KR102570575B1 - 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기 시험 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 방법은, 상기 탐색기의 성능을 시험할 시험 시나리오를 설정하는 단계, 상기 설정된 시험 시나리오에 따라 모의 수신 신호 생성 제어 정보를 생성하는 단계, 탐색기로부터 송신 모의 신호를 획득하고, 상기 송신 모의 신호를 주파수 하향 변환하는 단계, 상기 주파수 하향 변환된 송신 모의 신호를 상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보에 따라 조절하는 단계, 상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보가 반영된 상기 탐색기 모의 수신 신호를 생성하는 단계, 상기 생성된 탐색기 모의 수신 신호를 주파수 상향 변환하는 단계, 상기 주파수 상향 변환된 탐색기 모의 수신 신호를 상기 탐색기로 출력하는 단계, 상기 탐색기의 F티 모의 표적에 대한 탐색 결과를 판단하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 레이더에서 표적을 탐색 및 추적하기 위해 사용되는 탐색기의 시험 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 점검을 위해 멀티 모의 표적 신호를 생성하고, 생성된 멀티 모의 표적을 이용해 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 레이더는 매우 짧은 시간에 발생시킨 마이크로파 또는 밀리미터파를 날카로운 지향성을 가진 안테나를 이용하여 표적(Target)으로부터 반사되는 반사파를 수신하여 상기 레이더로부터 표적까지의 거리 또는 각도 등을 감지하는 장치이다.
레이더는 동작 특성 상 기상 상태나 시간에 따른 제약없이 운용하는 것이 가능하여 항공 운항 및 관제, 기상관측, 선박항해, 지구 탐사 등의 민간 용도뿐 아니라 조기경보, 항만감시, 대공방어, 미사일 유도 통제 등의 군사용으로도 널리 사용되고 있다.
이러한 레이더 시스템을 개발하는 과정에 있어서 레이더 시스템에 대한 성능 파악 및 유효성 검증을 위하여 다양한 모의 환경에서의 반복 실험이 요구된다.
일반적으로 레이더 시스템의 성능 테스트를 수행하기 위해서는 레이더 시스템이 동작하는 가상의 레이더 환경을 시뮬레이션으로 구성하고, 가상의 모의 표적을 특정 위치에 위치시킨 후 상기 모의 표적을 추적하기 위하여 레이서의 혼 안테나를 통해 송신 주파수 대역인 X 대역, Ku 대역, Ka 대역, W 대역 등의 모의 신호를 발생시키고, 상기 발생된 모의 신호가 상기 모의 표적에 반사되어 수신되는 모의 수신 신호를 이용하여 모의 표적까지의 거리, 표적의 속도, 표적의 각도 등에 대한 정보를 이용하여 레이더 시스템의 성능을 시험한다.
또한, 종래의 레이더 시스템의 성능 시험을 위해서는 송신 주파수 대역인 X 대역, Ku 대역, Ka 대역, W 대역과 동일한 무선 주파수(Radio Frequency)용 구성품이 필요하여 개발비가 증가하게 되는 문제점이 있다.
그러나, 종래의 레이더 시스템의 성능 시험 장비는 제작 비용을 고려하여 단일의 모의 표적(2개 이하의 모의 표적)에 대해서만 특정 위치에 고정하여 시험을 진행함으로써 모의 표적의 다양한 거리 변화 및 모의 표적의 속도 측정이 어려워 실제 환경에서 발생될 수 있는 다중 산란점 또는 멀티 모의 표적 테스트를 제한적으로 수행할 수 밖에 없었다.
따라서, 실제 상황과 유사한 모의 환경에서 레이더 시스템의 다중 산란점, 멀티 표적의 탐지 및 추적 성능을 검증할 필요성이 증대되고 있다.
본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출 된 것으로, 본 발명의 목적은 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 점검을 위해 멀티 모의 표적 신호를 생성하고, 생성된 멀티 모의 표적을 이용해 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시스템은, 상기 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시험 시나리오에 따라 생성된 상기 탐색기의 정보와 멀티 모의 표적 정보를 이용하여 상기 탐색기의 동작 환경을 모의하고, 상기 모의된 동작 환경에서의 상기 멀티 모의 표적에 대한 모의 수신 신호 생성을 제어하기 위한 모의 수신 신호 생성 제어 정보를 생성하는 레이더 동작 환경 모의부:
탐색기로부터 송신 모의 신호를 획득하고, 상기 송신 모의 신호를 주파수 하향 변환하여 출력하는 하향 변환부; 상기 하향 변환된 송신 모의 신호들을 N개로 분배하는 제1 분배부; 상기 N개로 분배된 송신 모의 신호와 상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보에 따라 상기 탐색기의 표적 탐지 성능을 시험하기 위한 모의 수신 신호를 생성하는 상기 N개의 탐색기 수신 신호 모의부를 포함하는 탐색기 수신 신호 모의 모듈; 상기 생성된 모의 수신 신호를 상기 멀티 모의 표적으로부터 상기 탐색기까지의 수신 채널들 별로 합성하여 출력하는 결합부; 상기 결합부에서 상기 수신 채널들 별로 합성된 모의 수신 신호를 주파수 상향 변환하는 상향 변환부; 상기 주파수 상향 변환된 모의 수신 신호를 입력받아 상기 모의 표적에 대한 추적 결과를 생성하는 탐색기;및 입력부를 통해 사용자로부터 입력된 상기 시험 시나리오에 따라 상기 트리거 신호, 상기 탐색기의 정보와 상기 모의 표적 정보를 생성하고, 상기 탐색기의 상기 멀티 모의 표적에 대한 추적 결과와 상기 시험 시나리오에서 설정된 모의 표적에 대한 추적 결과를 비교하여 표시부로 출력하는 제어부를 포함하고, 상기 N은 상기 멀티 모의 표적의 개수임을 특징으로 한다.
