KR102580866B1 - 송신 신호 발생 장치의 펄스 타이밍 제어 방법 및 그를 위한 장치 - Google Patents

송신 신호 발생 장치의 펄스 타이밍 제어 방법 및 그를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

송신 신호 발생 장치의 펄스 타이밍 제어 방법 및 그를 위한 장치를 개시한다.
본 발명의 실시예에 따른 펄스 타이밍 제어 장치는, 송신 신호를 발생하기 위한 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터를 설정하는 파라미터 설정부; 상기 시스템 파라미터 각각을 기반으로 증폭 모듈 각각의 동작 전압을 인가하는 적어도 하나의 타이밍을 계산하는 타이밍 계산부; 상기 적어도 하나의 타이밍을 기반으로 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 타이밍 제어신호를 생성하는 타이밍 제어신호 생성부; 및 상기 타이밍 제어신호를 이용하여 상기 증폭 모듈 각각에서 출력 신호가 출력되도록 제어하는 모듈별 타이밍 제어부를 포함할 수 있다.

Description

송신 신호 발생 장치의 펄스 타이밍 제어 방법 및 그를 위한 장치{Method and Apparatus for Controlling Pulse Timing of Transmission Signal Generator}
본 발명은 송신 신호 발생 장치에서 펄스 정형(Shaping)을 위한 펄스 타이밍 제어 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
일반적인 레이다 시스템에서 송신 신호를 발생하는 장치는 송신 신호를 발생하기 위한 펄스 신호 증폭을 위하여 고정된 동작 신호(동작 전압 인가)의 타이밍을 생성하고, 생성된 타이밍을 일괄적으로 적용하여 송신 신호를 발생한다(도 1의 (a)). 즉, 정해진 타이밍에 맞춰서 고정적으로 설정된 여유 시간을 동작 신호에 적용하여 펄스 파형 증폭을 수행한다. 송신 신호 발생 장치에서 펄스 파형을 증폭하기 위한 증폭 모듈 동작은 일반적으로 게이트(Gate) 신호를 펄스 인가하여 사용할 수 있다.
또한, 신호(RF) 펄스에 대한 일반적인 앰프의 구동 방법은 게이트(Gate) 또는 드레인(Drain) 전압을 펄스 길이에 여유 시간을 두어 실제 신호(RF) 길이보다 길게 하여 충분히 신호가 증폭될 수 있도록 한다.
도 1의 (b)을 참고하면, 송신 신호를 발생시키기 위한 파형 발생 모듈, 구동 증폭 모듈, 고출력 증폭 모듈 등에 대한 타이밍 동작 시 여유 시간을 동일하게 적용한다. 이러한 종래의 방식은 신호 지연을 고려 없이 동일한 타이밍을 적용함에 따라 다수의 시스템을 제작 시 오차 및 규격 보정이 어렵다.
또한, 기존의 구동 방법은 시스템 상의 증폭 모듈(AMP)을 일괄적으로 동일한 여유 시간을 적용하였기 때문에 기존 방식대로 고정된 여유 시간을 사용하게 된다면 증폭 모듈의 특성상 연속파(Continuous Wave) 대비 펄스(pulse) 형태로 동작하였을 경우 노이즈(Noise)가 증가하여 시스템 성능 저하 문제가 발생한다.
기존의 구동 방법에서는, 신호(IF) 펄스를 최초 생성할 때 직접 디지털 파형 합성 방식(DDS: Direct Digtial Synsthesizer)를 이용하게 되며, 물리적으로 이상적인 구형파를 생성할 수 없다. 실제 파형은 상승시간, 하강시간이 0 초가 아니며, 정현파의 중첩으로 펄스의 시작과 끝 부분에서 왜곡과 원하지 않는 신호가 발생하게 된다. 또한, 기존의 구동 방법에서는, 신호(RF) 펄스의 길이가 짧을 경우 원하는 주파수 성분 대비 원하지 않는 주파수 성분의 비율이 높아서 주파수 상호운용성 성능을 만족하기 어렵다.
본 발명은 레이다의 송신 신호에 대한 펄스 타이밍을 제어하는 장치에 관한 것으로, 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터를 설정하고, 설정된 시스템 파라미터 각각을 기반으로 증폭 모듈 각각의 동작 전압을 인가하는 적어도 하나의 타이밍을 계산하여 타이밍 제어신호를 생성하는 송신 신호 발생 장치의 펄스 타이밍 제어 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위한 펄스 타이밍 제어 장치는, 송신 신호를 발생하기 위한 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터를 설정하는 파라미터 설정부; 상기 시스템 파라미터 각각을 기반으로 증폭 모듈 각각의 동작 전압을 인가하는 적어도 하나의 타이밍을 계산하는 타이밍 계산부; 상기 적어도 하나의 타이밍을 기반으로 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 타이밍 제어신호를 생성하는 타이밍 제어신호 생성부; 및 상기 타이밍 제어신호를 이용하여 상기 증폭 모듈 각각에서 출력 신호가 출력되도록 제어하는 모듈별 타이밍 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위한 펄스 타이밍 제어 장치에서 펄스 타이밍을 제어하는 방법에 있어서, 펄스 타이밍 제어 방법은, 송신 신호를 발생하기 위한 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터를 설정하는 파라미터 설정 단계; 상기 시스템 파라미터 각각을 기반으로 증폭 모듈 각각의 동작 전압을 인가하는 적어도 하나의 타이밍을 계산하는 타이밍 계산 단계; 상기 적어도 하나의 타이밍을 기반으로 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 타이밍 제어신호를 생성하는 타이밍 제어신호 생성 단계; 및 상기 타이밍 제어신호를 이용하여 상기 증폭 모듈 각각에서 출력 신호가 출력되도록 제어하는 모듈별 타이밍 제어 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위한 레이다 기반의 송신 신호를 발생하는 송신 신호 발생 장치는, 레이다 운용에 필요한 기저대역 신호를 생성하는 파형 발생 모듈; 상기 기저대역 신호를 RF 신호로 변환하는 주파수 상향변환 모듈; 고출력 증폭이 가능한 레벨로 상기 RF 신호를 증폭하는 구동 증폭 모듈; 기 설정된 요구성능 및 설계에 따라 증폭된 상기 RF 신호를 추가 증폭하는 고출력 증폭 모듈; 및 상기 파형발생 모듈, 상기 구동 증폭 모듈 및 상기 고출력 증폭 모듈 중 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터를 설정하고, 상기 시스템 파라미터 각각을 기반으로 증폭 모듈 각각의 동작 전압을 인가하는 적어도 하나의 타이밍을 계산하며, 상기 적어도 하나의 타이밍을 기반으로 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 타이밍 제어신호를 생성하고, 상기 타이밍 제어신호를 이용하여 상기 증폭 모듈 각각에서 출력 신호가 출력되도록 제어하는 제어 모듈을 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 복수의 증폭 모듈로 구성된 다양한 시스템에서도 개별적으로 펄스 동작을 위한 제어가 가능하며, 이를 통해 펄스 파형의 형상(shape)을 각각 변형할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 펄스 파형의 형상(shape)을 변형시킴으로써 주파수 스펙트럼의 불요파 개선 효과 및 노이즈 억제를 통해, 최근 중요성이 커지고 있는 상호 운용성(주파수 간섭 시험)의 성능을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 동일한 시스템을 다수 생산할 경우에도 간단한 시험을 통해 파라미터 값을 도출 및 적용하여 소프트웨어 신뢰성 시험을 재수행하지 않고도 시스템에 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 펄스 생성을 위한 타이밍 제어 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 송신 신호 발생 장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 펄스 타이밍 제어 제어 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 펄스 타이밍 제어 장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 펄스 타이밍 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 펄스 타이밍 제어 결과를 나타낸 예시도이다.
도 7는 본 발명의 실시예에 따른 시스템 파라미터 설정을 위한 모듈 별 성능을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 펄스 타이밍 제어 기반의 성능 테스트 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다. 이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명에서 제안하는 송신 신호 발생 장치의 펄스 타이밍 제어 방법 및 그를 위한 장치에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
무선주파수 시스템의 주파수 상호운용성 성능 기준은 레이다 시스템에서는 펄스 형태(예: 펄스폭, 상승시간, 하강시간, 대역폭) 등에 따라 정해진다. 최근에는 레이다의 요구사양이 증가하면서 0.1us 이하의 고출력 펄스 신호의 생성이 필요해졌으며, 해당 신호의 무선주파수 시스템의 주파수 상호운용성 성능을 만족하기 위해서는 기존 방법 외에 추가적인 방법이 필요하다.
또한, 실제 시스템에서는 다수의 제품을 생산하기 위해서는 소프트웨어 수정 없이 성능 향상을 이루어야 다수의 시스템을 생산 할 수 있다. 본 발명에서 제안된 발명을 적용할 경우 소프트웨어 수정없이 간단한 시험을 통해 파라미터 값을 도출 및 적용하여 주파수 스펙트럼 성능 및 노이즈 신호를 억제할 수 있다. 또한, 본 발명에서 제안된 발명을 적용할 경우 시스템 구성품의 개별 단위로 AMP의 동작 신호를 인가할 수 있으며, 기존 대비 주파수스펙트럼(불요파 및 잡음레벨)의 성능을 개선할 수 있다. 파형의 길이가 짧을수록 원하는 길이의 파형 생성이 힘듬에 따라, 본 발명을 적용하는 경우 동작하는 증폭 모듈 별 제어를 통해서 원하는 파형 생성이 용이하다.
또한, 기존에는 펄스의 형태 및 펄스의 길이와 상관없이 일정 게이트(gate) 신호를 이용하여 펄스 파형에 대한 RF 증폭을 하였으나, 본 발명에서는 각 구성품의 지연시간을 고려하여 펄스 동작하는 증폭 모듈을 개별 제어할 수 있으며, 소프트웨어 신뢰성 시험의 재수행 없이 가변적으로 게이트 신호를 변경할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 송신 신호 발생 장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
본 실시예에 따른 송신 신호 발생 장치(200)는 파형 발생 모듈(210), 주파수 상향변환 모듈(220), 구동 증폭 모듈(230), 고출력 증폭 모듈(240) 및 제어 모듈(250)을 포함한다. 도 2의 송신 신호 발생 장치(200)는 일 실시예에 따른 것으로서, 도 2에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 송신 신호 발생 장치(200)에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
송신 신호 발생 장치(200)는 레이다 시스템에서 안테나를 통해 출력하기 위한 송신 신호를 발생하는 장치를 의미한다.
송신 신호 발생 장치(200)는 레이다 시스템의 일부 구성일 수 있으며, 송신 신호를 발생하기 위한 구성 또는 레이다 송신을 위한 구성이 추가로 포함될 수 있다.
파형 발생 모듈(210)은 레이다 운용에 필요한 기저대역 신호(IF(Intermediate Frequency) 신호)를 생성한다. 파형 발생 모듈(210)은 생성된 기저대역 신호를 주파수 상향변환 모듈(220)로 전달한다.
주파수 상향변환 모듈(220)은 주파수를 상향 변환하여 기저대역 신호를 RF 신호로 변환한다.
구동 증폭 모듈(230)는 고출력 증폭이 가능한 레벨로 RF 신호를 증폭 처리한다.
고출력 증폭 모듈(240)는 기 설정된 요구성능 및 설계에 따라 증폭된 RF 신호를 추가 증폭 처리한다.
제어 모듈(250)는 파형 발생 모듈(210), 주파수 상향변환 모듈(220), 구동 증폭 모듈(230) 및 고출력 증폭 모듈(240) 및 제어 모듈(250)의 전반적인 제어를 수행한다.
특히, 제어 모듈(250)는 파형 발생 모듈(210), 구동 증폭 모듈(230) 및 고출력 증폭 모듈(240) 중 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터를 설정한다. 이후, 제어 모듈(250)는 시스템 파라미터 각각을 기반으로 증폭 모듈 각각의 동작 전압을 인가하는 적어도 하나의 타이밍을 계산하며, 상기 적어도 하나의 타이밍을 기반으로 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 타이밍 제어신호를 생성하고, 타이밍 제어신호를 이용하여 증폭 모듈 각각에서 출력 신호가 출력되도록 제어한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 펄스 타이밍 제어 제어 동작을 설명하기 위한 도면이다.
송신 신호 발생 장치(200)는 파형 발생 모듈(210)에서 펄스 신호(IF)를 생성하고, 생성된 펄스 신호(IF)를 RF 신호로 변환하고 타이밍 동작에 따라 파형 발생 모듈(210), 구동 증폭 모듈(230), 고출력 증폭 모듈(240) 등에서 신호 증폭을 수행한다.
송신 신호 발생 장치(200)의 제어 모듈(250)은 타이밍 동작 시 ① 구간, ② 구간, ③ 구간 및 ④ 구간의 여유 시간을 모듈 별 특성에 맞게 적용하여 파형 발생 모듈(210), 구동 증폭 모듈(230), 고출력 증폭 모듈(240) 등에서 신호 증폭이 수행되도록 한다.
제어 모듈(250)은 입력된 시스템 파라미터 값을 이용하여 증폭 모듈 각각에 대해 개별적으로 타이밍을 변경할 수 있다.
제어 모듈(250)의 타이밍 제어를 통해 송신 신호 발생 장치(200)는 증폭 모듈 각각에 대한 신호 지연 고려가 가능하며 다수의 시스템 제작 시 오차 및 규격보정이 가능하다. 또한, 송신 신호 발생 장치(200)는 시스템 파라미터 값을 변경하며 소프트웨어 수정 없이 레이다 시스템에 적용하여 운용이 가능하다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 펄스 타이밍 제어 장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
본 실시예에 따른 펄스 타이밍 제어 장치(400)는 파라미터 설정부(410), 타이밍 계산부(420), 타이밍 제어신호 생성부(430), 모듈별 타이밍 제어부(440) 및 파라미터 피드백 처리부(450)를 포함한다. 도 4의 펄스 타이밍 제어 장치(400)는 일 실시예에 따른 것으로서, 도 4에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 펄스 타이밍 제어 장치(400)에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
펄스 타이밍 제어 장치(400)는 송신 신호 발생 장치(200) 내에 포함된 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 펄스 타이밍을 계산하고, 펄스 타이밍을 이용하여 적어도 하나의 증폭 모듈 각각의 펄스 정형(Shaping)을 위한 펄스 타이밍 제어를 수행한다.
도 4에서 펄스 타이밍 제어 장치(400)는 송신 신호 발생 장치(200)와 별도의 장치인 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 송신 신호 발생 장치(200) 내에 포함된 제어 모듈(250)과 동일한 장치 또는 제어 모듈(250)에 포함된 하드웨어 모듈일 수 있다. 또한, 펄스 타이밍 제어 장치(400)는 동일한 기능을 수행하는 소프트웨어로 구현되어 제어 모듈(250)에 설치될 수 있다.
파라미터 설정부(410)는 송신 신호를 발생하기 위한 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터를 설정한다.
파라미터 설정부(410)는 송신 신호 발생 장치(200) 내의 파형 발생 모듈(210), 구동 증폭 모듈(230), 고출력 증폭 모듈(240) 등 중 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터를 설정한다.
파라미터 설정부(410)는 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 신호 출력(IF 신호 또는 RF 신호)을 위한 동작 전압 시간, 동작 전압 시간 전 구간의 제1 동작 여유 시간 및 동작 전압 시간 후 구간의 제2 동작 여유 시간을 포함하는 시스템 파라미터를 설정할 수 있다. 여기서, 동작 전압은 증폭 모듈의 동작을 위한 전압을 의미하며, 증폭 모듈의 게이트(Gate)인 것이 바람직하나 증폭 모듈에 따라 드레인(Drain) 전압일 수도 있다.
파라미터 설정부(410)에서 설정된 시스템 파라미터는 증폭 모듈의 종류에 대응되도록 기 설정된 파라미터 값, 증폭 모듈의 연결 순서에 따라 각각 서로 다르게 설정된 파라미터 값, 사용자의 입력에 따라 설정된 파라미터 값 등을 기반으로 구성될 수 있다.
타이밍 계산부(420)는 시스템 파라미터 각각을 기반으로 증폭 모듈 각각의 동작 전압을 인가하는 적어도 하나의 타이밍을 계산한다.
다시 말해, 타이밍 계산부(420)는 시스템 파라미터 각각을 기반으로 증폭 모듈 각각의 신호 출력을 위하여 동작 전압을 인가하는 타이밍(시간 구간)을 계산한다.
타이밍 계산부(420)는 시스템 파라미터 내에 포함된 동작 전압 시간, 제1 동작 여유 시간 및 제2 동작 여유 시간을 합산하여 증폭 모듈 각각에 대한 타이밍을 계산할 수 있다.
