KR20020084457A - APPARATUS FOR GENERATING SAWTOOTH OF mm WAVE RADAR - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A sawtooth wave generator of a mm-wave radar is provided, which can improve a linearity of a sawtooth wave by making a sawtooth break period in a falling period of the sawtooth wave. CONSTITUTION: The sawtooth wave generator(100) comprises a FPGA(Field Programmable Gate Array)(110), an integrator(120) and a switch(130). The FPGA outputs a logic signal in a constant pulse type. The integrator comprises a resistor(R) and a condenser(C), and integrates an input voltage and then outputs it to the second low pass filter(29). A contact point of the switch is connected to an input port and an output port of the integrator in parallel, and a control port of the switch is connected to an output port of the FPGA. The switch is turned on at a falling edge period and is turned off at a rising edge period of the pulse-shaped signal being output from the FPGA.

Description

미리미리 웨이브 레이더의 톱니파 생성 장치{APPARATUS FOR GENERATING SAWTOOTH OF mm WAVE RADAR}Sawtooth wave generating apparatus of pre-wave wave radar {APPARATUS FOR GENERATING SAWTOOTH OF mm WAVE RADAR}

본 발명은 미리미리 웨이브 레이더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적분기를 이용하여 로직 회로에서 발생되는 신호로 적분기의 동작을 스위칭하며 톱니파의 하강 구간에 톱니파 휴게구간을 두어 톱니파의 선형성을 향상시킴으로써 레이더 수신 신호를 안정적으로 확보할 수 있도록 하는 미리미리 웨이브 레이더의 톱니파 생성 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a preliminary wave radar, and more particularly, by using an integrator to switch the operation of the integrator with a signal generated from a logic circuit, and by placing a sawtooth rest period in the falling section of the sawtooth wave to improve the linearity of the sawtooth wave. The present invention relates to a sawtooth wave generating apparatus of a preliminary wave radar for securing a stable signal.

일반적으로 미리미리 웨이브(mm-wave) 레이더는 도 1에 도시된 바와 같이 입력된 신호를 디지털 신호로 처리하거나, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 톱니파를 출력하도록 RAM(21)과, ROM(22)과, 디지털 신호 처리기(23)와, FPGA(24)와, A/D 컨버터(25)와, 제 1증폭기(26)와, 제 1로우 패스 필터(27)와, D/A 컨버터(28)와, 제 2로우 패스 필터(29)와, 제 2증폭기(30)로 이루어진 신호 처리부(20)와, 외부로 입력되는 RF 신호를 IF 신호로 변환하여 신호 처리부(20)의 제 1로우 패스 필터(27)로 출력하거나, 신호 처리부(20)의 제 2증폭기(30)로부터 출력되는 톱니파를 이용하여 전압 제어 발진을 하여 전파를 방사하도록 믹서(41)와, 전압 제어 발진기(42)로 이루어진 송수신부(40)로 구성된다.In general, a mm-wave radar may include a RAM 21 and a ROM 22 to process an input signal into a digital signal as shown in FIG. 1 or to convert a digital signal into an analog signal and output a sawtooth wave. ), Digital signal processor 23, FPGA 24, A / D converter 25, first amplifier 26, first low pass filter 27, D / A converter 28 ), The second low pass filter 29, the signal processor 20 including the second amplifier 30, and the RF signal input to the outside to convert the IF signal into the first low pass of the signal processor 20. The mixer 41 and the voltage controlled oscillator 42 are configured to radiate radio waves by outputting to the filter 27 or by performing voltage controlled oscillation using the sawtooth wave output from the second amplifier 30 of the signal processor 20. It consists of a transceiver 40.

이러한 미리 미리 웨이브 레이더의 신호 처리부(20)는 톱니파를 발생하여 송수신부(40)의 전압 제어 발진기(42)를 제어하도록 RAM(21) 또는 FPGA(24)와, D/A 컨버터(28)로 이루어진 톱니파 발생 장치를 구비한다.The signal processing unit 20 of the wave radar in advance generates a sawtooth wave to the RAM 21 or the FPGA 24 and the D / A converter 28 to control the voltage controlled oscillator 42 of the transceiver 40. A sawtooth wave generator is provided.

이러한 톱니파 발생 장치는 크게 두가지의 방법으로 톱니파를 발생하는 데, 그중 한가지 방법으로는 RAM(21)에 테이블화한 디지털 신호를 D/A 컨버터(28)를 이용하여 아날로그 신호로 컨버팅시킨 후, 이를 전압 제어 발진기(42)로 입력하는 방법이 있다. 이러한 방법은 도 2에 도시된 바와 같이 톱니파를 RAM(21)에 테이블화하여 저장 후 데이터를 D/A 컨버터(28)로 인가하면 톱니파가 생성되고, 생성된 톱니파가 제 2증폭기(30)를 통해 전압 제어 발진기(42)를 동작시켜 전파가 방사되도록 한다.The sawtooth generator generates sawtooth waves in two ways. One of them is to convert the digital signals tabled in the RAM 21 into analog signals using the D / A converter 28 and then convert them into analog signals. There is a method of inputting to the voltage controlled oscillator 42. In this method, as shown in FIG. 2, when the sawtooth wave is tabled in the RAM 21 and stored and applied to the D / A converter 28, the sawtooth wave is generated, and the generated sawtooth wave generates the second amplifier 30. The voltage controlled oscillator 42 is operated to cause radio waves to be radiated.

다른 한가지 방법으로는 FPGA(24)의 로직 회로(도시 생략)에서 카운터(도시 생략)를 이용하여 톱니파를 생성 후, 이를 D/A 컨버터(28)를 이용하여 전압 제어 발진기(42)에 인가하는 방법이 있다. 이러한 방법은 도 3에 도시된 바와 같이 FPGA(24)의 로직 회로에서 클럭 신호에 따른 카운터의 카운팅값을 증가시켜 톱니파를 생성한 다음, 이를 D/A 컨버터(28)로 인가하여 디지털 신호가 아날로그 신호로 변환되도록 한 후, 생성된 아날로그 톱니파 신호로 전압 제어 발진기(42)를 동작시켜 전파가 방사되도록 한다.Another method is to generate a sawtooth wave using a counter (not shown) in a logic circuit (not shown) of the FPGA 24 and apply it to the voltage controlled oscillator 42 using the D / A converter 28. There is a way. This method generates a sawtooth wave by increasing the counting value of the counter according to the clock signal in the logic circuit of the FPGA 24 as shown in FIG. 3, and then applying it to the D / A converter 28 so that the digital signal is analog. After being converted to a signal, a voltage controlled oscillator 42 is operated with the generated analog sawtooth wave signal so that radio waves are radiated.

그러나 이러한 종래의 톱니파 발생 장치는 톱니파를 발생하기 위해서는 추가의 메모리가 필요하게 되거나 또는 추가의 로직 게이트가 필요하고, D/A 컨버터가 반드시 필요하게 됨으로써 시스템의 단가를 상승시키는 요인이 되고, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환시키는 과정에서 톱니파의 선형성이 저하되는 문제점이 있다.However, such a conventional sawtooth generator requires an additional memory or an additional logic gate to generate a sawtooth wave, and a D / A converter is required, thereby increasing the unit cost of the system and a digital signal. There is a problem that the linearity of the sawtooth wave is degraded in the process of converting the signal into an analog signal.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저가의 적분기를 이용하여 로직 회로에서 발생되는 신호로 적분기의 동작을 스위칭하며 톱니파를 생성함으로써 시스템의 단가를 상대적으로 낮추며, 적분기를 이용하여 로직 회로에서 발생되는 신호로 적분기의 동작을 스위칭하며 톱니파의 하강 구간에 톱니파 휴게구간을 두어 톱니파의 선형성을 향상시키도록 하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, by using a low-cost integrator to switch the operation of the integrator with a signal generated in the logic circuit to generate a sawtooth wave to relatively lower the unit cost of the system, using the integrator By switching the operation of the integrator with the signal generated from the logic circuit, the sawtooth rest period is placed in the falling section of the sawtooth wave to improve the linearity of the sawtooth wave.

도 1은 종래의 미리미리 웨이브 레이더의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도1 is a block diagram schematically showing a configuration of a conventional pre-wave radar

도 2는 종래의 톱니파 발생 장치의 톱니파 발생 방법중 한가지 방법을 설명하기 위한 설명도2 is an explanatory diagram for explaining one method of a sawtooth wave generating method of a conventional sawtooth wave generating device;

도 3은 종래의 톱니파 발생 장치의 톱니파 발생 방법중 다른 한가지 방법을 설명하기 위한 설명도3 is an explanatory diagram for explaining another method of the sawtooth wave generating method of the conventional sawtooth wave generator;

도 4는 본 발명에 따른 톱니파 생성 장치가 적용된 미리미리 웨이브 레이더의 구성을 나타낸 블록도Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a pre-wave wave radar to which the sawtooth wave generating apparatus according to the present invention is applied

도 5는 본 발명에 따른 톱니파 생성 장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍도5 is a timing diagram for explaining the operation of the sawtooth wave generating apparatus according to the present invention;

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

100 : 톱니파 발생 장치110 : FPGA100: sawtooth generator 110: FPGA

120 : 적분기130 : 스위치120: integrator 130: switch

C : 콘덴서R : 저항C: Capacitor R: Resistance

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,

RAM과, ROM과, 디지털 신호 처리기와, FPGA와, A/D 컨버터와, 제 1증폭기와, 제 1로우 패스 필터와, 제 2로우 패스 필터와, 제 2증폭기로 이루어진 신호 처리부와, 전압 제어 발진기와, 믹서로 이루어진 송수신부를 구비하는 미리미리 웨이브 레이더에 있어서,A signal processor comprising a RAM, a ROM, a digital signal processor, an FPGA, an A / D converter, a first amplifier, a first low pass filter, a second low pass filter, and a second amplifier, and voltage control. In a pre-wave wave radar having an oscillator and a transceiver comprising a mixer,

상기 신호 처리부는,The signal processing unit,

입력전압을 적분하여 출력하는 적분기와,An integrator that integrates and outputs an input voltage,

상기 FPGA로부터 출력되는 로직 신호에 따라 스위칭되어 상기 적분기의 동작을 제어하여 상기 적분기로부터 선형적인 톱니파가 출력되도록 하는 스위칭 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.And switching means for switching in accordance with a logic signal output from the FPGA to control the operation of the integrator to output a linear sawtooth wave from the integrator.

여기에서 상기 FPGA는 일정한 펄스파 형태의 신호를 출력하며, 상기 스위칭 수단은 상기 FPGA로부터 출력되는 펄스파 형태의 신호의 하강 엣지 구간에서 온되고, 상승 엣지 구간에서 오프된다.Here, the FPGA outputs a signal in the form of a constant pulse wave, and the switching means is turned on in the falling edge section and off in the rising edge section of the pulse wave form signal output from the FPGA.

이하, 본 발명에 의한 미리미리 웨이브 레이더의 톱니파 생성 장치의 구성을 도 4를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 도 4에 있어서 도 1에 나타낸 미리미리 웨이브 레이더와 동일 부분에 대해서는 도 1과 동일한 부호를 부여하여 그에 대한 설명을 생략한다.Hereinafter, the configuration of the sawtooth wave generating apparatus of the pre-wave wave radar according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 4, the same reference numerals as those in FIG. 1 are attached to the same parts as the pre-wave wave radar shown in FIG.

도 4는 본 발명에 따른 톱니파 생성 장치가 적용된 미리미리 웨이브 레이더의 구성을 나타낸 블록도이다.Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a pre-wave wave radar to which the sawtooth wave generating apparatus according to the present invention is applied.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 톱니파 생성 장치(100)는, FPGA(110)와, 적분기(120)와, 스위치(130)로 구성된다.Referring to FIG. 4, the sawtooth wave generating apparatus 100 according to the present invention includes an FPGA 110, an integrator 120, and a switch 130.

FPGA(110)는 일정한 펄스 형태의 로직 신호를 출력한다.The FPGA 110 outputs a logic signal in the form of a constant pulse.

적분기(120)는 저항(R)과, 콘덴서(C)를 구비하며, 입력되는 전압을 적분하여 제 2로우 패스 필터(29)로 출력한다.The integrator 120 includes a resistor R and a capacitor C. The integrator 120 integrates the input voltage and outputs the integrated voltage to the second low pass filter 29.

스위치(130)는 적분기(120)의 입력단과 출력단에 접점이 병렬 연결되고, FPGA(110)의 출력단에 제어단이 연결되어 FPGA(110)로부터 출력되는 펄스파 형태의 신호의 하강 엣지 구간에서 온되고, 상승 엣지 구간에서 오프된다.The switch 130 is connected to the input terminal and the output terminal of the integrator 120 in parallel, the control terminal is connected to the output terminal of the FPGA 110 is turned on in the falling edge section of the pulse wave type signal output from the FPGA 110 And off in the rising edge section.

이하 본 발명에 따른 톱니파 생성 장치의 동작을 도 5를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the sawtooth wave generating apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명에 따른 톱니파 생성 장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.5 is a timing diagram for explaining the operation of the sawtooth wave generating apparatus according to the present invention.

먼저 도 5에 도시된 바와 같이 FPGA(110)로부터 펄스 형태의 로직 신호가 출력되고, 이와 동시에 적분기(120)로는 일정 전압이 인가된다.First, as shown in FIG. 5, a logic signal in a pulse form is output from the FPGA 110, and at the same time, a constant voltage is applied to the integrator 120.

스위치(130)가 t1동안 오프되어 있으면, 적분기(120)의 콘덴서(C)에 일정 전압이 충전후 방전됨으로 인해 톱니파가 출력된다. 이러한 상태에서 스위치(130)가 t2시점에서 온되면, 적분기(120)의 콘덴서(C)가 방전되므로 인해 t2시간 동안 휴게구간이 발생하여 적분기(120)를 통해 출력되던 톱니파 신호는 t2 시간만큼 휴게구간이 발생한다.When the switch 130 is turned off for t1, the sawtooth wave is output because the capacitor C of the integrator 120 is discharged after being charged. In this state, when the switch 130 is turned on at the time t2, since the capacitor C of the integrator 120 discharges, a rest period occurs for t2 hours, and the sawtooth signal output through the integrator 120 rests for t2 hours. Interval occurs.

다시 펄스 신호가 상승되면 다시 스위치(130)는 t1 시간동안 오프되고, 이로 인해 적분기(120)에서는 다시 톱니파가 출력되며, 스위치(130)가 온되면 적분기(120)에서 출력되던 톱니파 신호는 t2시간 만큼 휴게구간이 발생한다.When the pulse signal rises again, the switch 130 is turned off for t1 time, and thus, the sawtooth wave is output from the integrator 120 again, and when the switch 130 is turned on, the sawtooth signal output from the integrator 120 is t2 hours. As long as the rest period occurs.

따라서 적분기로부터 선형성이 우수한 톱니파가 출력된다.Therefore, the sawtooth wave which is excellent in linearity is output from an integrator.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 미리미리 웨이브 레이더의 톱니파 생성 장치에 의하면, 저가의 적분기를 이용하여 로직 회로에서 발생되는 신호로 적분기의 동작을 스위칭하며 톱니파를 생성함으로써 시스템의 단가를 상대적으로 낮추며, 적분기를 이용하여 로직 회로에서 발생되는 신호로 적분기의 동작을 스위칭하며 톱니파의 하강 구간에 톱니파 휴게구간을 두어 톱니파의 선형성을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the sawtooth wave generating apparatus of the preliminary wave radar according to the present invention, a low cost integrator is used to generate the sawtooth wave by switching the operation of the integrator with a signal generated from a logic circuit, thereby relatively lowering the unit cost of the system Using the integrator, the signal generated from the logic circuit can be used to switch the operation of the integrator and to improve the linearity of the sawtooth wave by providing a sawtooth rest period in the falling section of the sawtooth wave.

Claims (2)

RAM과, ROM과, 디지털 신호 처리기와, FPGA와, A/D 컨버터와, 제 1증폭기와, 제 1로우 패스 필터와, 제 2로우 패스 필터와, 제 2증폭기로 이루어진 신호 처리부와, 전압 제어 발진기와, 믹서로 이루어진 송수신부를 구비하는 미리미리 웨이브 레이더에 있어서,A signal processor comprising a RAM, a ROM, a digital signal processor, an FPGA, an A / D converter, a first amplifier, a first low pass filter, a second low pass filter, and a second amplifier, and voltage control. In a pre-wave wave radar having an oscillator and a transceiver comprising a mixer, 상기 신호 처리부는,The signal processing unit, 입력전압을 적분하여 출력하는 적분기와,An integrator that integrates and outputs an input voltage, 상기 FPGA로부터 출력되는 로직 신호에 따라 스위칭되어 상기 적분기의 동작을 제어하여 상기 적분기로부터 선형적인 톱니파가 출력되도록 하는 스위칭 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미리미리 웨이브 레이더의 톱니파 생성 장치.And a switching means for switching in accordance with a logic signal output from the FPGA to control the operation of the integrator so that a linear sawtooth wave is output from the integrator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 FPGA는,The FPGA, 일정한 펄스파 형태의 신호를 출력하며,Outputs a signal in the form of a constant pulse wave, 상기 스위칭 수단은,The switching means, 상기 FPGA로부터 출력되는 펄스파 형태의 신호의 하강 엣지 구간에서 온되고, 상승 엣지 구간에서 오프되는 것을 특징으로 하는 미리미리 웨이브 레이더의 톱니파 생성 장치.A sawtooth wave generating apparatus of a pre-wave wave radar, characterized in that turned on in the falling edge section of the pulse-shaped signal output from the FPGA, and off in the rising edge section.
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