KR102316466B1 - Inspecting apparatus for internal calibration, satellite synthetic aperture radar having the same, and inspecting method - Google Patents

Inspecting apparatus for internal calibration, satellite synthetic aperture radar having the same, and inspecting method Download PDF

Info

Publication number
KR102316466B1
KR102316466B1 KR1020210081564A KR20210081564A KR102316466B1 KR 102316466 B1 KR102316466 B1 KR 102316466B1 KR 1020210081564 A KR1020210081564 A KR 1020210081564A KR 20210081564 A KR20210081564 A KR 20210081564A KR 102316466 B1 KR102316466 B1 KR 102316466B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transmission
reception modules
encoding
matrix
size
Prior art date
Application number
KR1020210081564A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤성식
여광구
Original Assignee
한화시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한화시스템 주식회사 filed Critical 한화시스템 주식회사
Priority to KR1020210081564A priority Critical patent/KR102316466B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102316466B1 publication Critical patent/KR102316466B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/10Monitoring; Testing of transmitters
    • H04B17/11Monitoring; Testing of transmitters for calibration
    • H04B17/12Monitoring; Testing of transmitters for calibration of transmit antennas, e.g. of the amplitude or phase
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/10Monitoring; Testing of transmitters
    • H04B17/15Performance testing
    • H04B17/18Monitoring during normal operation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/20Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/21Monitoring; Testing of receivers for calibration; for correcting measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S2013/0236Special technical features
    • G01S2013/0245Radar with phased array antenna
    • G01S2013/0254Active array antenna

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

The present invention relates to an inspecting apparatus for inspecting performance of a plurality of transceivers provided in a satellite synthetic aperture radar comprising: a matrix generator for generating a plurality of encoding matrices for encoding output signals output from the plurality of transceivers by group; and a calculator detecting the output signals encoded by the plurality of encoding matrices to calculate gains and phases of each of the plurality of transceivers. It is possible to check performance of the transceivers promptly.

Description

내부보정을 위한 검사장치, 이를 구비하는 인공위성 합성 개구 레이다, 및 검사방법{INSPECTING APPARATUS FOR INTERNAL CALIBRATION, SATELLITE SYNTHETIC APERTURE RADAR HAVING THE SAME, AND INSPECTING METHOD}Inspection apparatus for internal correction, satellite synthetic aperture radar having the same, and inspection method

본 발명은 내부보정을 위한 검사장치, 이를 구비하는 인공위성 합성 개구 레이다, 및 검사방법에 관한 것으로, 인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 송수신모듈에서 성능을 신속하게 확인할 수 있는 내부보정을 위한 검사장치, 이를 구비하는 인공위성 합성 개구 레이다, 및 검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inspection apparatus for internal correction, a satellite synthetic aperture radar having the same, and an inspection method, and an inspection apparatus for internal correction that can quickly check the performance of a transmission/reception module provided in a satellite synthetic aperture radar, the It relates to a satellite synthetic aperture radar provided with, and an inspection method.

일반적으로 합성 개구 레이다(SAR: Synthetic Aperture Radar)는 능동 위상 배열 안테나를 통해 지상으로 전파를 송신하고 반사되는 반사파를 이용하여 지표면의 영상을 만들어내는 장치이다. 따라서, 합성 개구 레이다는 주로 인공위성이나 항공기 등에 탑재되어 원하는 지역을 관측하거나 정찰 임무 등을 수행하는데 사용된다.In general, a synthetic aperture radar (SAR) is a device that transmits radio waves to the ground through an active phased array antenna and creates an image of the earth's surface using reflected waves. Therefore, the synthetic aperture radar is mainly mounted on an artificial satellite or an aircraft and used to observe a desired area or perform a reconnaissance mission.

이때, 평면형 능동 위상 배열 안테나는 무게가 무거워 인공위성에 탑재하기 어려운 문제가 있다. 따라서, 인공위성에 하이브리드형 능동 위상 배열 안테나를 많이 탑재한다. 하이브리드형 능동 위상 배열 안테나는, 송수신모듈들에 급전하여 빔을 생성하고, 생성된 빔을 부반사판과 주반사판에 반사시켜 외부로 방사하는 구조를 가진다.In this case, the planar active phased array antenna has a problem in that it is difficult to mount it on an artificial satellite because it is heavy. Therefore, many hybrid type active phased array antennas are mounted on artificial satellites. The hybrid type active phased array antenna has a structure in which a beam is generated by feeding power to transmission/reception modules, and the generated beam is reflected by a sub-reflector and a main reflector to radiate to the outside.

그러나 오차로 인해 운용자가 송수신모듈들에 인가한 이득 및 위상이, 실제 이득 및 위상과 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 안테나의 이득 감소나 빔 편향 등의 문제가 발생하고 있다.However, due to an error, the gain and phase applied by the operator to the transceiver modules may be different from the actual gain and phase. Accordingly, there are problems such as reduction in gain of the antenna and beam deflection.

KRUS 10-122205010-1222050 BB

본 발명은 인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 송수신모듈의 성능을 신속하게 확인할 수 있는 내부보정을 위한 검사장치, 이를 구비하는 인공위성 합성 개구 레이다, 및 검사방법을 제공한다.The present invention provides an inspection apparatus for internal correction capable of quickly confirming the performance of a transmission/reception module provided in a satellite composite aperture radar, a satellite composite aperture radar having the same, and an inspection method.

본 발명은 송수신모듈 성능에 따라 송수신모듈을 보정할 수 있는 내부보정을 위한 검사장치, 이를 구비하는 인공위성 합성 개구 레이다, 및 검사방법을 제공한다.The present invention provides an inspection apparatus for internal correction capable of correcting a transmission/reception module according to the performance of the transmission/reception module, a satellite synthetic aperture radar having the same, and an inspection method.

본 발명은 인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 복수개의 송수신모듈의 성능을 검사하는 검사장치로서, 복수개의 송수신모듈을 복수개의 그룹으로 나누고, 상기 복수개의 송수신모듈에 입력되는 검사신호에 의해 상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력되는 출력신호를 그룹별로 부호화하기 위한 복수개의 부호화 행렬을 생성하기 위한 행렬 생성기; 및 행렬 생성기에서 전달받은 상기 복수개의 부호화 행렬에 대해 연립방정식 연산을 수행하여 상기 복수개의 송수신모듈 각 경로의 이득과 위상을 그룹별로 산출하기 위한 산출기;를 포함한다.The present invention is an inspection apparatus for inspecting the performance of a plurality of transmission/reception modules provided in a satellite synthesis aperture radar, dividing the plurality of transmission/reception modules into a plurality of groups, a matrix generator for generating a plurality of encoding matrices for encoding the output signals output from the module for each group; and a calculator for calculating a gain and a phase of each path of the plurality of transmission/reception modules for each group by performing a simultaneous equation operation on the plurality of encoding matrices received from the matrix generator.

상기 행렬 생성기는, 상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력되는 일부의 출력신호를 부호화하기 위한 제1 부호화 행렬, 및 상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력되는 다른 일부의 출력신호를 부호화하기 위한 제2 부호화 행렬을 포함하는 복수개의 부호화 행렬을 생성한다.The matrix generator includes a first encoding matrix for encoding a portion of the output signals output from the plurality of transmission/reception modules, and a second encoding matrix for encoding other portions of output signals output from the plurality of transmission/reception modules A plurality of coding matrices are generated.

상기 제1 부호화 행렬은 2n×2n(n은 자연수)의 크기를 가지고, 상기 제2 부호화 행렬은 2m×2m(m은 n보다 작은 자연수)의 크기를 가진다.The first coding matrix has a size of 2 n ×2 n (n is a natural number), and the second coding matrix has a size of 2 m ×2 m (m is a natural number smaller than n).

상기 제1 부호화 행렬의 크기는 하기의 관계식(1)을 만족한다.The size of the first coding matrix satisfies the following relation (1).

관계식(1): 2n < T < 2n+1 Relation (1): 2 n < T < 2 n+1

(여기서, T는 상기 인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 송수신모듈의 개수임)(where T is the number of transmission/reception modules provided in the satellite synthesis aperture radar)

상기 제2 부호화 행렬의 크기는 하기의 관계식(2) 및 관계식(3) 중 어느 하나를 만족한다.The size of the second coding matrix satisfies any one of the following Relational Expressions (2) and (3).

