분석 대상 신호로서 프로세서로 들어가기 이전의 신호이다.
신호H(320)는 분석 대상 신호 상의 복수의 펄스 신호 각각에 대응되는 DAC 전압값 범위의 신호이고, 본 발명의 실시예에서는 분석 대상 신호 상에서 복수의 펄스 신호 각각에 대응되는 DAC 전압값 범위에 대해 FFT를 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이 2차 후보 타겟 신호 상의 펄스 신호 각각에 대한 DAC 전압값(분석 시작)이 획득될 수 있다. 이미 알고 있는 DAC 전압값(분석 시작)을 중심으로 +/-로 오프셋(offset)을 이동하고 DAC 스텝 전압을 기준으로 한 스텝씩 증가시키면서2차 후보 타겟 신호 상의 펄스 신호에 대한 A/D 샘플링(sampling)(350)이 수행될 수 있다.
A/D샘플링된 2차 후보 타겟 신호는 샘플링 버퍼로 저장되고 샘플링이 끝나면 여러가지 DSP(digital signal processing) 전처리(수신 신호 바이어스(bias)조정, 스케일링(scaling) 처리, 윈도우(window)처리)를 수행후 FFT(fast Fourier transform)(360)를 통해 스펙트럼(spectrum) 결과가 도출되고 피크 디텍션(peak detection) 처리를 통하여 스펙트럼 피크가 검출될 수 있다. 신호I(330)는 FFT(360)를 통해 획득된 스펙트럼 결과이고, 스펙트럼 피크의 검출을 통해 입력 신호 상에 특징 성분 신호(370)의 존재 여부에 대한 판단이 수행될 수 있다.
이러한 방식으로 복수의 펄스 신호 각각에 대해 복수의 스텝으로 주파수 이동을 하면서 FFT(360)가 수행되고, n개(예를 들어, 10개)의 기준 DAC 스텝 전압의 개수 중 a개의 임계 DAC 스텝 전압 개수(예를 들어, 3~4개)에서 특징 성분 신호가 검출되는 경우, 2차 후보 타겟 신호는 최종적으로 타겟 신호라고 판단될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기준 DAC 스텝 전압의 개수 및 임계 DAC 스텝 전압 개수는 입력 신호의 수신 감도 및 검출 결과 신뢰도에 따라 조정될 수 있다.
구체적으로 입력 신호의 수신 감도의 증감에 따라 기준 DAC 스텝 전압의 개수 및 임계 DAC 스텝 전압 개수의 변화되고, 검출결과신뢰도의 증감에 따라서도 기준 DAC 스텝 전압의 개수 및 임계 DAC 스텝 전압 개수의 변화될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 검출기의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 1차 혼합(mixing) 단계가 수행된다(단계 S410)
1차 혼합 단계는 1차 발진기에 의해 생성된 1차 발진 신호와 입력 신호를 믹싱(mixing)하는 단계이다.
전술한 바와 같이 1차 발진 신호는 스윕(sweep) 신호로서 낮은 주파수부터 높은 주파수까지 서로 다른 전압값을 줄 수 있다. 1차 발진 신호는 X 밴드 신호를 검출하기 위한 1차 발진 신호(X 밴드), K 밴드 신호를 검출하기 위한 1차 발진 신호(K 밴드)를 포함할 수 있다.
1차 혼합 단계를 통해 출력되는 1차 혼합 신호는 1차 혼합 신호(X 밴드), 1차 혼합 신호(K 밴드)를 포함할 수 있다.
1차 혼합 신호는 1차 증폭기로 전달되어 증폭된 1차 혼합 신호로 출력될 수 있다.
2차 혼합 단계가 수행된다(단계 S420)
2차 혼합 단계에서는 증폭된 1차 혼합 신호가 2차 발진기에 의해 생성된 2차 발진 신호와 믹싱되어 2차 혼합 신호가 생성될 수 있다.
2차 발진기는 X밴드와 K밴드를 수신하기 위해 2차 발진 신호로서 X 밴드 신호를 검출하기 위한 2차 발진 신호(X 밴드), K 밴드 신호를 검출하기 위한 2차 발진 신호(K 밴드)를 생성할 수 있다.
2차 혼합 신호는 X밴드 신호를 위한 2차 혼합 신호(X 밴드) 및 K밴드 신호를 위한 2차 혼합 신호(K 밴드)를 포함할 수 있다.
2차 혼합 신호는 이후 2차 증폭부를 거치고 10.7Mhz BPF(Band Pass 필터)를 통과후 FM 복조기(demodulator)에서 복조, 증폭을 거쳐 분석 대상 신호로서 프로세서로 입력될 수 있다.
1차 후보 타겟 신호 판단이 수행된다(단계 S430)
1차 후보 타겟 신호 판단의 기준은 아래와 같다.
