KR102399067B1 - 위상 보정 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 신호 기반으로 이동 객체를 탐지하는데 이용되는 위상 신호를 보정하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른, 무선 신호 기반으로 이동 객체를 탐지하는데 이용되는 무선 신호의 위상을 보정하는 방법은, 송신 무선 신호가 공간에서 반사되어 다중 경로를 형성하는 복수의 무선 신호를 수신하는 단계; 상기 수신한 복수의 무선 신호 중에서 가장 먼저 수신된 무선 신호를 직접 경로 신호로서 선정하는 단계; 상기 선정한 직접 경로 신호의 위상을 확인하는 단계; 및 상기 확인한 직접 경로 신호의 위상을 보정값으로 이용하여, 타 무선 신호의 위상을 보정하는 단계를 포함한다.

Description

위상 보정 방법 및 이를 위한 장치{Amending for phase and apparatus}
본 발명은 무선 신호 기반으로 이동 객체를 탐지하는데 이용되는 위상 정보를 보정하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
오늘날 사내 보안, 댁내 보안 등이 이슈화됨에 따라, 일정 공간에 이동 객체에 탐지를 수 있는 장치들이 구비되고, 지정된 시간 또는 부재중 상태에서, 이동 객체를 탐지하는 경우, 관리자에게 알람 메시지를 전송하는 기술이 등장하였다.
이러한 이동 객체의 탐지 기술은, 무선 신호를 송출하는 송신기와 무선 신호를 수신하는 수신기를 지정된 공간에 설치한다. 그리고 상기 송신기에서 무선 신호를 송출한 후, 무선 신호가 반사되어 수신기에 수신되면, 이 수신한 무선 신호의 위상과 과거의 무선 신호의 위상의 상대적인 변화량을 비교하여, 공간에 이동 객체가 존재하는지 여부 또는 이동 객체가 얼마나 빠르게 이동하는지를 검증한다.
그런데 시스템적으로 상호 위상 동기가 이루어지지 않은 송신기 또는 수신기는 내부적으로 서로 시변하는 위상 차이를 발생시킨다. 즉, 송신기와 수신기는 내부적으로 신호를 송수신하는 시점마다 변화하는 위상 차이가 발생할 수 있다. 이러한 시변 위상 차이로 인하여, 잘못된 위상 정보를 수신기를 통해서 획득될 수 있다. 이 경우, 이동 객체의 탐지 결과에 대한 오류가 발생할 수 있고, 이는 보안 시스템에 대한 신뢰성을 저하시키는 문제점으로 작용할 수 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 이동 객체 탐지에 대한 신뢰성을 향상시키기 위하여, 송신기와 수신기 사이에 발생하는 위상 차이를 보정하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1측면에 따른, 무선 신호 기반으로 이동 객체를 탐지하는데 이용되는 무선 신호의 위상을 보정하는 방법은, 송신 무선 신호가 공간에서 반사되어 다중 경로를 형성하는 복수의 무선 신호를 수신하는 단계; 상기 수신한 복수의 무선 신호 중에서 가장 먼저 수신된 무선 신호를 직접 경로 신호로서 선정하는 단계; 상기 선정한 직접 경로 신호의 위상을 확인하는 단계; 및 상기 확인한 직접 경로 신호의 위상을 보정값으로 이용하여, 타 무선 신호의 위상을 보정하는 단계를 포함한다.
상기 보정하는 단계는, 상기 수신한 복수의 무선 신호에서 가변 경로 신호를 분리하는 단계; 및 상기 분리한 가변 경로 신호의 위상을 확인하고, 상기 가변 경로 신호의 위상에 상기 직접 경로 신호의 위상을 차감하여 상기 가변 경로 신호의 위상을 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 가변 경로 신호를 분리하는 단계는, 고정 무선 채널 정보를 참조하여, 상기 수신한 복수의 무선 신호 중에서 고정 무선 채널 정보에 해당하지 않은 무선 신호를 가변 경로 신호로서 분리할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2측면에 따른, 무선 신호 기반으로 이동 객체를 탐지하는데 이용되는 무선 신호의 위상을 보정하는 장치는, 송신 무선 신호가 공간에서 반사되어 다중 경로를 형성하는 복수의 무선 신호를 수신하는 신호 수신부; 상기 신호 수신부를 통해서 수신한 복수의 무선 신호 중에서 가장 먼저 수신된 무선 신호를 직접 경로 신호로서 무선 채널 추정부; 및 상기 선정한 직접 경로 신호의 위상을 보정값으로 이용하여, 타 무선 신호의 위상을 보정하는 위상 보정부를 포함한다.
본 발명은 별도의 장비를 구비시키지 않고, 송신기와 수신기에서 발생하는 위상 차이를 제거하여 위상을 보정함으로써, 이동 객체를 탐지하는데 있어서의 정확성과 신뢰성을 증진시키고, 더불어 시스템의 원가를 절감시키는 있는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 위상 보정을 수행하는 수신 장치가 적용되는 환경을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 수신 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 수신 장치에서 위상을 전처리하여 보정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 위상 보정을 수행하는 수신기가 적용되는 환경을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 위상 보정을 수행하는 수신기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 보정을 수행하는 위상 보정부(423) 및 무선 채널 추정부(422)가 수신기(420) 내부에 설치된다.
송신기(410)는 약속된 무선 신호를 공간으로 송출한다. 객체 탐지 장치(100)는 수신기(420)로부터 보정된 무선 신호를 전달받을 수 있으며, 상기 보정된 무선 신호를 토대로 공간 내의 객체를 탐지하고, 객체의 이동 방향 및 이동 속도를 분석할 수 있다. 상기 객체 탐지 장치(100)는 연산 가능한 컴퓨팅 장치로서, 송신기(410)와 수신기(420) 각각과 통신을 수행할 수 있다. 또한, 객체 탐지 장치(100)는 송신기(410)와 수신기(420)과 설치된 장소에 배치될 수 있으며, 외부에 배치될 수도 있다.
한편, 송신기(410)와 수신기(420)는 물리적으로 독립된 장치이거나, 물리적으로 서로 다른 통신장치(예컨대, 액세스포인트, 이동통신단말 등)에 탑재될 수 있다. 예들 들어, 송신기(410)는 제1이동통신단말에 탑재될 수 있고, 수신기(420)는 제2이동통신단말 또는 액세스포인트에 탑재될 수 있다.
수신기(420)는 후술하는 바와 같이, 직접 경로를 통해서 수신한 무선 신호를 참조하여, 다른 경로를 통해서 수신한 무선 신호의 위상을 보정한다. 여기서 직접 경로는, 송신기(410)를 통해서 무선 신호를 송출한 후에, 공간에 위치한 다른 객체에 반사되지 아니하고 직접 수신기(420)를 통해 수신되는 무선 신호의 전파 경로 의미한다. 통상적으로, 직접 경로 신호는 다중 경로의 무선 신호 중에서 가장 먼저 수신기(420)를 통해서 수신된 무선 신호를 의미한다. 도 1에서 점선으로 표시된 경로 중에서 가장 짧은 거리를 가지는 경로가 직접 경로에 해당한다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 송신기(410)와 수신기(420)가 설치된 공간에서, 송신기(410)를 통해서 무선 신호가 송출되면, 이 무선 신호는 벽, 구조물, 장애물, 이동 객체 등 중에서 하나 이상에 반사되어 다중 경로를 이루며 전파되며, 세기와 위상이 다른 복수의 무선 신호가 시차를 두고 수신기(420)로 수신되는 다중 경로 무선 채널을 통과하게 된다. 즉, 송신기(410)에서 송신된 하나의 무선 신호는 고정 객체(210, 220), 이동 객체(300) 중에서 하나 이상의 객체에서 반사되고, 서로 다른 복수의 무선 경로를 형성한다.
상기 다중 경로에 따른 무선 채널은 아래의 수학식 1과 같이 모델링 될 수 있다.
Figure 112019077414614-pat00001
여기서, h(τ,t)는 시간 t에 나타나는 무선 채널의 임펄스 응답 함수이고, δ(τ)는 임펄스 함수, L은 다중 경로의 개수,
Figure 112019077414614-pat00002
은 시간 t에 l(엘)번째 다중 경로 신호가 갖는 이득,
Figure 112019077414614-pat00003
는 시간 t에 l(엘)번째 다중 경로 신호가 갖는 시간 지연,
Figure 112019077414614-pat00004
는 시간 t에 l(엘)번째 다중 경로 신호가 갖는 위상 정보를 나타낸다.
일반적으로, 무선 신호를 기반으로 공간 내 객체의 움직임을 탐지하기 위해서는 수학식 1에 따른 다중 경로 형태의 임펄스 응답(또는 주파수 응답)을 분석하여, 이동 객체(300)의 움직임이 발생하는지 여부를 탐지한다. 즉, 객체 탐지 장치(100)는 수신기(420)에서 일정 주기 간격으로 측정한 임펄스 응답을 분석하여, 각 무선 채널의 이득 변화나 위상 변화를 토대로, 객체의 움직임을 탐지한다.
여기서, 객체 탐지 장치(100)는, 시간에 따른 무선 채널 이득의 변화를 토대로, 해당 공간에서 고정 객체가 아니 이동 객체가 존재하는 것을 인지할 수 있다. 또한, 객체 탐지 장치(100)는 시간에 따른 무선 채널 위상의 변화를 토대로, 이동 객체의 존재뿐만 아니라 이동 객체의 움직임 방향과 속도까지도 추정할 수 있다.
따라서, 객체 탐지 장치(100)는, 이동 객체를 탐재하는데 있어서 시간에 따른 위상 변화를 주요한 요소로서 이용한다.
그런데 송신기(410)와 수신기(420)가 이격되어 있고, 더불어 송신기(410)와 수신기(420) 사이의 위상 동기가 일치하지 않는 경우, 객체의 움직임 변화에 관계없이 송신기(410)와 수신기(420) 사이에 위상 차이가 시변적으로 발생하게 된다.
따라서 송신기(410)에서 송신한 무선 신호를 이용하여 수신기(420)에서 추정한 무선 채널은, 객체의 움직임 변화 정보를 포함하는 무선 채널 모델 h(τ,t)와 함께, 송신기(410)와 수신기(420) 사이의 시변 위상 천이
Figure 112019077414614-pat00005
, 그리고 수신기(420)의 무선 채널 추정 오차 z(t)를 고려하여 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112019077414614-pat00006
수학식 2를 참조하면, 무선 채널의 위상 정보인
Figure 112019077414614-pat00007
에서 나타난 바와 같이, 수신기(420)에서 추정된 무선 채널에는 이동 객체에 의한 위상 변화뿐만 아니라 송신기(410)와 수신기(420) 사이에서 발생하는 시변 위상 차이가 위상에 합산되어, 상기 수학식 2에 따른 위상을 그대로 사용할 경우, 이동 객체 탐지의 정확성이 떨어진다.
이에 따라, 송신기(410)와 수신기(420) 사이의 위상 차이를 보정하기 위하여, 송신기(410)와 수신기(420) 사이에 다이렉트 유선 케이블로 연결하고, 이 유선 케이블을 통해서 송신기(410)와 수신기(420) 간의 위상을 동기화시키는 방법을 고려할 수도 있다.
그러나 유선 케이블을 이용하는 경우, 유선 케이블을 설치하는데 비용이 많이 발생할 뿐만 아니라, 송신기(410)와 수신기(420)의 이전할 때도 비용이 많이 발생할 수 있다.
이에 따라 본 발명은, 송신기(410)와 수신기(420) 사이에 유선 케이블을 설치하지 않고, 후술하는 바와 직접 경로 신호를 이용하여 수신기(420)에서 위상을 보정한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 송신기(410)와 수신기(420) 간에는 특정 객체가 가로막지 않고 가시선이 확보되는 직접 경로가 존재하고, 이 직접 경로 거리는 송신기(410)와 이 송신기(410) 사이에서 특정 객체(즉, 간접 경로를 발생시키는 객체)를 거치는 간접 경로 거리보다 짧다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른, 수신기(420)는 신호 수신부(421), 무선 채널 추정부(422) 및 위상 보정부(423)를 포함하고, 이러한 구성요소들은 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합을 통해서 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기(420)는 하나 이상의 프로세서와 메모리를 포함할 수 있으며, 상기 무선 채널 추정부(422)와 위상 보정부(423)는 상기 프로세서의 의해서 실행되는 프로그램 형태로 상기 메모리에 탑재될 수 있다.
신호 수신부(421)는 다중 경로를 통해서 수신되는 복수의 무선 신호를 시차를 두고 수신한다.
무선 채널 추정부(422)는 신호 수신부(421)에서 수신한 복수의 무선 신호를 수신 시간에 근거하여 각 무선 채널로 분리한 후, 각각 채널별로 분리된 무선 신호에서 직접 경로의 무선 신호, 고정 경로의 무선 신호, 가변 경로의 무선 신호를 각각 확인한다. 상기 고정 경로 신호는 위상이 거의 변화지 않은 무선 신호를 의미하고, 가변 경로 신호는 위상이 변화는 신호를 의미한다. 상기 무선 채널 추정부(422)는 수신한 복수의 무선 신호 중에서 가장 먼저 수신한 무선 신호를 직접 경로 신호로서 선정한다.
객체 탐지 장치(100)는, 고정 경로 신호를 통해서 공간 내에 고정된 고정 객체를 감지할 수 있고, 가변 경로의 신호를 통해서 공간 내의 이동중인 이동 객체를 감지할 수 있다.
도 1에서는 두 개의 고정 객체(210, 220)와 하나의 이동 객체(300)를 예시하는데, 도 1에서 점선으로 표시된 경로 중에서 고정 객체(210, 220)와 이동 객체(300)를 통해서 반사되지 않고, 다이렉트로 송신기(410)에서 수신기(420)로 도달한 가장 짧은 거리의 무선 신호의 경로가 직접 경로 신호로서 선정될 수 있다. 또한, 도 1에서는 이동 객체(300)가 시간(t)에 따라 이동하는 것을 예시하고 있다.
상기 무선 채널 추정부(422)는 고정 경로 신호가 수신되는 하나 이상의 고정 무선 채널 정보를 저장하고, 신호 수신부(421)에서 수신한 복수의 무선 신호 중에서 고정 무선 채널 정보에 해당하는 무선 신호를 고정 경로 신호로서 분리하고, 상기 고정 무선 채널 정보에 해당하지 않고, 또한 직접 경로 신호가 아닌 무선 신호를 가변 경로 신호로서 분리할 수 있다.
상기 무선 채널 추정부(422)는 고정 경로의 무선 신호가 수신되는 무선 채널의 수신 타이밍 범위를 상기 고정 무선 채널 정보로서 저장할 수 있다. 이 경우, 무선 채널 추정부(422)는 신호 수신부(421)에서 수신한 복수의 무선 신호 중에서 고정 무선 채널 정보에 속하는 수신 타이밍을 가지는 무선 신호를 고정 경로 신호로서 분리하고, 그렇지 않은 신호는 가변 경로 신호로서 분리할 수 있다.
직접 경로 신호, 고정 경로 신호 및 가변 경로의 신호를 고려하면, 아래의 수학식 3과 같은 모델링 함수를 도출할 수 있다.
Figure 112019077414614-pat00008
여기서,
Figure 112019077414614-pat00009
는 직접 경로 신호의 이득,
Figure 112019077414614-pat00010
은 직접 경로 신호의 시간지연,
Figure 112019077414614-pat00011
은 직접 경로 신호의 위상 정보를 나타내고,
Figure 112019077414614-pat00012
는 n번째 고정 경로 신호가 갖는 이득,
Figure 112019077414614-pat00013
는 n번째 고정 경로 신호에 대한 시간 지연,
Figure 112019077414614-pat00014
은 n번째 고정 경로 신호에 대한 위상 정보를 나타낸다. 고정 객체(210, 220)는 시간 변화에 따라 위상이 변동이 없으므로,
Figure 112019077414614-pat00015
,
Figure 112019077414614-pat00016
및
Figure 112019077414614-pat00017
는 상수값을 가질 수 있다.
또한, 수학식 3에서
Figure 112019077414614-pat00018
는 k번째 가변 경로 신호가 갖는 이득을 나타내고,
Figure 112019077414614-pat00019
는 k번째 가변 경로 신호에 대한 시간지연을 나타내며,
Figure 112019077414614-pat00020
는 k번째 가변 경로 신호에 대한 위상 정보를 나타낸다. 이동 객체(300)는 시간에 따라 위치가 이동할 수 있으므로,
Figure 112019077414614-pat00021
,
Figure 112019077414614-pat00022
,
Figure 112019077414614-pat00023
각각은 변화할 수 있다.
수학식 3에서
Figure 112019077414614-pat00024
는 송신기(410)와 수신기(420) 사이의 위상 차이를 나타낸다. 그러나 상기 송신기(410)와 수신기(420)는 동기화가 되지 않았으므로,
Figure 112019077414614-pat00025
는 값은 정확하게 측정하기가 불가능하다.
따라서, 가변 경로 신호의 위상을 보정하기 위해서,
Figure 112019077414614-pat00026
가 위상 보정을 위한 인자에서 소거되어야 한다.
한편, 직접 경로 신호의 위상을 측정하면, 직접 경로 신호에 대한 위상 측정값은 아래의 수학식 4와 같이 모델링될 수 있다.
Figure 112019077414614-pat00027
여기서,
Figure 112019077414614-pat00028
은 직접 경로에 대한 보정된 위상 정보를 나타내고,
Figure 112019077414614-pat00029
는 직접 경로 신호의 위상 정보를 나타내며,
Figure 112019077414614-pat00030
는 송신기(410)와 수신기(420) 사이의 위상 차이를 나타낸다. 또한,
Figure 112019077414614-pat00031
는 직접 경로 신호의 위상 측정 오차를 나타낸다. 상기 직접 경로 신호의 위상 측정 오차는, 기존에 알려진 위상 측정 기술로 측정했을 때 실제 직접 경로 위상의 값에 비해 상대적으로 무시할 만한 크기이다.
신호 수신부(421)에서 수신한 복수의 무선 신호에서 k번째 가변 경로 신호를 분리하고, 해당 가변 경로 신호의 위상을 직접 경로 신호의 위상으로 보정하면, 아래의 수학식 5와 같이 표현된다.
Figure 112019077414614-pat00032
여기서,
Figure 112019077414614-pat00033
는 k번째 가변 경로 신호에서 위상 정보를 보정한 것이다. 또한,
Figure 112019077414614-pat00034
는 직접 경로 신호의 위상 정보를 나타내고,
Figure 112019077414614-pat00035
는 보정되기 전의 k번째 가변 경로 신호의 위상 정보를 나타내고,
Figure 112019077414614-pat00036
는 직접 경로 신호의 위상 측정 오차를 나타낸다.
수학식 5를 참조하면,
Figure 112019077414614-pat00037
에 수학식 4의 우변이 대입되어, 결과적으로
Figure 112019077414614-pat00038
가 소거된 수학식이 도출된다.
위상 보정부(423)는 상기 무선 채널 추정부(422)에서 선정한 직접 경로의 신호의 위상을 확인하고, 이 직접 경로 신호의 위상을 이용하여 타 경로(즉, 가변 경로 또는 고정 경로)를 통해서 수신한 타 무선 신호의 위상을 보정한다. 상기 위상 보정부(423)는 직접 경로 신호의 위상과, 가변 경로 신호의 위상을 수학식 5에 대입하여, 가변 경로 신호를 보정할 수 있다.
이렇게 가변 경로 신호의 위상이 보정되면, 객체 탐지 장치(100)는 보정된 위상을 분석하여, 이동 객체가 공간에 나타나는지 여부를 감지하고, 더불어 이동 객체의 이동 방향과 속도를 추정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 수신기에서 위상을 전처리하여 보정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 송신기(410)는 사전에 설정된 탐지 주기가 도래하는지 여부를 모니터링하여 탐지주기가 도래하면(S301), 사전에 약속된 무선 신호를 공간 내에 송출한다(S303). 상기 무선 신호는 다중 경로를 이루어, 복수의 무선 채널로 형성된 무선 신호들이 신호 수신부(421)에서 순차적으로 수신된다.
신호 수신부(421)가 복수의 무선 채널에 대한 무선 신호들을 순차적으로 수신하면(S305), 무선 채널 추정부(422)는 수신되는 무선 신호의 수신 시각을 근거로, 무선 신호들을 채널별로 분리한다. 이때, 무선 채널 추정부(422)는 분리된 무선 채널들 중에서 가장 먼저 수신된 무선 채널의 무선 신호를 직접 경로 신호로서 선정한다(S307). 또한, 무선 채널 추정부(422)는 사전에 저장된 고정 무선 채널의 수신 타이밍 범위를 토대로, 이 타이밍 범위에 해당하는 수신 시각을 가지는 무선 채널을 고정 경로 무선 채널로 구분하고, 그렇지 않으면 가변 경로 무선 채널로서 구분할 수 있다.
다음으로, 위상 보정부(423)는 무선 채널 추정부(422)에서 선정한 직접 경로 신호의 위상을 확인한다(S309). 또한, 위상 보정부(423)는 무선 채널 추정부(422)에서 확인한 가변 경로 무선 채널에 속하는 무선 신호(즉, 가변 경로 신호)를 확인한다. 그리고 위상 보정부(423)는 가변 경로 신호의 위상에 상기 직접 경로 신호의 위상을 차감함으로써, 상기 가변 경로 신호의 위상을 보정한다(S311). 즉, 위상 보정부(423)는 수학식 5에 상기 가변 경로 신호의 위상을 대입하고, 더불어 직접 경로 신호의 위상을 대입함으로써, 가변 경로 신호의 위상을 보정한다.
이렇게 가변 경로 신호의 위상이 보정되면, 객체 탐지 장치(100)에서 상기 보정된 가변 경로 신호의 위상과 이전의 가변 경로 신호의 위상을 비교하여, 이동 객체의 출연을 탐지하거나, 이동 객체의 이동 방향과 속도를 추정한다.
한편, 상술한 실시예에서, 위상 보정은 가변 경로 신호에 적용되는 것으로 설명하였으나, 직접 경로 신호의 위상을 이용한 보정은 직접 경로 신호 외에, 고정 경로 신호를 포함하는 타 무선 신호에 모두에 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 위상 보정부(423)와 무선 채널 추정부(422)는 수신기(420)에 탑재되는 것으로 설명되었으나, 상기 위상 보정부(423)와 무선 채널 추정부(422)는 수신기(420) 이외에 독립된 장치에도 탑재될 수도 있다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100 : 객체 탐지 장치 210, 220 : 고정 객체
300 : 이동 객체 410 : 송신기
420 : 수신기 421 : 신호 수신부
422 : 무선 채널 추정부 423 : 위상 보정부

Claims (8)

  1. 무선 신호 기반으로 이동 객체를 탐지하는데 이용되는 무선 신호의 위상을 보정하는 방법으로서,
    송신기로부터 송출된 송신 무선 신호가 공간에서 다중 경로로 형성한 복수의 무선 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신한 복수의 무선 신호 중에서 가장 먼저 수신된 무선 신호를 직접 경로 신호로서 선정하는 단계;
    상기 선정한 직접 경로 신호의 위상을 확인하는 단계; 및
    상기 확인한 직접 경로 신호의 위상을 보정값으로 이용하여, 타 무선 신호의 위상을 보정하는 단계;를 포함하는 위상 보정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보정하는 단계는,
    상기 수신한 복수의 무선 신호에서 가변 경로 신호를 분리하는 단계; 및
    상기 분리한 가변 경로 신호의 위상을 확인하고, 상기 가변 경로 신호의 위상에 상기 직접 경로 신호의 위상을 차감하여 상기 가변 경로 신호의 위상을 보정하는 단계;를 포함하는 위상 보정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가변 경로 신호의 위상을 보정하는 단계는,
    상기 가변 경로 신호의 위상과 상기 직접 경로 신호의 위상을 아래의 수학식에 대입하여 가변 경로 신호의 위상을 보정하는 것을 특징으로 하는 위상 보정 방법.
    (수학식)
    Figure 112019077414614-pat00039
    =
    Figure 112019077414614-pat00040

    여기서,
    Figure 112019077414614-pat00041
    는 가변 경로 신호를 보정한 결과이고,
    Figure 112019077414614-pat00042
    는 보정되기 전의 가변 경로 신호의 위상 정보이고,
    Figure 112019077414614-pat00043
    는 직접 경로 신호의 위상 정보이며,
    Figure 112019077414614-pat00044
    는 직접 경로 신호의 위상 측정 오차임.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가변 경로 신호를 분리하는 단계는,
    고정 무선 채널 정보를 참조하여, 상기 수신한 복수의 무선 신호 중에서 고정 무선 채널 정보에 해당하지 않은 무선 신호를 가변 경로 신호로서 분리하는 것을 특징으로 하는 위상 보정 방법.
  5. 무선 신호 기반으로 이동 객체를 탐지하는데 이용되는 무선 신호의 위상을 보정하는 장치에 있어서,
    송신기로부터 송출된 송신 무선 신호가 공간에서 다중 경로로 형성한 복수의 무선 신호를 수신하는 신호 수신부;
    상기 신호 수신부를 통해서 수신한 복수의 무선 신호 중에서 가장 먼저 수신된 무선 신호를 직접 경로 신호로서 선정하는 무선 채널 추정부; 및
    상기 선정한 직접 경로 신호의 위상을 보정값으로 이용하여, 타 무선 신호의 위상을 보정하는 위상 보정부;를 포함하는 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 무선 채널 추정부는, 상기 수신한 복수의 무선 신호에서 가변 경로 신호를 분리하고,
    상기 위상 보정부는, 상기 가변 경로 신호의 위상에 상기 직접 경로 신호의 위상을 차감하여 상기 가변 경로 신호의 위상을 보정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 위상 보정부는,
    상기 가변 경로 신호의 위상과 상기 직접 경로 신호의 위상을 아래의 수학식에 대입하여 가변 경로 신호의 위상을 보정하는 것을 특징으로 하는 장치.
    (수학식)
    Figure 112019077414614-pat00045
    =
    Figure 112019077414614-pat00046

    여기서,
    Figure 112019077414614-pat00047
    는 가변 경로 신호를 보정한 결과이고,
    Figure 112019077414614-pat00048
    는 보정되기 전의 가변 경로 신호의 위상이고,
    Figure 112019077414614-pat00049
    는 직접 경로 신호의 위상이며,
    Figure 112019077414614-pat00050
    는 직접 경로 신호의 위상 측정 오차임.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 무선 채널 추정부는,
    고정 무선 채널 정보를 참조하여, 상기 수신한 복수의 무선 신호 중에서 고정 무선 채널 정보에 해당하지 않은 무선 신호를 가변 경로 신호로서 분리하는 것을 특징으로 하는 장치.
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