그리고, 상기 탐색기의 정보는, 상기 탐색기가 송신하는 송신 신호의 파형 모드 정보, 김발 제어 각도 정보, 탐색기 위치, 송신 기준 시점(Target Driving Pulse: TDP), 신호 처리 기준 시점(Coherent Processing Integration: CPI) 정보를 포함하고, 상기 멀티 모의 표적 정보는, 상기 멀티 모의 표적의 개수, 상기 멀티 모의 표적의 위치, 상기 멀티 모의 표적의 거리, 상기 멀티 표적의 속도, 상기 멀티 표적의 각도를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기 파형 모드 정보 및 상기 김발 제어 각도 정보는 상기 CPI(Coherent Processing Integration) 단위로 갱신(Update)됨을 특징으로 한다.
그리고, 상기 탐색기 수신 신호 모의부는, 상기 송신 모의 신호를 기저 대역 처리하는 기저 대역 처리부; 상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보에 따라 상기 모의 표적의 거리 조절 정보(Delay control), 상기 모의 표적의 속도 조절 정보(Doppler Frequency control), 상기 모의 표적에 대한 수신 신호 세기 조절 정보(Gain), 상기 모의 표적의 각도 조절 정보(Phase) 정보를 계산하는 프로세서; 상기 기저 대역 처리된 송신 모의 신호에 상기 모의 표적의 거리 조절 정보(Delay) 및 상기 모의 표적의 속도 조절 정보를 반영하여 상기 모의 표적에 대한 거리 및 속도 정보를 갱신하는 표적 이동 정보 갱신부; 상기 모의 표적에 대한 거리 및 모의 속도 정보가 갱신된 송신 모의 신호를 4개의 수신 채널별로 분배하는 제2 분배부; 상기 제2 분배부에 의해 각 수신 채널별로 분배된 수신 신호에 대해 상기 모의 표적에 대한 수신 신호 세기 조절 정보 및 상기 모의 표적의 각도 조절 정보를 반영하여, 상기 모의 표적에 대한 거리 및 속도 정보가 갱신된 상기 기저 대역 처리된 송신 모의 신호의 수신 신호 세기와 상기 각도 정보를 갱신하여 출력하는 모의 표적 수신 신호 세기 및 각도 변조부;를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기 기저 대역 처리부는, 상기 송신 모의 신호를 증폭하는 제1 증폭기; 상기 증폭된 송신 모의 신호에 중간 주파수(IF)를 믹싱하여 서로 위상이 반대인 2개의 제1 기저 대역 신호와 제2 기저 대역 신호를 출력하는 믹서(Mixer); 상기 출력된 제1 기저 대역 신호를 증폭하는 제2 증폭기; 상기 제2 증폭기에 의해 증폭된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제1 필터; 상기 제1 필터에 의해 필터링된 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 제1 디저털 변환부; 상기 출력된 제2 기저 대역 신호를 증폭하는 제3 증폭기; 상기 제3 증폭기에 의해 증폭된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제2 필터; 상기 제2 필터에 의해 필터링된 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 제2 디지털 변환부; 상기 제1 디지털 변환부에서 디지털 신호로 변환된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제3 필터; 상기 제2 디지털 변환부에서 디지털 신호로 변환된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제4 필터;및 상기 제3 필터와 상기 제4 필터에서 필터링된 신호를 상기 표적 이동 갱신부로 출력하는 제1 인터페이스부를 포함함을 특징으로 한다.
그리고, 상기 프로세서는, 상기 제어 정보에 포함된 거리 조절 정보에 따라 상기 모의 표적의 거리 조절 정보를 계산하는 거리 조절 정보 계산부; 상기 제어 정보에 포함된 디지털 이득 정보에 따라 상기 모의 표적의 수신 신호에 대한 디지털 이득 조절 정보를 계산하는 디지털 이득 계산부; 상기 제어 정보에 포함된 속도 조절 정보에 따라 상기 모의 표적의 도플러 주파수를 계산하는 속도 조절 정보 계산부; 상기 제어 정보에 포함된 수신 신호 세기 조절 정보에 따라 상기 모의 표적의 수신 신호에 대한 감쇠 정보를 계산하는 수신 신호 세기 조절 정보 계산부; 및 상기 제어 정보에 포함된 각도 조절 정보에 따라 상기 모의 표적의 각도를 계산하는 각도 조절 정보 계산부를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기 표적 이동 정보 갱신부는, 상기 제1 인터페이스부로부터 출력된 상기 제1 기저 대역 신호와 상기 제2 기저 대역 신호에 상기 거리 조절 정보와 상기 디지털 이득 조절 정보를 반영하여 출력하는 제2 인터페이스부; 상기 제2 인터페이스부로부터 출력된 상기 제1 기저 대역 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 제1 디지털 아날로그 변환부; 상기 제1 디지털 아날로그 변환부에서 아날로그 신호로 변환된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제4 필터; 상기 제2 인터페이스부로부터 출력된 상기 제2 기저 대역 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 제2 디지털 아날로그 변환부; 상기 제2 디지털 아날로그 변환부에서 아날로그 신호로 변환된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제5 필터; 상기 제4 필터에 의해 잡음이 필터링된 신호를 증폭하는 제4 증폭기; 상기 제5 필터에 의해 잡음이 필터링된 신호를 증폭하는 제5 증폭기; 상기 제4 증폭부와 상기 제5 증폭부에 의해 각각 증폭된 신호를 상기 속도 조절 정보로 믹싱하여 출력하는 제2 믹서;및 상기 제2 믹서에 의해 믹싱되어 출력된 신호를 증폭하여 출력하는 제6 증폭기를 포함함을 특징으로 한다.