한편, 타이밍 계산부(420)는 증폭 모듈 별 우선 순위가 설정되어 있는 경우, 우선 순위에 따라 서로 다른 가중치를 부여하고, 시스템 파라미터 내에 포함된 동작 전압 시간, 제1 동작 여유 시간 및 제2 동작 여유 시간 각각에 가중치를 적용한 후 합산하여 증폭 모듈 각각에 대한 타이밍을 계산할 수 있다. 여기서, 하나의 증폭 모듈의 동작 전압 시간, 제1 동작 여유 시간 및 제2 동작 여유 시간 각각에 동일한 가중치가 적용될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 증폭 모듈의 동작 전압 시간, 제1 동작 여유 시간 및 제2 동작 여유 시간 각각에 서로 다른 가중치가 적용될 수도 있다.
타이밍 제어신호 생성부(430)는 적어도 하나의 타이밍을 기반으로 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 타이밍 제어신호를 생성한다.
타이밍 제어신호 생성부(430)는 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대해 계산된 서로 다른 타이밍을 적용하여 적어도 하나의 타이밍 제어신호를 생성할 수 있다.
타이밍 제어신호 생성부(430)는 서로 다른 시간 값의 제1 동작 여유 시간 및 제2 동작 여유 시간을 기반으로 계산된 타이밍을 적용하여 적어도 하나의 상기 타이밍 제어신호를 생성한다.
모듈별 타이밍 제어부(440)는 타이밍 제어신호를 이용하여 증폭 모듈 각각에서 출력 신호가 출력되도록 제어한다.
모듈별 타이밍 제어부(440)는 적어도 하나의 타이밍 제어신호 각각을 파형 발생 모듈(210), 구동 증폭 모듈(230) 및 고출력 증폭 모듈(240) 중 적어도 하나의 상기 증폭 모듈 각각에 전송한다. 여기서, 적어도 하나의 타이밍 제어신호 각각은 서로 다른 타이밍으로 생성된 타이밍 제어신호인 것이 바람직하다.
모듈별 타이밍 제어부(440)는 서로 다른 타이밍 제어신호에 따라 증폭 모듈 각각에서 출력 신호가 출력되도록 한다.
모듈별 타이밍 제어부(440)의 타이밍 제어신호에 의해 증폭 모듈 각각에서 출력되는 출력 신호는 IF(Intermediate Frequency) 신호 및 RF(Radio Frequency) 신호 중 하나인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
파라미터 피드백 처리부(450)는 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 출력 신호를 수신하고, 출력 신호를 기 설정된 성능 기준치와 비교하여 파라미터 피드백 정보를 생성한다.
파라미터 피드백 처리부(450)는 파라미터 피드백 정보를 기반으로 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터의 재설정 여부를 판단할 수 있다.
파라미터 피드백 처리부(450)는 출력 신호의 측정치가 성능 기준치 이상인 경우 현재의 시스템 파라미터를 유지한다. 한편, 파라미터 피드백 처리부(450)는 출력 신호의 측정치가 성능 기준치 미만인 경우 파라미터 피드백 정보에 근거하여 파라미터 설정부(410)에서 신규 시스템 파라미터가 설정(재설정)되도록 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 펄스 타이밍 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
펄스 타이밍 제어 장치(400)는 송신 신호를 발생하기 위한 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터를 설정한다(S510).
펄스 타이밍 제어 장치(400)는 송신 신호 발생 장치(200) 내의 파형 발생 모듈(210), 구동 증폭 모듈(230), 고출력 증폭 모듈(240) 등 중 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터를 설정한다. 펄스 타이밍 제어 장치(400)는 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 신호 출력(IF 신호 또는 RF 신호)을 위한 동작 전압 시간, 동작 전압 시간 전 구간의 제1 동작 여유 시간 및 동작 전압 시간 후 구간의 제2 동작 여유 시간을 포함하는 시스템 파라미터를 설정할 수 있다.
펄스 타이밍 제어 장치(400)는 시스템 파라미터 각각을 기반으로 증폭 모듈 각각의 동작 전압을 인가하는 적어도 하나의 타이밍을 계산한다(S520). 펄스 타이밍 제어 장치(400)는 시스템 파라미터 내에 포함된 동작 전압 시간, 제1 동작 여유 시간 및 제2 동작 여유 시간을 합산하여 증폭 모듈 각각에 대한 타이밍을 계산할 수 있다.
펄스 타이밍 제어 장치(400)는 적어도 하나의 타이밍을 기반으로 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 타이밍 제어신호를 생성한다(S530).
펄스 타이밍 제어 장치(400)는 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대해 계산된 서로 다른 타이밍을 적용하여 적어도 하나의 타이밍 제어신호를 생성할 수 있다. 펄스 타이밍 제어 장치(400)는 서로 다른 시간 값의 제1 동작 여유 시간 및 제2 동작 여유 시간을 기반으로 계산된 타이밍을 적용하여 적어도 하나의 상기 타이밍 제어신호를 생성한다.
펄스 타이밍 제어 장치(400)는 타이밍 제어신호를 이용하여 증폭 모듈 각각에서 출력 신호가 출력되도록 모듈 별 타이밍을 제어한다(S540).
펄스 타이밍 제어 장치(400)는 적어도 하나의 타이밍 제어신호 각각을 파형 발생 모듈(210), 구동 증폭 모듈(230) 및 고출력 증폭 모듈(240) 중 적어도 하나의 상기 증폭 모듈 각각에 전송한다. 여기서, 적어도 하나의 타이밍 제어신호 각각은 서로 다른 타이밍으로 생성된 타이밍 제어신호인 것이 바람직하다.
펄스 타이밍 제어 장치(400)는 서로 다른 타이밍 제어신호에 따라 증폭 모듈 각각에서 출력 신호가 출력되도록 한다.
펄스 타이밍 제어 장치(400)는 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 출력 신호를 수신하고, 출력 신호를 기 설정된 성능 기준치와 비교하여 파라미터 피드백 정보를 생성한다.
펄스 타이밍 제어 장치(400)는 파라미터 피드백 정보를 기반으로 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터의 재설정 여부를 판단할 수 있다(S550).
펄스 타이밍 제어 장치(400)는 출력 신호의 측정치가 성능 기준치 이상인 경우 현재의 시스템 파라미터를 유지한다. 한편, 펄스 타이밍 제어 장치(400)는 출력 신호의 측정치가 성능 기준치 미만인 경우 파라미터 피드백 정보에 근거하여 신규 시스템 파라미터가 설정(재설정)되도록 제어할 수 있다.
도 5에서는 각 단계를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 5에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 5는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 5에 기재된 본 실시예에 따른 펄스 타이밍 제어 방법은 애플리케이션(또는 프로그램)으로 구현되고 단말장치(또는 컴퓨터)로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 펄스 타이밍 제어 방법을 구현하기 위한 애플리케이션(또는 프로그램)이 기록되고 단말장치(또는 컴퓨터)가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨팅 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치 또는 매체를 포함한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 펄스 타이밍 제어 결과를 나타낸 예시도이다.
도 6의 (a)는 파형 발생 모듈(210)의 출력 파형을 나타낸다. 도 6의 (a)을 참고하면, 파형 발생 모듈(210)에 대한 타이밍 제어신호의 타이밍 구간(612)은 파형 발생 모듈(210)의 출력 신호(610)의 파형과 비교할 때 동작 여유 시간 구간(614, 616)을 포함한다. 여기서, 동작 여유 시간 구간(614, 616) 각각은 파형 발생 모듈(210)에 대한 시스템 파라미터를 기반으로 서로 다른 시간 크기로 형성될 수 있다.
도 6의 (b)는 구동 증폭 모듈(230)의 출력 파형을 나타낸다. 도 6의 (b)을 참고하면, 구동 증폭 모듈(230)에 대한 타이밍 제어신호의 타이밍 구간(622)은 구동 증폭 모듈(230)의 출력 신호(620)의 파형과 비교할 때 동작 여유 시간 구간(624, 626)을 포함한다. 여기서, 동작 여유 시간 구간(624, 626) 각각은 구동 증폭 모듈(230)에 대한 시스템 파라미터를 기반으로 서로 다른 시간 크기로 형성될 수 있다.
도 6의 (c)는 고출력 증폭 모듈(240)의 출력 파형을 나타낸다. 도 6의 (c)을 참고하면, 고출력 증폭 모듈(240)에 대한 타이밍 제어신호의 타이밍 구간(632)은 고출력 증폭 모듈(240)의 출력 신호(630)의 파형과 비교할 때 동작 여유 시간 구간(634, 636)을 포함한다. 여기서, 동작 여유 시간 구간(634, 636) 각각은 고출력 증폭 모듈(240)에 대한 시스템 파라미터를 기반으로 서로 다른 시간 크기로 형성될 수 있다.
도 7는 본 발명의 실시예에 따른 시스템 파라미터 설정을 위한 모듈 별 성능을 나타낸 예시도이다.
펄스 타이밍 제어 장치(400)는 송신 신호를 발생하기 위한 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터를 설정한다.
예를 들어, 펄스 타이밍 제어 장치(400)는 도 7에 도시된 바와 같이, 송신 신호 발생 장치(200) 내의 파형 발생 모듈(210), 구동 증폭 모듈(230), 고출력 증폭 모듈(240) 등에 대해 기 설정된 기 설정된 파라미터 값을 기반으로 시스템 파라미터를 설정할 수 있다.
한편, 펄스 타이밍 제어 장치(400)는 증폭 모듈의 연결 순서에 따라 각각 서로 다르게 설정된 파라미터 값, 사용자의 입력에 따라 설정된 파라미터 값 등으로 시스템 파라미터를 설정할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 펄스 타이밍 제어 기반의 성능 테스트 결과를 나타낸 도면이다.
도 8의 (a)는 종래의 고정된 타이밍 제어를 기반으로 생성된 출력 신호를 나타내고, 도 8의 (b)는 본 발명의 개별 타이밍 제어를 기반으로 생성된 출력 신호를 나타낸다.
본 발명은 개별 타이밍 제어를 통해 주파수 스펙트럼의 불요파를 개선하고, 노이즈 억제를 통해 상호 운용성(주파수 간섭 시험)의 성능을 향상 시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200: 송신 신호 발생 장치
210: 파형 발생 모듈 220: 주파수 상향변환 모듈
230: 구동 증폭 모듈 240: 고출력 증폭 모듈
250: 제어 모듈
400: 펄스 타이밍 제어 장치 410: 파라미터 설정부
420: 타이밍 계산부 430: 타이밍 제어신호 생성부
440: 모듈별 타이밍 제어부 450: 파라미터 피드백 처리부

Claims (13)

  1. 펄스 타이밍을 제어하는 장치에 있어서,
    송신 신호를 발생하기 위한 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터를 설정하는 파라미터 설정부;
    상기 시스템 파라미터 각각을 기반으로 증폭 모듈 각각의 동작 전압을 인가하는 적어도 하나의 타이밍을 계산하는 타이밍 계산부;
    상기 적어도 하나의 타이밍을 기반으로 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 타이밍 제어신호를 생성하는 타이밍 제어신호 생성부; 및
    상기 타이밍 제어신호를 이용하여 상기 증폭 모듈 각각에서 출력 신호가 출력되도록 제어하는 모듈별 타이밍 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 타이밍 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파라미터 설정부는,
    파형발생 모듈, 구동 증폭 모듈 및 고출력 증폭 모듈 중 적어도 하나의 상기 증폭 모듈 각각에 대한 상기 시스템 파라미터를 설정하는 것을 특징으로 하는 펄스 타이밍 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 파라미터 설정부는,
    상기 증폭 모듈 각각에 대한 신호 출력을 위한 동작 전압 시간, 상기 동작 전압 시간 전 구간의 제1 동작 여유 시간 및 상기 동작 전압 시간 후 구간의 제2 동작 여유 시간을 포함하는 상기 시스템 파라미터를 설정하는 것을 특징으로 하는 펄스 타이밍 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 타이밍 계산부는,
    상기 시스템 파라미터 내에 포함된 상기 동작 전압 시간, 상기 제1 동작 여유 시간 및 상기 제2 동작 여유 시간을 합산하여 상기 증폭 모듈 각각에 대한 타이밍을 계산하는 것을 특징으로 하는 펄스 타이밍 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 타이밍 제어신호 생성부는,
    상기 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대해 계산된 서로 다른 타이밍을 적용하여 적어도 하나의 상기 타이밍 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 펄스 타이밍 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 타이밍 제어신호 생성부는,
    서로 다른 시간 값의 제1 동작 여유 시간 및 제2 동작 여유 시간을 기반으로 계산된 상기 타이밍을 적용하여 적어도 하나의 상기 타이밍 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 펄스 타이밍 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 모듈별 타이밍 제어부는,
    서로 다른 타이밍 제어신호를 파형발생 모듈, 구동 증폭 모듈 및 고출력 증폭 모듈 중 적어도 하나의 상기 증폭 모듈 각각에 전송하고, 상기 서로 다른 타이밍 제어신호에 따라 상기 증폭 모듈 각각에서 출력 신호가 출력되도록 하되,
    상기 출력 신호는 IF(Intermediate Frequency) 신호 및 RF(Radio Frequency) 신호 중 하나인 것을 특징으로 하는 펄스 타이밍 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 출력 신호를 수신하고, 상기 출력 신호를 기 설정된 성능 기준치와 비교하여 파라미터 피드백 정보를 생성하는 파라미터 피드백 처리부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 타이밍 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 파라미터 피드백 처리부는,
    상기 파라미터 피드백 정보를 기반으로 상기 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터의 재설정 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 펄스 타이밍 제어 장치.
  10. 펄스 타이밍 제어 장치에서 펄스 타이밍을 제어하는 방법에 있어서,
    송신 신호를 발생하기 위한 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터를 설정하는 파라미터 설정 단계;
    상기 시스템 파라미터 각각을 기반으로 증폭 모듈 각각의 동작 전압을 인가하는 적어도 하나의 타이밍을 계산하는 타이밍 계산 단계;
    상기 적어도 하나의 타이밍을 기반으로 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 타이밍 제어신호를 생성하는 타이밍 제어신호 생성 단계; 및
    상기 타이밍 제어신호를 이용하여 상기 증폭 모듈 각각에서 출력 신호가 출력되도록 제어하는 모듈별 타이밍 제어 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 타이밍 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 파라미터 설정 단계는,
    파형발생 모듈, 구동 증폭 모듈 및 고출력 증폭 모듈 중 적어도 하나의 상기 증폭 모듈 각각에 대한 상기 시스템 파라미터를 설정하되,
    상기 증폭 모듈 각각에 대한 신호 출력을 위한 동작 전압 시간, 상기 동작 전압 시간 전 구간의 제1 동작 여유 시간 및 상기 동작 전압 시간 후 구간의 제2 동작 여유 시간을 포함하는 상기 시스템 파라미터를 설정하는 것을 특징으로 하는 펄스 타이밍 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 타이밍 계산 단계는,
    상기 시스템 파라미터 내에 포함된 상기 동작 전압 시간, 상기 제1 동작 여유 시간 및 상기 제2 동작 여유 시간을 합산하여 상기 증폭 모듈 각각에 대한 타이밍을 계산하고,
    상기 타이밍 제어신호 생성 단계는, 상기 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대해 계산된 서로 다른 타이밍을 적용하여 적어도 하나의 상기 타이밍 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 펄스 타이밍 제어 방법.
  13. 레이다 기반의 송신 신호를 발생하는 장치에 있어서,
    레이다 운용에 필요한 기저대역 신호를 생성하는 파형 발생 모듈;
    상기 기저대역 신호를 RF 신호로 변환하는 주파수 상향변환 모듈;
    고출력 증폭이 가능한 레벨로 상기 RF 신호를 증폭하는 구동 증폭 모듈;
    기 설정된 요구성능 및 설계에 따라 증폭된 상기 RF 신호를 추가 증폭하는 고출력 증폭 모듈; 및
    상기 파형발생 모듈, 상기 구동 증폭 모듈 및 상기 고출력 증폭 모듈 중 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 시스템 파라미터를 설정하고, 상기 시스템 파라미터 각각을 기반으로 증폭 모듈 각각의 동작 전압을 인가하는 적어도 하나의 타이밍을 계산하며, 상기 적어도 하나의 타이밍을 기반으로 적어도 하나의 증폭 모듈 각각에 대한 타이밍 제어신호를 생성하고, 상기 타이밍 제어신호를 이용하여 상기 증폭 모듈 각각에서 출력 신호가 출력되도록 제어하는 제어 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 신호 발생 장치.
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