관계식(2): 2m < T-2n < 2m+1 Relation (2): 2 m < T-2 n < 2 m+1

관계식(3): 2m-1 < T-2n ≤ 2m Relation (3): 2 m-1 < T-2 n ≤ 2 m

본 발명은 복수개의 송수신모듈; 상기 복수개의 송수신모듈의 성능을 검사하기 위한 검사장치; 및 상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력신호가 출력되도록, 상기 복수개의 송수신모듈 각각에 입력되는 검사신호를 발생시키기 위한 검사신호 발생기;를 포함한다.The present invention includes a plurality of transmitting and receiving modules; an inspection device for inspecting the performance of the plurality of transmission/reception modules; and a test signal generator configured to generate a test signal input to each of the plurality of transceiver modules so that an output signal is output from the plurality of transceiver modules.

상기 복수개의 송수신모듈 각각의 이득을 미리 설정된 목표 이득과 비교하고, 상기 복수개의 송수신모듈 각각의 위상을 미리 설정된 목표 위상과 비교하기 위한 비교기; 및 상기 복수개의 송수신모듈 각각의 이득과 상기 목표 이득의 차이, 및 상기 복수개의 송수신모듈 각각의 위상과 상기 목표 위상의 차이 중 적어도 어느 하나에 따라, 상기 복수개의 송수신모듈이 송신하는 신호로 생성하는 영상을 보정해주기 위한 보정기;를 더 포함한다.a comparator for comparing a gain of each of the plurality of transmission/reception modules with a preset target gain, and comparing a phase of each of the plurality of transmission/reception modules with a preset target phase; and at least one of a difference between a gain of each of the plurality of transmission/reception modules and the target gain, and a difference between a phase of each of the plurality of transmission/reception modules and the target phase, to generate a signal transmitted by the plurality of transmission/reception modules It further includes a corrector for correcting the image.

본 발명은 인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 복수개의 송수신모듈의 성능을 검사하는 검사방법으로서, 복수개의 송수신모듈을 복수개의 그룹으로 나누고, 상기 복수개의 송수신모듈에 입력되는 검사신호에 의해 상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력되는 출력신호를 그룹별로 부호화하기 위한 복수개의 부호화 행렬을 생성하는 과정; 및 상기 복수개의 부호화 행렬에 대해 연립방정식 연산을 수행하여 상기 복수개의 송수신모듈 각 경로의 이득과 위상을 그룹별로 산출하는 과정;을 포함한다.The present invention is an inspection method for inspecting the performance of a plurality of transmission/reception modules provided in a satellite synthesis aperture radar, dividing the plurality of transmission/reception modules into a plurality of groups, generating a plurality of encoding matrices for encoding the output signals output from the module for each group; and calculating a gain and a phase of each path of the plurality of transmission/reception modules for each group by performing a simultaneous equation operation on the plurality of encoding matrices.

상기 복수개의 부호화 행렬을 생성하는 과정은, 상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력되는 일부의 출력신호를 부호화하기 위한 제1 부호화 행렬, 및 상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력되는 다른 일부의 출력신호를 부호화하기 위한 제2 부호화 행렬을 포함하는 복수개의 부호화 행렬을 생성하는 과정을 포함한다.The generating of the plurality of encoding matrices includes: a first encoding matrix for encoding some output signals output from the plurality of transmission/reception modules, and a first encoding matrix for encoding other portions of output signals output from the plurality of transmission/reception modules and generating a plurality of encoding matrices including the second encoding matrix.

상기 제1 부호화 행렬 및 상기 제2 부호화 행렬을 생성하는 과정에서, 상기 제1 부호화 행렬은 2n×2n(n은 자연수)의 크기를 가지고, 상기 제2 부호화 행렬은 2m×2m(m은 n보다 작은 자연수)의 크기를 가진다.In the process of generating the first encoding matrix and the second encoding matrix, the first encoding matrix has a size of 2 n × 2 n (n is a natural number), and the second encoding matrix has a size of 2 m × 2 m ( m is a natural number less than n).

상기 제1 부호화 행렬을 생성하는 과정에서, 상기 제1 부호화 행렬의 크기는 하기의 관계식(1)을 만족한다.In the process of generating the first encoding matrix, the size of the first encoding matrix satisfies the following relational expression (1).

관계식(1): 2n < T < 2n+1 Relation (1): 2 n < T < 2 n+1

(여기서, T는 상기 인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 송수신모듈의 개수임)(where T is the number of transmission/reception modules provided in the satellite synthesis aperture radar)

상기 제2 부호화 행렬을 생성하는 과정에서, 상기 제2 부호화 행렬의 크기는 하기의 관계식(2) 및 관계식(3) 중 어느 하나를 만족한다.In the process of generating the second encoding matrix, the size of the second encoding matrix satisfies any one of the following Relational Expressions (2) and (3).

관계식(2): 2m < T-2n < 2m+1 Relation (2): 2 m < T-2 n < 2 m+1

관계식(3): 2m-1 < T-2n ≤ 2m Relation (3): 2 m-1 < T-2 n ≤ 2 m

상기 복수개의 부호화 행렬을 생성하는 과정 전에, 검사신호를 발생시키는 과정; 및 상기 검사신호를 상기 복수개의 송수신모듈에 입력하여, 상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력신호가 출력하는 과정;을 더 포함한다.generating a check signal before generating the plurality of coding matrices; and inputting the test signal to the plurality of transmission/reception modules, and outputting output signals from the plurality of transmission/reception modules.

상기 복수개의 송수신모듈 각각의 이득과 위상을 산출하는 과정 이후에, 상기 복수개의 송수신모듈 각각의 이득을 미리 설정된 목표 이득과 비교하여 이득 차이를 산출하고, 상기 복수개의 송수신모듈 각각의 위상을 미리 설정된 목표 위상과 비교하여 위상 차이를 산출하는 과정을 더 포함한다.After the process of calculating the gain and phase of each of the plurality of transmission/reception modules, a gain difference is calculated by comparing the gains of each of the plurality of transmission/reception modules with a preset target gain, and the phase of each of the plurality of transmission/reception modules is set in advance Comparing with the target phase, the method further includes calculating a phase difference.

상기 부호화 행렬은 아다마르 행렬을 포함한다.The coding matrix includes a Hadamard matrix.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 송수신모듈을 검사하여, 송수신모듈에서 성능을 신속하게 확인할 수 있다. 이에, 송수신모듈의 성능이 저하되더라도 용이하게 대응하여 송수신모듈들이 송신한 신호로 생성하는 영상을 보정할 수 있다. 따라서, 인공위성 합성 개구 레이다를 안정적으로 운용할 수 있다.According to embodiments of the present invention, by examining the transmission/reception module provided in the satellite synthetic aperture radar, it is possible to quickly check the performance of the transmission/reception module. Accordingly, even if the performance of the transceiver module is deteriorated, the image generated by the signal transmitted by the transceiver modules can be corrected easily in response. Therefore, the satellite synthetic aperture radar can be operated stably.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 합성 개구 레이다의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 검사방법을 나타내는 플로우 차트이다.
1 is a view showing the structure of a satellite synthetic aperture radar according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an inspection method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art completely It is provided to inform you. In order to explain the invention in detail, the drawings may be exaggerated, and like numerals refer to like elements in the drawings.

도 1은 발명의 실시 예에 따른 인공위성 합성 개구 레이다의 구조를 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 합성 개구 레이다에 대해 설명하기로 한다.1 is a view showing the structure of a satellite synthetic aperture radar according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an artificial satellite synthetic aperture radar according to an embodiment of the present invention will be described.

인공위성 합성 개구 레이다는 우주에서 지구를 관측하기 위해 인공위성에 탑재되어 운용되는 장치이다. 인공위성 합성 개구 레이다(100)는 복수개의 송수신모듈(110), 및 검사장치(120)를 포함한다.A satellite synthetic aperture radar is a device mounted on a satellite to observe the Earth from space. The satellite synthesis aperture radar 100 includes a plurality of transmission/reception modules 110 , and an inspection device 120 .

송수신모듈(110)는 빔 패턴을 형성하는 방사신호를 송출하거나 외부의 수신신호를 수신받을 수 있다. 송수신모듈(110)는 복수개가 구비되어 인공위성 본체나 반사판에 설치되어 배열될 수 있다. 예를 들어, 송수신모듈(110)은 TRM(Transmit-Receive Module) 일 수 있고, 송수신모듈(110)들은 능동 위상 배열 체계로 배치될 수 있다.The transmission/reception module 110 may transmit a radiation signal forming a beam pattern or receive an external reception signal. A plurality of transmission/reception modules 110 may be installed and arranged on the satellite body or the reflector. For example, the transmit/receive module 110 may be a transmit-receive module (TRM), and the transmit/receive modules 110 may be arranged in an active phased array system.