그리고, 상기 모의 표적 수신 신호 세기 및 각도 변조부는, 상기 제2 분배부에 의해 분배된 각 수신 채널별 신호 각각에 상기 수신 신호 세기 조절 정보를 반영하는 수신 신호 세기 가변부;및 상기 가변 감쇠부로부터 출력된 수신 신호에 상기 모의 표적의 각도 조절 정보를 반영한 신호를 출력하는 각도 가변부를 포함함을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 방법은, 상기 탐색기의 성능을 시험할 시험 시나리오를 설정하는 단계; 상기 설정된 시험 시나리오에 따라 모의 수신 신호 생성 제어 정보를 생성하는 단계; 탐색기로부터 송신 모의 신호를 획득하고, 상기 송신 모의 신호를 주파수 하향 변환하는 단계; 상기 주파수 하향 변환된 송신 모의 신호를 상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보에 따라 조절하는 단계; 상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보가 반영된 상기 탐색기 모의 수신 신호를 생성하는 단계; 상기 생성된 탐색기 모의 수신 신호를 주파수 상향 변환하는 단계; 상기 주파수 상향 변환된 탐색기 모의 수신 신호를 상기 탐색기로 출력하는 단계;및 상기 탐색기의 F티 모의 표적에 대한 탐색 결과를 판단하는 단계;를 포함함을 특징으로 하고, 상기 송신 모의 신호는, 상기 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시험 시나리오에 따라 생성된 상기 탐색기의 정보에 의해 생성되고, 상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보는, 상기 멀티 모의 표적 정보를 이용하여 상기 탐색기의 동작 환경을 모의하고, 상기 모의된 동작 환경에서의 상기 멀티 모의 표적에 대한 모의 수신 신호 생성을 제어하기 위해 생성됨을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따르면 레이더에서 표적을 탐색하고 추적하기 위한 탐색기를 개발할 때, 기존의 시험 장비에 비해 동일 개수의 멀티 모의 표적을 생성을 기준으로 시험 장비의 개발 비용이 감소될 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 실시 예에 따르면 다중 산란점, 멀티 표적을 고려한 탐색기의 탐색 및 추적 신호 처리 알고리즘을 검증하는 것이 가능하다.
그리고, 상술한 본 발명의 실시 예에 따르면 실전 상황과 유사한 다양한 시험 시나리오에 따라 멀티 모의 표적을 생성할 수 있어 신뢰도 높은 탐색기 시험을 수행할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 실시 예에 따르면 송신 안테나를 통해 송신되는 RF 대역의 모의 신호를 생성하지 않고, 레이더 시스템을 구성하는 각 구성품의 입력에 해당하는 모의 신호를 공급함으로써 탐색기의 성능을 시험하는 것도 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기 성능 시험 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 탐색기 수신 신호 모의부의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 방법 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 탐색기 수신 신호 모의부의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 방법 흐름도이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들 뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 ㅋ프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.
또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.
본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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 발명의 다양한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기(125) 성능 시험 시스템의 블록 구성도이다.
도 1에서 레이더 동작 환경 모의부(130)는 상기 탐색기(125)의 성능을 시험하기 위한 시험 시나리오에 따라 생성된 상기 탐색기(125)의 정보와 멀티 모의 표적 정보를 이용하여 상기 탐색기(125)의 동작 환경을 모의하고, 상기 모의된 동작 환경에서의 상기 멀티 모의 표적에 대한 모의 수신 신호 생성을 제어하기 위한 모의 수신 신호 생성 제어 정보(112)를 생성한다. 구체적으로, 레이더 동작 환경 모의부(130)는 탐색기(125)의 위치, 다중 모의 표적의 위치를 고려하여 탐색기와 각 모의 표적 간의 거리 및 각도, 다중 모의 표적의 이동 거리, 상기 각 모의 표적으로부터의 모의 수신 신호의 시간 지연, 각 모의 표적에 대한 수신 신호 세기 등을 이용하여 상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보(112)를 생성한다.
본 발명의 실시 예에 따라 레이더 동작 환경 모의부(130)는 탐색기(125)와 모의 표적의 상대 거리를 계산하고, 상기 계산된 상대 거리에 해당하는 모의 표적의 시간 지연 카운트(Time delay count) 값을 계산하여 상기 모의 표적의 위치 및 거리를 모의하기 위한 제어 정보를 생성한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 동작 환경 모의부(130)는 탐색기(125)와 모의 표적의 상대 각도를 계산하고, 각 모의 표적으로부터의 각 수신 채널의 수신 세기(Power)와 각도(Phase)를 계산하여 상기 모의 표적의 위치/각도를 모의하기 위한 제어 정보를 생성한다. 이때 레이더 동작 환경 모의부(130)는 상기 모의 표적의 위치/각도를 모의하기 위한 제어 정보를 생성할 때 안테나 빔 패턴, 각도 크기에 따른 수신 채널들의 수신 신호 세기의 합/차, 각도 방향에 따른 수신 채널의 각도의 합/차를 반영한다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 동작 환경 모의부(130)는 탐색기(125)와 모의 표적의 상대 속도를 계산하고, 레이더 시스템의 송신 주파수 및 상기 계산된 상대 속도를 고려하여 속도 조절 정보인 도플러 주파수 제어 정보를 계산하여 상기 모의 표적의 상대 속도를 모의하기 위한 제어 정보를 생성한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 동작 환경 모의부(130)는 모의 표적의 초기 위치, 레이더 반사 면적(Radar Cross Section)(RCS), 송수신 이득을 고려한 디지털 이득과 모의 표적에 대한 수신 신호의 감쇠(attenuation) 정보를 모의한다.
하향 변환부(100)는 탐색기(125)로부터 송신 모의 신호를 획득하고, 상기 송신 모의 신호를 주파수 하향 변환하여 상기 송신 모의 신호와 코히어런트(Coherent)한 주파수 하향 변환된 신호를 제1 분배부(105)로 출력한다. 여기서, 탐색기(125)로부터 획득된 송신 모의 신호는 탐색기(125)가 송신하는 송신 신호와 동일한 송신 모니터링 신호(송신 신호와 coherent signal)로서 탐색기(125)의 송신 신호를 분기하여 만들어진 신호를 의미한다.
