KR20110134557A - 이동타겟 검출 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동타겟 검출 기술에 관한 것으로서, 특히, 많은 신호 처리량을 요구하지 않으면서도 이동타겟을 정확하게 검출할 수 있는 이동타겟 검출 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

Description

이동타겟 검출 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING MOVING TARGET}
본 발명은 이동타겟 검출 기술에 관한 것으로서, 특히, 많은 신호 처리량을 요구하지 않으면서도 이동타겟을 정확하게 검출할 수 있는 이동타겟 검출 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
종래의 차량 기술 분야에서는, 적응 순항 제어(ACC: Adaptive Cruise Control) 시스템, 충돌 경고 시스템(CWS: Collision Warning System), 충돌 회피 시스템(CAS: Collision Avoidance System) 등의 지능형 차량 시스템이 개발되어 지고 있다. 이러한 지능형 차량 시스템은 주변 타겟을 검출하여 그 기능을 수행하게 되기 때문에, 타겟 검출 정확도에 따라 시스템 성능이 좌우된다. 특히, 지능형 차량 시스템의 경우, 일반적으로 정지타겟 보다는 이동하는 이동타겟에 대한 검출 정확도가 더욱 필요하다.
하지만, 종래의 레이더 장치 등의 이동타겟 검출 장치는, 신호 처리량이 너무 많거나, 정지타겟과 이동타겟을 구별하지 못하는 등의 여러 가지 문제점이 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 많은 신호 처리량을 요구하지 않으면서도 더욱 정확한 이동타겟 검출 성능을 제공하는 이동타겟 검출 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 비트신호를 가로축이 주파수이고 세로축이 SRI(Sweep Repetition Interval) 인덱스인 분산 매트릭스에 저장하는 분산 매트릭스 저장부; 및 상기 분산 매트릭스에 기초하여 주파수 포지션 변화가 일정 수준 이하인 정지타겟에 해당하는 주파수 성분을 포함하는 클러터(Clutter) 성분을 제거함으로써 상기 분산 매트릭스에 저장된 비트신호부터 이동타겟 성분에 해당하는 비트신호를 검출하는 이동타겟 검출부를 포함하는 이동타겟 검출 장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 특정 구간별로 반복하여 송신된 신호가 타겟들에 의해 반사되어 수신된 신호를 패스트 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여 상기 비트신호를 생성하는 단계; 상기 비트신호를 가로축이 주파수이고 세로축이 상기 특정 구간의 인덱스인 분산 매트릭스에 저장하는 단계; 및 상기 분산 매트릭스에 기초하여 주파수 포지션 변화가 일정 수준 이하인 정지타겟에 해당하는 주파수 성분을 포함하는 클러터(Clutter) 성분을 제거함으로써 상기 분산 매트릭스에 저장된 비트신호부터 이동타겟 성분에 해당하는 비트신호를 검출하는 단계를 포함하는 이동타겟 검출 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 많은 신호 처리량을 요구하지 않으면서도 더욱 정확한 이동타겟 검출 성능을 제공하는 이동타겟 검출 방법 및 장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치에 대한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치의 송수신 파형과 비트 주파수를 개념적으로 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치의 송수신 파형의 다른 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치에서 이동타겟을 검출하기 위한 신호 처리 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치에서 신호 처리를 위한 신호 파형을 업데이트 시간에 따라 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치에 포함된 이동타겟 검출부와 잔여 정지타겟 검출부를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치에 대한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 방법에 대한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 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, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치(100)에 대한 블록도이다.
도 1에 예시된 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치(100)는, 이동타겟을 검출하기 위한 신호(송신신호)를 송신하여 주변에 있는 타겟들(하나 이상의 이동타겟 및 하나 이상의 정지타겟 중 하나 이상이 포함될 수 있음)에 의해 반사된 신호(수신신호)를 수신하여, 이동타겟만을 검출해는 장치이다.
이를 위해, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치(100)는, 비트신호(Beat Signal)를 가로축이 주파수이고 세로축이 SRI(Sweep Repetition Interval, 이하 "SRI"라 함) 인덱스인 분산 매트릭스(Scattering Matrix)에 저장하는 분산 매트릭스 저장부(120)와, 분산 매트릭스에 기초하여 주파수 포지션 변화가 일정 수준 이하인 정지타겟에 해당하는 주파수 성분을 포함하는 클러터(Clutter) 성분을 제거함으로써 분산 매트릭스에 저장된 비트신호부터 이동타겟 성분에 해당하는 비트신호를 검출하는 이동타겟 검출부(130) 등을 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치(100)는, SRI 구간별 반복하여 송신된 신호가 타겟들에 의해 반사되어 수신된 신호를 패스트 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform, 이하 "FFT"라 함)하여 분산 매트릭스에 저장시킬 비트신호를 생성하는 신호 변환부(110)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 이동타겟 검출 장치(100)가 SRI 구간별 반복하여 송신된 신호(Tx Signal)와, 이 신호가 주변에 있는 타겟들에 의해 반사되어 수신된 신호(Rx Signal)는 도 2와 도 3에 도시된 예시와 같을 수 있습니다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치(100)의 송수신 파형과 비트 주파수(Beat Frequency)를 개념적으로 나타낸 예시도이다. 도 2의 (a)는 이동타겟 검출 장치(100)의 송수신 파형의 일 예로서, 주파수-시간 도메인에서의 송신신호(Tx Signal)과, 이동타겟으로부터 반사된 수신신호(Rx Singal)의 주파수 변화를 보여준다. 또한, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 기초한 비트 주파수를 나타낸다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치(100)는, 삼각파 형태의 변조 방식으로 주파수 변조된 연속된 신호를 전송할 수 있다. 여기서, Tm은 SRI(Sweep Repetition Interval)이고, τ는 타겟과의 거리에 의한 수신 지연시간이며, fd는 도플러 주파수이다.
도 2의 (b)는, 송신 주파수와 수신 주파수의 차이로부터 구해진 비트 주파수를 나타낸 것이다. 이러한 비트 주파수는 이동타겟에 대한 거리 성분 및 속도 성분에 의한 주파수 이동(Frequency Shift) 성분이 포함되어 있다. 따라서, 이러한 비트 주파수를 이용하면 이동타겟에 대한 속도 및 거리를 구할 수 있는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치의 송수신 파형의 다른 2가지 예시도이다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 송수신 신호는, Tm 즉, SRI이 매우 짧은 톱니파 형태일 수 있다. 또한, 송수신 신호는, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, Tm이 수 ms로 비교적 길고, 기울기가 상이한 삼각파 변조 형태일 수 있다.
전술한 바와 같이 특성을 갖는 신호는 패스트 푸리에 변환(FFT)이 수행되어 비트신호로 변환되고, 이 비트신호는 전술한 분산 매트릭스 저장부(160)에 의해 분산 매트릭스에 아래에서 기술될 소정의 저장방식으로 저장된다.
이러한 분산 매트릭스 저장부(120)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 신호 변환부(110)를 통하여 수신신호가 패스트 푸리에 변환(FFT)된 비트신호에 기초하여 산란점 전력 분포를 구한 결과에 따라, 비트신호를 분산 매트릭스(400)에 저장할 수 있다.
도 4를 참조하면, 패스트 푸리에 변환(FFT)를 거침으로써 산란점 전력 분포가 구해지고 그 결과는 매 SRI 마다 분산 매트릭스(400)에 저장된다. 즉, 첫번째 SRI 구간의 비트신호는 분산 매트릭스(400)의 소정의 가로 라인에 저장되고, 다음의 두번째 SRI 구간의 비트신호는 분산 매트릭스(400)의 다른 소정의 가로 라인에 저장되며, 이러한 방식으로 모든 SRI 구간의 비트신호를 분산 매트릭스(400)의 해당 가로 라인에 저장될 수 있다. 이에 따라, 분산 매트릭스(400)는, 가로축이 주파수(비트 주파수)이고 세로축이 SRI 인덱스(슬로우 타임(Slow Time)이라고도 함)가 될 수 있다.
이때, 도 5를 참조하면, 분산 매트릭스 저장부(120)는, 미리 설정된 업데이트 시간(Update Time, Tupdate)에 근거하여, 현재 업데이트 시간(Current Update Time) 동안의 현재 신호(Current Signal)와, 하나 이상의 과거 업데이트 시간(Past Update Time) 동안의 과거 신호(Past Signal)를 포함하는 신호를 패스트 푸리에 변환(FFT)하여 얻어진 비트신호를 분산 매트릭스(400)에 저장할 수 있다.
도 5에서는, 하나의 과거 업데이트 시간 동안의 과거 신호와 현재 업데이트 시간 동안의 현재 신호만 나타내져 있으며, 과거 신호 및 현재 신호 각각에서, 다수의 SRI, 즉 Tm은 각기 다를 수 있다. 즉, 도 5에서의 과거 신호 및 현재 신호는, 도 3의 (b)에서의 송수신 신호 파형의 예시와 같이, 기울기가 상이한 삼각파 변조 형태이다. 또한, 도 5에서의 과거 신호 및 현재 신호는, 첩 신호(Chirp Signal)일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치(100)는, 이동타겟 검출부(130)를 통해서 이동타겟 성분을 검출할 수 있으나, 이동타겟 검출 성능을 향상시키기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치(100)는, 일정 오경보율(CFAR: Constant False Alarm Rate) 검파부(140)와 잔여 정지타겟 제거부(150)를 더 포함할 수 있다.
일정 오경보율 검파부(140)는, 이동타겟 검출부(130)에 의해 검출된 이동타겟 성분에 해당하는 비트신호에 근거하여, 이동타겟에 대한 거리 성분과 속도 성분이 포함된 비트 주파수를 검출한다. 이때, 모든 비트신호에 대한 비트 주파수를 검출하는 것이 아니라, 이동타겟 검출부(130)에 의해 검출된 이동타겟 성분에 해당하는 비트신호에 근거하여, 이동타겟에 대한 거리 성분과 속도 성분이 포함된 비트 주파수를 검출함으로써, 처리량도 크게 줄일 수 있다.
잔여 정지타겟 제거부(150)는, 일정 오경보율 검파부(140)에서 검출된 비트 주파수와 분산 매트릭스 저장부(120)에 의해 비트신호가 저장된 분산 매트릭스에 기초하여, 이동타겟 성분에 대한 위상 변화량을 분석하여, 이동타겟 성분에 해당하는 비트신호에서 남아 있을 수 있는 잔여 정지타겟 성분에 해당하는 비트신호를 제거한다.
전술한 바와 같이, 일정 오경보율 검파부(140)와 잔여 정지타겟 제거부(150)를 통해 이동타겟 검출부(130)에서 검출된 이동타겟 성분에서 남아있을 수 있는 잔여 정지타겟 성분을 추가로 더 제거함으로써, 이동타겟 검출 성능을 향상시킬 수 있다. 이러한 의미에서, 전술한 이동타겟 검출부(130)를 제1MTD(First Moving Target Dectector, 1st MTD)라고 할 수 있으며, 전술한 잔여 정지타겟 제거부(150)를 제2MTD(Second Moving Target Dectector, 2snd MTD)라고 할 수도 있다. 즉, 이동타겟 검출부(130) 및 잔여 정지타겟 제거부(150)는 모두 MTD(Moving Target Dectection) 알고리즘을 수행하는 구성이다.
아래에서는, 전술한 MTD(Moving Target Dectection) 알고리즘을 수행하는 이동타겟 검출부(130)와 잔여 정지타겟 제거부(150)를 도 6을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 6을 참조하면, 이동타겟 검출부(130)는, 클러터 제거 필터(610)를 이용하여, 분산 매트릭스(400)의 각 세로 라인 내에서 DC 필터링을 통해 주파수 포지션 변화가 일정 수준 이하인 정지타겟에 해당하는 주파수 성분을 포함하는 클러터(Clutter) 성분을 제거함으로써, 이동타겟 성분에 해당하는 비트신호를 검출할 수 있다.
또한, 이동타겟 검출부(130)는, 저대역 통과 필터(LPF: Low Pass Filter)를 이용하는 노이즈 제거 필터(620)를 통해 분산 매트릭스(400)에 저장된 비트신호로부터 고주파의 노이즈 성분을 제거함으로써, 이동타겟 검출 성능을 향상시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 잔여 정지타겟 제거부(150)는, 패스트 푸리에 변환(FFT)을 통해 위상 변화량을 분석하여 제로 위상(Zero Phase) 성분을 제거함으로써, 잔여 정지타겟 성분에 해당하는 비트신호를 제거하는 제로 위상 제거부(Zero Phase Cancellator, 630)를 포함할 수 있다.
전술한 바에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치(100)는, 이동타겟 검출부(130)를 통해 이동타겟 검출이 가능하고, 이동타겟 검출부(130)에 일정 오경보율 검파부(140)와 잔여 정지타겟 제거부(150)를 더 추가하여 향상된 이동타겟 검출이 가능하다.
이렇게 이동타겟이 검출된 이후, 검출된 이동타겟에 대한 상태를 파악하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 이동타겟 상태 파악부(160)를 더 포함할 수 있다.
이러한 이동타겟 상태 파악부(160)는, 일정 오경보율 검파부(140)에서 검출된 비트 주파수 중 잔여 정지타겟 제거부(150)에서 제거하기 위하여 검출된 잔여 정지타겟 성분에 해당하는 비트 주파수를 제거한 비트 주파수를 구하고, 이 비트 주파수(이동타겟에 대한 거리 성분과 속도 성분이 포함됨)에 근거하여, 이동타겟에 대한 속도 및 거리 중 하나 이상을 연산함으로써, 이동타겟에 대한 상태를 파악할 수 있다.
이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치(100)는, 일 예로서, 적응 순항 제어(ACC: Adaptive Cruise Control) 시스템, 충돌 경고 시스템(CWS: Collision Warning System), 충돌 회피 시스템(CAS: Collision Avoidance System) 등의 지능형 차량 기술 분야에 적용될 수 있는 레이더 장치일 수 있다. 여기서, 레이더 장치는, 일 예로서, 77GHz 밀리미터파 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 방식의 레이더 장치일 수 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치(100)는, 이동타겟 검출을 위한 신호를 송신함에 있어서, 서로 다른 주파수 스윕(Sweep) 모양의 첩(Chirp) 열로 신호를 송신할 수 있는데, 이 경우에 대한 이동타겟 검출 장치(100)는 도 7을 참조하여 아래에서 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치(700)에 대한 블록도이다. 단, 도 7에서는, 업-첩(Up-Chirp)과 다운-첩(Down-Chirp)을 포함하는 2개의 첩 열로 신호를 송신하여 이동타겟을 검출하는 경우로 가정한다.
도 7을 참조하면, 이동타겟 검출을 위한 신호를 송신함에 있어서, 서로 다른 주파수 스윕(Sweep) 모양의 첩(Chirp) 열로 신호를 송신하는 경우, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치(700)는, 각 첩 열에 대하여, 수신된 첩 신호를 신호 변환부(711,712)를 통해 신호 변환하여, 분산 매트릭스 저장부(721,722), 이동타겟 검출부(731,732), 일정 오경보율 검파부(741,742) 및 잔여 정지타겟 성분 제거부(751,752)를 통과시킨 후, 일정 오경보율 검파부(741,742)에 의해 검출된 비트 주파수 중 잔여 정지타겟 성분 제거부에 의해 제거된 잔여 정지타겟 성분에 해당하는 비트 주파수를 제거한 비트 주파수를 구한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이동타겟 검출 장치(700)는, 데이터 연관연산 처리부(760)와 이동타겟 상태 파악부(770)를 더 포함할 수 있는데, 데이터 연관연산 처리부(760)는, 각 첩 열에 대하여 구해진 비트 주파수를 연관연산(Association)을 통해 동일한 이동타겟 별로 페어링(Pairing)한다. 이동타겟 상태 파악부(770)는 페어링 된 비트 주파수에 근거하여, 이동타겟에 대한 속도 및 거리 중 하나 이상을 연산함으로써, 이동타겟에 대한 상태를 파악할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 방법에 대한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 방법은, 특정 구간(예: SRI(Sweep Repetition Interval) 등)별로 반복하여 송신된 신호가 타겟들에 의해 반사되어 수신된 신호를 패스트 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여 비트신호를 생성하는 신호 변환 단계(S800)와, 비트신호를 가로축이 주파수이고 세로축이 특정 구간의 인덱스인 분산 매트릭스에 저장하는 분산 매트릭스 저장 단계(S802)와, 분산 매트릭스에 기초하여 주파수 포지션 변화가 일정 수준 이하인 정지타겟에 해당하는 주파수 성분을 포함하는 클러터(Clutter) 성분을 제거함으로써 분산 매트릭스에 저장된 비트신호부터 이동타겟 성분에 해당하는 비트신호를 검출하는 이동타겟 검출 단계(S804) 등을 포함한다.
한편, 이동타겟 검출 성능을 향상시키기 위하여, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 방법은, 전술한 이동타겟 검출 단계(S804) 이후, 검출된 비트신호에 근거하여, 이동타겟에 대한 거리 성분과 속도 성분이 포함된 비트 주파수를 검출하는 일정 오경보율 검파 단계(S806)와, 검출된 비트 주파수와 분산 매트릭스에 기초하여 이동타겟 성분에 대한 위상 변화량을 분석하여, 이동타겟 성분에 해당하는 비트신호에서 남아 있을 수 있는 잔여 정지타겟 성분에 해당하는 비트신호를 제거하는 잔여 정지타겟 제거 단계(S808)를 더 포함할 수 있다.
한편, 이동타겟의 상태(속도 및 떨어진 거리 등)를 파악하기 위하여, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 방법은, 잔여 정지타겟 제거 단계(S808) 이후, 일정 오경보율 검파 단계(S806)에서 검출된 비트 주파수 중 잔여 정지타겟 제거 단계(S808)에서 검출된 잔여 정지타겟 성분에 해당하는 비트 주파수를 제거한 비트 주파수에 근거하여, 이동타겟에 대한 속도 및 거리 중 하나 이상을 연산함으로써, 이동타겟에 대한 상태를 파악하는 이동타겟 상태 파악 단계(S810)를 더 포함할 수 있다.
도 8을 참조하여 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 이동타겟 검출 방법은, 도 1의 이동타겟 검출 장치(100) 또는 도 7의 이동타겟 검출 장치(700)를 통해 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 많은 신호 처리량을 요구하지 않으면서도 더욱 정확한 이동타겟 검출 성능을 제공하는 이동타겟 검출 방법 및 장치(100, 700)를 제공하는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 비트신호를 가로축이 주파수이고 세로축이 SRI(Sweep Repetition Interval) 인덱스인 분산 매트릭스에 저장하는 분산 매트릭스 저장부; 및
    상기 분산 매트릭스에 기초하여 주파수 포지션 변화가 일정 수준 이하인 정지타겟에 해당하는 주파수 성분을 포함하는 클러터(Clutter) 성분을 제거함으로써 상기 분산 매트릭스에 저장된 비트신호부터 이동타겟 성분에 해당하는 비트신호를 검출하는 이동타겟 검출부를 포함하는 이동타겟 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분산 매트릭스 저장부는,
    상기 비트신호에 기초하여 산란점 전력 분포를 구한 결과에 따라, 상기 비트신호를 상기 분산 매트릭스에 저장하는 것을 특징으로 하는 이동타겟 검출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분산 매트릭스 저장부는,
    미리 설정된 업데이트 시간에 근거하여, 현재 업데이트 시간 동안의 현재 신호와, 하나 이상의 과거 업데이트 시간 동안의 과거 신호를 포함하는 신호를 패스트 푸리에 변환하여 얻어진 상기 비트신호를 상기 분산 매트릭스에 저장하는 것을 특징으로 하는 이동타겟 검출 장치.
  4. 1항에 있어서,
    상기 이동타겟 검출부는,
    클러터 제거 필터를 이용하여, 상기 분산 매트릭스의 각 세로 라인 내에서 DC 필터링을 통해 상기 주파수 포지션 변화가 일정 수준 이하인 상기 정지타겟에 해당하는 주파수 성분을 포함하는 상기 클러터(Clutter) 성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 이동타겟 검출 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이동타겟 검출부는,
    저대역 통과 필터를 이용하는 노이즈 제거 필터를 통해 상기 분산 매트릭스에 저장된 비트신호로부터 고주파의 노이즈 성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 이동타겟 검출 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    SRI 구간별 반복하여 송신된 신호가 타겟들에 의해 반사되어 수신된 신호를 패스트 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여 상기 비트신호를 생성하는 신호 변환부를 더 포함하는 이동타겟 검출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이동타겟 검출부에 의해 검출된 비트신호에 근거하여, 상기 이동타겟에 대한 거리 성분과 속도 성분이 포함된 비트 주파수를 검출하는 일정 오경보율 검파부; 및
    상기 검출된 비트 주파수와 상기 분산 매트릭스에 기초하여 상기 이동타겟 성분에 대한 위상 변화량을 분석하여, 상기 이동타겟 성분에 해당하는 비트신호에서 남아 있을 수 있는 잔여 정지타겟 성분에 해당하는 비트신호를 제거하는 잔여 정지타겟 제거부를 더 포함하는 이동타겟 검출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 잔여 정지타겟 제거부는,
    패스트 푸리에 변환을 통해 상기 위상 변화량을 분석하여 제로 위상 성분을 제거함으로써, 상기 잔여 정지타겟 성분에 해당하는 비트신호를 제거하는 제로 위상 제거부를 포함하는 이동타겟 검출 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 검출된 비트 주파수 중 상기 잔여 정지타겟 성분에 해당하는 비트 주파수를 제거한 비트 주파수에 근거하여, 상기 이동타겟에 대한 속도 및 거리 중 하나 이상을 연산함으로써, 상기 이동타겟에 대한 상태를 파악하는 이동타겟 상태 파악부를 더 포함하는 이동타겟 검출 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 이동타겟 검출 장치가 서로 다른 주파수 스윕(Sweep) 모양의 첩(Chirp) 열로 신호를 송신하는 경우,
    각 첩 열에 대하여,
    수신된 첩 신호를 신호 변환하여, 상기 분산 매트릭스 저장부, 상기 이동타겟 검출부, 상기 일정 오경보율 검파부 및 상기 잔여 정지타겟성분 제거부를 통과시킨 후, 상기 일정 오경보율 검파부에 의해 검출된 비트 주파수 중 상기 잔여 정지타겟 성분 제거부에 의해 제거된 상기 잔여 정지타겟 성분에 해당하는 비트 주파수를 제거한 비트 주파수를 구하고,
    각 첩 열에 대하여 구해진 비트 주파수를 연관연산(Association)을 통해 동일한 이동타겟 별로 페어링(Pairing)하는 데이터 연관연산 처리부; 및
    상기 페어링 된 비트 주파수에 근거하여, 상기 이동타겟에 대한 속도 및 거리 중 하나 이상을 연산함으로써, 상기 이동타겟에 대한 상태를 파악하는 이동타겟 상태 파악부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동타겟 검출 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 이동타겟 검출 장치는, 레이더 장치인 것을 특징으로 하는 이동타겟 검출 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 레이더 장치는,
    FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 방식의 레이더 장치인 것을 특징으로 하는 이동타겟 검출 장치.
  13. 특정 구간별로 반복하여 송신된 신호가 타겟들에 의해 반사되어 수신된 신호를 패스트 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여 상기 비트신호를 생성하는 단계;
    상기 비트신호를 가로축이 주파수이고 세로축이 상기 특정 구간의 인덱스인 분산 매트릭스에 저장하는 단계; 및
    상기 분산 매트릭스에 기초하여 주파수 포지션 변화가 일정 수준 이하인 정지타겟에 해당하는 주파수 성분을 포함하는 클러터(Clutter) 성분을 제거함으로써 상기 분산 매트릭스에 저장된 비트신호부터 이동타겟 성분에 해당하는 비트신호를 검출하는 단계를 포함하는 이동타겟 검출 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 비트신호를 검출하는 단계 이후,
    상기 검출된 비트신호에 근거하여, 상기 이동타겟에 대한 거리 성분과 속도 성분이 포함된 비트 주파수를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 비트 주파수와 상기 분산 매트릭스에 기초하여 상기 이동타겟 성분에 대한 위상 변화량을 분석하여, 상기 이동타겟 성분에 해당하는 비트신호에서 남아 있을 수 있는 잔여 정지타겟 성분에 해당하는 비트신호를 제거하는 단계를 더 포함하는 이동타겟 검출 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 검출된 비트 주파수 중 상기 잔여 정지타겟 성분에 해당하는 비트 주파수를 제거한 비트 주파수에 근거하여, 상기 이동타겟에 대한 속도 및 거리 중 하나 이상을 연산함으로써, 상기 이동타겟에 대한 상태를 파악하는 단계를 더 포함하는 이동타겟 검출 방법.

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