KR102478751B1 - Estimation device of radar direction of arrival based on time division analog to digital converter, and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주파수 변조 연속파 레이더에 있어서, 목표 객체의 도래각을 추정하는 장치와 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 하나 이상의 아날로그 RF 수신 신호를 시분할로 순차적으로 반복하여 디지털 RF 수신 신호로 변환 한 다음, 지정한 지연 시간 간격 별로 변환된 디지털 RF 수신 신호를 선택하고 이를 통합하여 RF 수신 참조 데이터를 생성할 수 있다. 그리고 RF 수신 참조 데이터로부터 방위각에 따른 RF 수신 신호의 스펙트럼을 생성한 다음, RF 수신 신호의 스펙트럼에서 최대 값을 나타내는 방위각을, 목표 객체의 도래각으로 추정할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for estimating an angle of arrival of a target object in a frequency modulated continuous wave radar.
The present invention converts one or more analog RF reception signals into digital RF reception signals by sequentially repeating them in time division, and then selects the converted digital RF reception signals for each designated delay time interval and integrates them to generate RF reception reference data. can After generating a spectrum of the RF reception signal according to the azimuth from the RF reception reference data, the azimuth representing the maximum value in the spectrum of the RF reception signal may be estimated as the angle of arrival of the target object.

Description

시분할 아날로그 디지털 컨버터 기반 레이더 도래각 추정 장치와 방법 { ESTIMATION DEVICE OF RADAR DIRECTION OF ARRIVAL BASED ON TIME DIVISION ANALOG TO DIGITAL CONVERTER, AND METHOD THEREOF }Apparatus and method for estimating angle of arrival of radar based on time-division analog-to-digital converter

본 발명은 주파수 변조 연속파 레이더에 있어서, 목표 객체의 도래각을 추정하는 장치와 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for estimating an angle of arrival of a target object in a frequency modulated continuous wave radar.

레이더(radar)는 전파를 사용하여 목표 객체를 검출하는 시스템이다. 레이더는 전파를 공중에 발사한 다음, 목표 객체에 부딪혀 돌아오는 반사파를 측정하여, 목표 객체가 위치한 방향과, 목표 객체가 이동하는 속도와, 목표 객체와의 거리 정보 등을 획득할 수 있다.Radar is a system that uses radio waves to detect target objects. The radar emits radio waves into the air and then measures a reflected wave that collides with a target object and returns to obtain information such as a direction in which the target object is located, a moving speed of the target object, and a distance to the target object.

이와 같은 레이더는 펄스 레이더와 연속파 레이더로 분류할 수 있다.Such radar can be classified into pulse radar and continuous wave radar.

펄스 레이더(pulse radar)는 전파의 송신과 수신에, 휴지 시간이 있는 펄스 신호를 사용한다. 펄스 레이더는 신호를 송신할 때 순간 전압이 높고, 사용하는 신호의 주파수 분포가 넓은 특징을 가진다.Pulse radar uses a pulse signal with a rest time for transmission and reception of radio waves. The pulse radar has a high instantaneous voltage when transmitting a signal and a wide frequency distribution of the signal used.

연속파 레이더(continuous wave radar)는 휴지 시간이 없이 지속적으로 신호를 발사한다. 연속파 레이더의 한 종류인 주파수 변조 연속파 레이더(frequency modulated continuous wave radar, FMCW radar)는, 주파수를 변조한 신호를 연속적으로 발사하며, 펄스 레이더보다 신호의 감도가 높아 목표 객체를 보다 정확하게 검출할 수 있다.Continuous wave radar continuously emits signals without pauses. Frequency modulated continuous wave radar (FMCW radar), a type of continuous wave radar, continuously emits frequency-modulated signals and has higher signal sensitivity than pulse radar to detect target objects more accurately. .

주파수 변조 연속파 레이더는, 송신 안테나와 수신 안테나를 각각 하나 이상 포함하여 다중 채널을 구성할 수 있다. 주파수 변조 연속파 레이더는, 하나 이상의 수신 안테나에서 수신한 신호를 도래각(direction of arrival) 추정 알고리즘에 적용하여, 목표 객체가 위치한 방향 정보를 획득할 수 있다.The frequency modulated CW radar may configure multiple channels by including at least one transmit antenna and one receive antenna. The frequency modulated CW radar may acquire direction information on a target object by applying a signal received from one or more receiving antennas to a direction of arrival estimation algorithm.

주파수 변조 연속파 레이더는, 디지털 빔 형성(digital beam forming) 방법을 이용하여, 목표 객체가 위치한 방향 정보인 도래각을 추정할 수 있다. 예를 들어 주파수 변조 연속파 레이더는, 지연 합 빔 형성 방법(delay and sum beam forming method), 카폰의 최소 분산 방법(Capon's minimum variance method), MUSIC 알고리즘(multiple signal classification), 바틀렛 빔 형성 알고리즘(Bartlett beam forming algorithm) 등의 방법을 이용할 수 있다. 이와 같은 디지털 빔 형성 방법은, 다중 채널 수신 안테나에서 수신한 전파 신호의 위상 차이를 이용하여, 목표 객체의 도래각을 추정할 수 있다.The frequency modulated CW radar may estimate an angle of arrival, which is direction information at which a target object is located, using a digital beam forming method. For example, frequency modulated continuous wave radar uses delay and sum beam forming method, Capon's minimum variance method, MUSIC algorithm (multiple signal classification), Bartlett beam forming algorithm forming algorithm). In such a digital beam forming method, an angle of arrival of a target object may be estimated using a phase difference of a radio signal received by a multi-channel reception antenna.

주파수 변조 연속파 레이더는 디지털 빔 형성 방법을 이용하기 위해, 아날로그 디지털 컨버터(analog to digital converter, ADC)를 채널의 개수인 수신 안테나의 개수만큼 포함한다. 그러나 아날로그 디지털 컨버터의 개수가 증가함에 따라 레이더 시스템이 복잡해지고, 부피와 비용이 증가하는 문제점이 있다.In order to use a digital beam forming method, a frequency modulated CW radar includes analog to digital converters (ADCs) as many as the number of receiving antennas, which is the number of channels. However, as the number of analog-to-digital converters increases, the radar system becomes complicated, and the volume and cost increase.

또한 2개 이상의 아날로그 디지털 컨버터 간 하드웨어의 불일치로, 오프셋(offset), 이득, 샘플링(sampling) 시간, 대역폭, 진폭, 위상 등의 차이가 발생하기 때문에, 이를 보정해주는 작업이 필요한 문제점을 가진다.In addition, since differences in offset, gain, sampling time, bandwidth, amplitude, phase, etc. occur due to hardware mismatch between two or more analog-to-digital converters, it is necessary to correct them.

그리고 주파수 변조 연속파 레이더는, 2개 이상의 수신 안테나를 통해 수신한 전파 신호에서 위상 차이가 발생하기 때문에, 위상 천이기(phase shifter)를 이용하여 위상 차이를 보정할 필요가 있다. 그러나 위상 천이기를 채널의 개수만큼 포함시켜야 하기 때문에, 레이더 시스템이 더욱 복잡해지는 문제점을 가진다.In addition, since a phase difference occurs in a radio signal received through two or more receiving antennas in a frequency modulated continuous wave radar, it is necessary to correct the phase difference using a phase shifter. However, since phase shifters must be included as many as the number of channels, the radar system has a problem of becoming more complicated.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다중 채널 수신 안테나와 단일 아날로그 디지털 컨버터를 포함한 레이더 도래각 추정 장치와 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a radar angle of arrival estimation apparatus and method including a multi-channel reception antenna and a single analog-to-digital converter.

또한 본 발명의 목적은, 다중 채널 수신 안테나를 포함한 주파수 변조 연속파 레이더에서, 아날로그 디지털 컨버터의 개수를 하나로 줄이고, 위상 천이기를 사용하지 않고 위상 차이를 보정할 수 있는 레이더 도래각 추정 장치와 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a radar angle of arrival estimation apparatus and method capable of reducing the number of analog-to-digital converters to one and correcting a phase difference without using a phase shifter in a frequency modulated continuous wave radar including a multi-channel receiving antenna. is to do

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호를 각각 수신하는 제 1 내지 제 N RF 수신 유닛과; 상기 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호를 순차적으로 반복하여 디지털 데이터인 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환 유닛과; 상기 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호에서 일부를 선택하여 통합한 RF 수신 참조 데이터를 생성하는 데이터 구조 변환 유닛과; 상기 RF 수신 참조 데이터로부터 방위각에 따른 RF 수신 신호의 스펙트럼을 생성한 다음, 상기 RF 수신 신호의 스펙트럼에서 최대 값을 나타내는 방위각을, 목표 객체의 도래각으로 추정하는 신호 처리 유닛을 포함하는 레이더 도래각 추정 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes first to N th RF receiving units respectively receiving first to N th analog RF reception signals; an analog-to-digital conversion unit for sequentially repeating the first to Nth analog RF reception signals and converting them into first to Nth digital RF reception signals that are digital data; a data structure conversion unit for generating RF reception reference data by selecting and integrating portions of the first to Nth digital RF reception signals; and a signal processing unit generating a spectrum of an RF reception signal according to an azimuth from the RF reception reference data and then estimating an azimuth representing a maximum value in the spectrum of the RF reception signal as an angle of arrival of a target object. Provide an estimation device.