1) 복수의 펄스 신호의 차이가 임계 주파수(예를 들어, 21.4Mhz)에 근접한 신호인지 여부
2) 복수의 펄스 신호의 RSSI(received signal strength indication) 크기가 근사한 신호인지 여부
3,) 복수의 펄스 신호 각각의 폭을 비교하여 노이즈 신호인지 아닌지 여부
4) 복수의 펄스 신호가 수신 주파수 범위(수신 주파수 대역폭)에 들어오는지 신호인지 여부
위와 같은 기준을 기반으로 분석 대상 신호가 타겟 신호인지 여부가 1차적으로 판단될 수 있다. 1차 타겟 신호 판단을 거친 분석 대상 신호는 1차 후보 타겟 신호라는 용어로 표현될 수 있다.
2차 후보 타겟 신호 판단이 수행된다(단계 S440).
2차 후보 타겟 신호의 주파수 정보를 기반으로 특징 성분 신호에 대한 분석을 할지 여부가 결정될 수 있다. 2차 후보 타겟 신호 판단을 거친 분석 대상 신호는 2차 후보 타겟 신호라는 용어로 표현될 수 있다.
최종 타겟 신호 판단이 수행된다(단계 S450).
2차 후보 타겟 신호 상의 펄스 신호 각각에 대응되는 DAC 전압값(또는 DAC 위치값)이 획득될 수 있다. 이러한 2차 후보 타겟 신호 상의 펄스 신호 각각에 대응되는 DAC 전압값은 DAC 전압값(분석 시작)이라는 용어로 표현될 수 있다. 이미 알고 있는 DAC 전압값(분석 시작)을 중심으로 +/-로 오프셋(offset)을 이동하고 DAC 스텝 전압을 기준으로 한 스텝씩 증가시키면서2차 후보 타겟 신호 상의 펄스 신호에 대한 A/D 샘플링(sampling)이 수행될 수 있다. DAC 스텝 전압을 한 스텝씩 증가시키는 과정은 증가시키다가 감소시키는 과정으로 수행될 수도 있다.
A/D샘플링된 2차 후보 타겟 신호는 샘플링 버퍼로 저장되고 샘플링이 끝나면 여러가지 DSP전처리(수신 신호 바이어스(bias)조정, 스케일링(scaling) 처리, 윈도우(window)처리)를 수행후 FFT(fast Fourier transform)를 통해 스펙트럼(spectrum) 결과가 도출되고 피크 디텍션(peak detection) 처리를 통하여 스펙트럼 피크가 검출될 수 있다.
이러한 방식으로 복수의 펄스 신호 각각에 대해 복수의 스텝으로 주파수 이동을 하면서 FFT가 수행되고, n개(예를 들어, 10개)의 기준 스텝 개수에서 a개의 임계 스텝 개수(예를 들어, 3~4개)에서 특징 성분 신호가 검출되는 경우, 2차 후보 타겟 신호는 최종적으로 타겟 신호라고 판단될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 X밴드 신호 및 K밴드 신호에 대해 모두 검출하는 경우를 가정하였으나, X밴드 신호 또는 K밴드 신호에 대해 개별적으로 검출하는 것도 가능하고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함될 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항과 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정과 변경을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. 레이더 검출기의 주파수 분석 방법은,
    주파수 검출기가 발진 신호를 기반으로 신호 혼합을 수행하여 분석 대상 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 주파수 검출기가 상기 분석 대상 신호에 대한 분석을 통해 특징 성분 신호에 대한 분석을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 신호 혼합은 상기 발진 신호를 기반으로 수행되고,
    상기 발진 신호는 전압 스윕 신호를 기반으로 생성되고,
    상기 특징 성분 신호는 캐리어 주파수 신호에 실려 있는 변조 주파수 신호이고,
    상기 특징 성분 신호에 대한 분석은 상기 분석 대상 신호에 포함된 상기 변조 주파수 신호를 기반으로 한 펄스 신호에 대해 DAC(digital to analog converter) 스텝 전압을 기준으로 수행되고,
    상기 발진 신호는 1차 발진 신호 및 2차 발진 신호를 포함하고,
    상기 1차 발진 신호는 X 밴드 신호를 검출하기 위한 1차 발진 신호(X 밴드), K 밴드 신호를 검출하기 위한 1차 발진 신호(K 밴드)를 포함하고,
    상기 2차 발진 신호는 상기 X 밴드 신호를 검출하기 위한 2차 발진 신호(X 밴드), 상기 K 밴드 신호를 검출하기 위한 2차 발진 신호(K 밴드)를 포함하고,
    상기 특징 성분 신호에 대한 분석은 상기 펄스 신호가 시작되는 DAC 전압값인 DAC 전압값(분석 시작)을 중심으로 상기 DAC 스텝 전압을 기준으로 한 스텝씩 증가시키면서 상기 펄스 신호에 대한 A/D(analog/digital) 샘플링(sampling)을 수행하고,
    상기 DAC 스텝 전압은 DAC 전압값(분석 시작)을 기준으로 오프셋 단위로 하나의 스텝씩 이동하여 결정되고,