이때, 인공위성 합성 개구 레이다(100)에 반사판(미도시)과 검사신호 발생기(130)가 더 구비될 수도 있다. 반사판은 송수신모듈(110)에 의해 송출되는 방사신호를 반사하도록 배치된다. 반사판은 인공위성 본체에 설치될 수 있다. 반사판에 의해 송수신모듈(110)에 의해 형성되는 빔의 지향성이 향상될 수 있다.In this case, the satellite synthesis aperture radar 100 may further include a reflector (not shown) and an inspection signal generator 130 . The reflector is disposed to reflect the radiation signal transmitted by the transceiver module 110 . The reflector may be installed in the satellite body. The directivity of the beam formed by the transceiver module 110 may be improved by the reflector.

예를 들어, 반사판은 카세그레인 구조로 형성될 수 있다. 즉, 반사판은, 송수신모듈(110)들과 마주보게 배치되고 곡률을 가지는 부반사판, 및 부반사판에서 반사되는 방사신호를 반사하도록 부반사판과 마주보게 배치되고 부반사판보다 큰 면적을 가지며 곡률을 가지는 주반사판을 포함할 수 있다. 송수신모듈(110)들은 주반사판의 중심부에 설치될 수 있다. 그러나 반사판의 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.For example, the reflector may be formed in a casegrain structure. That is, the reflector is disposed to face the transceiver modules 110 and has a sub-reflection plate having a curvature, and the sub-reflector plate to reflect the radiation signal reflected from the sub-reflection plate, and has a larger area than the sub-reflection plate and has a curvature It may include a main reflector. Transceiver modules 110 may be installed in the center of the main reflector. However, the structure of the reflective plate is not limited thereto and may vary.

검사신호 발생기(130)는 송수신모듈(110)들과 연결되거나, 송수신모듈(110)들에 신호를 입력할 수 있게 설치될 수 있다. 이에, 검사신호 발생기(130)가 검사신호를 발생시키면, 복수개의 송수신모듈(110) 각각에 검사신호가 입력되고, 복수개의 송수신모듈(110)로부터 출력신호가 출력될 수 있다. The test signal generator 130 may be connected to the transmission/reception modules 110 or may be installed to input signals to the transmission/reception modules 110 . Accordingly, when the inspection signal generator 130 generates the inspection signal, the inspection signal may be input to each of the plurality of transmission/reception modules 110 , and output signals may be output from the plurality of transmission/reception modules 110 .

이때, 인공위성을 우주로 보내기 전에, 지상에서 검사신호 발생기(130)를 인공위성에 탑재할 수 있다. 검사신호 발생기(130)를 인공위성에 탑재할 때, 검사신호 발생기(130)가 검사신호를 발생시키는 조건을 운용자가 미리 설정할 수 있다. 따라서, 인공위성이 우주에 보내졌을 때, 검사신호 발생기(130)는 설정된 조건으로 검사신호를 발생시킬 수 있고, 운용자는 검사신호에 대한 정보를 미리 획득할 수 있다. At this time, before sending the artificial satellite into space, the inspection signal generator 130 may be mounted on the artificial satellite on the ground. When the test signal generator 130 is mounted on the artificial satellite, the operator may preset a condition in which the test signal generator 130 generates the test signal. Accordingly, when the artificial satellite is sent to space, the inspection signal generator 130 may generate an inspection signal under a set condition, and the operator may obtain information about the inspection signal in advance.

검사장치(120)는 복수개의 송수신모듈(110)의 성능을 검사할 수 있다. 검사장치(120)는 지상에서 송수신모듈(110)들과 통신할 수 있도록 설치되거나, 인공위성 본체에 설치되어 송수신모듈(110)들로부터 신호를 전달받을 수 있게 연결될 수 있다. 검사장치(120)는 행렬 생성기(121), 및 산출기(122)를 포함한다.The test apparatus 120 may test the performance of the plurality of transmit/receive modules 110 . The inspection device 120 may be installed to communicate with the transceiver modules 110 on the ground, or may be installed in the satellite body and connected to receive signals from the transceiver modules 110 . The inspection apparatus 120 includes a matrix generator 121 and a calculator 122 .

행렬 생성기(121)는, 복수개의 송수신모듈을 복수개의 그룹으로 나누고, 복수개의 송수신모듈로 입력된 검사신호에 의해 복수개의 송수신모듈로부터 출력되는 출력신호를 그룹별로 부호화하기 위한 복수개의 부호화 행렬을 생성할 수 있다. 부호화 행렬은 아다마르 행렬(Hadamard Matrix)일 수 있다. 따라서, 사전에 정의된 아마다르 행렬에 의해 각 송수신모듈별로 부호화가 수행될 수 있다. 2n×2n의 크기를 가지는 아다마르 행렬이 유일해를 가지기 위해서는, 행과 열 각각의 크기가 송수신모듈(110)들의 개수 이상이어야 한다. The matrix generator 121 divides the plurality of transmission/reception modules into a plurality of groups, and generates a plurality of encoding matrices for encoding the output signals output from the plurality of transmission/reception modules according to the test signals input to the plurality of transmission/reception modules for each group. can do. The coding matrix may be a Hadamard matrix. Accordingly, encoding may be performed for each transmission/reception module by the predefined Amadar matrix. In order for a Hadamard matrix having a size of 2 n × 2 n to have a unique solution, the size of each row and column must be equal to or greater than the number of transmission/reception modules 110 .

이때, 송수신모듈(110)들의 개수가 300개인 경우, 300보다 큰 512(=29)×512의 크기로 아다마르 행렬을 만들어야 한다. 따라서, 검사신호를 512번 입력해야 하기 때문에, 송수신모듈(110)의 개수가 증가할수록 검사시간이 길어지는 문제가 있다. 이에, 그룹별로 부호화 행렬을 복수개 만들어 송수신모듈(110)의 개수와 같거나 거의 유사하게 검사신호의 입력 횟수를 감소시켜 검사시간을 단축할 수 있다.At this time, when the number of transmitting and receiving modules 110 is 300, a Hadamard matrix must be created with a size of 512 (=2 9 )×512 greater than 300. Therefore, since the test signal has to be input 512 times, there is a problem that the test time becomes longer as the number of transmission/reception modules 110 increases. Accordingly, by making a plurality of coding matrices for each group, the number of inputting of the inspection signal can be reduced to be the same as or almost similar to the number of the transmission/reception modules 110 , thereby shortening the inspection time.

이를 위해, 행렬 생성기(121)는, 복수개의 송수신모듈(110)로부터 출력되는 일부의 출력신호를 부호화하기 위한 제1 부호화 행렬, 및 복수개의 송수신모듈(110)로부터 출력되는 다른 일부의 출력신호를 부호화하기 위한 제2 부호화 행렬을 포함하는 복수개의 부호화 행렬을 생성할 수 있다. 따라서, 행렬 생성기(121)는 2개 이상의 부호화 행렬을 생성할 수 있다.To this end, the matrix generator 121 generates a first encoding matrix for encoding some output signals output from the plurality of transmission/reception modules 110 , and another portion of output signals output from the plurality of transmission/reception modules 110 . A plurality of encoding matrices including the second encoding matrix for encoding may be generated. Accordingly, the matrix generator 121 may generate two or more encoding matrices.

제1 부호화 행렬은 2n×2n(n은 자연수)의 크기를 가지고, 제2 부호화 행렬은 2m×2m(m은 n보다 작은 자연수)의 크기를 가질 수 있다. 3개 이상의 부호화 행렬을 생성하는 경우, 제2 부호화 행렬 다음에 생성되는 부호화 행렬의 크기는 제2 부호화 행렬의 크기보다 작게 형성될 수 있다.The first encoding matrix may have a size of 2 n × 2 n (n is a natural number), and the second encoding matrix may have a size of 2 m × 2 m (m is a natural number smaller than n). When three or more coding matrices are generated, the size of the coding matrix generated after the second coding matrix may be smaller than the size of the second coding matrix.

이때, 제1 부호화 행렬의 크기는 하기의 관계식(1)을 만족할 수 있다. 제1 부호화 행렬은 생성되는 복수개의 부호화 행렬 중 크기가 가장 클 수 있다.In this case, the size of the first encoding matrix may satisfy the following relational expression (1). The first coding matrix may have the largest size among the plurality of generated coding matrices.

