KR20070025094A - Digital converter system of marine radar image - Google Patents

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Abstract

A digital conversion system of a marine radar image is provided to transmit and convert image data of a marine radar to digital data without an error by composing an asynchronous operating system capable of performing the operation irrespective of the magnitude of analog data. An A/D converter(10) converts analog data of a marine radar image to digital data. A CPLD(Complex Programmable Logic Device,20) detects the size and speed of each frame of digital data which are converted by the A/D converter. A buffer unit(30) temporarily stores the digital data having the size and speed which are detected by the CPLD. A memory unit(40) stores the digital data which are transmitted by the buffer unit. A DSP(Digital Signal Processor,50) controls each of parts of a digital conversion system.

Description

선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템{Digital converter system of marine radar image}Digital converter system of marine radar image

도 1은 본 발명의 일실시예로 선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 시스템의 구성도.1 is a configuration diagram of a system for converting analog data of a ship radar image into digital data according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예로 변환시스템내에 포함된 버퍼부(FIFO)의 디지털 데이터 저장 상태도.2 is a digital data storage state diagram of a buffer unit (FIFO) included in the conversion system according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10; A/D변환부 20; CPLD10; A / D conversion unit 20; CPLD

30; 버퍼부 40; 메모리부30; A buffer unit 40; Memory

50; DSP50; DSP

본 발명은 선박항해기록장치(VDR; Voyage Data Recorder)나 통합항해시스템 등의 각종 항해장비에서 이용되는 선박용 레이더 이미지의 처리 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 크기를 가진 선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이 터를 항해장비와 같은 임베디드 시스템에서 디지털화하여 전송할 수 있도록 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for processing a ship radar image used in various navigation equipment such as a Voyage Data Recorder (VDR) or an integrated navigation system, and more particularly, an analog day of a ship radar image having various sizes. The present invention relates to a digital conversion system of a radar image for ships that enables the data to be digitized and transmitted in an embedded system such as navigational equipment.

일반적으로, 선박에 반드시 필요로 하는 장비중의 하나는 레이더이며, 이러한 레이더 신호는 캡쳐를 통해 VDR이나 통합항해시스템 등의 각종 항해 장비에서 중요한 데이터로 이용된다.In general, one of the essential equipment for ships is radar, and the radar signal is captured and used as important data in various navigation equipment such as VDR and integrated navigation system.

그리고, 상기 레이더의 이미지 데이터는 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue), 수평동기(Horizontal Synch), 수직동기(Vertical Synch)로 이루어진 아날로그 데이터로 이루어져 있다.The radar image data is composed of analog data including red, green, blue, horizontal synch, and vertical synch.

그러나, 상기와 같은 아날로그 데이터는 레이더의 해상도와 입력주파수에 따라 크기가 달라지는 관계로, 여러 선박 장비에서는 이러한 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 필요로 하는 곳에 사용할 경우 레이더의 해상도에 따라 변환 및 전송 오류가 발생되는 문제점이 있다.However, as the analog data are different in size depending on the resolution and input frequency of the radar, the conversion and transmission error according to the resolution of the radar when converting the analog data into digital data and using it where necessary in many ship equipment There is a problem that occurs.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 해상도에 따라 크기가 달라지는 선박용 레이더의 이미지 데이터를 디지털 데이터로 변환시 그 변환을 아날로그의 데이터 크기에 상관없이 동작이 가능한 비동기 동작 시스템으로 변환함으로써, 선박용 레이더의 이미지 데이터에 대한 변환 및 전송이 오류없이 신속하고 빠르게 진행되도록 하여 그 활용도를 보다 극대화시킬 수 있도록 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, asynchronous operation capable of operating the conversion regardless of the size of the analog data when converting the image data of the ship radar, the size of which varies depending on the resolution to digital data The purpose of the present invention is to provide a digital conversion system for ship radar images, which can maximize the utilization of the conversion and transmission of the image data of the ship radar quickly and quickly without errors.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예로 선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예로 변환시스템내에 포함된 버퍼부(FIFO)의 디지털 데이터 저장 상태도 이다.1 is a configuration diagram of a system for converting analog data of a ship radar image into digital data according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a digital representation of a buffer unit (FIFO) included in the conversion system according to an embodiment of the present invention. The data storage state is also.

도 1 및 도 2에 도시된 바와같이, 선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 시스템을 구성함에 있어서,1 and 2, in constructing a system for converting analog data of a ship radar image into digital data,

상기 선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(A/D Converter)(10);An analog / digital converter (A / D converter) 10 for converting analog data of the ship radar image into digital data;

상기 A/D변환부(10)에 의해 변환된 디지털 데이터의 각 프레임에 대한 크기와 속도를 검출하는 씨피엘디(CPLD; Complex Programmable Logic Device)(20);A Complex Programmable Logic Device (CPLD) 20 which detects the size and speed of each frame of the digital data converted by the A / D converter 10;

상기 CPLD(20)에 의해 크기와 전송속도가 검출된 디지털 데이터를 일시적으로 저장하는 버퍼부(30);A buffer unit 30 for temporarily storing digital data whose size and transmission rate are detected by the CPLD 20;

상기 버퍼부(30)에 의해 전송되는 디지털 데이터를 저장하는 메모리부(SDRAM)(40); 및,A memory unit (SDRAM) 40 for storing digital data transmitted by the buffer unit 30; And,

상기의 시스템 각부를 제어하는 디지털 신호처리부(DSP; Digital Signal Processor)(50); 를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.A digital signal processor (DSP) 50 for controlling each part of the system; Characterized in that comprises a configuration.

또 다른 일면에 따라, 상기 DSP(50)에는, 상기 A/D변환부(10)에 의한 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터 변환하기 위한 데이터로서, 다양한 크 기를 가진 레이더 이미지의 해상도에 해당하는 픽셀 비율(Pixel Rate)의 기준 설정값을 저장함을 특징으로 한다.According to another aspect, the DSP 50, as data for digital data conversion of the analog data of the radar image by the A / D conversion unit 10, the pixel corresponding to the resolution of the radar image having various sizes It stores the reference set value of the Pixel Rate.

또 다른 일면에 따라, 상기 A/D변환부(10)는, 내부 피엘엘(PLL; Phase Lock Loop)을 통해 상기 DSP(50)로부터 전송받은 기준설정값의 픽셀비율로 캡쳐된 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 샘플링하여 디지털 데이터로 변환 출력하도록 구성함을 특징으로 한다.According to another aspect, the A / D conversion unit 10, the analog of the radar image captured at the pixel ratio of the reference set value received from the DSP 50 through an internal phase lock loop (PLL) (PLL) And converting the sampled data into digital data.

또 다른 일면에 따라, 상기 A/D변환부(10)에 의해 변환출력되는 디지털 데이터는 선박용 레이더 이미지의 RGB 24비트와 수평동기 및 수직동기, 그리고 클럭을 포함함을 특징으로 한다.According to another aspect, the digital data converted and output by the A / D conversion unit 10 is characterized in that it includes the RGB 24-bit, horizontal and vertical synchronization, and the clock of the radar image for the ship.

또 다른 일면에 따라, 상기 CPLD(20)는,According to yet another aspect, the CPLD 20,

상기 버퍼부(30)에 저장된 디지털 데이터의 크기에 따라 버퍼부(30)의 플래그(flag)를 통해, 상기 버퍼부(30)의 디지털 데이터 저장용량을 검출한 후 그 검출비율에 따라 상기 DSP(50)의 외부 인터럽트 신호를 발생시키도록 구성함을 특징으로 한다.The digital data storage capacity of the buffer unit 30 is detected through a flag of the buffer unit 30 according to the size of the digital data stored in the buffer unit 30, and then the DSP ( 50) to generate an external interrupt signal.

또 다른 일면에 따라, 상기 DSP(50)는 CPLD(20)에서 발생되는 외부 인터럽트 신호에 따라 버퍼부(30)에 저장된 디지털 데이터를 메모리부(40)로 프레임 단위로 고속 전송시켜, 상기 버퍼부(30)의 디지털 데이터에 대한 저장용량을 일정량 이하(half flag)로 유지시키도록 구성함을 특징으로 한다.According to another aspect, the DSP 50 transfers the digital data stored in the buffer unit 30 to the memory unit 40 at high speed in units of frames according to an external interrupt signal generated by the CPLD 20. Characterized in that it is configured to maintain the storage capacity for the digital data of (30) below a certain amount (half flag).

또 다른 일면에 따라, 상기 버퍼부(30)는 에프아이에프오(FIFO: first-in first-out)인 것을 특징으로 한다.According to another aspect, the buffer unit 30 is characterized in that the first-in first-out (FIFO).

이와같이 구성된 본 발명의 일실시예에 대한 작용을 첨부된 도 1,2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 1 and 2 attached to the operation of the embodiment of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 다양한 크기를 가진 아날로그 데이터로 이루어진 선박용 레이더 이미지를 캡쳐한 후 이를 A/D변환부(10)로 입력하는 경우, 상기 A/D변환부(10)는 선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환한 후 CPLD(20)로 전송한다.First, when capturing a ship radar image consisting of analog data having various sizes and then input it to the A / D conversion unit 10, the A / D conversion unit 10 is digital data of the analog data of the ship radar image After conversion to the CPLD (20).

이때, 상기 A/D변환부(10)를 제어하는 DSP(50)에는 다양한 크기를 가진 레이더 이미지의 해상도에 해당하는 픽셀 비율(Pixel Rate)의 기준 설정값이 저장되어 있는 바, 상기 DSP(50)는 상기의 기준 설정값을 A/D변환부(10)로 전송한다.In this case, the DSP 50 controlling the A / D converter 10 stores a reference setting value of a pixel rate corresponding to a resolution of a radar image having various sizes. ) Transmits the reference set value to the A / D converter 10.

그러면, 상기 A/D변환부(10)는 내부 PLL을 통해 상기 DSP(50)로부터 전송받은 기준설정값의 픽셀비율로 캡쳐된 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 샘플링하여 디지털 데이터 즉, 선박용 레이더 이미지의 RGB 24비트와 수평동기 및 수직동기, 그리고 클럭을 포함하는 디지털 데이터를 CPLD(20)에 변환 출력하게 되는 것이다.Then, the A / D converter 10 samples the analog data of the radar image captured by the pixel ratio of the reference set value received from the DSP 50 through an internal PLL, and then converts the digital data, that is, the RGB of the ship radar image. Digital data including 24 bits, horizontal synchronization, vertical synchronization, and a clock is converted and output to the CPLD 20.

이때, 상기 CPLD(20)는 상기 A/D변환부(10)에 의해 변환된 디지털 데이터의 각 프레임에 대한 크기와 속도를 검출한 후 이를 FIFO로 이루어진 버퍼부(30)를 통해 DSP(50)로 전송하게 된다.In this case, the CPLD 20 detects the size and speed of each frame of the digital data converted by the A / D converter 10 and then uses the DSP 30 through the buffer unit 30 formed of FIFO. Will be sent to.

즉, 상기 CPLD(20)는 디지털 데이터에서 프레임의 시작을 찾고 그 시작부터 끝까지의 수직동기를 버퍼부(30)에 라이트 인에이블(write enable)로 전송하여, 저장하고자 하는 디지털 데이터를 상기의 버퍼부(30)에 전송하게 되는 것이다.That is, the CPLD 20 finds the start of a frame in the digital data and transmits the vertical synchronization from the start to the end of the frame to the buffer unit 30 as write enable to store the digital data to be stored. It is to be transmitted to the unit (30).

더불어, 상기 CPLD(20)는 버퍼부(30)에 저장된 디지털 데이터의 크기에 따라 버퍼부(30)의 플래그를 통해, 상기 버퍼부(30)의 디지털 데이터에 대한 저장비율이 일정량 이상(약 50%)을 초과하였는가를 검출하게 되는데, 그 검출결과 일정량 이상을 초과하는 경우에는 상기 DSP(50)의 외부 인터럽트 신호를 발생시킨다.In addition, the CPLD 20 stores a storage ratio of the digital data of the buffer unit 30 by a predetermined amount or more (about 50) through a flag of the buffer unit 30 according to the size of the digital data stored in the buffer unit 30. %) Is exceeded, and when the detection result exceeds a predetermined amount, an external interrupt signal of the DSP 50 is generated.

그러면, 상기 DSP(50)는 상기의 외부 인터럽트 신호에 따라 버퍼부(30)에 저장된 디지털 데이터를 메모리부(40)로 프레임 단위로 고속 전송시켜, 상기 버퍼부(30)의 디지털 데이터에 대한 저장용량을 일정량 이하(half flag)로 유지시키는 제어동작을 수행하게 되는 것이다.Then, the DSP 50 transfers the digital data stored in the buffer unit 30 to the memory unit 40 at high frame rate according to the external interrupt signal, and stores the digital data of the buffer unit 30. The control operation is performed to maintain the capacity at or below a certain amount (half flag).

즉, 도 2에서와 같이 FIFO로 이루어진 상기 버퍼부(30)에 프레임 단위로 이루어진 디지털 데이터가 HF지점을 초과하여 저장되는 경우, 상기 CPLD(20)에서는 외부 인터럽트 신호를 발생시킨 후 이를 DSP(50)에 전송한다.That is, as shown in FIG. 2, when digital data in frame units is stored beyond the HF point in the buffer unit 30 including the FIFO, the CPLD 20 generates an external interrupt signal and then generates the DSP 50. To be sent).

그러면, 상기 DSP(50)는 상기 버퍼부(30)로 디지털 데이터의 저장되는 속도보다 더 빠르게, 상기 버퍼부(30)에 이미 저장된 디지털 데이터를 프레임단위로 메모리부(40)로 신속하게 전송 제어함으로써, 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환한 후 이를 전송할 때 초래되는 오류를 방지할 수 있게 되는 것이다.Then, the DSP 50 controls the transfer of the digital data already stored in the buffer unit 30 to the memory unit 40 in units of frames faster than the speed at which the digital data is stored in the buffer unit 30. By doing so, it is possible to prevent errors caused when converting analog data into digital data and transmitting the same.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 해상도에 따라 크기가 달라지는 선박용 레이더의 이미지 데이터를 디지털 데이터로 변환시 그 변환을 아날로그의 데이터 크기에 상관없이 동작이 가능한 비동기 동작 시스템을 구성하여, 선박용 레이더의 이미지 데이터에 대한 변환 및 전송이 오류없이 신속하고 빠르게 진행될 수 있도록 하면서 그 활용도를 보다 극대화시키는 효과를 얻을 수 있는 것이다.As described above, the present invention configures an asynchronous operation system capable of operating the conversion regardless of the size of the analog data when converting the image data of the ship radar, the size of which varies depending on the resolution to digital data, to the image data of the ship radar The conversion and transmission can be performed quickly and error-free, and can be maximized.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

Claims (6)

선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 시스템을 구성함에 있어서,In constructing a system for converting analog data of a ship radar image into digital data, 상기 선박용 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 A/D변환부;An A / D converter for converting analog data of the ship radar image into digital data; 상기 A/D변환부에 의해 변환된 디지털 데이터의 각 프레임에 대한 크기와 속도를 검출하는 CPLD;CPLD for detecting the size and speed of each frame of the digital data converted by the A / D conversion unit; 상기 CPLD에 의해 크기와 전송속도가 검출된 디지털 데이터를 일시적으로 저장하는 버퍼부;A buffer unit for temporarily storing digital data whose size and transmission rate have been detected by the CPLD; 상기 버퍼부에 의해 전송되는 디지털 데이터를 저장하는 메모리부; 및,A memory unit for storing digital data transmitted by the buffer unit; And, 상기의 시스템 각부를 제어하는 DSP; 를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템.A DSP for controlling each part of the system; Digital conversion system of the radar image for ships, characterized in that comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 DSP에는, 상기 A/D변환부에 의한 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 디지털 데이터 변환하기 위한 데이터로서, 다양한 크기를 가진 레이더 이미지의 해상도에 해당하는 픽셀 비율의 기준 설정값을 저장함을 특징으로 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템.The data setter according to claim 1, wherein the DSP sets data for digital data conversion of the analog data of the radar image by the A / D conversion unit, and includes a reference setting value of a pixel ratio corresponding to the resolution of the radar image having various sizes. A digital conversion system for ship radar images, characterized by storage. 제 2 항에 있어서, 상기 A/D변환부는, 내부 PLL을 통해 상기 DSP로부터 전송 받은 기준설정값의 픽셀비율로 캡쳐된 레이더 이미지의 아날로그 데이터를 샘플링하여 디지털 데이터로 변환 출력하도록 구성함을 특징으로 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템.The method of claim 2, wherein the A / D converter is configured to convert the analog data of the radar image captured at the pixel ratio of the reference set value received from the DSP through an internal PLL and convert the digital data into digital data. Digital conversion system for radar images for ships. 제 2 항에 있어서, 상기 A/D변환부에 의해 변환출력되는 디지털 데이터는 선박용 레이더 이미지의 RGB 24비트와 수평동기 및 수직동기, 그리고 클럭을 포함함을 특징으로 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템.The digital conversion system of claim 2, wherein the digital data converted and output by the A / D conversion unit includes RGB 24-bit, horizontal and vertical synchronization, and a clock of the radar image for the ship. . 제 1 항에 있어서, 상기 CPLD는 상기 버퍼부에 저장된 디지털 데이터의 크기에 따라 버퍼부의 플래그를 통해, 상기 버퍼부의 디지털 데이터 저장용량을 검출한 후 그 검출비율에 따라 상기 DSP의 외부 인터럽트 신호를 발생시키도록 구성함을 특징으로 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템.The method of claim 1, wherein the CPLD detects the digital data storage capacity of the buffer unit through a flag of the buffer unit according to the size of the digital data stored in the buffer unit and generates an external interrupt signal of the DSP according to the detection rate Digital conversion system for ship radar image, characterized in that configured to make. 제 1 항에 있어서, 상기 DSP는 CPLD에서 발생되는 외부 인터럽트 신호에 따라 버퍼부에 저장된 디지털 데이터를 메모리부로 프레임 단위로 고속 전송시켜, 상기 버퍼부의 디지털 데이터에 대한 저장용량을 일정량 이하로 유지시키도록 구성함을 특징으로 하는 선박용 레이더 이미지의 디지털 변환 시스템.The DSP of claim 1, wherein the DSP transmits digital data stored in the buffer unit to the memory unit in a frame unit according to an external interrupt signal generated from a CPLD at a high speed to maintain a storage capacity of the digital data in the buffer unit at a predetermined amount or less. Digital conversion system for ship radar image, characterized in that the configuration.
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