한편, 하향 변환부(100)는 송신 모의 신호를 탐색기(125)로부터 획득하는 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 별도의 모듈에서 생성된 송신 모의 신호를 획득할 수 있다. 예를 들어, 하향 변환부(100)는 별도의 모듈인 송신 모의 신호 발생부(미도시)로부터 송신 모의 신호를 획득할 수 있으며, 송신 모의 신호 발생부(미도시)는 제어부(135)로부터 송신 모의 신호 트리거(trigger) 신호가 입력되면, 탐색기(125)를 통해 모의 표적을 추적하기 위해 송신되는 송신 신호의 모의 신호인 송신 모의 신호를 발생하여 하향 변환부(100)로 출력할 수 있다.
제1 분배부(105)는 상기 하향 변환부(100)에 의해 하향 변환된 송신 모의 신호들을 N개의 탐색기 수신 신호 모의부(110)로 분배한다. 본 발명의 실시 예에서 상기 탐색기 수신 신호 모의부(110)는 모의 대상인 모의 표적의 개수(N)만큼 구현되는 것이 바람직하다. 따라서, 제1 분배기(105)는 상기 하향 변환부(100)에 의해 하향 변환된 송신 모의 신호를 N개로 분배함으로써 N개의 탐색기 수신 신호 모의부(110)에 각각 분배한다.
그리고, 탐색기 수신 신호 모의부(110)는 상기 제1 분배부(105)에 의해 분배된 송신 모의 신호와 상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보(112)에 따라 상기 탐색기(125)의 표적 탐지 성능을 시험하기 위한 모의 수신 신호를 생성한다. 이때 본 발명의 실시 예에 따라 상기 탐색기 수신 신호 모의부(110)는 상기 탐색기(125)의 성능 시험을 위해 생성된 N개의 멀티 모의 표적들 각각으로 송신되어 반사된 신호를 모의하기 위해 상기 멀티 모의 표적들의 개수인 N개만큼 구현되는 것이 바람직하다. 그리고, 본 발명의 실시 예에서는 상기 N개의 탐색기 수신 신호 모의부(110)들은 탐색기 수신 신호 모의 모듈이라고 칭하기로 한다.
따라서, 도 1에서 탐색기 수신 신호 모의부(110)가 1개만 도시되어 있지만, 실제로는 시험 시나리오에 따라 생성된 멀티 모의 표적의 개수인 N개만큼 구현된다. 즉, 도 1에서 도시된 각 탐색기 수신 신호 모의부(110)는 각 단일 표적의 모든 파라미터(거리, 각도, 속도, 위치 등)를 모의하는 것이 가능하다.
결합부(115)는 상기 N개의 탐색기 수신 신호 모의부(110)들로부터 생성된 모의 수신 신호를 상기 멀티 모의 표적으로부터 상기 탐색기(125)까지의 수신 채널들 별로 합성하여 출력한다.
상향 변환부(120)는 상기 결합부(115)에서 상기 수신 채널들 별로 합성된 모의 수신 신호를 주파수 상향 변환하여 출력하고, 탐색기(125)는 상기 주파수 상향 변환된 모의 수신 신호를 입력받아 상기 모의 표적에 대한 추적 결과를 생성한다.
제어부(135)는 입력부(140)를 통해 사용자로부터 입력된 상기 시험 시나리오에 따라 상기 트리거 신호, 상기 탐색기의 정보와 상기 모의 표적 정보를 생성하고, 상기 탐색기의 상기 멀티 모의 표적에 대한 추적 결과와 상기 시험 시나리오에서 설정된 모의 표적에 대한 추적 결과를 비교하여 표시부(145)로 출력한다. 여기서 상기 입력부(140)는 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface: GUI)로 구현될 수도 있다.
그리고, 도 1에서 제어부(135)가 레이더 동작 환경 모의부(130)로 출력하는 탐색기 정보는 상기 탐색기(125)가 송신하는 송신 신호의 파형 모드 정보, 김발 제어 각도 정보, 탐색기 위치, 송신 기준 시점(Target Driving Pulse: TDP), 신호 처리 기준 시점(Coherent Processing Integration: CPI) 정보를 포함하고, 멀티 모의 표적 정보는 상기 멀티 모의 표적의 개수, 상기 멀티 모의 표적의 위치, 상기 멀티 모의 표적의 거리, 상기 멀티 표적의 속도, 상기 멀티 표적의 각도를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따라 상기 파형 모드 정보 및 상기 김발 제어 각도 정보는 상기 CPI(Coherent Processing Integration) 단위로 갱신(Update)된다.
제어부(135)는 송신 모의 신호에 대한 트리거 신호를 송신 모의 신호 트리거 인터페이스를 통해 전달하며, 송신 모의 신호 트리거 인터페이스는 '제어부(135) -> 레이더 동작 환경 모의부(130) -> 탐색기 수신 신호 모의부(110)'의 경로를 사용한다.
탐색기(125)에서 생성된 송신 모의 신호가 하향 변환되어 탐색기 수신 신호 모의부(110)로 입력되면 송신 모의 신호 트리거(TDP)는 표적 거리 생성을 위한 기준 정보로 사용된다. 또한, 레이더 동작 환경 모의부(130)는 트리거(CPI), 김발각도 정보를 사용하여 표적 데이터 업데이트를 위한 모의신호 제어 값을 계산하는 동작을 수행한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 탐색기 수신 신호 모의부(110)의 블록 구성도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 탐색기 수신 신호 모의부(110)는 기저 대역 처리부(200), 프로세서(250), 표적 이동 정보 갱신부(270), 제2 분배기(280), 모의 표적 수신 신호 세기 및 각도 변조부(290)를 포함한다.
도 2에서 기저 대역 처리부(200)는 분배부(105)로부터 분배된 송신 모의 신호를 기저 대역 처리하고, 프로세서(250)는 레이더 동작 환경 모의부(130)로부터 입력된 모의 수신 신호 생성 제어 정보에 따라 상기 모의 표적의 거리 조절 정보(Delay control), 상기 모의 표적의 속도 조절 정보(Doppler Frequency control), 상기 모의 표적에 대한 수신 신호 세기 조절 정보(Gain), 상기 모의 표적의 각도 조절 정보(Phase) 정보를 계산하여 출력하며, FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구현이 가능하다.
그리고, 표적 이동 정보 갱신부(270)는 상기 기저 대역 처리부(200)에 의해 기저 대역 처리된 송신 모의 신호에 상기 프로세서(250)에서 출력된 상기 모의 표적의 거리 조절 정보(Delay) 및 상기 모의 표적의 속도 조절 정보를 반영하여 상기 모의 표적에 대한 거리 및 속도 정보를 갱신하여 출력하고, 제2 분배부(280)는 상기 모의 표적에 대한 거리 및 모의 속도 정보가 갱신된 송신 모의 신호를 4개의 수신 채널별로 분배하여 출력한다.
모의 표적 수신 신호 세기 및 각도 변조부(290)는 상기 제2 분배부(280)에 의해 각 수신 채널별로 분배된 수신 신호에 대해 상기 모의 표적에 대한 수신 신호 세기 조절 정보 및 상기 모의 표적의 각도 조절 정보를 반영하여, 상기 모의 표적에 대한 거리 및 속도 정보가 갱신된 상기 기저 대역 처리된 송신 모의 신호의 수신 신호 세기와 상기 각도 정보를 갱신하여 출력한다.
그럼 이하에서 도 2에 도시된 각 블록 구성들의 상세 구성을 살펴보기로 한다.
먼저, 상기 기저 대역 처리부(200)는 상기 송신 모의 신호를 증폭하는 제1 증폭기(200a), 상기 증폭된 송신 모의 신호에 중간 주파수(IF)를 믹싱하여 서로 위상이 반대인 2개의 제1 기저 대역 신호와 제2 기저 대역 신호를 출력하는 믹서(Mixer)(200b), 상기 출력된 제1 기저 대역 신호를 증폭하는 제2 증폭기(200c), 상기 제2 증폭기(200c)에 의해 증폭된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제1 필터(200e), 상기 제1 필터(200e)에 의해 필터링된 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 제1 디저털 변환부(200g), 상기 출력된 제2 기저 대역 신호를 증폭하는 제3 증폭기(200d), 상기 제3 증폭기(200d)에 의해 증폭된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제2 필터(200f), 상기 제2 필터에 의해 필터링된 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 제2 디지털 변환부(200h), 상기 제1 디지털 변환부(200g)에서 디지털 신호로 변환된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제3 필터(200i), 상기 제2 디지털 변환부(200h)에서 디지털 신호로 변환된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제4 필터(200j), 상기 제3 필터(200i)와 상기 제4 필터(200j)에서 필터링된 신호를 상기 표적 이동 정보 갱신부(270)로 출력하는 제1 인터페이스부(200k)를 포함한다.
다음으로 프로세서(250)는 상기 제어 정보에 포함된 거리 조절 정보에 따라 상기 모의 표적의 거리 조절 정보를 계산하는 거리 조절 정보 계산부(250a), 상기 제어 정보에 포함된 디지털 이득 정보에 따라 상기 모의 표적의 수신 신호에 대한 디지털 이득 조절 정보를 계산하는 디지털 이득 계산부(250b), 상기 제어 정보에 포함된 속도 조절 정보에 따라 상기 모의 표적의 도플러 주파수를 계산하는 속도 조절 정보 계산부(250c), 상기 제어 정보에 포함된 수신 신호 세기 조절 정보에 따라 상기 모의 표적의 수신 신호에 대한 감쇠 정보를 계산하는 수신 신호 세기 조절 정보 계산부(250d), 상기 제어 정보에 포함된 각도 조절 정보에 따라 상기 모의 표적의 각도를 계산하는 각도 조절 정보 계산부(250e)를 포함한다.
구체적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 거리 조절 정보 계산부(250a)는 최초 모의 표적까지의 거리는 레이더 동작 환경 모의부(130)로부터 입력받은 제어 정보를 통해 설정할 수 있으며, CPI 단위로 모의 표적의 상대 속도를 고려하여 표적의 거리 정보를 갱신(update)한다.
그리고, 거리 조절 정보 계산부(250a)가 모의 표적의 거리 해상도를 계산하는 방식은 아래의 <수학식 1>과 같다.
여기서, R은 거리 해상도이고, c는 전파 속도, ΔT=1/Clock[Clock=FPGA 구동 클럭]이다.
만약, 모의 표적 정보 중 거리만 상이하고 다른 정보들이 동일한 경우, 하나의 탐색기 수신 신호 모의부(110)만을 이용하여 다중 모의 표적에 대한 성능이 시험이 가능하다.(단, 모의 표적의 개수를 고려(연산량을 고려)하여 거리 해상도(=FPGA 구동 클럭 반비례)를 설정)
또, 상기와 동일한 조건에서 다중 모의 표적을 생성할 경우, 거리 해상도 변경이 가능하도록 설계하는 것도 가능하다.(단, 모의 표적 거리 해상도는 range gate(bin)에 대응될 데이터 사이즈와 직접적인 관계에 있다.)
추가적으로, 디지털 이득 계산부(250b), 수신 신호 세기 조절 정보 계산부(250d)가 디지털 이득과 수신 신호 세기 조절 정보를 계산하는 방식은 다음과 같다. 구체적으로, 디지털 이득 계산부(250b), 수신 신호 세기 조절 정보 계산부(250d)는 최초 모의 표적의 수신 세기를 레이더 동작 환경 모의부(130)로부터 입력받으며, 'DAC XX bits'에 해당하는 동적 범위(dynamic range) 내에서 디지털 이득 신호를 생성하고, 모의 표적의 RCS, 모의 표적과의 상대 거리를 고려하여 디지털 이득과 수신 신호 세기 조절 정보를 계산한다. 그리고, 디지털 이득 계산부(250b), 수신 신호 세기 조절 정보 계산부(250d)는 CPI 단위로 모의 표적 상대 속도에 따른 거리 변화를 고려하여 수신 신호 세기를 제어(디지털 신호의 동적 범위, 최대 포화 레벨 등을 고려하여 외부 amp(감쇠기) 제어)한다.
또한, 속도 조절 정보 계산부(250c)는 최초 모의 표적의 속도 정보를 레이더 동작 환경 모의부(130)로부터 입력받으며, 모의 표적에 대한 추적이 실패하여 재탐색하게 되는 상황을 모의하는 경우에는 도플러 주파수를 변경하는 것도 가능하다.
그리고, 각도 조절 정보 계산부(250e)는 최초 모의 표적의 각도 정보를 레이더 동작 환경 모의부(130)로부터 입력받으며, CPI 단위로 탐색기 김발 각도 정보를 반영하여 수신 채널 별 수신 신호 세기와 함께 각도를 갱신한다. 각도 제어 정보는 각도의 방향을 제어하도록 설계될 수도 있다.
그리고, 상기 표적 이동 정보 갱신부(270)는 상기 제1 인터페이스부로부터 출력된 상기 제1 기저 대역 신호와 상기 제2 기저 대역 신호에 상기 거리 조절 정보와 상기 디지털 이득 조절 정보를 반영하여 출력하는 제2 인터페이스부(270a), 상기 제2 인터페이스부로부터 출력된 상기 제1 기저 대역 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 제1 디지털 아날로그 변환부(270b), 상기 제1 디지털 아날로그 변환부에서 아날로그 신호로 변환된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제5 필터(270d), 상기 제2 인터페이스부로부터 출력된 상기 제2 기저 대역 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 제2 디지털 아날로그 변환부(270c), 상기 제2 디지털 아날로그 변환부에서 아날로그 신호로 변환된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제6 필터(270e), 상기 제5 필터(270d)에 의해 잡음이 필터링된 신호를 증폭하는 제4 증폭기(270f), 상기 제6 필터(270e)에 의해 잡음이 필터링된 신호를 증폭하는 제5 증폭기(270g), 상기 제4 증폭기(270f)와 상기 제5 증폭기(270g)에 의해 각각 증폭된 신호를 상기 속도 조절 정보로 믹싱하여 출력하는 제2 믹서(270h), 상기 제2 믹서(270h)에 의해 믹싱되어 출력된 신호를 증폭하여 출력하는 제6 증폭기(270i)를 포함한다.
마지막으로, 상기 모의 표적 수신 신호 세기 및 각도 변조부(290)는 상기 제2 분배기(280)에 의해 분배된 각 수신 채널별 신호 각각에 상기 수신 신호 세기 조절 정보를 반영하는 수신 신호 세기 가변부(292), 상기 수신 신호 세기 가변부(292)로부터 출력된 수신 신호에 상기 모의 표적의 각도 조절 정보를 반영한 신호를 출력하는 각도 가변부(294)를 포함한다.
상기 수신 신호 세기 가변부(292)는 4개의 수신 채널에 해당하는 총 4개의 수신 신호 세기 가변부(292a ~ 292d)를 포함하고, 상기 각도 가변부(294)는 상기 4개의 수신 신호 세기 가변부(292a ~ 292d)의 출력을 입력으로 받는 총 4개의 각도 가변부(294a ~ 294d)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기(125)의 성능을 시험하기 위한 방법 흐름도이다.
멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기(125)의 성능을 시험하기 위한 시스템은 S100단계에서 전원이 온(On)되고, S105단계에서 사용자가 상기 탐색기의 성능을 시험할 시험 시나리오를 설정하면, S110단계에서 상기 설정된 시험 시나리오에 따라 모의 수신 신호 생성 제어 정보를 생성하고, S115단계에서 탐색기(125)로부터 송신 모의 신호를 획득하고, S120단계에서 상기 송신 모의 신호를 주파수 하향 변환한다.
그리고, 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기(125)의 성능을 시험하기 위한 시스템은 S125단계에서 상기 주파수 하향 변환된 송신 모의 신호를 모의 수신 신호 생성 제어 정보에 따라 조절하고, S130단계에서 상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보가 반영된 상기 탐색기 모의 수신 신호를 생성한 후, S135단계에서 상기 생성된 탐색기 모의 수신 신호를 주파수 상향 변환하여 S140단계에서 상기 주파수 상향 변환된 탐색기 모의 수신 신호를 상기 탐색기로 출력한다. 상기 탐색기(125)의 F티 모의 표적에 대한 탐색 결과를 판단하고, S150단계에서 탐색기(125)의 탐색이 종료 되었는지를 판단한다.
상기 S150단계에서 탐색기(125)의 탐색이 종료되었다면, 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기(125)의 성능을 시험하기 위한 시스템은 S155단계에서 전원을 오프시키고, 종료되지 않았다면, S160단계에서 모의 수신 신호 생성 제어 정보를 갱신하여 탐색기(125)에 대한 성능 시험을 계속 진행한다.
또한, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 동작 방법은 프로그램으로 구현되어 다양한 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다. 비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
Claims (9)
- 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시스템에 있어서,
상기 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시험 시나리오에 따라 생성된 상기 탐색기의 정보와 멀티 모의 표적 정보를 이용하여 상기 탐색기의 동작 환경을 모의하고, 상기 모의된 동작 환경에서의 상기 멀티 모의 표적에 대한 모의 수신 신호 생성을 제어하기 위한 모의 수신 신호 생성 제어 정보를 생성하는 레이더 동작 환경 모의부;
탐색기로부터 송신 모의 신호를 획득하고, 상기 송신 모의 신호를 주파수 하향 변환하여 출력하는 하향 변환부;
상기 하향 변환된 송신 모의 신호들을 N개(N은 상기 멀티 모의 표적의 개수)로 분배하는 제1 분배부;
상기 N개로 분배된 송신 모의 신호와 상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보에 따라 상기 탐색기의 표적 탐지 성능을 시험하기 위한 모의 수신 신호를 생성하는 상기 N개의 탐색기 수신 신호 모의부를 포함하는 탐색기 수신 신호 모의 모듈;
상기 생성된 모의 수신 신호를 상기 멀티 모의 표적으로부터 상기 탐색기까지의 수신 채널들 별로 합성하여 출력하는 결합부;
상기 결합부에서 상기 수신 채널들 별로 합성된 모의 수신 신호를 주파수 상향 변환하는 상향 변환부;
상기 주파수 상향 변환된 모의 수신 신호를 입력받아 상기 모의 표적에 대한 추적 결과를 생성하는 탐색기; 및
입력부를 통해 사용자로부터 입력된 상기 시험 시나리오에 따라 트리거 신호, 상기 탐색기의 정보와 상기 모의 표적 정보를 생성하고, 상기 탐색기의 상기 멀티 모의 표적에 대한 추적 결과와 상기 시험 시나리오에서 설정된 모의 표적에 대한 추적 결과를 비교하여 표시부로 출력하는 제어부를 포함하되,
상기 레이더 동작 환경 모의부는, 모의 표적의 시간 지연 카운트(Time delay count) 값을 기반으로 생성된 상기 모의 표적의 위치 및 거리를 모의하기 위한 제어 정보, 모의 표적으로부터의 각 수신 채널의 수신 세기(Power)와 각도(Phase)를 기반으로 생성된 모의 표적의 위치/각도를 모의하기 위한 제어 정보 및 레이더 송신 주파수 및 탐색기와 모의 표적의 상대 속도를 고려한 속도 조절 정보를 기반으로 생성된 모의 표적의 상대 속도를 모의하기 위한 제어 정보를 포함하는 상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보를 생성하고,
상기 레이더 동작 환경 모의부는, 안테나 빔 패턴, 각도 크기에 따른 수신 채널들의 수신 신호 세기의 합/차, 각도 방향에 따른 수신 채널의 각도의 합/차를 반영하여 상기 모의 표적의 위치/각도를 모의하기 위한 제어 정보를 생성하되,
상기 레이더 동작 환경 모의부는, 모의 표적의 초기 위치, 레이더 반사 면적(RCS: Radar Cross Section), 송수신 이득을 고려한 디지털 이득과 모의 표적에 대한 수신 신호의 감쇠(attenuation) 정보를 모의하는 것을 특징으로 하는 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 탐색기의 정보는,
상기 탐색기가 송신하는 송신 신호의 파형 모드 정보, 김발 제어 각도 정보, 탐색기 위치, 송신 기준 시점(Target Driving Pulse: TDP), 신호 처리 기준 시점(Coherent Processing Integration: CPI) 정보를 포함하고,
상기 멀티 모의 표적 정보는,
상기 멀티 모의 표적의 개수, 상기 멀티 모의 표적의 위치, 상기 멀티 모의 표적의 거리, 상기 멀티 표적의 속도, 상기 멀티 표적의 각도를 포함함을 특징으로 하는 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 파형 모드 정보 및 상기 김발 제어 각도 정보는 상기 CPI(Coherent Processing Integration) 단위로 갱신(Update)됨을 특징으로 하는 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 탐색기 수신 신호 모의부는,
상기 송신 모의 신호를 기저 대역 처리하는 기저 대역 처리부;
상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보에 따라 상기 모의 표적의 거리 조절 정보(Delay control), 상기 모의 표적의 속도 조절 정보(Doppler Frequency control), 상기 모의 표적에 대한 수신 신호 세기 조절 정보(Gain), 상기 모의 표적의 각도 조절 정보(Phase) 정보를 계산하는 프로세서;
상기 기저 대역 처리된 송신 모의 신호에 상기 모의 표적의 거리 조절 정보(Delay) 및 상기 모의 표적의 속도 조절 정보를 반영하여 상기 모의 표적에 대한 거리 및 속도 정보를 갱신하는 표적 이동 정보 갱신부;
상기 모의 표적에 대한 거리 및 모의 속도 정보가 갱신된 송신 모의 신호를 4개의 수신 채널별로 분배하는 제2 분배부;
상기 제2 분배부에 의해 각 수신 채널별로 분배된 수신 신호에 대해 상기 모의 표적에 대한 수신 신호 세기 조절 정보 및 상기 모의 표적의 각도 조절 정보를 반영하여, 상기 모의 표적에 대한 거리 및 속도 정보가 갱신된 상기 기저 대역 처리된 송신 모의 신호의 수신 신호 세기와 상기 각도 정보를 갱신하여 출력하는 모의 표적 수신 신호 세기 및 각도 변조부;를 포함함을 특징으로 하는 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 기저 대역 처리부는,
상기 송신 모의 신호를 증폭하는 제1 증폭기;
상기 증폭된 송신 모의 신호에 중간 주파수(IF)를 믹싱하여 서로 위상이 반대인 2개의 제1 기저 대역 신호와 제2 기저 대역 신호를 출력하는 믹서(Mixer);
상기 출력된 제1 기저 대역 신호를 증폭하는 제2 증폭기;
상기 제2 증폭기에 의해 증폭된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제1 필터;
상기 제1 필터(200e)에 의해 필터링된 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 제1 디저털 변환부;
상기 출력된 제2 기저 대역 신호를 증폭하는 제3 증폭기;
상기 제3 증폭기(200d)에 의해 증폭된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제2 필터;
상기 제2 필터에 의해 필터링된 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 제2 디지털 변환부;
상기 제1 디지털 변환부에서 디지털 신호로 변환된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제3 필터;
상기 제2 디지털 변환부에서 디지털 신호로 변환된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제4 필터;및
상기 제3 필터와 상기 제4 필터에서 필터링된 신호를 상기 표적 이동 정보 갱신부로 출력하는 제1 인터페이스부를 포함함을 특징으로 하는 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 제어 정보에 포함된 거리 조절 정보에 따라 상기 모의 표적의 거리 조절 정보를 계산하는 거리 조절 정보 계산부;
상기 제어 정보에 포함된 디지털 이득 정보에 따라 상기 모의 표적의 수신 신호에 대한 디지털 이득 조절 정보를 계산하는 디지털 이득 계산부;
상기 제어 정보에 포함된 속도 조절 정보에 따라 상기 모의 표적의 도플러 주파수를 계산하는 속도 조절 정보 계산부;
상기 제어 정보에 포함된 수신 신호 세기 조절 정보에 따라 상기 모의 표적의 수신 신호에 대한 감쇠 정보를 계산하는 수신 신호 세기 조절 정보 계산부; 및
상기 제어 정보에 포함된 각도 조절 정보에 따라 상기 모의 표적의 각도를 계산하는 각도 조절 정보 계산부를 포함함을 특징으로 하는 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시스템. - 제6항에 있어서,
상기 표적 이동 정보 갱신부는,
상기 제1 인터페이스부로부터 출력된 상기 제1 기저 대역 신호와 상기 제2 기저 대역 신호에 상기 거리 조절 정보와 상기 디지털 이득 조절 정보를 반영하여 출력하는 제2 인터페이스부;
상기 제2 인터페이스부로부터 출력된 상기 제1 기저 대역 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 제1 디지털 아날로그 변환부;
상기 제1 디지털 아날로그 변환부에서 아날로그 신호로 변환된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제5 필터;
상기 제2 인터페이스부로부터 출력된 상기 제2 기저 대역 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 제2 디지털 아날로그 변환부;
상기 제2 디지털 아날로그 변환부에서 아날로그 신호로 변환된 신호에 포함된 잡음을 필터링하여 출력하는 제6 필터;
상기 제5 필터에 의해 잡음이 필터링된 신호를 증폭하는 제4 증폭기;
상기 제6 필터에 의해 잡음이 필터링된 신호를 증폭하는 제5 증폭기;
상기 제4 증폭기와 상기 제5 증폭기에 의해 각각 증폭된 신호를 상기 속도 조절 정보로 믹싱하여 출력하는 제2 믹서; 및
상기 제2 믹서에 의해 믹싱되어 출력된 신호를 증폭하여 출력하는 제6 증폭기를 포함함을 특징으로 하는 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 모의 표적 수신 신호 세기 및 각도 변조부는,
상기 제2 분배부에 의해 분배된 각 수신 채널별 신호 각각에 상기 수신 신호 세기 조절 정보를 반영하는 수신 신호 세기 가변부; 및
상기 수신 신호 세기 가변부로부터 출력된 수신 신호에 상기 모의 표적의 각도 조절 정보를 반영한 신호를 출력하는 각도 가변부를 포함함을 특징으로 하는 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시스템. - 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 방법에 있어서,
상기 탐색기의 성능을 시험할 시험 시나리오를 설정하는 단계;
상기 설정된 시험 시나리오에 따라 모의 수신 신호 생성 제어 정보를 생성하는 단계;
탐색기로부터 송신 모의 신호를 획득하고, 상기 송신 모의 신호를 주파수 하향 변환하는 단계;
상기 주파수 하향 변환된 송신 모의 신호를 상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보에 따라 조절하는 단계;
상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보가 반영된 상기 탐색기 모의 수신 신호를 생성하는 단계;
상기 생성된 탐색기 모의 수신 신호를 주파수 상향 변환하는 단계;
상기 주파수 상향 변환된 탐색기 모의 수신 신호를 상기 탐색기로 출력하는 단계; 및
상기 탐색기의 멀티 모의 표적에 대한 탐색 결과를 판단하는 단계;를 포함함을 특징으로 하고,
상기 송신 모의 신호는, 상기 탐색기의 성능을 시험하기 위한 시험 시나리오에 따라 생성된 상기 탐색기의 정보에 의해 생성되고,
상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보는, 상기 멀티 모의 표적 정보를 이용하여 상기 탐색기의 동작 환경을 모의하고, 상기 모의된 동작 환경에서의 상기 멀티 모의 표적에 대한 모의 수신 신호 생성을 제어하기 위해 생성되되,
상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보를 생성하는 단계는, 모의 표적의 시간 지연 카운트(Time delay count) 값을 기반으로 생성된 상기 모의 표적의 위치 및 거리를 모의하기 위한 제어 정보, 모의 표적으로부터의 각 수신 채널의 수신 세기(Power)와 각도(Phase)를 기반으로 생성된 모의 표적의 위치/각도를 모의하기 위한 제어 정보 및 레이더 송신 주파수 및 탐색기(125)와 모의 표적의 상대 속도를 고려한 속도 조절 정보를 기반으로 생성된 모의 표적의 상대 속도를 모의하기 위한 제어 정보를 포함하는 상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보를 생성하고,
상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보를 생성하는 단계는, 안테나 빔 패턴, 각도 크기에 따른 수신 채널들의 수신 신호 세기의 합/차, 각도 방향에 따른 수신 채널의 각도의 합/차를 반영하여 상기 모의 표적의 위치/각도를 모의하기 위한 제어 정보를 생성하되,
상기 모의 수신 신호 생성 제어 정보를 생성하는 단계는, 모의 표적의 초기 위치, 레이더 반사 면적(RCS: Radar Cross Section), 송수신 이득을 고려한 디지털 이득과 모의 표적에 대한 수신 신호의 감쇠(attenuation) 정보를 모의하는 것을 특징으로 하는 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기의 성능을 시험하기 위한 방법.
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| KR1020210021280A KR102570575B1 (ko) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기 시험 시스템 및 그 방법 |
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| KR1020210021280A KR102570575B1 (ko) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기 시험 시스템 및 그 방법 |
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| KR1020210021280A KR102570575B1 (ko) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기 시험 시스템 및 그 방법 |
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