관계식(1): 2n < T < 2n+1 Relation (1): 2 n < T < 2 n+1

여기서, T는 상기 인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 송수신모듈(110)의 개수이고, n은 자연수이다. 따라서, 송수신모듈(110)의 개수에 따라 생성하는 제1 부호화 행렬의 크기가 결정될 수 있다.Here, T is the number of transmission/reception modules 110 provided in the satellite synthesis aperture radar, and n is a natural number. Accordingly, the size of the generated first encoding matrix may be determined according to the number of transmission/reception modules 110 .

제2 부호화 행렬의 크기는 하기의 관계식(2) 및 관계식(3) 중 어느 하나를 만족한다. 제2 부호화 행렬은 제1 부호화 행렬보다 크기가 작고, 다른 부호화 행렬보다는 크기가 클 수 있다.The size of the second encoding matrix satisfies any one of the following Relational Expressions (2) and (3). The size of the second coding matrix may be smaller than that of the first coding matrix, and the size of the second coding matrix may be larger than that of other coding matrices.

관계식(2): 2m < T-2n < 2m+1 Relation (2): 2 m < T-2 n < 2 m+1

관계식(3): 2m-1 < T-2n ≤ 2m Relation (3): 2 m-1 < T-2 n ≤ 2 m

여기서, T는 상기 인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 송수신모듈(110)의 개수이고, n은 자연수이고, m은 n보다 작은 자연수이다. 따라서, 송수신모듈(110)의 개수와 제1 부호화 행렬의 크기에 따라 생성하는 제2 부호화 행렬의 크기가 결정될 수 있다.Here, T is the number of transmission/reception modules 110 provided in the satellite synthesis aperture radar, n is a natural number, and m is a natural number smaller than n. Accordingly, the size of the generated second encoding matrix may be determined according to the number of transmission/reception modules 110 and the size of the first encoding matrix.

이때, 제2 부호화 행렬의 크기가 관계식(2)를 만족하는 경우, 제2 부호화 행렬보다 크기가 작은 또 다른 부호화 행렬(하나 이상)을 생성할 수 있다. 즉, 관계식(2)를 만족하는 경우, 제1 부호화 행렬의 크기 값인 2n과 제2 부호화 행렬의 크기 값인 2m을 합한 값이 송수신모듈(110)의 개수보다 작기 때문에, 부호화 행렬들의 크기 값을 합한 값이 송수신모듈(110)의 개수 이상이 되려면, 제1 및 제2 부호화 행렬 외에 추가적인 부호화 행렬을 생성해야 한다. 따라서, 부호화 행렬들의 크기 값을 합한 값이 송수신모듈(110)의 개수와 같아지거나 커질 때까지 부호화 행렬을 생성할 수 있다.In this case, when the size of the second encoding matrix satisfies the relational expression (2), another encoding matrix (one or more) having a size smaller than that of the second encoding matrix may be generated. That is, when the relational expression (2) is satisfied, since the sum of 2 n , which is the size value of the first encoding matrix, and 2 m, which is the size value of the second encoding matrix, is smaller than the number of transmission/reception modules 110, the size value of the encoding matrices In order for the sum of the values to be greater than or equal to the number of transmission/reception modules 110 , an additional encoding matrix must be generated in addition to the first and second encoding matrices. Accordingly, the encoding matrix may be generated until the sum of the size values of the encoding matrices is equal to or greater than the number of the transceiver modules 110 .

예를 들어, 송수신모듈(110)들의 개수가 300개인 경우, 300 = 28(=256) + 25(=32) + 23(=8) + 22(=4)이다. 따라서, 28×28의 크기를 가지는 제1 부호화 행렬, 25×25의 크기를 가지는 제2 부호화 행렬만으로 부호화 행렬들의 크기 값을 합한 값이 송수신모듈(110)의 개수 이상이 될 수 없기 때문에, 23×23의 크기를 가지는 제3 부호화 행렬, 22×22의 크기를 가지는 제4 부호화 행렬까지 생성할 수 있다. 따라서, 송수신모듈(110)들을 복수개의 그룹으로 나누어, 그룹별로 부호화 행렬이 생성될 수 있다.For example, when the number of transmission/reception modules 110 is 300, 300 = 2 8 (=256) + 2 5 (=32) + 2 3 (=8) + 2 2 (=4). Therefore, the sum of the size values of the encoding matrices only with the first encoding matrix having a size of 2 8 × 2 8 and the second encoding matrix having a size of 2 5 × 2 5 may be equal to or greater than the number of transmission/reception modules 110 . Since there is no such thing, a third encoding matrix having a size of 2 3 × 2 3 and a fourth encoding matrix having a size of 2 2 × 2 2 can be generated. Accordingly, by dividing the transmission/reception modules 110 into a plurality of groups, an encoding matrix may be generated for each group.

한편, 제2 부호화 행렬의 크기가 관계식(3)을 만족하는 경우, 제2 부호화 행렬까지 생성되고 제2 부호화 행렬보다 크기가 작은 또 다른 부호화 행렬은 생성하지 않을 수 있다. 즉, 관계식(3)을 만족하는 경우, 제1 부호화 행렬의 크기 값인 2n과 제2 부호화 행렬의 크기 값인 2m을 합한 값이 송수신모듈(110)의 개수 이상이기 때문에, 제1 및 제2 부호화 행렬 외에 추가적인 부호화 행렬을 생성할 필요가 없다. Meanwhile, when the size of the second encoding matrix satisfies the relational expression (3), up to the second encoding matrix and another encoding matrix having a size smaller than that of the second encoding matrix may not be generated. That is, when the relation (3) is satisfied, since the sum of 2 n , which is the size value of the first coding matrix, and 2 m, which is the size value of the second coding matrix, is greater than or equal to the number of transmission/reception modules 110 , the first and second There is no need to generate an additional coding matrix in addition to the coding matrix.

상세하게는, 제2 부호화 행렬의 크기가 관계식(3)을 만족하는 경우, 제1 부호화 행렬의 크기 값인 2n과 제2 부호화 행렬의 크기 값인 2m을 합한 값이 송수신모듈(110)의 개수와 동일해지게 만드는 n과 m의 값을 찾을 수 있다. 따라서, 송수신모듈(110)의 개수에 맞추어 제1 부호화 행렬과 제2 부호화 행렬의 크기가 결정될 수 있다.In detail, when the size of the second encoding matrix satisfies the relational expression (3), the sum of 2 n , which is the size value of the first encoding matrix, and 2 m, which is the size value of the second encoding matrix, is the number of transmission/reception modules 110 . We can find the values of n and m that make them equal to . Accordingly, the sizes of the first encoding matrix and the second encoding matrix may be determined according to the number of transmission/reception modules 110 .

산출기(122)는 행렬 생성기(121)에서 전달받은 상기 복수개의 부호화 행렬에 대해 연립방정식 연산을 수행하여 복수개의 송수신모듈(110) 각 경로의 이득과 위상을 그룹별로 산출할 수 있다. 즉, 산출기(122)는 행렬 생성기(121)에서 생성된 부호화 행렬들을 전달받아 부호화 행렬들을 연립방정식으로 나타내어 복수개의 송수신모듈(110) 각각의 이득과 위상을 계산할 수 있다.The calculator 122 may calculate the gain and phase of each path of the plurality of transmission/reception modules 110 for each group by performing a simultaneous equation operation on the plurality of encoding matrices received from the matrix generator 121 . That is, the calculator 122 may receive the encoding matrices generated by the matrix generator 121 and express the encoding matrices as simultaneous equations to calculate the gain and phase of each of the plurality of transmission/reception modules 110 .

한편, 인공위성 합성 개구 레이다(100)는 비교기(140), 및 보정기(150)를 더 포함할 수도 있다. 이에, 성능이 저하된 송수신모듈(110)를 보정해줄 수 있다.Meanwhile, the satellite synthesis aperture radar 100 may further include a comparator 140 and a comparator 150 . Accordingly, it is possible to correct the transmission/reception module 110 whose performance is degraded.

비교기(140)는 산출기(122)에서 산출된 송수신모듈(110)들 각각의 이득과 위상을 전달받을 수 있다. 예를 들어, 비교기(140)는 지상에 배치되어 산출기(122)가 산출한 정보들을 전달받을 수 있다. 이에, 비교기(140)는 복수개의 송수신모듈(110) 각각의 이득을 미리 설정된 목표 이득과 비교하여 이득 차이를 산출하고, 복수개의 송수신모듈(110) 각각의 위상을 미리 설정된 목표 위상과 비교하여 위상 차이를 산출할 수 있다. 따라서, 어느 송수신모듈(110)에 어느 정도 성능이 저하되었는지 확인할 수 있다.The comparator 140 may receive the gain and phase of each of the transceiver modules 110 calculated by the calculator 122 . For example, the comparator 140 may be disposed on the ground to receive information calculated by the calculator 122 . Accordingly, the comparator 140 compares the respective gains of the plurality of transmission/reception modules 110 with a preset target gain to calculate a gain difference, and compares the phases of each of the plurality of transmission/reception modules 110 with a preset target phase to obtain a phase difference can be calculated. Accordingly, it can be confirmed to what extent the performance of which transmission/reception module 110 is degraded.

보정기(150)는 비교기(140)에서 산출된 이득 차이와 위상 차이를 전달받아 저장할 수 있다. 예를 들어, 보정기(150)는 지상에 배치되어 비교기(140)의 비교결과를 전달받을 수 있다. 이에, 지상에서 송수신모듈(110)들에서 송신하는 송출하는 신호로 영상을 생성할 때, 보정기(150)는 복수개의 송수신모듈(110) 각각의 이득 차이, 및 위상 차이 중 적어도 어느 하나를 반영하여 생성하는 영상을 보정해줄 수 있다. 따라서, 고품질의 영상을 획득할 수 있다.The compensator 150 may receive and store the gain difference and the phase difference calculated by the comparator 140 . For example, the comparator 150 may be disposed on the ground to receive a comparison result of the comparator 140 . Accordingly, when generating an image with the signal transmitted from the transceiver modules 110 on the ground, the corrector 150 reflects at least one of the gain difference and the phase difference of each of the plurality of transceiver modules 110 You can correct the image you create. Accordingly, a high-quality image can be obtained.

이처럼 인공위성 합성 개구 레이다(100)에 구비되는 송수신모듈(110)를 검사하여, 송수신모듈(110)에서 성능을 신속하게 확인할 수 있다. 따라서, 송수신모듈(110)의 성능이 저하되더라도 용이하게 대응하여 송수신모듈(110)들이 송신한 신호로 생성하는 영상을 보정할 수 있다. 이에, 인공위성 합성 개구 레이다(100)를 안정적으로 운용할 수 있다.As such, by examining the transmission/reception module 110 provided in the satellite synthesis aperture radar 100 , the performance of the transmission/reception module 110 can be quickly checked. Therefore, even if the performance of the transceiver module 110 is deteriorated, it is possible to easily respond to the image generated by the signal transmitted by the transceiver module 110 . Accordingly, it is possible to stably operate the satellite synthetic aperture radar 100 .

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 검사방법을 나타내는 플로우 차트이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 검사방법에 대해 설명하기로 한다.2 is a flowchart illustrating an inspection method according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an inspection method according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 실시 예에 따른 검사방법은, 인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 복수개의 송수신모듈의 성능을 검사하는 검사방법이다. 검사방법은, 복수개의 송수신모듈을 복수개의 그룹으로 나누고, 복수개의 송수신모듈로 입력되는 검사신호에 의해 복수개의 송수신모듈로부터 출력되는 출력신호를 그룹별로 부호화하기 위한 복수개의 부호화 행렬을 생성하는 과정(S110), 및 상기 복수개의 부호화 행렬에 대해 연립방정식 연산을 수행하여 복수개의 송수신모듈 각 경로의 이득과 위상을 그룹별로 산출하는 과정(S120)을 포함한다.The inspection method according to an embodiment of the present invention is an inspection method for inspecting the performance of a plurality of transmission/reception modules provided in the satellite synthetic aperture radar. The inspection method includes a process of dividing a plurality of transmission/reception modules into a plurality of groups, and generating a plurality of encoding matrices for encoding the output signals output from the plurality of transmission/reception modules for each group by the inspection signal input to the plurality of transmission/reception modules ( S110), and performing a simultaneous equation operation on the plurality of encoding matrices to calculate the gain and phase of each path of the plurality of transmission/reception modules for each group (S120).

이때, 하기에서는 도 1과 같은 구조를 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 합성 개구 레이다(100)를 이용하여 검사방법을 수행하는 것을 예시적으로 설명하기로 한다. 그러나 이에 한정되지 않고, 다른 구조의 인공위성 합성 개구 레이다에서도 본 발명의 실시 예에 따른 검사방법에 따라 송수신모듈들의 성능 검사를 수행할 수 있다.At this time, below, the inspection method using the artificial satellite synthetic aperture radar 100 according to an embodiment of the present invention having the structure as shown in FIG. 1 will be described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the performance test of the transceiver modules may be performed according to the test method according to the embodiment of the present invention even in the satellite composite aperture radar having a different structure.

이때, 복수개의 부호화 행렬을 생성하기 전에, 검사신호를 발생시킬 수 있다. 검사신호를 복수개의 송수신모듈(110)에 입력하여, 복수개의 송수신모듈(110)로부터 출력신호가 출력할 수 있다. 예를 들어, 송수신모듈(110)들에 신호를 입력할 수 있게 연결되는 검사신호 발생기(130)가 검사신호를 생성하고, 검사신호를 분기하여 송수신모듈(110)들 각각에 입력할 수 있다. 검사신호 발생기(130)는 미리 설정된 조건으로 검사신호를 발생시키기 때문에, 운용자는 검사신호에 대한 정보를 미리 획득할 수 있다.In this case, before generating a plurality of coding matrices, a check signal may be generated. The test signal may be input to the plurality of transmission/reception modules 110 , and output signals may be output from the plurality of transmission/reception modules 110 . For example, the test signal generator 130 connected to the transceiver modules 110 to input a signal may generate the test signal, branch the test signal, and input the signal to each of the transceiver modules 110 . Since the test signal generator 130 generates the test signal under a preset condition, the operator can obtain information about the test signal in advance.

복수개의 송수신모듈로부터 출력되는 출력신호를 그룹별로 부호화하기 위한 복수개의 부호화 행렬을 생성한다(S110). 즉, 복수개의 송수신모듈을 그룹화하고, 그룹별로 부분적인 부호화 행렬을 만들 수 있다.A plurality of encoding matrices for encoding the output signals output from the plurality of transmission/reception modules for each group are generated (S110). That is, it is possible to group a plurality of transmit/receive modules and create a partial encoding matrix for each group.

이때, 부호화 행렬은 아다마르 행렬(Hadamard Matrix)일 수 있다. 따라서, 사전에 정의된 아다마르 행렬에 의해 각 송수신모듈별로 부호화가 수행할 수 있다. 2n×2n의 크기를 가지는 아다마르 행렬이 유일해를 가지기 위해서는, 행과 열 각각의 크기가 송수신모듈(110)들의 개수 이상이어야 한다. 따라서, 복수개의 송수신모듈(110)의 그룹별로 2n×2n(n은 자연수)의 크기를 가지는 부호화 행렬을 복수개 생성할 수 있다. 예를 들어, M번의 검사신호를 입력하여 출력되는 출력신호를 부호화 행렬로 표현하면, 아래의 행렬(1)과 같이 나타낼 수 있다. 아래에서 t는 송수신모듈이고, η는 검사신호일 수 있다. In this case, the coding matrix may be a Hadamard matrix. Accordingly, encoding can be performed for each transmission/reception module by a predefined Hadamard matrix. In order for a Hadamard matrix having a size of 2 n × 2 n to have a unique solution, the size of each row and column must be equal to or greater than the number of transmission/reception modules 110 . Accordingly, a plurality of coding matrices having a size of 2 n × 2 n (n is a natural number) may be generated for each group of the plurality of transmission/reception modules 110 . For example, if an output signal output by inputting the M-th check signal is expressed as a coding matrix, it can be expressed as the following matrix (1). In the following, t may be a transmission/reception module, and η may be a test signal.

행렬(1):

Figure 112021072423320-pat00001
Matrix(1):
Figure 112021072423320-pat00001

한편, 인공위성 안테나 내부의 하드웨어 구조에 의한 노이즈를 고려하여 아다마르 행렬을 아래의 행렬(2)와 같이 나타낼 수도 있다. 아래에서는 t는 송수신모듈이고, η는 검사신호이고, n은 노이즈일 수 있다.Meanwhile, the Hadamard matrix may be expressed as the following matrix (2) in consideration of noise caused by the hardware structure inside the satellite antenna. In the following, t may be a transceiver module, η may be a test signal, and n may be noise.

행렬(2):

Figure 112021072423320-pat00002
Matrix(2):
Figure 112021072423320-pat00002

이때, 복수개의 송수신모듈(110)로부터 출력되는 일부의 출력신호를 부호화하기 위한 제1 부호화 행렬, 및 복수개의 송수신모듈(110)로부터 출력되는 다른 일부의 출력신호를 부호화하기 위한 제2 부호화 행렬을 포함하는 복수개의 부호화 행렬을 생성할 수 있다. 따라서, 2개 이상의 그룹에 따른 2개 이상의 부호화 행렬을 생성할 수 있다.At this time, a first encoding matrix for encoding some output signals output from the plurality of transmission/reception modules 110 , and a second encoding matrix for encoding other portions of output signals output from the plurality of transmission/reception modules 110 , A plurality of coding matrices including Accordingly, two or more coding matrices according to two or more groups may be generated.

제1 부호화 행렬은 2n×2n(n은 자연수)의 크기를 가지고, 제2 부호화 행렬은 2m×2m(m은 n보다 작은 자연수)의 크기를 가질 수 있다. 3개 이상의 부호화 행렬을 생성하는 경우, 제2 부호화 행렬 다음에 생성되는 부호화 행렬의 크기는 제2 부호화 행렬의 크기보다 작게 형성될 수 있다.The first encoding matrix may have a size of 2 n × 2 n (n is a natural number), and the second encoding matrix may have a size of 2 m × 2 m (m is a natural number smaller than n). When three or more coding matrices are generated, the size of the coding matrix generated after the second coding matrix may be smaller than the size of the second coding matrix.

이때, 제1 부호화 행렬의 크기는 하기의 관계식(1)을 만족할 수 있다. 제1 부호화 행렬은 생성되는 복수개의 부호화 행렬 중 크기가 가장 클 수 있다.In this case, the size of the first encoding matrix may satisfy the following relational expression (1). The first coding matrix may have the largest size among the plurality of generated coding matrices.

관계식(1): 2n < T < 2n+1 Relation (1): 2 n < T < 2 n+1

여기서, T는 상기 인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 송수신모듈(110)의 개수이고, n은 자연수이다. 따라서, 송수신모듈(110)의 개수에 따라 생성하는 제1 부호화 행렬의 크기가 결정될 수 있다.Here, T is the number of transmission/reception modules 110 provided in the satellite synthesis aperture radar, and n is a natural number. Accordingly, the size of the generated first encoding matrix may be determined according to the number of transmission/reception modules 110 .

제2 부호화 행렬의 크기는 하기의 관계식(2) 및 관계식(3) 중 어느 하나를 만족한다. 제2 부호화 행렬은 제1 부호화 행렬보다 크기가 작고, 다른 부호화 행렬보다는 크기가 클 수 있다.The size of the second encoding matrix satisfies any one of the following Relational Expressions (2) and (3). The size of the second coding matrix may be smaller than that of the first coding matrix, and the size of the second coding matrix may be larger than that of other coding matrices.

관계식(2): 2m < T-2n < 2m+1 Relation (2): 2 m < T-2 n < 2 m+1

관계식(3): 2m-1 < T-2n ≤ 2m Relation (3): 2 m-1 < T-2 n ≤ 2 m

여기서, T는 상기 인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 송수신모듈(110)의 개수이고, n은 자연수이고, m은 n보다 작은 자연수이다. 따라서, 송수신모듈(110)의 개수와 제1 부호화 행렬의 크기에 따라 생성하는 제2 부호화 행렬의 크기가 결정될 수 있다.Here, T is the number of transmission/reception modules 110 provided in the satellite synthesis aperture radar, n is a natural number, and m is a natural number smaller than n. Accordingly, the size of the generated second encoding matrix may be determined according to the number of transmission/reception modules 110 and the size of the first encoding matrix.

이때, 제2 부호화 행렬의 크기가 관계식(2)를 만족하는 경우, 제2 부호화 행렬보다 크기가 작은 또 다른 부호화 행렬(하나 이상)을 생성할 수 있다. 제2 부호화 행렬의 크기가 관계식(3)을 만족하는 경우, 제2 부호화 행렬까지 생성되고 제2 부호화 행렬보다 크기가 작은 또 다른 부호화 행렬은 생성하지 않을 수 있다.In this case, when the size of the second encoding matrix satisfies the relational expression (2), another encoding matrix (one or more) having a size smaller than that of the second encoding matrix may be generated. When the size of the second encoding matrix satisfies the relational expression (3), up to the second encoding matrix and another encoding matrix having a size smaller than that of the second encoding matrix may not be generated.

예를 들어, 송수신모듈(110)들의 개수가 300개인 경우, 300 = 28(=256) + 25(=32) + 23(=8) + 22(=4)이다. 따라서, 28×28의 크기를 가지는 제1 부호화 행렬, 25×25의 크기를 가지는 제2 부호화 행렬, 23×23의 크기를 가지는 제3 부호화 행렬, 22×22의 크기를 가지는 제4 부호화 행렬이 생성될 수 있다. 따라서, 송수신모듈(110)들을 복수개의 그룹으로 나누어, 그룹별로 부호화 행렬이 생성될 수 있다.For example, when the number of transmission/reception modules 110 is 300, 300 = 2 8 (=256) + 2 5 (=32) + 2 3 (=8) + 2 2 (=4). Accordingly, the first encoding matrix having a size of 2 8 × 2 8 , the second encoding matrix having a size of 2 5 × 2 5 , a third encoding matrix having a size of 2 3 × 2 3 , 2 2 × 2 2 A fourth coding matrix having a size may be generated. Accordingly, by dividing the transmission/reception modules 110 into a plurality of groups, an encoding matrix may be generated for each group.

이처럼, 송수신모듈(110)의 개수와 같거나 유사한 값을 이용하여 그룹별로 부호화 행렬을 만들 수 있다. 따라서, 검사신호의 입력 횟수를 송수신모듈(110)의 개수에 맞추어 감소시킬 수 있기 때문에 검사시간을 단축할 수 있다.In this way, an encoding matrix may be created for each group using a value equal to or similar to the number of transmission/reception modules 110 . Therefore, since the number of input of the inspection signal can be reduced according to the number of the transmission/reception modules 110 , the inspection time can be shortened.

그 다음, 복수개의 부호화 행렬에 대해 연립방정식 연산을 수행하여 복수개의 송수신모듈 각 경로의 이득과 위상을 그룹별로 산출한다(S120). 이를 위해, 복수개의 부호화 행렬로부터 송수신모듈(110)들을 통과하여 합쳐진 합성신호를 구분하고 복수개의 송수신모듈(110) 각각의 이득과 위상을 산출할 수 있다. 즉, 부호화 행렬들을 연립방정식으로 나타내어 복수개의 송수신모듈(110)(또는, 송수신모듈(110)이 포함된 송수신경로) 각각의 이득과 위상을 계산할 수 있다.Next, a simultaneous equation operation is performed on the plurality of encoding matrices to calculate the gain and phase of each path of the plurality of transmission/reception modules for each group (S120). To this end, it is possible to classify a synthesized signal that has passed through the transmission/reception modules 110 from the plurality of encoding matrices and calculates the gain and phase of each of the plurality of transmission/reception modules 110 . That is, it is possible to calculate the gain and phase of each of the plurality of transmission/reception modules 110 (or the transmission/reception path including the transmission/reception module 110 ) by expressing the encoding matrices as a simultaneous equation.

한편, 복수개의 송수신모듈(110)(또는, 송수신모듈(110)이 포함된 송수신경로) 각각의 이득과 위상을 산출한 후, 산출된 각각의 이득을 미리 설정된 목표 이득과 비교하여 이득 차이를 산출하고, 산출된 각각의 위상을 미리 설정된 목표 위상과 비교하여 위상 차이를 산출할 수 있다. 따라서, 어느 송수신모듈(110) (또는, 송수신모듈(110)이 포함된 송수신경로)에 어느 정도 성능이 저하되었는지 확인할 수 있다.On the other hand, after calculating the gain and phase of each of the plurality of transmission/reception modules 110 (or the transmission/reception path including the transmission/reception module 110 ), the calculated gains are compared with a preset target gain to calculate the difference in gain and comparing each calculated phase with a preset target phase to calculate a phase difference. Accordingly, it is possible to determine to what extent the performance of which transmission/reception module 110 (or the transmission/reception path including the transmission/reception module 110) is degraded.

그 다음, 산출된 이득 차이와 위상 차이 정보를 저장할 수 있다. 이에, 지상에서 송수신모듈(110)들에서 송신하는 송출하는 신호로 영상을 생성할 때, 보정기(150)는 복수개의 송수신모듈(110)(또는, 송수신모듈(110)이 포함된 송수신경로) 각각의 이득 차이, 및 위상 차이 중 적어도 어느 하나를 반영하여 생성하는 영상을 보정해줄 수 있다. 따라서, 고품질의 영상을 획득할 수 있다.Then, the calculated gain difference and phase difference information may be stored. Accordingly, when generating an image with the signal transmitted from the transmission/reception modules 110 on the ground, the corrector 150 includes a plurality of transmission/reception modules 110 (or a transmission/reception path including the transmission/reception module 110), respectively. An image generated by reflecting at least one of a gain difference and a phase difference of . Accordingly, a high-quality image can be obtained.

이처럼 인공위성 합성 개구 레이다(100)에 구비되는 송수신모듈(110)를 검사하여, 송수신모듈(110)에서 성능을 신속하게 확인할 수 있다. 따라서, 송수신모듈(110)의 성능이 저하되더라도 용이하게 대응하여 송수신모듈(110)들이 송신한 신호로 생성하는 영상을 보정할 수 있다. 이에, 인공위성 합성 개구 레이다(100)를 안정적으로 운용할 수 있다.As such, by examining the transmission/reception module 110 provided in the satellite synthesis aperture radar 100 , the performance of the transmission/reception module 110 can be quickly checked. Therefore, even if the performance of the transceiver module 110 is deteriorated, it is possible to easily respond to the image generated by the signal transmitted by the transceiver module 110 . Accordingly, it is possible to stably operate the satellite synthetic aperture radar 100 .

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하며, 실시 예들 간에 다양한 조합도 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As such, although specific embodiments have been described in the detailed description of the present invention, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention, and various combinations between the embodiments are possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims to be described below as well as the claims and equivalents.

100: 인공위성 합성 개구 레이다 110: 송수신모듈
120: 검사장치 121: 행렬 생성기
122: 산출기 130: 검사신호 발생기
140: 비교기 150: 보정기
100: satellite synthetic aperture radar 110: transceiver module
120: inspection device 121: matrix generator
122: calculator 130: check signal generator
140: comparator 150: compensator

Claims (15)

인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 복수개의 송수신모듈의 성능을 검사하는 검사장치로서,
복수개의 송수신모듈을 복수개의 그룹으로 나누고, 상기 복수개의 송수신모듈에 입력되는 검사신호에 의해 상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력되는 출력신호를 그룹별로 부호화하기 위한 복수개의 부호화 행렬을 생성하기 위한 행렬 생성기; 및
상기 행렬 생성기에서 전달받은 상기 복수개의 부호화 행렬에 대해 연립방정식 연산을 수행하여 상기 복수개의 송수신모듈 각 경로의 이득과 위상을 그룹별로 산출하기 위한 산출기;를 포함하는 검사장치.
As an inspection device for inspecting the performance of a plurality of transmission and reception modules provided in the satellite synthetic aperture radar,
a matrix generator for dividing a plurality of transmission/reception modules into a plurality of groups, and generating a plurality of encoding matrices for encoding output signals output from the plurality of transmission/reception modules for each group according to a test signal input to the plurality of transmission/reception modules; and
and a calculator for calculating a gain and a phase of each path of the plurality of transmission/reception modules for each group by performing a simultaneous equation operation on the plurality of encoding matrices received from the matrix generator.
청구항 1에 있어서,
상기 행렬 생성기는,
상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력되는 일부의 출력신호를 부호화하기 위한 제1 부호화 행렬, 및 상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력되는 다른 일부의 출력신호를 부호화하기 위한 제2 부호화 행렬을 포함하는 복수개의 부호화 행렬을 생성하는 검사장치.
The method according to claim 1,
The matrix generator is
A plurality of encoding matrices including a first encoding matrix for encoding some output signals output from the plurality of transmission/reception modules, and a second encoding matrix for encoding other portions of output signals output from the plurality of transmission/reception modules inspection device that generates
청구항 2에 있어서,
상기 제1 부호화 행렬은 2n×2n(n은 자연수)의 크기를 가지고, 상기 제2 부호화 행렬은 2m×2m(m은 n보다 작은 자연수)의 크기를 가지는 검사장치.
3. The method according to claim 2,
The first coding matrix has a size of 2 n ×2 n (n is a natural number), and the second coding matrix has a size of 2 m ×2 m (m is a natural number smaller than n).
청구항 3에 있어서,
상기 제1 부호화 행렬의 크기는 하기의 관계식(1)을 만족하는 검사장치.
관계식(1): 2n < T < 2n+1
(여기서, T는 상기 인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 송수신모듈의 개수임)
4. The method according to claim 3,
The size of the first coding matrix satisfies the following relation (1).
Relation (1): 2 n < T < 2 n+1
(where T is the number of transmission/reception modules provided in the satellite synthesis aperture radar)
청구항 4에 있어서,
상기 제2 부호화 행렬의 크기는 하기의 관계식(2) 및 관계식(3) 중 어느 하나를 만족하는 검사장치.
관계식(2): 2m < T-2n < 2m+1
관계식(3): 2m-1 < T-2n ≤ 2m
5. The method according to claim 4,
The size of the second coding matrix satisfies any one of the following Relational Expressions (2) and (3).
Relation (2): 2 m < T-2 n < 2 m+1
Relation (3): 2 m-1 < T-2 n ≤ 2 m
복수개의 송수신모듈;
상기 복수개의 송수신모듈의 성능을 검사하기 위한 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 검사장치; 및
상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력신호가 출력되도록, 상기 복수개의 송수신모듈 각각에 입력되는 검사신호를 발생시키기 위한 검사신호 발생기;를 포함하는 인공위성 합성 개구 레이다.
a plurality of transceiver modules;
The inspection device of any one of claims 1 to 5 for inspecting the performance of the plurality of transmission/reception modules; and
A satellite synthesis aperture radar comprising a; an inspection signal generator for generating an inspection signal input to each of the plurality of transmission/reception modules so that an output signal is output from the plurality of transmission/reception modules.
청구항 6에 있어서,
상기 복수개의 송수신모듈 각각의 이득을 미리 설정된 목표 이득과 비교하고, 상기 복수개의 송수신모듈 각각의 위상을 미리 설정된 목표 위상과 비교하기 위한 비교기; 및
상기 복수개의 송수신모듈 각각의 이득과 상기 목표 이득의 차이, 및 상기 복수개의 송수신모듈 각각의 위상과 상기 목표 위상의 차이 중 적어도 어느 하나에 따라, 상기 복수개의 송수신모듈이 송신하는 신호로 생성하는 영상을 보정해주기 위한 보정기;를 더 포함하는 인공위성 합성 개구 레이다.
7. The method of claim 6,
a comparator for comparing a gain of each of the plurality of transmission/reception modules with a preset target gain, and comparing a phase of each of the plurality of transmission/reception modules with a preset target phase; and
An image generated as a signal transmitted by the plurality of transmission/reception modules according to at least one of a difference between a gain of each of the plurality of transmission/reception modules and the target gain, and a difference between a phase of each of the plurality of transmission/reception modules and the target phase A compensator for compensating for; satellite synthesis aperture radar comprising more.
인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 복수개의 송수신모듈의 성능을 검사하는 검사방법으로서,
복수개의 송수신모듈을 복수개의 그룹으로 나누고, 상기 복수개의 송수신모듈에 입력되는 검사신호에 의해 상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력되는 출력신호를 그룹별로 부호화하기 위한 복수개의 부호화 행렬을 생성하는 과정; 및
상기 복수개의 부호화 행렬에 대해 연립방정식 연산을 수행하여 상기 복수개의 송수신모듈 각 경로의 이득과 위상을 그룹별로 산출하는 과정;을 포함하는 검사방법.
As an inspection method for inspecting the performance of a plurality of transmission and reception modules provided in the artificial satellite synthetic aperture radar,
dividing a plurality of transmission/reception modules into a plurality of groups, and generating a plurality of encoding matrices for encoding output signals output from the plurality of transmission/reception modules according to the test signals input to the plurality of transmission/reception modules for each group; and
and calculating a gain and a phase of each path of the plurality of transmission/reception modules for each group by performing a simultaneous equation operation on the plurality of encoding matrices.
청구항 8에 있어서,
상기 복수개의 부호화 행렬을 생성하는 과정은,
상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력되는 일부의 출력신호를 부호화하기 위한 제1 부호화 행렬, 및 상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력되는 다른 일부의 출력신호를 부호화하기 위한 제2 부호화 행렬을 포함하는 복수개의 부호화 행렬을 생성하는 과정을 포함하는 검사방법.
9. The method of claim 8,
The process of generating the plurality of coding matrices comprises:
A plurality of encoding matrices including a first encoding matrix for encoding some output signals output from the plurality of transmission/reception modules, and a second encoding matrix for encoding other portions of output signals output from the plurality of transmission/reception modules An inspection method comprising the process of generating
청구항 9에 있어서,
상기 제1 부호화 행렬 및 상기 제2 부호화 행렬을 생성하는 과정에서,
상기 제1 부호화 행렬은 2n×2n(n은 자연수)의 크기를 가지고, 상기 제2 부호화 행렬은 2m×2m(m은 n보다 작은 자연수)의 크기를 가지는 검사방법.
10. The method of claim 9,
In the process of generating the first coding matrix and the second coding matrix,
The first coding matrix has a size of 2 n ×2 n (n is a natural number), and the second coding matrix has a size of 2 m ×2 m (m is a natural number smaller than n).
청구항 10에 있어서,
상기 제1 부호화 행렬을 생성하는 과정에서,
상기 제1 부호화 행렬의 크기는 하기의 관계식(1)을 만족하는 검사방법.
관계식(1): 2n < T < 2n+1
(여기서, T는 상기 인공위성 합성 개구 레이다에 구비되는 송수신모듈의 개수임)
11. The method of claim 10,
In the process of generating the first coding matrix,
The size of the first coding matrix satisfies the following relation (1).
Relation (1): 2 n < T < 2 n+1
(where T is the number of transmission/reception modules provided in the satellite synthesis aperture radar)
청구항 11에 있어서,
상기 제2 부호화 행렬을 생성하는 과정에서,
상기 제2 부호화 행렬의 크기는 하기의 관계식(2) 및 관계식(3) 중 어느 하나를 만족하는 검사방법.
관계식(2): 2m < T-2n < 2m+1
관계식(3): 2m-1 < T-2n ≤ 2m
12. The method of claim 11,
In the process of generating the second coding matrix,
The size of the second encoding matrix satisfies any one of the following Relational Expressions (2) and (3).
Relation (2): 2 m < T-2 n < 2 m+1
Relation (3): 2 m-1 < T-2 n ≤ 2 m
청구항 8에 있어서,
상기 복수개의 부호화 행렬을 생성하는 과정 전에,
검사신호를 발생시키는 과정; 및
상기 검사신호를 상기 복수개의 송수신모듈에 입력하여, 상기 복수개의 송수신모듈로부터 출력신호가 출력하는 과정;을 더 포함하는 검사방법.
9. The method of claim 8,
Before the process of generating the plurality of coding matrices,
generating a test signal; and
and inputting the test signal to the plurality of transmission/reception modules, and outputting output signals from the plurality of transmission/reception modules.
청구항 8에 있어서,
상기 복수개의 송수신모듈 각각의 이득과 위상을 산출하는 과정 이후에,
상기 복수개의 송수신모듈 각각의 이득을 미리 설정된 목표 이득과 비교하여 이득 차이를 산출하고, 상기 복수개의 송수신모듈 각각의 위상을 미리 설정된 목표 위상과 비교하여 위상 차이를 산출하는 과정을 더 포함하는 검사방법.
9. The method of claim 8,
After the process of calculating the gain and phase of each of the plurality of transmission and reception modules,
The inspection method further comprising the step of calculating a gain difference by comparing the gains of each of the plurality of transmission/reception modules with a preset target gain, and calculating the phase difference by comparing the phases of each of the plurality of transmission/reception modules with a preset target phase .
청구항 8 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부호화 행렬은 아다마르 행렬을 포함하는 검사방법.
15. The method according to any one of claims 8 to 14,
The coding matrix includes a Hadamard matrix.
KR1020210081564A 2021-06-23 2021-06-23 Inspecting apparatus for internal calibration, satellite synthetic aperture radar having the same, and inspecting method KR102316466B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210081564A KR102316466B1 (en) 2021-06-23 2021-06-23 Inspecting apparatus for internal calibration, satellite synthetic aperture radar having the same, and inspecting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210081564A KR102316466B1 (en) 2021-06-23 2021-06-23 Inspecting apparatus for internal calibration, satellite synthetic aperture radar having the same, and inspecting method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102316466B1 true KR102316466B1 (en) 2021-10-22

Family

ID=78275799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210081564A KR102316466B1 (en) 2021-06-23 2021-06-23 Inspecting apparatus for internal calibration, satellite synthetic aperture radar having the same, and inspecting method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102316466B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101222050B1 (en) 2012-06-15 2013-01-14 삼성탈레스 주식회사 Syntehtic aperture radar
KR20180130924A (en) * 2017-05-30 2018-12-10 국방과학연구소 Method of testing transceiver module of active phase array sar using orthogonal phase modulation code
KR102042147B1 (en) * 2018-12-21 2019-11-27 엘아이지넥스원 주식회사 Apparatus and method for controlling compensation of radar signal
KR102104618B1 (en) * 2019-11-07 2020-04-24 한화시스템 주식회사 Antenna appartus, active electronically scanned arrary radar using the same, and error correcting method of the same
KR20210054869A (en) * 2019-11-06 2021-05-14 한국전기연구원 Method for calibrating a phased array antenna and apparatus thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101222050B1 (en) 2012-06-15 2013-01-14 삼성탈레스 주식회사 Syntehtic aperture radar
KR20180130924A (en) * 2017-05-30 2018-12-10 국방과학연구소 Method of testing transceiver module of active phase array sar using orthogonal phase modulation code
KR102042147B1 (en) * 2018-12-21 2019-11-27 엘아이지넥스원 주식회사 Apparatus and method for controlling compensation of radar signal
KR20210054869A (en) * 2019-11-06 2021-05-14 한국전기연구원 Method for calibrating a phased array antenna and apparatus thereof
KR102104618B1 (en) * 2019-11-07 2020-04-24 한화시스템 주식회사 Antenna appartus, active electronically scanned arrary radar using the same, and error correcting method of the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112385086B (en) Method and apparatus for calibrating phased array antenna
US7468690B2 (en) Method and system for calibrating ESA, distributed waveform generator and receivers in sub-arrays
EP2119047B1 (en) Satellite beam-pointing error correction in digital beam-forming architecture
US7705767B2 (en) Synthetic aperture radar and processing method of reproducing synthetic aperture radar image
CN110739527B (en) Beam reconstruction method, antenna, microwave equipment and network system
EP3605732B1 (en) Method for adjusting a phase of a phased array antenna, phase adjustment control device configured for a phased array antenna and array antenna device
KR101785980B1 (en) Apparatus of phase and amplitude calibration to phased array antenna
JP4371124B2 (en) Antenna device
KR101402489B1 (en) Antenna beam directivity device and antenna beam directivity method
KR102316466B1 (en) Inspecting apparatus for internal calibration, satellite synthetic aperture radar having the same, and inspecting method
KR101201901B1 (en) Radar system and method for correcting signal thereof
JPH1168443A (en) Digital beam forming antenna system
CN111342911B (en) Method and apparatus for calibrating radio frequency link
US9577344B2 (en) Actuated pin antenna reflector
KR102349840B1 (en) Designing method for active array fed antenna reflector of satellite synthetic aperture radar and reflector
JP4358099B2 (en) Array antenna device
CN109478937B (en) Channel calibration method and device
JP2007158570A (en) Optically controlled reflection mirror antenna device
US10473776B2 (en) Transmit-array antenna for a monopulse radar system
KR102243445B1 (en) Antenna appartus, active electronically scanned arrary radar using the same, and error correcting method of the same
CN113253210A (en) Full-digital frequency-shift phase-shift large instantaneous broadband phased array and method
CN117099320A (en) Method and apparatus for a hybrid delay/phase shifter structure for beam-skew mitigation in a broadband antenna array
KR101007213B1 (en) Antenna combiner of radar system where many radiation patterns can be synthesized
KR102354896B1 (en) Apparatus for synthesized aperture radar device having correction path and method for checking radar performance
Yokota et al. PALSAR-2 initial mission check

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant