KR102437150B1 - 다중 주파수 신호를 사용하는 사물의 변위 측정 방법 및 장치 - Google Patents

다중 주파수 신호를 사용하는 사물의 변위 측정 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102437150B1
KR102437150B1 KR1020170173630A KR20170173630A KR102437150B1 KR 102437150 B1 KR102437150 B1 KR 102437150B1 KR 1020170173630 A KR1020170173630 A KR 1020170173630A KR 20170173630 A KR20170173630 A KR 20170173630A KR 102437150 B1 KR102437150 B1 KR 102437150B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
constellation points
displacement
component
tuple
Prior art date
Application number
KR1020170173630A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190072354A (ko
Inventor
김동규
Original Assignee
한국전자통신연구원
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 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020170173630A priority Critical patent/KR102437150B1/ko
Priority to US16/220,714 priority patent/US10785083B2/en
Publication of KR20190072354A publication Critical patent/KR20190072354A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102437150B1 publication Critical patent/KR102437150B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S13/00—Systems 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
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/62—Sense-of-movement determination
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/3405—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power
    • H04L27/3416—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power in which the information is carried by both the individual signal points and the subset to which the individual points belong, e.g. using coset coding, lattice coding, or related schemes
    • H04L27/3427—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power in which the information is carried by both the individual signal points and the subset to which the individual points belong, e.g. using coset coding, lattice coding, or related schemes in which the constellation is the n - fold Cartesian product of a single underlying two-dimensional constellation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S13/00—Systems 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
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/536—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S13/00—Systems 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
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/538—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds eliminating objects that have not moved between successive antenna scans, e.g. area MTi
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35—Details of non-pulse systems
    • G01S7/352—Receivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/227—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation
    • H04L27/2271—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals
    • H04L27/2273—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals associated with quadrature demodulation, e.g. Costas loop
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/38—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/3845—Demodulator circuits; Receiver circuits using non - coherent demodulation, i.e. not using a phase synchronous carrier
    • H04L27/3854—Demodulator circuits; Receiver circuits using non - coherent demodulation, i.e. not using a phase synchronous carrier using a non - coherent carrier, including systems with baseband correction for phase or frequency offset
    • H04L27/3863—Compensation for quadrature error in the received signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/38—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/389—Demodulator circuits; Receiver circuits with separate demodulation for the phase and amplitude components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J1/00—Frequency-division multiplex systems
    • H04J1/02—Details
    • H04J1/06—Arrangements for supplying the carrier waves ; Arrangements for supplying synchronisation signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/36—Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/366—Arrangements for compensating undesirable properties of the transmission path between the modulator and the demodulator

Abstract

사물을 향해서 방사되는, 복수의 주파수를 갖는 송신 신호가 사물에 의해 반사된 이후 수신되는 신호를, 위상에 따라서 I 신호 및 Q 신호로 구분하는 단계, 복수의 주파수에 대응하는, I 신호 및 상기 Q 신호의 N-튜플로부터 DC 성분을 추정하는 단계, N-튜플로부터 추정된 DC 성분을 제거하여 I 신호 및 Q 신호를 보정하는 단계, 그리고 보정된 I 신호 및 Q 신호를 바탕으로 사물의 변위를 측정하는 단계에 따라서 사물의 변위를 측정하는 방법 및 장치가 제공된다.

Description

다중 주파수 신호를 사용하는 사물의 변위 측정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING DISPLACEMENT OF OBJECT USING MULTIPLE FREQUENCY SIGNAL}
본 기재는 다중 주파수 신호를 사용하여 사물의 변위를 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
레이더 기술은 국방, 항공, 선박 분야뿐만 아니라 보안, 위치인식, 생체신호 인식 등 다양한 분야에 응용되고 있다. 이중 생체신호 인식 기술은 안전, 보안, 의료, 바이오, 스마트 디바이스 등, 인체의 생체 신호가 활용될 수 있는 곳에 광범위하게 응용될 수 있어서 다양한 센싱 기술의 중요성이 부각되고 있다. 최근에는 인체의 움직임과, 호흡 및 심박 등 인체의 생리 신호를 비침습, 비접촉 방식으로 측정하는 기술이 주목 받고 있다.
인체의 생리 신호를 측정하기 위해서 기존에는 심전도 장치, 광학기반 맥박 측정 장치, 벨트 착용형 호흡 측정 장치 등 몸에 직접 부착되는 접촉식 장치가 사용되었지만 최근에는 다양한 비접촉 생리 신호 측정 방식이 연구되고 있다.
예를 들어, 카메라 영상을 이용한 비접촉 생리 신호 측정방식이 있다. 이는 인체의 안면 영상으로부터 안면 혈관의 혈액 때문에 발생하는 미세한 피부 색깔의 변화를 감지함으로써 심박수를 추정하는 방식이다. 하지만 주변 조명에 따라 영상의 품질이 일정하지 않고 카메라의 영상 촬영 내에서만 생리 신호가 측정될 수 있는 문제점이 있다.
또 다른 비접촉 생리 신호 측정방식으로서, 레이더를 이용하여 인체 움직임, 호흡, 심박 등을 측정하는 방식이 있다. 이는 레이더를 이용하여 인체의 몸통, 팔, 다리의 비규칙적 움직임과, 호흡 및 심장박동으로 발생하는 흉부의 규칙적 움직임을 감지하는 방식이다. 레이더를 이용하는 비접촉 생리 신호 측정방식은 비접촉 조건을 만족하며 근거리, 원거리에서 감지가 가능하고, 외부 밝기나 날씨에 크게 구애를 받지 않는다. 또한 눈으로 볼 수 없는 비가시권의 인체의 생리 신호도 감지할 수 있기 때문에 활용분야가 넓다. 따라서 레이더를 이용한 생체 신호 감지 방식은 최근 다양한 응용분야에서 더욱 주목 받고 있다.
레이더를 이용한 생리 신호를 측정하는 분야는 크게 펄스 레이더 방식과 도플러 레이더 방식으로 구분될 수 있다. 펄스 레이더 방식은 펄스 신호를 송수신하고 펄스의 도착 시간을 측정하여 인체의 움직임을 추정하는 방식이다. 일반적으로 동작이 큰 움직임, 예를 들면 걷기, 뛰기, 제자리 팔흔들기 등의 움직임 측정에 사용된다. 최근 펄스 레이더 기술은 호흡을 측정하고, 이를 이용하여 수면 패턴을 분석하는 데 사용된다. 안전분야에는 재난 시 건물 잔해에 매몰된 생존자의 생리 신호를 감지하기 위한 재난안전용 투과 레이더 기술이 사용된다.
도플러 레이더 방식은 일정한 주파수를 갖는 반송파를 송수신하고, 반송파의 도착 위상차를 측정하여 생리 신호를 측정하는 방식이다. 펄스 방식과 달리, 도플러 레이더 방식은 동작이 큰 모션은 물론 반송파의 주파수에 따라(즉, 작은 크기의 주파수를 이용하여) 인체의 손가락 움직임, 흉부 움직임과 같은 미세한 움직임을 우수하게 측정할 수 있다.
한 실시예는 다중 주파수 신호를 사용하여 사물의 변위를 측정하는 방법을 제공한다.
다른 실시예는 다중 주파수 신호를 사용하여 사물의 변위를 측정하는 장치를 제공한다.
또 다른 실시예는 다중 주파수 신호를 사용하여 사물의 변위를 측정하는 레이더 시스템을 제공한다.
한 실시예에 따르면 레이더 측정 시스템이 사물의 변위를 측정하는 방법이 제공된다. 상기 변위 측정 방법은, 사물을 향해서 방사되는, 복수의 주파수를 갖는 송신 신호가 사물에 의해 반사된 이후 수신되는 신호를, 위상에 따라서 I 신호 및 Q 신호로 구분하는 단계, 복수의 주파수에 대응하는, I 신호 및 Q 신호의 N-튜플로부터 DC 성분을 추정하는 단계, N-튜플로부터 추정된 DC 성분을 제거하여 I 신호 및 Q 신호를 보정하는 단계, 그리고 보정된 I 신호 및 Q 신호를 바탕으로 사물의 변위를 측정하는 단계를 포함한다.
상기 변위 측정 방법에서 DC 성분을 추정하는 단계는, N-튜플에 대응하는 N개의 성상점 중에서 3개의 성상점을 선택하는 단계, 그리고 선택된 3개의 성상점에 의해 형성되는 삼각형의 외심의 좌표를 DC 성분의 좌표로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 변위 측정 방법에서 3개의 성상점을 선택하는 단계는, 삼각형의 면적이 미리 결정된 임계치의 크기를 비교하는 단계, 그리고 삼각형의 면적이 미리 결정된 임계치보다 크면 선택된 3개의 성상점이 유효한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 변위 측정 방법에서 3개의 성상점을 선택하는 단계는, 삼각형의 면적이 미리 결정된 임계치보다 작으면 N개의 성상점 중에서 3개의 성상점과 다른 3개의 성상점을 다시 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 변위 측정 방법에서 송신 신호는, 복수의 주파수 중 각 주파수에 대응하는 송신 신호가 사물을 향해 순차적으로 방사되는 신호일 수 있다.
상기 변위 측정 방법에서 송신 신호는, 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 신호가 다중화된 신호일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 사물의 변위를 측정하는 장치가 제공된다. 상기 변위 측정 장치는 프로세서 및 메모리를 포함하고, 프로세서는 메모리에 저장된 프로그램을 실행하여, 사물을 향해서 방사되는, 복수의 주파수를 갖는 송신 신호가 사물에 의해 반사된 이후 수신되는 신호를, 위상에 따라서 I 신호 및 Q 신호로 구분하는 단계, 복수의 주파수에 대응하는, I 신호 및 Q 신호의 N-튜플(N-tuple)로부터 직류(direct current, DC) 성분을 추정하는 단계, N-튜플로부터 추정된 DC 성분을 제거하여 I 신호 및 Q 신호를 보정하는 단계, 그리고 보정된 I 신호 및 Q 신호를 바탕으로 사물의 변위를 측정하는 단계를 수행한다.
상기 변위 측정 장치에서 프로세서는 DC 성분을 추정하는 단계를 수행할 때, N-튜플에 대응하는 N개의 성상점 중에서 3개의 성상점을 선택하는 단계, 그리고 선택된 3개의 성상점에 의해 형성되는 삼각형의 외심의 좌표를 DC 성분의 좌표로 결정하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 변위 측정 장치에서 프로세서는 3개의 성상점을 선택하는 단계를 수행할 때, 삼각형의 면적이 미리 결정된 임계치의 크기를 비교하는 단계, 그리고 삼각형의 면적이 미리 결정된 임계치보다 크면 선택된 3개의 성상점이 유효한 것으로 판단하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 변위 측정 장치에서 프로세서는 3개의 성상점을 선택하는 단계를 수행할 때, 삼각형의 면적이 미리 결정된 임계치보다 작으면 N개의 성상점 중에서 3개의 성상점과 다른 3개의 성상점을 다시 선택하는 단계를 더 수행할 수 있다.
상기 변위 측정 장치에서 송신 신호는, 복수의 주파수 중 각 주파수에 대응하는 송신 신호가 사물을 향해 순차적으로 방사되는 신호일 수 있다.
상기 변위 측정 장치에서 송신 신호는, 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 신호가 다중화된 신호일 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면 사물의 변위를 측정하는 레이더 시스템이 제공된다. 상기 레이더 시스템은 복수의 주파수를 갖는 송신 신호를 사물을 향해서 방사하는 송신부, 그리고 사물에 의해 반사된 신호를 수신하여 사물의 변위를 측정하는 수신부를 포함하고, 수신부의 프로세서는 수신부의 메모리에 저장된 프로그램을 실행하여, 사물을 향해서 방사되는, 복수의 주파수를 갖는 송신 신호가 사물에 의해 반사된 이후 수신되는 신호를, 위상에 따라서 I 신호 및 Q 신호로 구분하는 단계, 복수의 주파수에 대응하는, I 신호 및 Q 신호의 N-튜플(N-tuple)로부터 직류(direct current, DC) 성분을 추정하는 단계, N-튜플로부터 추정된 DC 성분을 제거하여 I 신호 및 Q 신호를 보정하는 단계, 그리고 보정된 I 신호 및 Q 신호를 바탕으로 사물의 변위를 측정하는 단계를 수행한다.
상기 레이더 시스템에서 프로세서는 DC 성분을 추정하는 단계를 수행할 때, N-튜플에 대응하는 N개의 성상점 중에서 3개의 성상점을 선택하는 단계, 그리고 선택된 3개의 성상점에 의해 형성되는 삼각형의 외심의 좌표를 DC 성분의 좌표로 결정하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 레이더 시스템에서 프로세서는 3개의 성상점을 선택하는 단계를 수행할 때, 삼각형의 면적이 미리 결정된 임계치의 크기를 비교하는 단계, 그리고 삼각형의 면적이 미리 결정된 임계치보다 크면 선택된 3개의 성상점이 유효한 것으로 판단하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 레이더 시스템에서 프로세서는 3개의 성상점을 선택하는 단계를 수행할 때, 삼각형의 면적이 미리 결정된 임계치보다 작으면 N개의 성상점 중에서 3개의 성상점과 다른 3개의 성상점을 다시 선택하는 단계를 더 수행할 수 있다.
상기 레이더 시스템에서 송신부는, 복수의 주파수 중 각 주파수에 대응하는 송신 신호를 사물을 향해 순차적으로 방사할 수 있다.
상기 레이더 시스템에서 송신부는, 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 신호를 다중화하여 사물을 향해 방사할 수 있다.
다중 주파수 신호의 반사 신호를 이용하여 사물이 거의 움직이지 않을 때에도 정확하게 사물의 변위가 측정될 수 있고, 사물의 변위를 측정하기 위한 수신 신호의 DC 성분이 빠른 시간 내에 수집된 튜플로부터 신속하게 추정될 수 있다.
도 1은 한 실시예에 따른 레이더 측정 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 한 실시예에 따른 레이더 측정 시스템의 수신 신호의 I/Q 좌표를 나타낸 그래프이다.
도 3은 한 실시예에 따른 레이더 측정 시스템의 I/Q 좌표에 의해 나타나는 위상을 나타낸 도면이다.
도 4는 한 실시예에 따른 레이더 측정 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 5는 한 실시예에 따른 레이더 측정 시스템에서 송신되는 송신 신호를 나타낸 그래프이다.
도 6은 한 실시예에 따른 수신부를 나타낸 블록도이다.
도 7은 한 실시예에 따른 N-튜플 획득부의 기능을 설명하는 개념도이다.
도 8은 한 실시예에 따른 수신부의 수신 신호 처리 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 한 실시예에 따른 레이더 측정 시스템의 방사 신호를 나타낸 그래프이다.
도 10은 한 실시예에 따른 N-튜플의 성상점을 나타낸 그래프이다.
도 11은 한 실시예에 따른 선택된 3개의 성상점에 의해 형성된 삼각형과 삼각형의 면적 S를 나타낸 개념도이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 수신부를 나타낸 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 기재의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 기재는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 기재를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 한 실시예에 따른 레이더 측정 시스템을 나타낸 개념도이고, 도 2는 한 실시예에 따른 레이더 측정 시스템의 수신 신호의 I/Q 좌표를 나타낸 그래프이고, 도 3은 한 실시예에 따른 레이더 측정 시스템의 I/Q 좌표에 의해 나타나는 위상을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 연속파(continuous wave, CW) 소스에서 발생된 정현파(sinusoidal wave) 신호는 사물에서 반사되어 수신기로 수신된다. 연속파 소스는 정현파 신호의 주파수를 가변시킬 수 있다. 수신기는 수신된 반사 신호를 동위상(In-phase) 신호(I 신호) 및 직교 위상(Quadrature-phase) 신호(Q 신호)로 분리시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 수신 신호의 I/Q 좌표는 사물이 움직이지 않으면 한 위치에 고정되고, 사물이 움직이면 궤적(trajectory)을 그리며 이동한다. 도 1의 DCRM(DC remover)는 I 신호 및 Q 신호에서 DC(direct current) 성분을 제거하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC(analog to digital converter)의 포화(saturation)를 사전에 방지할 수 있다. 도 2의 왼쪽은 DCRM을 거치기 전의 I/Q 플롯이고, 오른쪽은 DCRM을 통과한 이후의 신호의 I/Q 플롯이다. 아래 수학식 1은 DCRM 이전의 I 신호 및 Q 신호를 나타낸다.
Figure 112017125468266-pat00001
수학식 1에서
Figure 112017125468266-pat00002
는 위상 잡음이고,
Figure 112017125468266-pat00003
는 단일 주파수 레이더의 주파수의 파장이다. 한 실시예에 따르면, 사물의 1파장 길이 이내의 주기적 또는 비주기적 움직임(변위)
Figure 112017125468266-pat00004
는 I/Q 플롯 상에서 궤적으로 나타나고, I 신호 및 Q 신호의 위상 정보로부터 계산될 수 있다. 수학식 2는 사물의 1 파장 길이 이내의 변위
Figure 112017125468266-pat00005
를 측정하기 위한 arctangent 방법을 나타낸다.
Figure 112017125468266-pat00006
하지만, DCRM이 사용되면 I 신호 및 Q 신호의 위상 정보가 변경되기 때문에 사물의 변위를 정확하게 추정하기 어렵다. 따라서, DCRM 없이 I 신호 및 Q 신호에서 DC 성분이 효과적으로 제거될 수 있어야 한다.
I 신호 및 Q 신호의 DC 성분은, 레이더 측정 시스템의 회로 특성에 의해 발생할 수 있고 또는 레이더 주변 환경의 반사 특성에 의해 발생할 수 있다. 회로 특성에 의해 발생하는 DC 성분은 가변하지 않지만, 레이더 주변 환경에 의한 DC 성분은 주변 환경의 변화에 따라 변할 수 있다. 종래 물탱크 내의 수면 레벨 감지기 등에는 DCRM이 사용되지 않는다. 물탱크 내부의 레이더는 반사 환경이 정적이어서 DC 성분 변화의 범위가 예상되기 쉽기 때문이다. 수면 레벨 감지를 위한 레이더에는 DC 성분이 포함된 I 신호 및 Q 신호를 바로 디지털 신호로 변환한 이후 DC 성분을 알고리즘으로 추정하여 제거한다. ADC의 포화는 DC 튜닝(tuning) 회로를 통해 회피될 수 있다.
레이더 측정 시스템이 인체의 생리 신호를 감지하기 위해 사용될 때에도 레이더의 감지 공간의 범위가 좁은 편이고(수 미터 이내) 따라서 DCRM이 사용되지 않는다. DCRM 없이 디지털 신호로 변환된 I 신호 및 Q 신호는 아래 수학식 3과 같다.
Figure 112017125468266-pat00007
수학식 3의 신호에서 DC 성분은 아래와 같이 추정될 수 있다. 먼저 디지털 신호로 변환된 I 신호 및 Q 신호의 시간 스트림
Figure 112017125468266-pat00008
및
Figure 112017125468266-pat00009
이 수집된다. 그리고 수집된 시간 스트림으로부터 아래 수학식 4를 만족하는 DC I , DC Q , 및 R 이
Figure 112017125468266-pat00010
-norm 최소화(minimization) 알고리즘에 기반하여 계산된다. DC I 및 DC Q 는 DC 성분의 중심점, 즉 궤적을 원호로 하는 원의 중심이고, R 은 궤적을 원호로 하는 원의 반지름이다.
Figure 112017125468266-pat00011
수학식 4를 통해 DC I , DC Q , 및 R 을 도출하기 위해서는 충분한 시간 동안 I 신호 및 Q 신호의 시간 스트림이 수집되어야 한다. 따라서 사물의 느리게 움직이거나, 사물이 거의 움직이지 않으면 궤적도 움직이지 않아서 시간 스트림을 수집하는데 상당한 시간이 소요된다.
도 4는 한 실시예에 따른 레이더 측정 시스템을 나타낸 개념도이고, 도 5는 한 실시예에 따른 레이더 측정 시스템에서 송신되는 송신 신호를 나타낸 그래프이다.
한 실시예에 따른 레이더 측정 시스템은 도 5와 같은 다중 주파수를 갖는 송신 신호를 감지 범위 내의 사물을 향해서 방사하는 송신부(200) 및 사물에 의해 반사된 신호를 수신하여 사물의 움직임을 측정하는 수신부(100)를 포함한다.
레이더 측정 시스템의 송신부(200)는 연속파 소스를 제어하여 주파수를 변경하면서 송신 신호를 순차적으로 방사할 수 있다. 도 5를 참조하면, 서로 다른 주파수(
Figure 112017125468266-pat00012
)를 갖는 복수의 신호가 송신부(200)에 의해 순차적으로 방사될 수 있다. 또는 송신부(200)는 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 신호가 다중화된 송신 신호를 방사할 수 있다. 송신부(200)는 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식으로 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 신호를 다중화하고 다중화된 OFDM 심볼을 사물을 향해 방사할 수 있다. 이때 다중화된 하나의 신호(
Figure 112017125468266-pat00013
)가 레이더 측정 시스템의 송신 안테나를 통해서 방사될 수 있다.
도 5의 N개의 주파수 중 i번째 주파수를 갖는 송신 신호에 대응하는 수신 신호(I 신호 및 Q 신호)는 아래 수학식 5와 같다.
Figure 112017125468266-pat00014
수학식 5를 참조하면, I 신호 및 Q 신호는 각각 i번째 주파수에 대응하는 파장
Figure 112017125468266-pat00015
를 갖는다. 수학식 5의 I 신호 및 Q 신호는 도 4의 ADC로부터 출력된 신호이며, 한 실시예에 따른 레이더 측정 시스템은 DCRM 등의 구성을 포함하고 있지 않기 때문에 수학식 5의 수신 신호에는 DC 성분이 포함되어 있다. 아래에서는 도 6 내지 도 11을 통해 수신부(100)가 수학식 5와 같은 디지털 영역의 수신 신호에서 DC 성분을 제거하여 사물의 움직임을 측정하는 방법을 상세히 설명한다.
도 6은 한 실시예에 따른 수신부를 나타낸 블록도이고, 도 7은 한 실시예에 따른 N-튜플 획득부의 기능을 설명하는 개념도이고, 도 8은 한 실시예에 따른 수신부의 수신 신호 처리 방법을 나타낸 흐름도이며, 도 9는 한 실시예에 따른 레이더 측정 시스템의 방사 신호를 나타낸 그래프이다.
도 6을 참조하면, 한 실시예에 따른 수신부(100)는 N-튜플(N-tuple) 획득부(110), DC 성분 추정부(120), N-튜플 보정부(130), 및 변위 측정부(140)를 포함한다.
N-튜플 획득부(110)는 위상에 따라 구분된 수신 신호로부터 N개의 I 신호 및 Q 신호, 즉 N-튜플을 획득한다. 한 실시예에 따른 레이더 측정 시스템은 매우 짧은 간격으로 주파수를 변경하여 송신 신호를 방사하기 때문에, 레이더 측정 시스템과 사물 간의 거리가 수 미터 이내로 짧다면, N-튜플 획득부(110)는 수 밀리세컨드(millisecond, ms) 이하의 매우 짧은 시간 내에 N-튜플을 획득할 수 있다. 아래 수학식 6은 N-튜플 획득부(110)에 의해 획득되는, I 신호 및 Q 신호의 N-튜플을 나타낸다.
Figure 112017125468266-pat00016
송신부(200)에서 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 신호가 다중화된 심볼이 송신되면, N-튜플 획득부(110)는 다중화된 심볼로부터 N-튜플을 획득할 수 있도록, ADC로부터 수신된 신호에 대해 N-포인트 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT)을 수행할 수 있다. 도 7을 참조하면, ADC로부터 수신된 신호에 대해 N-포인트 FFT가 수행되면, N개의 출력이 생성된다. N-튜플 획득부(110)는 N-포인트 FFT의 각 출력에 채널 추정을 위한 계수(C1 내지 CN))를 곱하여 N개의 I(n) 및 Q(n) 쌍을 획득할 수 있다. N-튜플 획득부(110)는 N개의 I(n) 및 Q(n) 쌍으로부터 I 신호 및 Q 신호의 N-튜플을 획득할 수 있다.
DC 성분 추정부(120)는 N-튜플로부터 I 신호 및 Q 신호의 DC 성분을 추정한다. 한 실시예에 따르면, DC 성분 추정부(120)는 N-튜플에 대응하는 N개의 성상점 중에서 3개의 성상점을 선택하고, 선택된 3개의 성상점의 외심(circumcenter)을 DC 성분의 I 좌표(DCI) 및 Q 좌표(DCQ)로 추정할 수 있다. 3개의 성상점은 N개의 성상점의 첫 번째 성상점
Figure 112017125468266-pat00017
, 마지막 성상점
Figure 112017125468266-pat00018
, 그리고 중간 성상점
Figure 112017125468266-pat00019
(N이 홀수이면
Figure 112017125468266-pat00020
)을 포함할 수 있다. N개의 성상점 중 3개의 성상점은 다른 방법으로 선택될 수 있고, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
N-튜플 보정부(130)는 추정된 DC 성분을 바탕으로 N-튜플을 보정한다.
변위 측정부(140)는 보정된 N-튜플을 사용하여 사물의 변위를 측정한다.
도 8을 참조하면, N-튜플 획득부(110)는 레이더 측정 시스템의 ADC로부터 I 신호 및 Q 신호를 수신하여 N-튜플을 획득한다(S110). 수학식 5의 I 신호 및 Q 신호는, i번째 주파수에 대응하는 파장
Figure 112017125468266-pat00021
가 주파수 및 파장으로 치환되면 아래 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017125468266-pat00022
수학식 7에서
Figure 112017125468266-pat00023
가 파장에 비해 많이 짧을 때, 아래 수학식 8과 같은 가정이 성립한다.
Figure 112017125468266-pat00024
그리고,
Figure 112017125468266-pat00025
이면 각 주파수에 대응하는 DC 성분의 차이가 크지 않으므로 아래 수학식 9와 같은 가정이 성립한다.
Figure 112017125468266-pat00026
위상 잡음이
Figure 112017125468266-pat00027
이면, 수학식 8 및 9을 바탕으로 수학식 7은 아래 수학식 10과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017125468266-pat00028
수학식 10에 따른 Ii(n) 및 Qi(n)은 중심
Figure 112017125468266-pat00029
로부터 위상
Figure 112017125468266-pat00030
으로 거리
Figure 112017125468266-pat00031
만큼 떨어진 성상점으로 표현될 수 있다.
Figure 112017125468266-pat00032
는 도 9에서와 같이 기울기
Figure 112017125468266-pat00033
인 선형함수 관계이다.
도 10은 한 실시예에 따른 N-튜플의 성상점을 나타낸 그래프이다. 도 10에서 수학식 11에 따른 성상점
Figure 112017125468266-pat00034
의 궤적은 중심
Figure 112017125468266-pat00035
, 반지름 R=
Figure 112017125468266-pat00036
인 원호로 나타난다.
이후 DC 성분 추정부(120)는 시간 n에서의 N-튜플을 이용하여 시간 n의 DC 성분인 DC I (n) 및 DC Q (n)을 추정할 수 있다. 한 실시예에 따르면, DC 성분의 추정을 위해 DC 성분 추정부(120)는 N-튜플에 대응하는 N개의 성상점 중에서 3개의 성상점을 선택한다(S120). DC 성분 추정부(120)는 3개의 성상점이 이루는 삼각형의 외심을 I/Q 플롯 상의 DC 성분의 좌표로 결정할 수 있다. 이때 DC 성분 추정부(120)는 선택된 3개의 성상점이 유효한지 여부를 판단한다(S130). 예를 들어, DC 성분 추정부(120)는 3개의 성상점에 의해 형성되는 삼각형의 면적 S가 미리 결정된 임계치보다 크면 선택된 성상점이 유효한 것으로 판단하고, 면적 S가 미리 결정된 임계치보다 작으면 선택된 성상점은 유효하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 여기서 임계치는 송신 신호의 주파수 크기, 레이더 측정 시스템의 주변 환경 등에 따라 미리 결정될 수 있다.
도 11은 한 실시예에 따른 선택된 3개의 성상점에 의해 형성된 삼각형과 삼각형의 면적 S를 나타낸 개념도이다.
선택된 성상점이 유효하지 않은 것으로 판단되면, DC 성분 추정부(120)는 N개의 성상점 중에서 선택된 3개의 성상점과 다른 3개의 성상점을 재선택한다. 다시 선택된 3개의 성상점의 모든 성상점이 기존에 선택된 3개의 성상점과 다를 수도 있고 또는 다시 선택된 3개의 성상점 중 일부 성상점이 기존에 선택된 3개의 성상점과 다를 수도 있다.
선택된 성상점이 유효한 것으로 판단되면, DC 성분 추정부(120)는 선택된 3개의 성상점에 의해 형성된 삼각형의 외심을 계산한다(S140). DC 성분 추정부(120)는 3개의 성상점에 대응하는 외심을 I 신호 및 Q 신호의 DC 성분의 좌표로 결정할 수 있다.
N-튜플 보정부(130)는 추정된 DC 성분의 좌표를 이용하여 N-튜플을 보정한다(S150). 아래 수학식 11은 보정된 N-튜플을 나타낸다.
Figure 112017125468266-pat00037
이후 변위 측정부(140)는 보정된 N-튜플을 사용하여 사물의 변위를 측정한다. i번째 주파수를 갖는 신호에 의해 측정된, 사물의 변위
Figure 112017125468266-pat00038
은 아래 수학식 12와 같이 표현될 수 있고, 사물의 총 변위
Figure 112017125468266-pat00039
는 아래 수학식 13과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017125468266-pat00040
Figure 112017125468266-pat00041
한 실시예에 따른 변위 측정부(140)는 각 주파수에 대응하여 측정된 변위
Figure 112017125468266-pat00042
을 바탕으로 사물의 총 변위
Figure 112017125468266-pat00043
를 결정할 수 있다. 예를 들어, 변위 측정부(140)는 N개의 부분 변위
Figure 112017125468266-pat00044
의 평균값을 총 변위로 결정할 수 있다. 또는 변위 측정부(140)는 N개의 부분 변위
Figure 112017125468266-pat00045
중 1개를 무작위로 선택하여 선택된 값을 총 변위로 결정할 수 있다.
도 12는 다른 실시예에 따른 수신부를 나타낸 블록도이다.
한 실시예에 따른 수신부는, 컴퓨터 시스템, 예를 들어 컴퓨터 판독 가능 매체로 구현될 수 있다. 도 12을 참조하면, 컴퓨터 시스템(1200)은, 버스(1220)를 통해 통신하는 프로세서(1210), 메모리(1230), 사용자 인터페이스 입력 장치(1260), 사용자 인터페이스 출력 장치(1270), 및 저장 장치(1280) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템(1200)은 또한 네트워크에 결합된 네트워크 인터페이스(1290)를 포함할 수 있다. 프로세서(1210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU)이거나, 또는 메모리(1230) 또는 저장 장치(1280)에 저장된 명령을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1230) 및 저장 장치(1280)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM(read only memory)(1231) 및 RAM(random access memory)를 포함할 수 있다. 본 기재의 실시예에서 메모리(1230)는 프로세서(1210)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 메모리(1230)는 이미 알려진 다양한 수단을 통해 프로세서(1210)와 연결될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는 컴퓨터에 구현된 방법으로서 구현되거나, 컴퓨터 실행 가능 명령이 저장된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서 구현될 수 있다. 한 실시예에서, 프로세서에 의해 실행될 때, 컴퓨터 판독 가능 명령은 본 기재의 적어도 하나의 양상에 따른 방법을 수행할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (18)

  1. 레이더 측정 시스템이 사물의 변위를 측정하는 방법으로서,
    상기 사물을 향해서 방사되는, 복수의 주파수를 갖는 송신 신호가 상기 사물에 의해 반사된 이후 수신되는 신호를, 위상에 따라서 I 신호 및 Q 신호로 구분하는 단계,
    상기 복수의 주파수에 대응하는, 상기 I 신호 및 상기 Q 신호의 N-튜플(N-tuple)로부터 직류(direct current, DC) 성분을 추정하는 단계,
    상기 N-튜플로부터 추정된 DC 성분을 제거하여 상기 I 신호 및 상기 Q 신호를 보정하는 단계, 그리고
    보정된 I 신호 및 Q 신호를 바탕으로 상기 사물의 변위를 측정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 DC 성분을 추정하는 단계는,
    상기 N-튜플에 대응하는 N개의 성상점 중에서 3개의 성상점을 선택하는 단계, 그리고
    선택된 3개의 성상점에 의해 형성되는 삼각형의 외심의 좌표를 상기 DC 성분의 좌표로 결정하는 단계
    를 포함하는, 변위 측정 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 3개의 성상점을 선택하는 단계는,
    상기 삼각형의 면적이 미리 결정된 임계치의 크기를 비교하는 단계, 그리고
    상기 삼각형의 면적이 상기 미리 결정된 임계치보다 크면 선택된 3개의 성상점이 유효한 것으로 판단하는 단계
    를 포함하는, 변위 측정 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 3개의 성상점을 선택하는 단계는,
    상기 삼각형의 면적이 상기 미리 결정된 임계치보다 작으면 상기 N개의 성상점 중에서 상기 3개의 성상점과 다른 3개의 성상점을 다시 선택하는 단계
    를 더 포함하는, 변위 측정 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 송신 신호는, 상기 복수의 주파수 중 각 주파수에 대응하는 송신 신호가 상기 사물을 향해 순차적으로 방사되는 신호인, 변위 측정 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 송신 신호는, 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 신호가 다중화된 신호인, 변위 측정 방법.
  7. 사물의 변위를 측정하는 장치로서,
    프로세서 및 메모리를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행하여,
    상기 사물을 향해서 방사되는, 복수의 주파수를 갖는 송신 신호가 상기 사물에 의해 반사된 이후 수신되는 신호를, 위상에 따라서 I 신호 및 Q 신호로 구분하는 단계,
    상기 복수의 주파수에 대응하는, 상기 I 신호 및 상기 Q 신호의 N-튜플(N-tuple)로부터 직류(direct current, DC) 성분을 추정하는 단계,
    상기 N-튜플로부터 추정된 DC 성분을 제거하여 상기 I 신호 및 상기 Q 신호를 보정하는 단계, 그리고
    보정된 I 신호 및 Q 신호를 바탕으로 상기 사물의 변위를 측정하는 단계
    를 수행하고,
    상기 프로세서는 상기 DC 성분을 추정하는 단계를 수행할 때,
    상기 N-튜플에 대응하는 N개의 성상점 중에서 3개의 성상점을 선택하는 단계, 그리고
    선택된 3개의 성상점에 의해 형성되는 삼각형의 외심의 좌표를 상기 DC 성분의 좌표로 결정하는 단계
    를 수행하는, 변위 측정 장치.
  8. 삭제
  9. 제7항에서,
    상기 프로세서는 상기 3개의 성상점을 선택하는 단계를 수행할 때,
    상기 삼각형의 면적이 미리 결정된 임계치의 크기를 비교하는 단계, 그리고
    상기 삼각형의 면적이 상기 미리 결정된 임계치보다 크면 선택된 3개의 성상점이 유효한 것으로 판단하는 단계
    를 수행하는, 변위 측정 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 프로세서는 상기 3개의 성상점을 선택하는 단계를 수행할 때,
    상기 삼각형의 면적이 상기 미리 결정된 임계치보다 작으면 상기 N개의 성상점 중에서 상기 3개의 성상점과 다른 3개의 성상점을 다시 선택하는 단계
    를 더 수행하는, 변위 측정 장치.
  11. 제7항에서,
    상기 송신 신호는, 상기 복수의 주파수 중 각 주파수에 대응하는 송신 신호가 상기 사물을 향해 순차적으로 방사되는 신호인, 변위 측정 장치.
  12. 제7항에서,
    상기 송신 신호는, 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 신호가 다중화된 신호인, 변위 측정 장치.
  13. 사물의 변위를 측정하는 레이더 시스템으로서,
    복수의 주파수를 갖는 송신 신호를 상기 사물을 향해서 방사하는 송신부, 그리고
    상기 사물에 의해 반사된 신호를 수신하여 상기 사물의 변위를 측정하는 수신부를 포함하고,
    상기 수신부의 프로세서는 상기 수신부의 메모리에 저장된 프로그램을 실행하여,
    상기 사물을 향해서 방사되는, 복수의 주파수를 갖는 송신 신호가 상기 사물에 의해 반사된 이후 수신되는 신호를, 위상에 따라서 I 신호 및 Q 신호로 구분하는 단계,
    상기 복수의 주파수에 대응하는, 상기 I 신호 및 상기 Q 신호의 N-튜플(N-tuple)로부터 직류(direct current, DC) 성분을 추정하는 단계,
    상기 N-튜플로부터 추정된 DC 성분을 제거하여 상기 I 신호 및 상기 Q 신호를 보정하는 단계, 그리고
    보정된 I 신호 및 Q 신호를 바탕으로 상기 사물의 변위를 측정하는 단계
    를 수행하고,
    상기 프로세서는 상기 DC 성분을 추정하는 단계를 수행할 때,
    상기 N-튜플에 대응하는 N개의 성상점 중에서 3개의 성상점을 선택하는 단계, 그리고
    선택된 3개의 성상점에 의해 형성되는 삼각형의 외심의 좌표를 상기 DC 성분의 좌표로 결정하는 단계
    를 수행하는, 레이더 시스템.
  14. 삭제
  15. 제13항에서,
    상기 프로세서는 상기 3개의 성상점을 선택하는 단계를 수행할 때,
    상기 삼각형의 면적이 미리 결정된 임계치의 크기를 비교하는 단계, 그리고
    상기 삼각형의 면적이 상기 미리 결정된 임계치보다 크면 선택된 3개의 성상점이 유효한 것으로 판단하는 단계
    를 수행하는, 레이더 시스템.
  16. 제15항에서,
    상기 프로세서는 상기 3개의 성상점을 선택하는 단계를 수행할 때,
    상기 삼각형의 면적이 상기 미리 결정된 임계치보다 작으면 상기 N개의 성상점 중에서 상기 3개의 성상점과 다른 3개의 성상점을 다시 선택하는 단계
    를 더 수행하는, 레이더 시스템.
  17. 제13항에서,
    상기 송신부는, 상기 복수의 주파수 중 각 주파수에 대응하는 송신 신호를 상기 사물을 향해 순차적으로 방사하는, 레이더 시스템.
  18. 제13항에서,
    상기 송신부는, 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 신호를 다중화하여 상기 사물을 향해 방사하는, 레이더 시스템.
KR1020170173630A 2017-12-15 2017-12-15 다중 주파수 신호를 사용하는 사물의 변위 측정 방법 및 장치 KR102437150B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170173630A KR102437150B1 (ko) 2017-12-15 2017-12-15 다중 주파수 신호를 사용하는 사물의 변위 측정 방법 및 장치
US16/220,714 US10785083B2 (en) 2017-12-15 2018-12-14 Method and apparatus for measuring displacement of object using multiple frequency signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170173630A KR102437150B1 (ko) 2017-12-15 2017-12-15 다중 주파수 신호를 사용하는 사물의 변위 측정 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190072354A KR20190072354A (ko) 2019-06-25
KR102437150B1 true KR102437150B1 (ko) 2022-08-26

Family

ID=66814920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170173630A KR102437150B1 (ko) 2017-12-15 2017-12-15 다중 주파수 신호를 사용하는 사물의 변위 측정 방법 및 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10785083B2 (ko)
KR (1) KR102437150B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3457563B1 (en) * 2016-06-06 2020-09-09 Huawei Technologies Co., Ltd. Method for suppressing local oscillator leakage in microwave chip and device thereof
US11796631B2 (en) 2019-08-05 2023-10-24 Electronics And Telecommunications Research Institute Method of transmitting and receiving OFDM signal for radar applications and apparatuses performing the method
KR102327989B1 (ko) * 2019-08-05 2021-11-17 한국전자통신연구원 레이다 응용을 위한 ofdm 신호를 송수신하는 방법 및 이를 수행하는 장치들
FR3105438B1 (fr) * 2019-12-18 2021-11-19 Valeo Comfort & Driving Assistance Mesure de distance basée sur la phase avec correction de composante continue

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080077015A1 (en) 2006-05-17 2008-03-27 Olga Boric-Lubecke Determining presence and/or physiological motion of one or more subjects with multiple receiver Doppler radar systems
US8721554B2 (en) 2007-07-12 2014-05-13 University Of Florida Research Foundation, Inc. Random body movement cancellation for non-contact vital sign detection
US8814805B2 (en) 2007-12-07 2014-08-26 University Of Florida Research Foundation, Inc. Complex signal demodulation and angular demodulation for non-contact vital sign detection
EP2265169A4 (en) * 2008-04-03 2013-01-09 Kai Medical Inc NON-CONTACT PHYSIOLOGICAL MOTION SENSORS AND METHODS OF USE
KR101769785B1 (ko) 2013-11-01 2017-08-21 한국전자통신연구원 레이더 신호 처리 장치 및 레이더 신호 처리 방법
KR102206739B1 (ko) 2013-12-20 2021-01-25 삼성전자주식회사 수신기, 이의 동작 방법, 및 이를 포함하는 빔포밍 레이더 시스템
KR102204839B1 (ko) * 2014-02-11 2021-01-19 한국전자통신연구원 레이더를 이용한 표적 검출 장치 및 표적을 검출하는 방법
US10401477B2 (en) 2014-02-25 2019-09-03 University Of Florida Research Foundation, Inc. Method and apparatus for doppler radar signal recovery of target displacement
KR20150139377A (ko) * 2014-06-03 2015-12-11 한국전자통신연구원 주기신호 추정 장치 및 추정 방법
US20160054792A1 (en) 2014-08-22 2016-02-25 Google Inc. Radar-Based Biometric Recognition
WO2016057781A1 (en) 2014-10-08 2016-04-14 The University Of Florida Research Foundation, Inc. Method and apparatus for non-contact fast vital sign acquisition based on radar signal
US10436625B2 (en) 2015-01-19 2019-10-08 University Of Florida Research Foundation, Inc. Interferometric doppler radar and method for wave and water level measurement
US9924880B2 (en) 2015-02-11 2018-03-27 Samsung Electronics Co., Ltd. RF doppler bio-signal sensor for continuous heart rate variability and blood pressure monitoring
WO2016142424A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 Sony Corporation Device and method for determining a dc component
KR102002112B1 (ko) 2015-04-30 2019-07-19 구글 엘엘씨 제스처 추적 및 인식을 위한 rf―기반 마이크로―모션 추적
WO2017097907A1 (en) 2015-12-08 2017-06-15 Resmed Limited Non-contact diagnosis and monitoring of sleep disorders
US10641866B2 (en) * 2016-08-05 2020-05-05 Texas Instruments Incorporated Failure detection in a radar system

Also Published As

Publication number Publication date
US10785083B2 (en) 2020-09-22
KR20190072354A (ko) 2019-06-25
US20190190767A1 (en) 2019-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102437150B1 (ko) 다중 주파수 신호를 사용하는 사물의 변위 측정 방법 및 장치
US11850027B2 (en) Multi-person vital signs monitoring using millimeter wave (mm-wave) signals
Wang et al. PhaseBeat: Exploiting CSI phase data for vital sign monitoring with commodity WiFi devices
JP5848469B1 (ja) 生体状態検出装置
EP3424418B1 (en) A method and a system for detecting a vital sign of a subject
US11226408B2 (en) Sensor, estimating device, estimating method, and recording medium
CN106999090B (zh) 用于估计生理特性的值的装置和方法
US20170042432A1 (en) Vital signs monitoring via radio reflections
JP2019505263A5 (ko)
CN113260872A (zh) 为生命体征监测提供图像单元
KR102201371B1 (ko) 신호 분리 기반의 잡음 환경 내 실시간 생체 신호 탐지 장치 및 그 방법
US11529064B2 (en) Method and device for measuring biometric signal by using radar
JP2019197039A (ja) 推定装置、生体数推定装置、推定方法、及び、プログラム
KR102325172B1 (ko) 다이버시티 기법을 이용한 생체 신호 검출 방법 및 이를 구현하는 바이오 레이더 시스템
US8102310B2 (en) Dismount step discrimination with temporal adaptive matched filtering of doppler spectral features
JP2016135233A (ja) 生体状態検出装置
KR20230077607A (ko) 시간적 위상 코히어런시에 기반한 심박 측정 거리 결정 장치 및 방법
KR20230123699A (ko) 비접촉식 생체 신호 측정 시스템 및 방법
KR102181745B1 (ko) 차동위상 레이더 생체신호 검출 장치 및 방법
Shin et al. FMCW radar-based vital signal monitoring technique using adaptive range-bin selection
KR102584602B1 (ko) Fmcw 레이더를 기반으로 하는 도플러 속도를 이용한 호흡수 추정 장치 및 방법
KR102448834B1 (ko) 비고정형 레이더의 모션 아티펙트 제거 방법 및 장치
KR102444685B1 (ko) 크기와 위상 사이의 코히어런시에 기반한 활력 징후 측정 거리 결정 장치 및 방법
CN111381227B (zh) 推测方法以及推测装置
KR101499563B1 (ko) 초음파 영상의 3차원(３ｄ) 영상 표시 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant