KR20100054443A - 방탐 정확도가 향상된 신호 방향 탐지 시스템 및 그 방법 - Google Patents

방탐 정확도가 향상된 신호 방향 탐지 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신호의 방향을 탐지하는 시스템 및 그 방법을 개시한다. 본 발명은 주파수 대역별로 구분된 신호들로부터 각 채널별 신호 레벨을 검출하는 신호 레벨 검출부; 검출된 신호 레벨 중 최대 신호 레벨을 추출하며, 추출된 최대 신호 레벨을 가지는 채널 신호를 기준 채널 신호로 결정하는 기준 채널 결정부; 및 결정된 기준 채널 신호를 포함하는 소정 범위의 채널 신호를 수신 신호와 주파수 합성시켜 수신 신호의 방향을 탐지하는 신호 방향 탐지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 방향 탐지 시스템을 제공한다. 본 발명에 따르면, 기존보다 회로가 단순화되어 소형화를 구현할 수 있으며 다양한 신호의 대역폭에 맞춰 고속의 AGC를 구현할 수 있다. 또한, 인사이드 밴드의 주파수만이 고려되기 때문에 방탐 정확도가 기존보다 더욱 향상된다.
Figure P1020080113378
방탐, 방향 탐지 시스템, AGC(Automatic Gain Control), IF(Intermediate Frequency), 주파수 합성기(synthesizer), FPGA(Field Programmable Gate Array), MGC(Manual Gain Control)

Description

방탐 정확도가 향상된 신호 방향 탐지 시스템 및 그 방법 {System and method for finding direction of signal with improved direction finding accuracy}
본 발명은 신호의 방향을 탐지하는 시스템 및 그 방법을 개시한다. 특히, 본 발명은 다수의 수신 채널을 사용하며 AGC(Automatic Gain Control) 알고리즘을 이용하는 신호 방향 탐지 시스템 및 그 방법을 개시한다.
오늘날 무선통신 시스템의 대중화에 따라 전파 사용이 급격하게 증가하고 있으며, 무선통신 이용자로부터도 다양한 서비스가 요구되고 있다. 더욱이, 통신 시장에 개방화 물결이 일고 있으며, 국제화에 따른 각종 규제의 완화를 요구하는 경향도 나타나고 있다. 따라서, 향후에는 이에 능동적으로 대처할 필요성이 제기되고 있으며, 한정된 주파수 자원의 공평하고 효율적인 이용과 전파 질서의 체계적인 확립 등에 대한 필요성도 요구되고 있다.
전파를 효율적으로 관리하기 위해서는 통신 취약 지구(전파 품질이 현저히 떨어지는 지역)의 추적, 불법 전파 송출자의 방향과 위치 추적, 허가된 대역 이상의 전파를 송출하는 전파 사용자의 식별, 전기적 장비나 전력선의 절연 불량으로 인해 초래된 전파 품질에 유해한 간섭신호나 잡음 등의 원인 추적, 국내로 침투한 외래 전파(국외 전파)의 송신원 추적 등이 고려되어야 한다. 그런데, 이러한 항목들을 고려하기 위해서는 먼저 관심있는 주파수 대역의 전파에 대한 송출 방향을 탐지함이 필요하다.
일반적으로 무선 통신에 있어서의 방향 탐지 시스템은 불법 전파나 적군의 송신 위치를 알 수 있는 효과적인 시스템으로 알려져 있다. 이러한 방향 탐지 시스템은 다수의 수신 채널을 사용하며, 입사되는 신호의 방향에 따라서 신호의 세기와 위상을 결정한다.
그런데, 기존의 방향 탐지 시스템은 채널별로 수신 감도를 측정하기 위해 RSSI(Received Signal Strength Indication) 검출 회로를 구비하고 있으며, 이를 분석하기 위해 디지털 회로(ex. A/D converter)도 함께 구비하고 있다. 그러나, 이러한 기존의 방향 탐지 시스템은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
첫째, 동일한 기능을 수행하는 회로가 중복 장착됨으로써 효율성이 저해되며, 소형화시키기에 어려움이 있다. 둘째, 방탐의 특성상 대역폭을 조절하는 것이 일반이다. 그런데, 확인이 필요 없는 아웃사이드 밴드(outside band)의 주파수까지 AGC(Automatic Gain Control)를 고려하여 순간적인 신호에 대해 매우 취약한 구조를 가진다. 세째, 기준 채널을 이용하여 고정적인 이득 제어를 수행하기 때문에 입사되는 신호에 따라 몇몇 채널의 데이터 위상이 포화되어 흔들린다. 네째, 수신기의 RF 입력을 기준으로 AGC를 수행하고 이를 시스템에 적용시키기 때문에 다양한 대역폭에 대한 AGC를 수행하기 위해서는 제한이 따른다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, IF(Intermediate Frequency) 신호를 이용하여 AGC를 수행하는 신호 방향 탐지 시스템 및 그 방법을 제공함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 입사되는 방향에 따라 변화하는 신호의 특성을 고려하여 AGC를 위한 기준 채널을 선택하는 신호 방향 탐지 시스템 및 그 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 주파수 대역별로 구분된 신호들로부터 각 채널별 신호 레벨을 검출하는 신호 레벨 검출부; 상기 검출된 신호 레벨 중 최대 신호 레벨을 추출하며, 상기 추출된 최대 신호 레벨을 가지는 채널 신호를 기준 채널 신호로 결정하는 기준 채널 결정부; 및 상기 결정된 기준 채널 신호를 포함하는 소정 범위의 채널 신호를 수신 신호와 주파수 합성시켜 상기 수신 신호의 방향을 탐지하는 신호 방향 탐지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 방향 탐지 시스템을 제공한다.
바람직하게는, 상기 신호 방향 탐지부는 미리 정해진 이득 제어값, 최대 신호 레벨을 포함하여 소정 범위의 신호 레벨을 형성하는 중간 주파수 입력 레벨 및 미리 정해진 신호 레벨을 합산하여 자동 이득 제어(AGC)를 위한 제어값을 산출하며, 상기 산출된 제어값을 고려하여 상기 소정 범위의 채널 신호를 설정한다.
더욱 바람직하게는, 상기 신호 방향 탐지 시스템은 신호를 수신하기 위한 적어도 하나의 안테나와 상기 수신 신호를 대역 신호로 나누어 분배하는 대역신호 분배부를 구비하는 신호 수신부; 주파수 합성을 위한 신호를 출력하는 주파수 합성부가 상기 소정 범위의 채널 신호를 출력하면 상기 분배된 신호를 주파수 변환시키는 주파수 변환부; 상기 주파수 변환된 신호를 디지털 변환시키는 아날로그/디지털 변환부; 상기 디지털 변환된 신호를 디지털 필터링시키는 디지털 필터링부; 및 상기 디지털 필터링된 신호를 디지털 신호 처리시키는 디지털 신호 처리부를 포함한다.
또한, 본 발명은 (a) 주파수 대역별로 구분된 신호들로부터 각 채널별 신호 레벨을 검출하는 단계; (b) 상기 검출된 신호 레벨 중 최대 신호 레벨을 추출하며, 상기 추출된 최대 신호 레벨을 가지는 채널 신호를 기준 채널 신호로 결정하는 단계; 및 (c) 상기 결정된 기준 채널 신호를 포함하는 소정 범위의 채널 신호를 수신 신호와 주파수 합성시켜 상기 수신 신호의 방향을 탐지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 방향 탐지 방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 (c) 단계는 (ca) 미리 정해진 이득 제어값, 최대 신호 레벨을 포함하여 소정 범위의 신호 레벨을 형성하는 중간 주파수 입력 레벨 및 미리 정해진 신호 레벨을 합산하여 자동 이득 제어(AGC)를 위한 제어값을 산출하는 단계; 및 (cb) 상기 산출된 제어값을 고려하여 상기 소정 범위의 채널 신호를 설정하는 단계를 포함한다.
더욱 바람직하게는, 상기 (a) 단계의 이전 단계는 (a1) 신호를 수신하면 상기 수신 신호를 대역 신호로 나누어 분배하는 단계; (a2) 상기 분배된 신호를 주파 수 변환시키는 단계; (a3) 상기 주파수 변환된 신호를 디지털 변환시키는 단계; (a4) 상기 디지털 변환된 신호를 디지털 필터링시키는 단계; 및 (a5) 상기 디지털 필터링된 신호를 디지털 신호 처리시켜 상기 주파수 대역별로 구분된 신호를 획득하는 단계를 포함하며, 상기 (c) 단계의 이후 단계는 (ca) 주파수 합성을 위한 신호로 상기 (c) 단계에서의 상기 소정 범위의 채널 신호가 출력되면 상기 출력된 신호를 이용하여 상기 주파수 대역별로 구분된 신호를 주파수 변환시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면 다음 효과를 얻을 수 있다. 첫째, IF 신호를 이용하여 AGC를 수행하기 때문에 RSSI 검출 회로가 필요하지 않으며, RSSI 분석에 이용되는 디지털 회로도 구비할 필요가 없다. 이에 따라, 종전과 달리 동일 기능을 수행하는 회로가 중복 장착되지 않아 소형화 구현도 가능하다. 또한, 기존과 달리 수신되는 다양한 신호의 대역폭에 맞추어 고속의 AGC를 구현할 수 있다. 또한, 디지털 대역 변환(PDC 출력)된 데이터를 사용하기 때문에 인사이드 밴드(inside band)의 주파수만이 고려되어 방탐시 오차 범위는 이전보다 줄어들고 이에 따라 방탐 정확도가 더욱 향상된다.
둘째, 입사되는 방향에 따라 변화하는 신호의 특성에 맞추어 자동으로 AGC를 위한 기준 채널을 선택함으로써 보다 정확한 디지털 로우 데이터(raw data)의 수집이 가능하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 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.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 방향 탐지 시스템의 개념을 도시한 블록도이다. 도 1에 따르면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 방향 탐지 시스템(100)은 수신 안테나(111)와 대역신호 분배부(112)를 구비하는 신호 수신부(110), 주파수 변환부(120), 주파수 합성부(130), 아날로그/디지털 변환부(140), 디지털 필터링부(150), 디지털 신호 처리부(160) 및 채널 조정부(170)를 포함한다.
신호 방향 탐지 시스템(100)은 다수의 수신 채널을 구비하며 AGC(Automatic Gain Control) 알고리즘을 구현하는 것을 특징으로 한다.
신호 수신부(110)는 신호(RF 신호)를 수신하며 수신한 신호를 주파수 대역별로 분배하는 기능을 수행한다. 신호 수신부(110)는 RF 신호를 수신하기 위해 다수개의 수신 안테나(111)를 구비한다. 수신 안테나(111)들은 여러 채널을 수용할 수 있도록 어레이 안테나(array antenna)를 구성하며, 방향 탐지를 위한 DF(Direction Finding) 안테나로 구현된다. 신호 수신부(110)는 수신한 RF 신호를 주파수 대역별로 분배하기 위해 대역신호 분배부(112)를 구비한다.
주파수 변환부(120)는 고주파 형태의 수신 신호를 저대역의 주파수 신호나 원하는 대역의 주파수 신호로 변환시키는 기능을 수행한다. 주파수 변환부(120)는 이를 위해 소정 대역의 주파수 신호를 상기 수신 신호에 합성시킨다. 주파수 변환부(120)가 신호 합성에 이용하는 주파수 신호는 주파수 합성부(130)가 제공한다. 주파수 변환부(120)는 수신 안테나(111)의 개수에 대응하여 적어도 하나의 RF 튜너(RF tunner; 121)를 구비하며, 이 RF 튜너(121)들을 집적화시킨 RF 프로세서 모듈(RF processor module)로 구현된다.
주파수 합성부(130)는 채널 조정부(170)가 제공하는 정보를 바탕으로 적어도 하나의 소정 대역의 주파수 신호를 주파수 변환부(120)에 제공하는 기능을 수행한다. 주파수 합성부(130)는 소정 대역의 주파수 신호를 제공할 수 있도록 적어도 하나의 믹서(mixer)를 구비하는 주파수 합성기(synthesizer)로 구현될 수 있다.
아날로그/디지털 변환부(140)는 주파수 변환된 아날로그 신호 즉, 중간 주파수(IF; Intermediate Frequency) 신호를 디지털 신호로 변환시키는 기능을 수행한다. 아날로그/디지털 변환부(140)는 주파수 변환부(120)에 대응하게 적어도 하나의 ADC(Analog Digital Converter: 141)를 구비한다.
디지털 필터링부(150)는 디지털 변환된 IF 신호를 필터링시켜 복조에 사용할 소정 범위의 채널 신호를 생성하는 기능을 수행한다. 이때, 생성되는 채널 신호는 디지털 대역 변환된 디지털 대역 변환 신호이다. 디지털 필터링부(150)는 ADC(141) 에 대응하게 적어도 하나의 디지털 필터인 PDC(151)를 구비한다.
디지털 신호 처리부(160)는 방탐의 이득 제어를 자동 구현하기 위해 디지털 대역 변환 신호를 이용하여 복조에 사용할 기준 채널을 결정하는 기능을 수행한다. 디지털 신호 처리부(160)는 방탐의 이득 제어를 구현하기 위해 AGC 알고리즘을 이용한다.
종래에는 도 2에 도시된 바와 같이 RF 튜너(200)가 IF 신호와 RSSI(Received Signal Strength Indication) 신호를 각각 생성하여 별도 구비되는 두 A/D 컨버터(210, 215)에 전송하였다. 그러면, 두 A/D 컨버터(210, 215)는 각각의 신호를 디지털 변환시켜 DSP(Digital Signal Processor; 220)로 전송하고, DSP(220)는 이 두 신호들을 고려하여 신디사이저(synthesizer; 230)를 이용하여 방탐의 이득 제어를 구현하였다. 그러나, 이러한 이득 제어는 아웃사이드 밴드(outside bandwidth)의 신호들도 함께 인식되어 방탐 정확도가 매우 낮았다.
본 발명에서는 이의 해결을 위해 디지털 필터링된 디지털 대역 변환 신호를 이용하여 기준 채널을 결정한다. 기준 채널 결정에 디지털 대역 변환 신호를 이용하면 인사이드 밴드(inside bandwidth)의 신호들만이 인식되어 RSSI 신호를 이용할 때보다 방탐 정확도가 향상된다. 또한, 아웃 밴드(out bandwidth)의 영향을 받지 않으며, 고속의 AGC 제어도 가능하게 된다. 또한, 하나의 제어 회로로써 다수의 채널을 제어할 수 있게 된다.
디지털 신호 처리부(160)는 상기를 구현하기 위해 신호 레벨 검출부(161)와 기준 채널 결정부(162)를 구비한다. 신호 레벨 검출부(161)는 디지털 대역 변환 신 호를 이용하여 각 채널별 신호 레벨을 검출하는 기능을 수행한다. 그리고, 기준 채널 결정부(162)는 검출된 신호 레벨을 토대로 최대 신호 레벨에 해당하는 채널을 결정하는 기능을 수행한다. 디지털 신호 처리부(160)의 기능에 대해서는 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
디지털 신호 처리부(160)는 상기 기능을 위한 AGC 알고리즘을 FPGA(Field Programmable Gate Array)로써 구현할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한할 필요는 없으며, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)이나 SOC(System On Chip) 등으로 구현함도 가능하다.
채널 조정부(170)는 IF 신호가 기준 채널값을 만족시키도록 주파수 합성부(130)를 이용하여 채널을 조정시키는 기능을 수행한다. 주파수 합성부(130)는 채널 조정부(170)가 제공한 기준 채널에 대한 정보를 토대로 주파수 변환부(120)에 소정 대역의 주파수 신호를 제공한다.
다음으로, 신호 방향 탐지 시스템(100)의 신호 방향 탐지 방법을 설명한다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법을 도시한 순서도이다. 이하, 도 3을 참조하여 설명한다.
먼저, 적어도 하나의 수신 안테나(111)를 통하여 RF 신호를 수신하면(S300), 대역신호 분배부(112)는 수신된 RF 신호를 주파수 대역별로 분배시킨다(S305). 이후, 주파수 변환부(120)가 주파수 대역별로 구분된 복수개의 RF 신호를 하향시킨다(S310). 주파수 변환부(120)가 하향된 RF 신호를 출력하면 아날로그/디지털 변환부(140)가 아날로그 신호인 이 RF 신호를 디지털 신호로 변환시키며(S315), 이후 디지털 필터링부(150)가 디지털 변환된 신호를 필터링시킨다(S320).
필터링된 디지털 신호가 들어오면, 디지털 신호 처리부(160)의 신호 레벨 검출부(161)가 각 채널별 신호 레벨을 검출한다(S325). 이때, 신호 레벨 검출부(161)가 검출하는 신호 레벨값은 "
Figure 112008078810871-PAT00001
" 수학식으로부터 구할 수 있다. 여기에서, I는 특정 대역의 신호이며, Q는 상기 특정 대역에 인접하는 인접 대역의 신호이다. 이후, 기준 채널 결정부(162)가 계산 결과를 토대로 신호 레벨값이 최대인 채널을 기준 채널로 결정한다(S330).
기준 채널이 결정되면, 채널 조정부(170)는 주파수 합성부(130)와 연동하여 소정 대역의 주파수 신호를 주파수 변환부(120)로 출력한다(S335). 그러면, 이후 주파수 변환부(120)를 통과하는 신호는 운용자가 원하는 주파수 대역을 가지는 IF 신호가 출력된다.
S335 단계 이후, 신호 방향 탐지부가 신호의 방향을 탐지한다(S340). 신호 방향 탐지부는 본 발명의 실시예에서 신호 레벨 검출부(161), 기준 채널 결정부(162) 등과 더불어 디지털 신호 처리부(160) 내부에 구비되거나 디지털 신호 처리부(160)와 연결 구성된다.
S340 단계는 일례로써 도 4에 도시된 바와 같이 진행된다. 도 4의 예시는 탐색하고자 하는 채널의 총 개수가 5채널인 경우의 예시이다.
S340 단계의 신호 방탐은 신호 레벨이 max인 채널을 AGC 기준으로 사용하여 RF 입력에 대한 AGC를 수행하고, 나머지 4채널은 기준 채널에 대한 이득 제어를 따라가는 방식으로 진행한다.
먼저, 신호 방향 탐지부가 AGC 알고리즘을 구동시켜 운용자 AGC를 설정한다. 이후, 신호 방향 탐지부가 수신판 이득을 초기화시킨다. 수신판 이득 초기화를 통해 신호 방향 탐지부는 제1 MGC(Manual Gain Control) 값(a1)을 -30dBm으로 설정한다. 이후, 스테이지 1(stage 1)에서 제1 RF 입력 레벨을 0dBm ~ -39dBm으로 맞추고, 제1 IF 입력 레벨(b1)을 +5dBm ~ -34dBm으로 맞춘다. MGC 제어값은 제1 MGC 값과 제1 IF 입력 레벨 및 10dBm을 합산한 값(a1+b1+10)으로 결정한다. 이후, 신호 방향 탐지부는 결정된 MGC 제어값을 수신판 제어에 이용하며, AGC 알고리즘의 구동을 종료한다.
그런데, 제1 RF 입력 레벨이나 제1 IF 입력 레벨이 상기 주어진 범위를 벗어날 수도 있다(ex. 제1 IF 입력 레벨이 -37dBm일 때). 이 경우에는 스테이지 1에서 MGC 제어값을 계산하지 않고, 제1 IF 입력 레벨이 -34dBm보다 작은 값을 가지는지를 판별한다. 판별값이 참(true)이라면 신호 방향 탐지부는 수신판 이득 제어를 통해 제2 MGC 값(a2)을 -50dBm으로 설정한다. 이후, 스테이지 2에서 제2 RF 입력 레벨을 -40dBm ~ -59dBm으로 맞추고, 제2 IF 입력 레벨(b2)을 -15dBm ~ -34dBm으로 맞춘다. MGC 제어값은 제2 MGC 값과 제2 IF 입력 레벨 및 10dBm을 합산한 값(a2+b2+10)으로 결정한다. 이후, 신호 방향 탐지부는 결정된 MGC 제어값을 수신판 제어에 이용하며, AGC 알고리즘의 구동을 종료한다.
한편, 제2 RF 입력 레벨이나 제2 IF 입력 레벨이 상기 주어진 범위를 벗어날 경우 판별값은 거짓(false)이 된다. 이 경우에는 스테이지 2에서 MGC 제어값을 계산하지 않고, 제2 IF 입력 레벨이 -34dBm보다 작은 값을 가지는지를 다시 판별한 다. 판별값이 참(true)이라면 신호 방향 탐지부는 수신판 이득 제어를 통해 제3 MGC 값(a3)을 -70dBm으로 설정한다. 이후, 스테이지 3에서 제3 RF 입력 레벨을 -60dBm ~ -79dBm으로 맞추고, 제3 IF 입력 레벨(b3)을 -15dBm ~ -34dBm으로 맞춘다. MGC 제어값은 제3 MGC 값과 제3 IF 입력 레벨 및 10dBm을 합산한 값(a3+b3+10)으로 결정한다. 이후, 신호 방향 탐지부는 결정된 MGC 제어값을 수신판 제어에 이용하며, AGC 알고리즘의 구동을 종료한다.
한편, 제3 RF 입력 레벨이나 제3 IF 입력 레벨도 상기 주어진 범위를 벗어날 경우 판별값은 거짓이 된다. 이 경우에는 스테이지 3에서 MGC 제어값을 계산하지 않고, 제3 IF 입력 레벨이 -34dBm보다 작은 값을 가지는지를 다시 판별한다. 판별값이 참(true)이라면 신호 방향 탐지부는 수신판 이득 제어를 통해 제4 MGC 값(a4)을 -90dBm으로 설정한다. 이후, 스테이지 4에서 제4 RF 입력 레벨을 -80dBm ~ -99dBm으로 맞추고, 제4 IF 입력 레벨(b4)을 -15dBm ~ -34dBm으로 맞춘다. MGC 제어값은 제4 MGC 값과 제4 IF 입력 레벨 및 10dBm을 합산한 값(a4+b4+10)으로 결정한다. 이후, 신호 방향 탐지부는 결정된 MGC 제어값을 수신판 제어에 이용하며, AGC 알고리즘의 구동을 종료한다.
한편, 제4 RF 입력 레벨이나 제4 IF 입력 레벨이 상기 주어진 범위를 벗어날 경우 판별값은 거짓이 된다. 이 경우에는 스테이지 4에서 MGC 제어값을 계산하지 않고, 제4 IF 입력 레벨이 -34dBm보다 작은 값을 가지는지를 다시 판별한다. 판별값이 참(true)이라면 신호 방향 탐지부는 수신판 이득 제어를 통해 제5 MGC 값(a5)을 -110dBm으로 설정한다. 이후, 스테이지 5에서 제5 RF 입력 레벨을 -100dBm ~ -110dBm으로 맞추고, 제5 IF 입력 레벨(b5)을 -15dBm ~ -25dBm으로 맞춘다. MGC 제어값은 제5 MGC 값과 제5 IF 입력 레벨 및 10dBm을 합산한 값(a5+b5+10)으로 결정한다. 이후, 신호 방향 탐지부는 결정된 MGC 제어값을 수신판 제어에 이용하며, AGC 알고리즘의 구동을 종료한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 IF(Intermediate Frequency) 신호를 이용하여 AGC(Automatic Gain Control)를 수행하며, 입사되는 방향에 따라 변화하는 신호의 특성에 맞추어 자동으로 AGC를 위한 기준 채널을 선택한다. 또한, 본 발명은 상기를 위해 디지털 대역 변환된 데이터를 사용한다. 본 발명에 따르면, 기존보다 회로가 단순화되어 소형화를 구현할 수 있으며 다양한 신호의 대역폭에 맞춰 고속의 AGC를 구현할 수 있다. 또한, 인사이드 밴드의 주파수만이 고려되기 때문에 방탐 정확도가 기존보다 더욱 향상된다.
본 발명은 다채널을 사용하는 위상 방탐 시스템이나 VHF(Very High Frequency)/UHF(Ultra High Frequency) 고정 방탐 시스템, 전자전 시스템 등에 적용될 수 있다. 향후 본 발명은 상기 시스템에서의 방탐 능력을 더욱 향상시킬 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 방향 탐지 시스템의 개념을 도시한 블록도이다.
도 2는 종래 방탐 이득 제어를 구현하는 방법의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법의 일실시 예시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 신호 방향 탐지 시스템 110 : 신호 수신부
111 : 수신 안테나 112 : 대역신호 분배부
120 : 주파수 변환부 130 : 주파수 합성부
140 : 아날로그/디지털 변환부 150 : 디지털 필터링부
160 : 디지털 신호 처리부 170 : 채널 조정부

Claims (8)

  1. 주파수 대역별로 구분된 신호들로부터 각 채널별 신호 레벨을 검출하는 신호 레벨 검출부;
    상기 검출된 신호 레벨 중 최대 신호 레벨을 추출하며, 상기 추출된 최대 신호 레벨을 가지는 채널 신호를 기준 채널 신호로 결정하는 기준 채널 결정부; 및
    상기 결정된 기준 채널 신호를 포함하는 소정 범위의 채널 신호를 수신 신호와 주파수 합성시켜 상기 수신 신호의 방향을 탐지하는 신호 방향 탐지부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 방향 탐지 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 방향 탐지부는 미리 정해진 이득 제어값, 최대 신호 레벨을 포함하여 소정 범위의 신호 레벨을 형성하는 중간 주파수 입력 레벨 및 미리 정해진 신호 레벨을 합산하여 자동 이득 제어(AGC)를 위한 제어값을 산출하며, 상기 산출된 제어값을 고려하여 상기 소정 범위의 채널 신호를 설정하는 것을 특징으로 하는 신호 방향 탐지 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    신호를 수신하기 위한 적어도 하나의 안테나와 상기 수신 신호를 대역 신호로 나누어 분배하는 대역신호 분배부를 구비하는 신호 수신부;
    주파수 합성을 위한 신호를 출력하는 주파수 합성부가 상기 소정 범위의 채널 신호를 출력하면 상기 분배된 신호를 주파수 변환시키는 주파수 변환부;
    상기 주파수 변환된 신호를 디지털 변환시키는 아날로그/디지털 변환부;
    상기 디지털 변환된 신호를 디지털 필터링시키는 디지털 필터링부; 및
    상기 디지털 필터링된 신호를 디지털 신호 처리시키는 디지털 신호 처리부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 방향 탐지 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 신호 수신부에 구비되는 상기 안테나는 DF(Direction Finding) 안테나인 것을 특징으로 하는 신호 방향 탐지 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 신호 레벨 검출부, 상기 기준 채널 결정부 및 상기 신호 방향 탐지부는 FPGA, ASIC 및 SOC 중 어느 하나의 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 신호 방향 탐지 시스템.
  6. (a) 주파수 대역별로 구분된 신호들로부터 각 채널별 신호 레벨을 검출하는 단계;
    (b) 상기 검출된 신호 레벨 중 최대 신호 레벨을 추출하며, 상기 추출된 최대 신호 레벨을 가지는 채널 신호를 기준 채널 신호로 결정하는 단계; 및
    (c) 상기 결정된 기준 채널 신호를 포함하는 소정 범위의 채널 신호를 수신 신호와 주파수 합성시켜 상기 수신 신호의 방향을 탐지하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 방향 탐지 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (ca) 미리 정해진 이득 제어값, 최대 신호 레벨을 포함하여 소정 범위의 신호 레벨을 형성하는 중간 주파수 입력 레벨 및 미리 정해진 신호 레벨을 합산하여 자동 이득 제어(AGC)를 위한 제어값을 산출하는 단계; 및
    (cb) 상기 산출된 제어값을 고려하여 상기 소정 범위의 채널 신호를 설정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 방향 탐지 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 이전 단계는,
    (a1) 신호를 수신하면 상기 수신 신호를 대역 신호로 나누어 분배하는 단계;
    (a2) 상기 분배된 신호를 주파수 변환시키는 단계;
    (a3) 상기 주파수 변환된 신호를 디지털 변환시키는 단계;
    (a4) 상기 디지털 변환된 신호를 디지털 필터링시키는 단계; 및
    (a5) 상기 디지털 필터링된 신호를 디지털 신호 처리시켜 상기 주파수 대역 별로 구분된 신호를 획득하는 단계
    를 포함하며,
    상기 (c) 단계의 이후 단계는,
    (ca) 주파수 합성을 위한 신호로 상기 (c) 단계에서의 상기 소정 범위의 채널 신호가 출력되면 상기 출력된 신호를 이용하여 상기 주파수 대역별로 구분된 신호를 주파수 변환시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 방향 탐지 방법.
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