    상기 특징 성분 신호에 대한 분석은 상기 펄스 신호에 대해 상기 DAC 스텝 전압을 기반으로 주파수 이동을 하면서 FFT(fast Fourier transform)를 수행하고,
    상기 특징 성분 신호에 대한 분석은 n개(여기서, n은 자연수)의 기준 DAC 스텝 개수에서 a개(여기서, a는 n보다 작은 자연수)의 임계 DAC 스텝 개수에서 특징 성분 신호가 검출되는 경우, 상기 펄스 신호를 타겟 신호로 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 주파수 분석을 수행하는 레이더 검출기는,
    입력 신호를 수신하기 위해 구현된 통신부; 및
    상기 통신부와 동작 가능하게(operatively) 연결된 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 발진 신호를 기반으로 신호 혼합을 수행하여 분석 대상 신호를 생성하고,
    상기 분석 대상 신호에 대한 분석을 통해 특징 성분 신호에 대한 분석을 수행하도록 구현되고,
    상기 신호 혼합은 상기 발진 신호를 기반으로 수행되고,
    상기 발진 신호는 전압 스윕 신호를 기반으로 생성되고,
    상기 특징 성분 신호는 캐리어 주파수 신호에 실려 있는 변조 주파수 신호이고,
    상기 특징 성분 신호에 대한 분석은 상기 분석 대상 신호에 포함된 상기 변조 주파수 신호를 기반으로 한 펄스 신호에 대해 DAC(digital to analog converter) 스텝 전압을 기준으로 수행되고,
    상기 발진 신호는 1차 발진 신호 및 2차 발진 신호를 포함하고,
    상기 1차 발진 신호는 X 밴드 신호를 검출하기 위한 1차 발진 신호(X 밴드), K 밴드 신호를 검출하기 위한 1차 발진 신호(K 밴드)를 포함하고,
    상기 2차 발진 신호는 상기 X 밴드 신호를 검출하기 위한 2차 발진 신호(X 밴드), 상기 K 밴드 신호를 검출하기 위한 2차 발진 신호(K 밴드)를 포함하고,
    상기 특징 성분 신호에 대한 분석은 상기 펄스 신호가 시작되는 DAC 전압값인 DAC 전압값(분석 시작)을 중심으로 상기 DAC 스텝 전압을 기준으로 한 스텝씩 증가시키면서 상기 펄스 신호에 대한 A/D(analog/digital) 샘플링(sampling)을 수행하고,
    상기 DAC 스텝 전압은 DAC 전압값(분석 시작)을 기준으로 오프셋 단위로 하나의 스텝씩 이동하여 결정되고,
    상기 특징 성분 신호에 대한 분석은 상기 펄스 신호에 대해 상기 DAC 스텝 전압을 기반으로 주파수 이동을 하면서 FFT(fast Fourier transform)를 수행하고,
    상기 특징 성분 신호에 대한 분석은 n개(여기서, n은 자연수)의 기준 DAC 스텝 개수에서 a개(여기서, a는 n보다 작은 자연수)의 임계 DAC 스텝 개수에서 특징 성분 신호가 검출되는 경우, 상기 펄스 신호를 타겟 신호로 결정하는 것을 특징으로 하는 레이더 검출기.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10253747A (ja) * 1997-03-12 1998-09-25 Uniden Corp レーダデテクタ及びその調整システム並びに調整方法
KR20030026122A (ko) * 2001-09-24 2003-03-31 (주)마이크로라인 포화영역동작 증폭기를 사용한 레이더디텍터
KR20140028093A (ko) * 2014-01-24 2014-03-07 (주)백금티앤에이 레이더 디텍터
WO2014107085A1 (ko) * 2013-01-07 2014-07-10 주식회사 디제이피 광대역 주파수 검출기
KR20170110546A (ko) * 2016-03-23 2017-10-11 주식회사 제너럴웨이브 신호 패턴을 판별할 수 있는 레이더 디텍터와 이를 이용한 신호 검출 방법
KR20190018815A (ko) * 2017-08-16 2019-02-26 조규원 스마트 레이다 디텍터 및 그 제어 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10253747A (ja) * 1997-03-12 1998-09-25 Uniden Corp レーダデテクタ及びその調整システム並びに調整方法
KR20030026122A (ko) * 2001-09-24 2003-03-31 (주)마이크로라인 포화영역동작 증폭기를 사용한 레이더디텍터
WO2014107085A1 (ko) * 2013-01-07 2014-07-10 주식회사 디제이피 광대역 주파수 검출기
KR20140028093A (ko) * 2014-01-24 2014-03-07 (주)백금티앤에이 레이더 디텍터
KR20170110546A (ko) * 2016-03-23 2017-10-11 주식회사 제너럴웨이브 신호 패턴을 판별할 수 있는 레이더 디텍터와 이를 이용한 신호 검출 방법
KR20190018815A (ko) * 2017-08-16 2019-02-26 조규원 스마트 레이다 디텍터 및 그 제어 방법

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