그리고, 상기 아날로그 디지털 변환 유닛은, 상기 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호에 각각 변환 차수를 정보를 포함시키는 레이더 도래각 추정 장치를 제공한다.The analog-to-digital conversion unit provides a radar angle-of-arrival estimating device for including conversion order information in the first to Nth digital RF received signals, respectively.

그리고, 상기 데이터 구조 변환 유닛은, 상기 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호에서 지정한 지연 시간 간격 별로 디지털 RF 수신 신호를 추출한 다음, 상기 추출한 디지털 RF 수신 신호를 통합하여 상기 RF 수신 신호 참조 데이터를 생성하는 레이더 도래각 추정 장치를 제공한다.The data structure conversion unit extracts a digital RF received signal for each delay time interval designated from the first to Nth digital RF received signals, and then integrates the extracted digital RF received signals to generate the RF received signal reference data. A radar arrival angle estimating device is provided.

그리고, 상기 지연 시간 간격은 50ns, 250ns, 450ns, 650ns 중 어느 하나로 지정하는 레이더 도래각 추정 장치를 제공한다.And, the delay time interval provides a radar arrival angle estimating device designating one of 50ns, 250ns, 450ns, and 650ns.

그리고, RF 송신 신호를 발사하는 RF 송신 유닛을 더 포함하는 레이더 도래각 추정 장치를 제공한다.And, it provides an apparatus for estimating the angle of arrival of a radar further comprising an RF transmission unit for emitting an RF transmission signal.

그리고, 상기 RF 송신 유닛은, 주파수 변조 연속파 신호를 증폭하는 전력 증폭기와; 상기 증폭된 주파수 변조 연속파 신호를 상기 RF 송신 신호로서 발사하는 송신 안테나를 포함하는 레이더 도래각 추정 장치를 제공한다.And, the RF transmission unit includes: a power amplifier for amplifying a frequency modulated continuous wave signal; A radar angle-of-arrival estimating device including a transmission antenna for transmitting the amplified frequency-modulated continuous wave signal as the RF transmission signal.

그리고, 상기 제 1 내지 제 N RF 수신 유닛은, 각각 상기 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호를 수신하는 수신 안테나와; 각각 상기 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호를 증폭하면서, 상기 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호에 포함된 노이즈 성분의 증폭을 억제하는 저잡음 증폭기와; 각각 상기 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호의 주파수를 하향 변환하는 혼합기와; 각각 상기 제 1 내지 제 N RF 수신 유닛에 대응하는 채널의 주파수 대역을 통과시키는 대역 통과 필터를 포함하는 레이더 도래각 추정 장치를 제공한다.The first to Nth RF reception units may include reception antennas for receiving the first to Nth analog RF reception signals, respectively; low noise amplifiers for amplifying the first to Nth analog RF reception signals and suppressing amplification of noise components included in the first to Nth analog RF reception signals; mixers for down-converting frequencies of the first through N-th analog RF reception signals, respectively; A radar angle of arrival estimation device including a band pass filter passing frequency bands of channels corresponding to the first to N th RF receiving units, respectively.

그리고, 신호 발생 유닛과 전력 스플리터 유닛을 더 포함하고, 상기 신호 발생 유닛은, 상기 주파수 변조 연속파 신호를 생성하여 상기 RF 송신 유닛과 상기 전력 스플리터 유닛에 전달하며, 상기 전력 스플리터 유닛은, 상기 주파수 변조 연속파 신호를 상기 제 1 내지 제 N RF 수신 유닛에 각각 전달하는 레이더 도래각 추정 장치를 제공한다.and a signal generating unit and a power splitter unit, wherein the signal generating unit generates and transmits the frequency modulated continuous wave signal to the RF transmission unit and the power splitter unit, wherein the power splitter unit generates the frequency modulated continuous wave signal. A radar angle of arrival estimating device for transmitting a continuous wave signal to the first to N th RF receiving units, respectively.

본 발명의 다른 실시 예는, 레이더 도래각 추정 장치에 있어서, (S1) 아날로그 디지털 변환 유닛이, 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호를 순차적으로 반복하여, 디지털 데이터인 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호로 변환하는 단계와; (S2) 데이터 구조 변환 유닛이, 상기 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호에서 일부를 선택하여 통합한 RF 수신 참조 데이터를 생성하는 단계와; (S3) 신호 처리 유닛이, 상기 RF 수신 참조 데이터로부터 방위각에 따른 RF 수신 신호의 스펙트럼을 생성하는 단계와; (S4) 상기 신호 처리 유닛이, 상기 RF 수신 신호의 스펙트럼에서 최대 값을 나타내는 방위각을, 목표 객체의 도래각으로 추정하는 단계를 포함하는 레이더 도래각 추정 방법을 제공한다.In another embodiment of the present invention, in the apparatus for estimating the angle of arrival of a radar, the (S1) analog-to-digital conversion unit sequentially repeats the first to Nth analog RF received signals to generate first to Nth digital RF signals that are digital data. converting into a received signal; (S2) generating, by a data structure conversion unit, RF reception reference data by selecting and integrating portions of the first to Nth digital RF reception signals; (S3) generating, by a signal processing unit, a spectrum of an RF reception signal according to an azimuth from the RF reception reference data; (S4) estimating, by the signal processing unit, an azimuth representing a maximum value in the spectrum of the RF received signal as an angle of arrival of a target object.

그리고, 상기 (S1) 단계에서 상기 아날로그 디지털 변환 유닛이, 상기 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호에 각각 변환 차수를 정보를 포함시키는 레이더 도래각 추정 방법을 제공한다.And, in the step (S1), the analog-to-digital conversion unit provides a radar angle-of-arrival estimation method in which information about a conversion order is included in each of the first to N-th digital RF received signals.

그리고, 상기 (S2) 단계에서 상기 데이터 구조 변환 유닛이, 상기 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호에서 지정한 지연 시간 간격 별로 디지털 RF 수신 신호를 추출한 다음, 상기 추출한 디지털 RF 수신 신호를 통합하여 상기 RF 수신 신호 참조 데이터를 생성하는 레이더 도래각 추정 방법을 제공한다.And, in the step (S2), the data structure conversion unit extracts a digital RF received signal for each delay time interval designated from the first to Nth digital RF received signals, and then integrates the extracted digital RF received signals to obtain the RF A radar angle of arrival estimation method for generating received signal reference data is provided.

그리고, 상기 지연 시간 간격은 50ns, 250ns, 450ns, 650ns 중 어느 하나로 지정하는 레이더 도래각 추정 방법을 제공한다.And, the delay time interval provides a radar arrival angle estimation method in which one of 50ns, 250ns, 450ns, and 650ns is specified.

본 발명은, 하나의 아날로그 디지털 변환 유닛이, 하나 이상의 RF 수신 유닛으로부터 수신한 아날로그 RF 수신 신호를 시분할로 처리함으로써, 다수의 아날로그 디지털 변환기를 포함할 때 보다, 레이더 시스템의 복잡도를 저감할 수 있다.In the present invention, one analog-to-digital conversion unit processes the analog RF reception signal received from one or more RF reception units in a time-division manner, thereby reducing the complexity of the radar system compared to the case where a plurality of analog-to-digital converters are included. .

또한 데이터 구조 변환 유닛이, 디지털 RF 수신 신호를 선택하여 재구성함으로써, 다수의 위상 천이기를 포함할 필요가 없이 위상 차이를 보정할 수 있고, 연산량을 저감할 수 있다.In addition, the data structure conversion unit selects and reconstructs the digital RF received signal, so that the phase difference can be corrected without the need to include a plurality of phase shifters, and the amount of calculation can be reduced.

도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이더 도래각 추정 장치를 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이더 도래각 추정 장치를 상세하게 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에서, 지연 시간에 따른 위상 변화량을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에서, 디지털 RF 수신 신호를 타이밍 다이어그램으로 나타낸 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시 예에서, RF 수신 참조 데이터를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에서, 빔 조향 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에서, 디지털 RF 수신 신호의 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에서, RF 수신 신호의 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 8은 종래의 빔 형성 방법과 본 발명의 일 실시 예에서, 목표 객체의 도래각을 추정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이더 도래각 추정 방법을 나타낸 순서도이다.1A is a schematic block diagram of an apparatus for estimating a radar angle of arrival according to an embodiment of the present invention.
1B is a detailed block diagram of an apparatus for estimating a radar arrival angle according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing a phase change amount according to a delay time according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a digital RF received signal as a timing diagram according to an embodiment of the present invention.
4A to 4D are diagrams illustrating RF reception reference data according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing beam steering results according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing a simulation result of a digital RF received signal according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing a spectrum of an RF received signal according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing a result of estimating the angle of arrival of a target object in a conventional beam forming method and an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method for estimating a radar arrival angle according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 취지를 벗어나지 않는 한도에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있고, 하나 이상의 실시 예를 가질 수 있다. 그리고 본 발명에서 “발명을 실시하기 위한 구체적인 내용” 및 “도면” 등에 기재한 실시 예는, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 예시이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것은 아니다.The present invention can be variously modified and practiced without departing from the gist, and may have one or more embodiments. In addition, the embodiments described in the "specific contents for carrying out the invention" and "drawings" in the present invention are examples for specifically explaining the present invention, and do not limit or limit the scope of the present invention.

따라서, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가, 본 발명의 “발명을 실시하기 위한 구체적인 내용” 및 “도면” 등으로부터 용이하게 유추할 수 있는 것은, 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석할 수 있다.Therefore, what can be easily inferred from the “specific details for carrying out the invention” and “drawings” of the present invention by those skilled in the art to which the present invention belongs is construed as belonging to the scope of the present invention. can do.

또한, 도면에 표시한 각 구성 요소들의 크기와 형태는, 실시 예의 설명을 위해 과장되어 표현한 것 일 수 있으며, 실제로 실시되는 발명의 크기와 형태를 한정하는 것은 아니다.In addition, the size and shape of each component shown in the drawings may be exaggerated for description of the embodiment, and does not limit the size and shape of the actual invention.

본 발명의 명세서에서 사용되는 용어를 특별히 정의하지 않는 이상, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다.Terms used in the specification of the present invention may have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs unless specifically defined.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이더 도래각 추정 장치를 간략하게 나타낸 블록도이다.1A is a schematic block diagram of an apparatus for estimating a radar angle of arrival according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레이더 도래각 추정 장치(100)는, 주파수 변조 연속파 신호를 송신한 다음, 하나 이상의 안테나로 이루어진 배열 안테나를 통하여, 목표 객체(TO)에 반사된 주파수 변조 연속파 신호를 수신할 수 있다.The apparatus 100 for estimating the angle of arrival of a radar according to an embodiment of the present invention transmits a frequency modulated continuous wave signal, and then transmits a frequency modulated continuous wave signal reflected from a target object TO through an array antenna composed of one or more antennas. can receive

본 발명의 일 실시 예에 따른 레이더 도래각 추정 장치(100)는, RF 송신 유닛(110)과, RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)과, 아날로그 디지털 변환 유닛(130)과, 데이터 구조 변환 유닛(140)과, 신호 처리 유닛(150)을 포함할 수 있다.The radar arrival angle estimation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes an RF transmission unit 110, RF reception units 120-1 to 120-N, an analog-to-digital conversion unit 130, data A structure conversion unit 140 and a signal processing unit 150 may be included.

RF 송신 유닛(110)은, RF 송신 신호(TS)를 레이더 도래각 추정 장치(100)의 외부로 발사할 수 있다.The RF transmission unit 110 may transmit the RF transmission signal TS to the outside of the radar arrival angle estimation apparatus 100 .

RF 송신 유닛(110)은, 주파수 변조 연속파 신호인 RF 송신 신호(TS)를 레이더 도래각 추정 장치(100)의 외부로 발사하기 위하여, 송신 안테나를 포함할 수 있다.The RF transmission unit 110 may include a transmission antenna to transmit the RF transmission signal TS, which is a frequency modulated continuous wave signal, to the outside of the radar arrival angle estimation apparatus 100 .

RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)은, 목표 객체(TO)에 반사되어 레이더 도래각 추정 장치(100)로 되돌아오는 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 수신할 수 있다.The RF receiving units 120-1 to 120-N may receive analog RF reception signals ARS-1 to ARS-N that are reflected by the target object TO and returned to the radar arrival angle estimating apparatus 100. there is.

RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)은, 목표 객체(TO)에 반사되어 레이더 도래각 추정 장치(100)로 되돌아오는 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 수신하기 위하여, 수신 안테나를 포함할 수 있다.The RF receiving units 120-1 to 120-N are configured to receive analog RF reception signals ARS-1 to ARS-N that are reflected by the target object TO and returned to the radar arrival angle estimating apparatus 100. , may include a receiving antenna.

또한 하나 이상의 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 각각 다중 채널로 수신하기 위하여, 레이더 도래각 추정 장치(100)는 하나 이상의 RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)을 포함할 수 있다.In addition, in order to receive one or more analog RF reception signals (ARS-1 to ARS-N) in multiple channels, the radar arrival angle estimation apparatus 100 includes one or more RF reception units 120-1 to 120-N can do.

예를 들어 레이더 도래각 추정 장치(100)는, N개(N ≥ 1 인 자연수)의 RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)을 포함할 수 있다.For example, the apparatus 100 for estimating the angle of arrival of the radar may include N RF receiving units 120-1 to 120-N (where N is a natural number > 1).

아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)는 다음 수학식1과 같이 나타낼 수 있다.Analog RF received signals (ARS-1 to ARS-N) can be expressed as in Equation 1 below.

Figure 112020120891108-pat00001
Figure 112020120891108-pat00001

Figure 112020120891108-pat00002
Figure 112020120891108-pat00002

수학식1에서

Figure 112020120891108-pat00003
~
Figure 112020120891108-pat00004
는 조향 벡터이고,
Figure 112020120891108-pat00005
~
Figure 112020120891108-pat00006
는 방향 각도 별로 수신한 신호이며,
Figure 112020120891108-pat00007
~
Figure 112020120891108-pat00008
는 잡음 성분을 나타낸다.in Equation 1
Figure 112020120891108-pat00003
~
Figure 112020120891108-pat00004
is the steering vector,
Figure 112020120891108-pat00005
~
Figure 112020120891108-pat00006
is a signal received for each direction angle,
Figure 112020120891108-pat00007
~
Figure 112020120891108-pat00008
represents a noise component.

아날로그 디지털 변환 유닛(130)은, 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 디지털 데이터로 변환할 수 있다.The analog-to-digital conversion unit 130 may convert analog RF received signals ARS-1 to ARS-N into digital data.

아날로그 디지털 변환 유닛(130)은, 하나 이상의 RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)이 각각 수신한 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 처리하기 위하여, 시분할 방식(time interleaved)을 이용할 수 있다.The analog-to-digital conversion unit 130 uses a time division method (time interleaved ) can be used.

예를 들어 아날로그 디지털 변환 유닛(130)은, 일정 시간(TI)을 전체 RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)의 개수인 N개로 분할한 시간(TI/N) 동안, 하나의 RF 수신 유닛(120-i, 1≤i≤N, i는 자연수)이 수신한 아날로그 RF 수신 신호(ARS-i)를 디지털 데이터인 디지털 RF 수신 신호(DRS-i)로 변환할 수 있다.For example, the analog-to-digital conversion unit 130 receives one RF during a period of time (TI/N) obtained by dividing a certain period of time (TI) by N, which is the number of all RF reception units 120-1 to 120-N. The analog RF reception signal ARS-i received by the unit 120-i, where 1≤i≤N, where i is a natural number, may be converted into a digital RF reception signal DRS-i that is digital data.

아날로그 디지털 변환 유닛(130)은, N개의 RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)이 각각 수신한 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를, 순차적으로 반복하여 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-N)로 변환할 수 있다. 즉, 아날로그 디지털 변환 유닛(130)은, 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 순차적으로 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-N)로 변환한 다음, 다시 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 순차적으로 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-N)로 변환하는 동작을 반복하여 실행할 수 있다.The analog-to-digital conversion unit 130 sequentially repeats the analog RF reception signals ARS-1 to ARS-N received by the N RF reception units 120-1 to 120-N, respectively, to obtain a digital RF reception signal. (DRS-1 ~ DRS-N). That is, the analog-to-digital conversion unit 130 sequentially converts the first to Nth analog RF received signals ARS-1 to ARS-N into the first to Nth digital RF received signals DRS-1 to DRS-N. , and then sequentially converting the 1st to Nth analog RF received signals ARS-1 to ARS-N into the 1st to Nth digital RF received signals DRS-1 to DRS-N. It can be run repeatedly.

디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-N)는, 디지털 데이터로 변환되기 전의 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 수신한 RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)의 정보와, 변환 차수 정보를 포함할 수 있다.The digital RF reception signals (DRS-1 to DRS-N) are of the RF reception units 120-1 to 120-N that have received the analog RF reception signals (ARS-1 to ARS-N) before being converted into digital data. information and transform order information.

변환 차수 정보는, 레이더 도래각 추정 장치(100)의 구동 시작점부터, 아날로그 디지털 변환 유닛(130)이 각각의 RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)이 수신한 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-N)로 변환한 횟수 정보일 수 있다. 예를 들어 아날로그 디지털 변환 유닛(130)이, 하나의 RF 수신 유닛(120-i)이 수신한 아날로그 RF 수신 신호(ARS-i)를 j-1번 만큼 디지털 RF 수신 신호(DRS-i)로 변환하였다면, 향후 아날로그 디지털 변환 유닛(130)이 하나의 RF 수신 유닛(120-i)이 수신한 아날로그 RF 수신 신호(ARS-i)를 디지털 RF 수신 신호(DRS-i)로 변환할 때, 변환 차수 정보를 j로 설정하여 포함시킬 수 있다.The conversion order information is the analog RF received signal (ARS- 1 to ARS-N) into digital RF reception signals (DRS-1 to DRS-N). For example, the analog-to-digital conversion unit 130 converts the analog RF reception signal ARS-i received by one RF reception unit 120-i into a digital RF reception signal DRS-i as many as j-1 times. If, in the future, when the analog-to-digital conversion unit 130 converts the analog RF reception signal ARS-i received by one RF reception unit 120-i into a digital RF reception signal DRS-i, conversion It can be included by setting the order information to j.

데이터 구조 변환 유닛(140)은, 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-N)를 재구성할 수 있다.The data structure conversion unit 140 may reconstruct the digital RF received signals DRS-1 to DRS-N.

데이터 구조 변환 유닛(140)은, 하나 이상의 RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)이 각각 수신한 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)에서 발생하는 위상 차이를 보정하기 위하여, 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-N)를 선택하여 RF 수신 참조 데이터(RRD)를 생성할 수 있다.The data structure conversion unit 140, in order to correct the phase difference occurring in the analog RF received signals ARS-1 to ARS-N received by one or more RF receiving units 120-1 to 120-N, respectively, RF reception reference data (RRD) may be generated by selecting digital RF reception signals (DRS-1 to DRS-N).

데이터 구조 변환 유닛(140)은, 아날로그 디지털 변환 유닛(130)로부터 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-N)를 전달 받은 다음, 위상 차이를 보정하도록 하나 이상의 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-N)를 선택하여 데이터 스트림 형태로 구성된 RF 수신 참조 데이터(RRD)를 생성할 수 있다.The data structure conversion unit 140 receives the digital RF reception signals DRS-1 to DRS-N from the analog-to-digital conversion unit 130 and then corrects the phase difference with one or more digital RF reception signals DRS-1. ~ DRS-N) can be selected to generate RF reception reference data (RRD) configured in the form of a data stream.

신호 처리 유닛(150)은, 목표 객체(TO)의 도래각을 추정할 수 있다.The signal processing unit 150 may estimate the angle of arrival of the target object TO.

신호 처리 유닛(150)은, 데이터 구조 변환 유닛(140)로부터 RF 수신 신호 참조 데이터(RRD)를 전달 받은 다음, RF 수신 신호의 스펙트럼을 생성할 수 있다. 그리고 신호 처리 유닛(150)은, RF 수신 신호의 스펙트럼에서 최대 값을 나타내는 방향 각도를 목표 객체(TO)의 도래각으로 추정할 수 있다.The signal processing unit 150 may receive RF reception signal reference data (RRD) from the data structure conversion unit 140 and then generate a spectrum of the RF reception signal. Also, the signal processing unit 150 may estimate a direction angle representing a maximum value in the spectrum of the RF received signal as the angle of arrival of the target object TO.

도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이더 도래각 추정 장치를 상세하게 나타낸 블록도이다.1B is a detailed block diagram of an apparatus for estimating a radar arrival angle according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레이더 도래각 추정 장치(100)는, 신호 발생 유닛(160)과 전력 스플리터 유닛(170)을 더 포함할 수 있다.The radar arrival angle estimation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may further include a signal generating unit 160 and a power splitter unit 170.

신호 발생 유닛(160)은, 주파수 변조 연속파 신호(FMCW)를 생성할 수 있다.The signal generating unit 160 may generate a frequency modulated continuous wave signal (FMCW).

신호 발생 유닛(160)은 발진기를 포함하여, 주파수를 변조한 연속파 신호(FMCW)를 생성할 수 있다.The signal generating unit 160 may include an oscillator to generate a frequency-modulated continuous wave signal (FMCW).

생성된 주파수 변조 연속파 신호(FMCW)는, RF 송신 신호(TS)로 증폭할 때와 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)의 주파수를 변환할 때, 각각 이용할 수 있다.The generated frequency modulated continuous wave signal (FMCW) can be used when amplifying the RF transmission signal (TS) and when converting the frequency of the analog RF reception signals (ARS-1 to ARS-N).

신호 발생 유닛(160)은, RF 송신 유닛(110) 및 전력 스플리터 유닛(170)과 연결될 수 있으며, 생성한 주파수 변조 연속파 신호(FMCW)를 RF 송신 유닛(110)과 전력 스플리터 유닛(170)에 각각 전달할 수 있다.The signal generation unit 160 may be connected to the RF transmission unit 110 and the power splitter unit 170, and transmits the generated frequency modulated continuous wave signal (FMCW) to the RF transmission unit 110 and the power splitter unit 170. each can be delivered.

전력 스플리터 유닛(170)은, 주파수 변조 연속파 신호(FMCW)를 하나 이상의 RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)에 각각 전달할 수 있다.The power splitter unit 170 may transmit a frequency modulated continuous wave signal (FMCW) to one or more RF receiving units 120-1 to 120-N, respectively.

전력 스플리터 유닛(170)은 주파수 변조 연속파 신호(FMCW)를 하나 이상의 RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)에 각각 전달하여, RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)이 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)의 주파수를 변환하도록 할 수 있다.The power splitter unit 170 transmits a frequency modulated continuous wave signal (FMCW) to one or more RF receiving units 120-1 to 120-N, respectively, so that the RF receiving units 120-1 to 120-N receive analog RF signals. The frequency of the signals ARS-1 to ARS-N may be changed.

RF 송신 유닛(110)은, 전력 증폭기(111)와 송신 안테나(112)를 포함할 수 있다.The RF transmission unit 110 may include a power amplifier 111 and a transmission antenna 112 .

전력 증폭기(111)는, 주파수 변조 연속파 신호(FMCW)를 증폭할 수 있다.The power amplifier 111 may amplify a frequency modulated continuous wave signal (FMCW).

전력 증폭기(111)는, RF 송신 신호(TS)가 목표 객체(TO)에 도달한 다음 반사되어 오기 위한 충분한 전력을 가지도록, 주파수 변조 연속파 신호(FMCW)를 증폭할 수 있다.The power amplifier 111 may amplify the frequency modulated continuous wave signal FMCW so that the RF transmission signal TS has sufficient power to reach the target object TO and then be reflected.

전력 증폭기(111)는 신호 발생 유닛(160)과 연결되어, 주파수 변조 연속파 신호(FMCW)를 전달 받을 수 있다. 그리고 전력 증폭기(111)는 송신 안테나(112)와 연결되어, 증폭한 주파수 변조 연속파 신호(FMCW)를 송신 안테나(112)로 전달할 수 있다.The power amplifier 111 may be connected to the signal generating unit 160 to receive a frequency modulated continuous wave signal (FMCW). Also, the power amplifier 111 may be connected to the transmission antenna 112 and transfer the amplified frequency modulated continuous wave signal (FMCW) to the transmission antenna 112 .

송신 안테나(112)는 증폭된 주파수 변조 연속파 신호(FMCW)를 RF 송신 신호(TS)로서, 레이더 도래각 추정 장치(100)의 외부로 발사할 수 있다.The transmission antenna 112 may transmit the amplified frequency modulated continuous wave signal (FMCW) to the outside of the radar arrival angle estimation apparatus 100 as an RF transmission signal (TS).

하나 이상의 RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)은 각각, 수신 안테나(121-1 ~ 121-N)와, 저잡음 증폭기(122-1 ~ 122-N)와, 혼합기(123-1 ~ 123-N)와, 대역 통과 필터(124-1 ~ 124-N)를 포함할 수 있다.One or more RF receiving units 120-1 to 120-N include receive antennas 121-1 to 121-N, low noise amplifiers 122-1 to 122-N, and mixers 123-1 to 123, respectively. -N) and band pass filters 124-1 to 124-N.

수신 안테나(121-1 ~ 121-N)는, 목표 객체(TO)로부터 되돌아오는 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 수신할 수 있다.The receiving antennas 121-1 to 121-N may receive analog RF reception signals ARS-1 to ARS-N returned from the target object TO.

수신 안테나(121-1 ~ 121-N)는 저잡음 증폭기(122-1 ~ 122-N)와 연결되어, 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 전달할 수 있다.The receiving antennas 121-1 to 121-N may be connected to the low noise amplifiers 122-1 to 122-N to transmit analog RF reception signals ARS-1 to ARS-N.

저잡음 증폭기(122-1 ~ 122-N)는, 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)의 노이즈(noise) 성분이 증폭하는 것을 억제하면서, 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 증폭할 수 있다.The low-noise amplifiers 122-1 to 122-N suppress the amplification of the noise components of the analog RF reception signals ARS-1 to ARS-N while suppressing the amplification of the analog RF reception signals ARS-1 to ARS-N. N) can be amplified.

혼합기(123-1 ~ 123-N)는, 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)의 주파수를 변환할 수 있다.Mixers 123-1 to 123-N may convert frequencies of analog RF received signals ARS-1 to ARS-N.

혼합기(123-1 ~ 123-N)는, 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)에서 주파수 변조 연속파 신호(FMCW)를 감산하여, 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)의 주파수를 하향 변환할 수 있다.The mixers 123-1 to 123-N subtract the frequency modulated continuous wave signal (FMCW) from the analog RF received signals (ARS-1 to ARS-N) to obtain the analog RF received signals (ARS-1 to ARS-N). The frequency of can be down-converted.

혼합기(123-1 ~ 123-N)는 저잡음 증폭기(122-1 ~ 122-N)와 연결되어, 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 전달 받을 수 있다. 그리고 혼합기(123-1 ~ 123-N)는 전력 스플리터 유닛(170)과 연결되어, 주파수 변조 연속파 신호(FMCW)를 전달 받을 수 있다. 혼합기(123-1 ~ 123-N)는 대역 통과 필터(124-1 ~ 124-N)와 연결되어, 주파수를 하향 변환한 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 전달 할 수 있다.The mixers 123-1 to 123-N are connected to the low noise amplifiers 122-1 to 122-N to receive analog RF reception signals ARS-1 to ARS-N. Also, the mixers 123-1 to 123-N are connected to the power splitter unit 170 to receive a frequency modulated continuous wave signal (FMCW). The mixers 123-1 to 123-N are connected to the band pass filters 124-1 to 124-N, and transmit analog RF received signals ARS-1 to ARS-N having down-converted frequencies. .

대역 통과 필터(124-1 ~ 124-N)는, 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N) 중 특정 채널만을 통과시킬 수 있다.The band pass filters 124-1 to 124-N may pass only specific channels among the analog RF received signals ARS-1 to ARS-N.

아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)는 여러 채널을 포함할 수 있다. 이에 따라 대역 통과 필터(124-1 ~ 124-N)는, 대역 통과 필터(124-1 ~ 124-N)를 포함하는 RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)에 대응하는 채널의 주파수 대역만을 통과시키도록 할 수 있다.The analog RF received signals (ARS-1 to ARS-N) may include several channels. Accordingly, the band pass filters 124-1 to 124-N are frequency bands of channels corresponding to the RF receiving units 120-1 to 120-N including the band pass filters 124-1 to 124-N. can only be passed through.

아날로그 디지털 변환 유닛(130)은, 대역 통과 필터(124-1 ~ 124-N)와 연결되어 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 전달 받을 수 있다.The analog-to-digital conversion unit 130 may be connected to the band pass filters 124-1 to 124-N to receive analog RF reception signals ARS-1 to ARS-N.

아날로그 디지털 변환 유닛(130)은, 수학식1에 따른 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 디지털 데이터인 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-N)로 변환할 수 있다.The analog-to-digital conversion unit 130 may convert analog RF received signals ARS-1 to ARS-N according to Equation 1 into digital RF received signals DRS-1 to DRS-N that are digital data.

데이터 구조 변환 유닛(140)은, 아날로그 디지털 변환 유닛(130)과 연결되어 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-N)를 전달 받을 수 있다.The data structure conversion unit 140 may be connected to the analog-to-digital conversion unit 130 to receive digital RF reception signals DRS-1 to DRS-N.

데이터 구조 변환 유닛(140)은 빔 조향 계산부(141)를 포함할 수 있다.The data structure conversion unit 140 may include a beam steering calculator 141 .

빔 조향 계산부(141)는, RF 수신 참조 데이터(RRD)를 이용하여 빔을 조향할 수 있다.The beam steering calculation unit 141 may steer the beam using RF reception reference data (RRD).

신호 처리 유닛(150)은, 데이터 구조 변환 유닛(140)과 연결되어 RF 수신 참조 데이터(RRD)를 전달 받을 수 있다.The signal processing unit 150 may be connected to the data structure conversion unit 140 to receive RF reception reference data (RRD).

신호 처리 유닛(150)은 도래각 추정부(151)를 포함할 수 있다.The signal processing unit 150 may include an angle of arrival estimation unit 151 .

도래각 추정부(151)는, RF 수신 참조 데이터(RRD)로부터 RF 수신 신호의 스펙트럼을 생성한 다음, RF 수신 신호의 스펙트럼에서 최대 값을 나타내는 방향 각도를 목표 객체(TO)의 도래각으로 추정할 수 있다.The angle of arrival estimator 151 generates a spectrum of the RF reception signal from the RF reception reference data (RRD), and then estimates a direction angle representing the maximum value in the spectrum of the RF reception signal as the angle of arrival of the target object TO. can do.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에서, 지연 시간에 따른 위상 변화량을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing a phase change amount according to a delay time according to an embodiment of the present invention.

도 2에서 가로축은 주파수를 나타내고, 세로축은 위상 변화량을 나타낸다.In FIG. 2 , the horizontal axis represents the frequency, and the vertical axis represents the amount of phase change.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레이더 도래각 추정 장치(100)에서 아날로그 디지털 변환 유닛(130)은, 하나 이상의 RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)이 각각 수신한 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 순차적으로 반복하여 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-N)로 변환할 수 있다.In the radar arrival angle estimation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, the analog-to-digital conversion unit 130 converts the analog RF received signal (ARS) received by one or more RF receiving units 120-1 to 120-N, respectively. -1 ~ ARS-N) can be sequentially repeated and converted into digital RF received signals (DRS-1 ~ DRS-N).

이때 하나 이상의 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)는 각각 서로 다른 지연 시간을 가질 수 있으며, 다음 수학식2에 따른 위상 변화량을 가질 수 있다.At this time, one or more analog RF received signals (ARS-1 to ARS-N) may have different delay times, respectively, and may have phase shifts according to Equation 2 below.

Figure 112020120891108-pat00009
Figure 112020120891108-pat00009

수학식2에서

Figure 112020120891108-pat00010
는 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)의 위상 변화량이고, f는 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)의 주파수이며, Δt는 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)의 지연 시간이다.in Equation 2
Figure 112020120891108-pat00010
is the amount of phase change of the analog RF received signals (ARS-1 to ARS-N), f is the frequency of the analog RF received signals (ARS-1 to ARS-N), and Δt is the analog RF received signals (ARS-1 to ARS -N) is the delay time.

수학식1에 따라 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)는 지연 시간(Δt)에 선형적으로 비례하는 위상 변화량을 가질 수 있다. 또한 도 2에 도시한 것과 같이 주파수(f)에 선형적으로 비례하는 위상 변화량을 가질 수 있다.According to Equation 1, the analog RF received signals ARS-1 to ARS-N may have a phase change linearly proportional to the delay time Δt. In addition, as shown in FIG. 2, it may have a phase change that is linearly proportional to the frequency f.

위상 변화량의 범위는 0°내지 360°(0 내지 2π) 또는 -180°내지 180°(-π 내지 π)이기 때문에, 동일한 위상 변화량을 가진 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)가 반복하여 나타날 수 있다.Since the range of the phase change amount is 0 ° to 360 ° (0 to 2π) or -180 ° to 180 ° (-π to π), the analog RF received signals (ARS-1 to ARS-N) with the same phase change amount may appear repeatedly.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에서, 디지털 RF 수신 신호를 타이밍 다이어그램으로 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a digital RF received signal as a timing diagram according to an embodiment of the present invention.

도 3에서는 변환 차수 정보를 포함하여 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-L)를 나타내었으며, 아날로그 디지털 변환 유닛(130)이 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-1)를 출력하는 순서를 상단에 나타내었고, 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)에 따른 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-1)를 하단에 내었다.3 shows the digital RF received signals (DRS-1-1 to DRS-N-L) including conversion order information, and the analog-to-digital conversion unit 130 shows the digital RF received signals (DRS-1-1 to DRS-N -1) is shown at the top, and digital RF reception signals (DRS-1-1 to DRS-N-1) according to analog RF reception signals (ARS-1 to ARS-N) are shown at the bottom.

예를 들어 아날로그 디지털 변환 유닛(130)은, 제 1 회차에서 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 순차적으로 제 1-1 내지 제 N-1 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-1)로 변환하여 출력할 수 있다.For example, the analog-to-digital conversion unit 130 sequentially converts the 1st to Nth analog RF received signals ARS-1 to ARS-N in the first round into the 1-1st to N-1th digital RF received signals. (DRS-1-1 ~ DRS-N-1) can be converted and output.

아날로그 디지털 변환 유닛(130)은, 제 2 회차에서 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 순차적으로 제 1-2 내지 제 N-2 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-2 ~ DRS-N-2)로 변환하여 출력할 수 있다.The analog-to-digital conversion unit 130 sequentially converts the 1st to Nth analog RF received signals ARS-1 to ARS-N into the 1-2nd to N-2th digital RF received signals DRS- 1-2 ~ DRS-N-2) can be converted and output.

아날로그 디지털 변환 유닛(130)은, 이와 같은 작업을 제 L 회차까지 반복하여 실행할 수 있다.The analog-to-digital conversion unit 130 may repeatedly execute this operation up to the Lth time.

아날로그 디지털 변환 유닛(130)이 변환한 제 1-1 내지 제 N-L 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-L)는 각각, 서로 다른 지연 시간(Δt)을 갖기 때문에, 위상 변화량(φ)도 서로 다를 수 있다. 이에 따라 서로 다른 위상 변화량을 가진 제 1-1 내지 제 N-L 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-L)를 보정할 필요가 있다.Since the 1-1st to N-Lth digital RF received signals (DRS-1-1 to DRS-N-L) converted by the analog-to-digital conversion unit 130 have different delay times (Δt), the amount of phase change (φ) ) can also be different. Accordingly, it is necessary to correct the 1-1st to N-th digital RF received signals (DRS-1-1 to DRS-N-L) having different phase shifts.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시 예에서, 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-N)를 재구성하여 생성한 RF 수신 참조 데이터(RRD)를 나타낸 도면이다.4A to 4D are diagrams illustrating RF reception reference data (RRD) generated by reconstructing digital RF reception signals (DRS-1 to DRS-N) according to an embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4d에서, 화살표 상단의 표는 아날로그 디지털 변환 유닛(130)로부터 전달 받은 제 1-1 내지 제 N-L 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-L)를 나타내고, 화살표 하단의 표는 이들에서 선택하여 재구성한 RF 수신 신호 참조 데이터(RRD)를 나타낸다. 표에서 셀에 표시된 숫자는 각각 제 1-1 내지 제 N-L 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-L)의 지연 시간(Δt )을 나타낸다.4A to 4D, the table at the top of the arrow indicates the 1-1st to N-L digital RF received signals (DRS-1-1 to DRS-N-L) received from the analog-to-digital conversion unit 130, and the table at the bottom of the arrow The table shows the RF received signal reference data (RRD) selected and reconstructed from these. In the table, the numbers indicated in the cells indicate the delay times (Δt) of the 1-1st to N-Lth digital RF reception signals (DRS-1-1 to DRS-N-L), respectively.

데이터 구조 변환 유닛(140)은, 아날로그 디지털 변환 유닛(130)로부터 전달 받은 제 1-1 내지 제 N-L 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-L)에서 일부를 선택한 다음, 이를 재구성하여 RF 수신 신호 참조 데이터(RRD)를 생성할 수 있다.The data structure conversion unit 140 selects some of the 1-1st to N-L digital RF received signals (DRS-1-1 to DRS-N-L) received from the analog-to-digital conversion unit 130, and then reconstructs them. RF received signal reference data (RRD) may be generated.

도 4a 내지 도 4d에서 음영이 표시된 셀은, 제 1-1 내지 제 N-L 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-L)에서 데이터 구조 변환 유닛(140)이 선택한 디지털 RF 수신 신호를 나타내고, 음영이 표시되지 않은 셀은 데이터 구조 변환 유닛(140)이 선택하지 않은 디지털 RF 수신 신호를 나타낸다.Cells shaded in FIGS. 4A to 4D represent digital RF received signals selected by the data structure conversion unit 140 from the 1-1st to N-Lth digital RF received signals DRS-1-1 to DRS-N-L. , unshaded cells represent digital RF received signals not selected by the data structure conversion unit 140.

예를 들어 도 4a에 도시한 것과 같이 50ns의 지연 시간 간격을 가진 디지털 RF 수신 신호를 선택하여 RF 수신 신호 참조 데이터(RRD)를 생성할 수 있다.For example, as shown in FIG. 4A , RF reception signal reference data (RRD) may be generated by selecting a digital RF reception signal having a delay time interval of 50 ns.

그리고 도 4b에 도시한 것과 같이 250ns의 지연 시간 간격을 가진 디지털 RF 수신 신호를 선택하여 RF 수신 신호 참조 데이터(RRD)를 생성할 수 있고, 도 4c에 도시한 것과 같이 450ns의 지연 시간 간격을 가진 디지털 RF 수신 신호를 선택하여 RF 수신 신호 참조 데이터(RRD)를 생성할 수 있으며, 도 4d에 도시한 것과 같이 650ns의 지연 시간 간격을 가진 디지털 RF 수신 신호를 선택하여 RF 수신 신호 참조 데이터(RRD)를 생성할 수 있다.And, as shown in FIG. 4b, RF received signal reference data (RRD) can be generated by selecting a digital RF received signal having a delay time interval of 250 ns, and as shown in FIG. 4c, having a delay time interval of 450 ns RF reception signal reference data (RRD) can be generated by selecting a digital RF reception signal, and as shown in FIG. can create

이와 같이 데이터 구조 변환 유닛(140)은, 지정한 지연 시간 간격 별로 디지털 RF 수신 신호를 추출한 다음, 이를 통합하여 RF 수신 신호 참조 데이터(RRD)를 생성할 수 있다.In this way, the data structure conversion unit 140 may generate RF received signal reference data (RRD) by extracting the digital RF received signals for each designated delay time interval and then integrating them.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에서, 빔 조향 결과를 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing beam steering results according to an embodiment of the present invention.

빔 조향 계산부(141)는, 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)의 위상 변화량이 180°(π)를 초과할 때, 반대 방향을 조향하도록 위상 변화량이 -180°내지 0 (-π 내지 0)인 조향 벡터로 재구축할 수 있다.The beam steering calculation unit 141, when the phase change amount of the analog RF received signals ARS-1 to ARS-N exceeds 180° (π), the phase change amount is -180° to 0 ( -π to 0) can be reconstructed as a steering vector.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에서, 디지털 RF 수신 신호의 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing a simulation result of a digital RF received signal according to an embodiment of the present invention.

제 1 내지 제 4 그래프(G1 ~ G4)는 각각, 4개의 채널에 따른 제 1 내지 제 4 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-4)를 디지털 데이터로 변환한 제 1 내지 제 4 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-4)를, 그래프로 나타낸 것이다.The first to fourth graphs G1 to G4 are the first to fourth digital RFs obtained by converting the first to fourth analog RF received signals ARS-1 to ARS-4 according to four channels into digital data, respectively. The received signals (DRS-1 to DRS-4) are shown graphically.

제 5 그래프(G5)는, 데이터 구조 변환 유닛(140)이 순차적으로 선택한 제 1 내지 제 4 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-4)를 연결하여, 그래프로 나타낸 것이다.A fifth graph G5 is a graph showing the first to fourth digital RF reception signals DRS-1 to DRS-4 sequentially selected by the data structure conversion unit 140 connected to each other.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에서, RF 수신 신호의 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing a spectrum of an RF received signal according to an embodiment of the present invention.

도래각 추정부(151)는, RF 수신 신호 참조 데이터(RRD)를 이용하여 방위각에 따른 RF 수신 신호의 스펙트럼을 생성할 수 있다. 그리고 RF 수신 신호의 스펙트럼에서 최대 값(MS)을 나타내는 방위각을, 목표 객체(TO)의 도래각으로 추정할 수 있다.The angle of arrival estimator 151 may generate a spectrum of the RF received signal according to the azimuth using the RF received signal reference data (RRD). In addition, the azimuth representing the maximum value (MS) in the spectrum of the RF reception signal may be estimated as the angle of arrival of the target object TO.

도 8은 종래의 빔 형성 방법과 본 발명의 일 실시 예에서, 목표 객체(TO)의 도래각을 추정한 결과를 나타낸 그래프이다.8 is a graph illustrating a result of estimating the angle of arrival of a target object TO in a conventional beam forming method and an embodiment of the present invention.

종래의 빔 형성 방법은 목표 객체(TO)의 도래각을 추정하기 위하여, 상대적으로 많은 연산량을 필요로 한다.The conventional beam forming method requires a relatively large amount of computation in order to estimate the angle of arrival of the target object TO.

그러나 본 발명의 일 실시 예에서는, 다중 채널을 통해 수신한 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를, 시분할 방식을 이용하여 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-N)로 변환한 다음, 디지털 RF 수신 신호(DRS-1 ~ DRS-N)의 일부를 선택하여 재구성함으로써 RF 수신 신호 참조 데이터(RRD)를 생성할 수 있다. 또한 RF 수신 신호 참조 데이터(RRD)를 이용하여, 방위각에 따른 RF 수신 신호의 스펙트럼을 생성한 다음, 목표 객체(TO)의 도래각을 추정할 수 있다. 이에 따라 연산량을 저감할 수 있고, 레이더 시스템의 복잡도를 낮출 수 있다.However, in one embodiment of the present invention, analog RF reception signals (ARS-1 to ARS-N) received through multiple channels are converted into digital RF reception signals (DRS-1 to DRS-N) using a time division method Then, RF reception signal reference data (RRD) may be generated by selecting and reconstructing a part of the digital RF reception signals (DRS-1 to DRS-N). In addition, by using the RF received signal reference data (RRD), the spectrum of the RF received signal according to the azimuth can be generated, and then the angle of arrival of the target object TO can be estimated. Accordingly, the amount of calculation can be reduced and the complexity of the radar system can be reduced.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이더 도래각 추정 방법을 나타낸 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a method for estimating a radar arrival angle according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레이더 도래각 추정 방법(S1 ~ S4)은, RF 송신 유닛(110)이 RF 송신 신호(TS)를 외부로 발사한 후, 목표 객체(TO)에 의해 반사되어 되돌아오는 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 RF 수신 유닛(120-1 ~ 120-N)이 수신한 다음, 목표 객체(TO)의 도래각을 추정하는 것이다.In the radar angle of arrival estimation method S1 to S4 according to an embodiment of the present invention, after the RF transmission unit 110 transmits the RF transmission signal TS to the outside, it is reflected by the target object TO and returned. The incoming analog RF reception signals ARS-1 to ARS-N are received by the RF reception units 120-1 to 120-N, and then the angle of arrival of the target object TO is estimated.

제 1 단계(S1)는, 아날로그 디지털 변환 유닛(130)이 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 디지털 데이터로 변환하는 단계이다.The first step (S1) is a step in which the analog-to-digital conversion unit 130 converts the analog RF reception signals ARS-1 to ARS-N into digital data.

아날로그 디지털 변환 유닛(130)은, 시분할 방식으로 아날로그 RF 수신 신호(ARS-1 ~ ARS-N)를 순차적으로 반복하여, 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-L)로 변환할 수 있다.The analog-to-digital conversion unit 130 sequentially repeats the analog RF received signals ARS-1 to ARS-N in a time division manner and converts them into digital RF received signals DRS-1-1 to DRS-N-L. there is.

이때 아날로그 디지털 변환 유닛(130)은, 변환 차수 정보를 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-L)에 포함시킨 다음, 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-L)를 데이터 구조 변환 유닛(140)에 전달할 수 있다.At this time, the analog-to-digital conversion unit 130 includes the conversion order information in the digital RF received signals DRS-1-1 to DRS-N-L, and then converts the digital RF received signals DRS-1-1 to DRS-N-L. It can be transmitted to the data structure conversion unit 140.

제 2 단계(S2)는, 데이터 구조 변환 유닛(140)이 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-L)를 재구성하는 단계이다.The second step (S2) is a step in which the data structure conversion unit 140 reconstructs the digital RF received signals DRS-1-1 to DRS-N-L.

데이터 구조 변환 유닛(140)은, 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-L)에서 일부를 선택한 다음, 이를 재구성하여 RF 수신 신호 참조 데이터(RRD)를 생성할 수 있다.The data structure conversion unit 140 may select some of the digital RF received signals DRS-1-1 to DRS-N-L and then reconstruct them to generate RF received signal reference data (RRD).

이때 데이터 구조 변환 유닛(140)은, 지정한 지연 시간 간격 별로 디지털 RF 수신 신호(DRS-1-1 ~ DRS-N-L)를 선택한 다음, 이를 통합하여 RF 수신 신호 참조 데이터(RRD)를 생성할 수 있다.At this time, the data structure conversion unit 140 selects the digital RF received signals (DRS-1-1 to DRS-N-L) for each designated delay time interval, and then integrates them to generate RF received signal reference data (RRD). .

제 3 단계(S3)는, 신호 처리 유닛(150)이 RF 수신 신호의 스펙트럼을 생성하는 단계이다.The third step (S3) is a step in which the signal processing unit 150 generates a spectrum of the RF received signal.

신호 처리 유닛(150)에 포함된 도래각 추정부(151)는, RF 수신 신호 참조 데이터(RRD)를 이용하여 방위각에 따른 RF 수신 신호의 스펙트럼을 생성할 수 있다. The angle of arrival estimator 151 included in the signal processing unit 150 may generate a spectrum of the RF received signal according to the azimuth using the RF received signal reference data (RRD).

제 4 단계(S4)는, 신호 처리 유닛(150)이 목표 객체(TO)의 도래각을 추정하는 단계이다.A fourth step (S4) is a step in which the signal processing unit 150 estimates the angle of arrival of the target object TO.

신호 처리 유닛(150)에 포함된 도래각 추정부(151)는, RF 수신 신호의 스펙트럼에서 최대 값(MS)을 나타내는 방위각을, 목표 객체(TO)의 도래각으로 추정할 수 있다.The angle of arrival estimator 151 included in the signal processing unit 150 may estimate the azimuth representing the maximum value MS in the spectrum of the RF reception signal as the angle of arrival of the target object TO.

이상을 통해 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않고 효과를 저해하지 않는 한, 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. 또한 그러한 실시 예가 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and may vary within the scope of the detailed description of the invention and the accompanying drawings, as long as the spirit and effect of the present invention are not impaired. It can be implemented by making changes. It goes without saying that such embodiments fall within the scope of the present invention.

100 : 레이더 도래각 추정 장치
110 : RF 송신 유닛 111 : 전력 증폭기
112 : 송신 안테나 120-1 ~ 120-N : RF 수신 유닛
121-1 ~ 121-N : 수신 안테나 122-1 ~ 122-N : 저잡음 증폭기
123-1 ~ 123-N : 혼합기 124-1 ~ 124-N : 대역 통과 필터
130 : 아날로그 디지털 변환 유닛 140 : 데이터 구조 변환 유닛
141 : 빔 조향 계산부 150 : 신호 처리 유닛
151 : 도래각 추정부 160 : 신호 발생 유닛
170 : 전력 스플리터 유닛
S1 ~ S4 : 레이더 도래각 추정 방법100: radar arrival angle estimator
110: RF transmission unit 111: power amplifier
112: transmitting antenna 120-1 to 120-N: RF receiving unit
121-1 to 121-N: Receiving antenna 122-1 to 122-N: Low-noise amplifier
123-1 to 123-N: mixer 124-1 to 124-N: band pass filter
130: analog-to-digital conversion unit 140: data structure conversion unit
141: beam steering calculation unit 150: signal processing unit
151: angle of arrival estimation unit 160: signal generating unit
170: power splitter unit
S1 ~ S4: Radar arrival angle estimation method

Claims (12)

제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호를 각각 수신하는 제 1 내지 제 N RF 수신 유닛과;
상기 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호를 순차적으로 반복하여 디지털 데이터인 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호로 변환하며, 상기 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호에 각각 변환 차수 정보를 포함시키는 아날로그 디지털 변환 유닛과;
상기 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호에서 일부를 선택하여 통합한 RF 수신 참조 데이터를 생성하는데, 상기 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호에서 지정한 지연 시간 간격 별로 디지털 RF 수신 신호를 추출한 다음, 상기 추출한 디지털 RF 수신 신호를 통합하여 상기 RF 수신 신호 참조 데이터를 생성하는 데이터 구조 변환 유닛과;
상기 RF 수신 참조 데이터로부터 방위각에 따른 RF 수신 신호의 스펙트럼을 생성한 다음, 상기 RF 수신 신호의 스펙트럼에서 최대 값을 나타내는 방위각을, 목표 객체의 도래각으로 추정하는 신호 처리 유닛을 포함하며,
상기 변환 차수 정보는 상기 아날로그 디지털 변환 유닛이 상기 RF 수신 유닛이 수신한 아날로그 RF 수신 신호를 상기 디지털 RF 수신 신호로 변환한 횟수 정보인 것을 특징으로 하는 레이더 도래각 추정 장치.
first to Nth RF receiving units respectively receiving the first to Nth analog RF reception signals;
The first to Nth analog RF received signals are sequentially converted into first to Nth digital RF received signals that are digital data, and the first to Nth analog RF received signals include conversion order information, respectively. a digital conversion unit;
Partially selected and integrated RF reception reference data is generated from the first to Nth digital RF reception signals. Digital RF reception signals are extracted for each delay time interval designated from the first to Nth digital RF reception signals, and then the a data structure conversion unit for integrating the extracted digital RF received signals to generate the RF received signal reference data;
A signal processing unit that generates a spectrum of an RF reception signal according to an azimuth from the RF reception reference data and then estimates an azimuth representing a maximum value in the spectrum of the RF reception signal as an angle of arrival of a target object,
The conversion order information is information on the number of times the analog-to-digital conversion unit converts the analog RF reception signal received by the RF reception unit into the digital RF reception signal.
 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 지연 시간 간격은 50ns, 250ns, 450ns, 650ns 중 어느 하나로 지정하는
레이더 도래각 추정 장치.
According to claim 1,
The delay time interval is specified as one of 50ns, 250ns, 450ns, and 650ns
Radar arrival angle estimator.
 제 1 항에 있어서,
RF 송신 신호를 발사하는 RF 송신 유닛
을 더 포함하는 레이더 도래각 추정 장치.
According to claim 1,
RF transmission unit that emits an RF transmission signal
Radar arrival angle estimator further comprising a.
 제 5 항에 있어서,
상기 RF 송신 유닛은,
주파수 변조 연속파 신호를 증폭하는 전력 증폭기와;
상기 증폭된 주파수 변조 연속파 신호를 상기 RF 송신 신호로서 발사하는 송신 안테나
를 포함하는 레이더 도래각 추정 장치.
According to claim 5,
The RF transmission unit,
a power amplifier for amplifying the frequency modulated continuous wave signal;
A transmission antenna for transmitting the amplified frequency modulated continuous wave signal as the RF transmission signal
Radar arrival angle estimator comprising a.
 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 N RF 수신 유닛은,
각각 상기 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호를 수신하는 수신 안테나와;
각각 상기 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호를 증폭하면서, 상기 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호에 포함된 노이즈 성분의 증폭을 억제하는 저잡음 증폭기와;
각각 상기 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호의 주파수를 하향 변환하는 혼합기와;
각각 상기 제 1 내지 제 N RF 수신 유닛에 대응하는 채널의 주파수 대역을 통과시키는 대역 통과 필터
를 포함하는 레이더 도래각 추정 장치.
According to claim 6,
The first to Nth RF receiving units,
receiving antennas for receiving the first to Nth analog RF reception signals, respectively;
low noise amplifiers for amplifying the first to Nth analog RF reception signals and suppressing amplification of noise components included in the first to Nth analog RF reception signals;
mixers for down-converting frequencies of the first through N-th analog RF reception signals, respectively;
A band pass filter passing frequency bands of channels corresponding to the first to N th RF receiving units, respectively
Radar arrival angle estimator comprising a.
 제 7 항에 있어서,
신호 발생 유닛과 전력 스플리터 유닛을 더 포함하고
상기 신호 발생 유닛은, 상기 주파수 변조 연속파 신호를 생성하여 상기 RF 송신 유닛과 상기 전력 스플리터 유닛에 전달하며,
상기 전력 스플리터 유닛은, 상기 주파수 변조 연속파 신호를 상기 제 1 내지 제 N RF 수신 유닛에 각각 전달하는
레이더 도래각 추정 장치.
According to claim 7,
further comprising a signal generating unit and a power splitter unit;
the signal generation unit generates and transmits the frequency modulated continuous wave signal to the RF transmission unit and the power splitter unit;
The power splitter unit transmits the frequency modulated continuous wave signal to the first to N th RF receiving units, respectively.
Radar arrival angle estimator.
 레이더 도래각 추정 장치에 있어서,
(S1) 아날로그 디지털 변환 유닛이, 제 1 내지 제 N 아날로그 RF 수신 신호를 순차적으로 반복하여, 디지털 데이터인 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호로 변환하며, 상기 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호에 각각 변환 차수를 정보를 포함시키는 단계와;
(S2) 데이터 구조 변환 유닛이, 상기 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호에서 일부를 선택하여 통합한 RF 수신 참조 데이터를 생성하는데, 상기 제 1 내지 제 N 디지털 RF 수신 신호에서 지정한 지연 시간 간격 별로 디지털 RF 수신 신호를 추출한 다음, 상기 추출한 디지털 RF 수신 신호를 통합하여 상기 RF 수신 신호 참조 데이터를 생성하는 단계와;
(S3) 신호 처리 유닛이, 상기 RF 수신 참조 데이터로부터 방위각에 따른 RF 수신 신호의 스펙트럼을 생성하는 단계와;
(S4) 상기 신호 처리 유닛이, 상기 RF 수신 신호의 스펙트럼에서 최대 값을 나타내는 방위각을, 목표 객체의 도래각으로 추정하는 단계
를 포함하며,
상기 변환 차수 정보는 상기 아날로그 디지털 변환 유닛이 상기 RF 수신 유닛이 수신한 아날로그 RF 수신 신호를 상기 디지털 RF 수신 신호로 변환한 횟수 정보인 것을 특징으로 하는 레이더 도래각 추정 방법.
In the radar arrival angle estimation device,
(S1) An analog-to-digital conversion unit sequentially repeats the first to Nth analog RF received signals and converts them into first to Nth digital RF received signals that are digital data, and the first to Nth digital RF received signals incorporating transform order information into each;
(S2) A data structure conversion unit selects and integrates some of the first to Nth digital RF received signals to generate RF reception reference data, which is configured for each delay time interval specified in the first to Nth digital RF received signals. extracting a digital RF received signal and then integrating the extracted digital RF received signal to generate the RF received signal reference data;
(S3) generating, by a signal processing unit, a spectrum of an RF reception signal according to an azimuth from the RF reception reference data;
(S4) estimating, by the signal processing unit, the azimuth representing the maximum value in the spectrum of the RF received signal as the angle of arrival of the target object.
Including,
The conversion order information is information on the number of times the analog-to-digital conversion unit converts the analog RF reception signal received by the RF reception unit into the digital RF reception signal.
 삭제delete 삭제delete 제 9 항에 있어서,
상기 지연 시간 간격은 50ns, 250ns, 450ns, 650ns 중 어느 하나로 지정하는
레이더 도래각 추정 방법.
According to claim 9,
The delay time interval is specified as one of 50ns, 250ns, 450ns, and 650ns
A method for estimating the angle of arrival of a radar.
KR1020200150487A 2020-11-11 2020-11-11 Estimation device of radar direction of arrival based on time division analog to digital converter, and method thereof KR102478751B1 (en)

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