KR20130134841A - 4개 알에프 센서를 이용한 펄스형태의 고주파 신호 발생 위치 추정 알고리즘 및 위치 추정 시스템 - Google Patents

4개 알에프 센서를 이용한 펄스형태의 고주파 신호 발생 위치 추정 알고리즘 및 위치 추정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 4개의 알에프(RF) 센서를 이용하여 펄스 형태의 고주파 신호가 발생되는 위치를 추정하는 알고리즘 및 추정 알고리즘을 이용한 위치 추정 장치에 동작에 대한 것으로서, 특히 짧은 거리에서 발생되는 펄스 형태의 RF 신호의 위치를 추정하기 위한 RF 센서의 설치 위치, 각 RF 센서에 입력되는 펄스신호의 도착 시간 측정을 위한 하드웨어 구성, 각 RF 센서에 입력되는 펄스신호의 도착시간 또는 각 센서간의 도착 시간 차이를 이용한 위치 측정 알고리즘 및 알고리즘을 이용한 RF 신호 발생원의 위치 추정 시스템에 관한 것이다.
종래의 안테나 또는 어레이 안테나를 이용하여 RF 신호 발생원의 위치를 추정하는 시스템은 RF 안테나 센서로부터 짧은 거리(Near-Field)에서 발생되는 RF 신호의 위치를 추정하는데 사용하기 어려우므로 RF 신호 발생원이 RF 안테나 센서로부터 비교적 멀리 떨어져 있어야 하고(Far-Field), 비교적 큰 신호 세기일 경우에만 적용할 수 있으며, 주변 환경에 의한 RF 신호의 다중 경로(Multi-Path)dp 의한 신호 세기의 변화 또는 위상 신호의 변화에 취약한 특성을 가지며, 이를 보완하기 위해서는 복잡한 알고리즘이 수행되어야 하고, 방향/위치 추정 알고리즘을 수행하기 위한 고가/고성능의 장비가 필요한 문제점이 있는 바, 이를 개선하기 위해 본 발명은 RF 안테나 센서1,2,3,4와 고주파 신호 발생원으로부터 입력되는 신호를 증폭하는 증폭기1,2,3,4,5와; 상기 증폭기1,2,3,4,5에서 증폭되어 출력되는 RF 신호를 디지털 신호로 변환하는 알에프 투 디지탈(RF to Digital) 신호변환기1,2,3,4,5와; 상기 알에프 투 디지탈 신호변환기1,2,3,4,5에서 출력되는 신호를 이용하여 고주파 신호 발생원과 RF 안테나 센서1,2,3,4 사이의 시간차를 측정하여 고주파 신호 발생원의 위치를 추정하는 티디씨(TDC)(Time Difference Counter)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 4개 알에프 센서를 이용한 펄스형태의 고주파 신호 발생 위치 추정 시스템을 제안한다.
따라서, RF 안테나 센서와 안테나 센서에 측정된 시간차를 이용한 RF 신호 발생원 위치 추정 시스템은 다중 경로에 의해 발생되는 신호 간섭을 최소화 할 수 있기 때문에 짧은 거리에서 발생된 RF 신호의 위치 측정 할 수 있다. 그러므로 전자제품, 전력 시스템(예, 전력 기기, 변전기, 가스절연 개폐기(GIS, Gas Insulated switchgear)등등의 고장 및 불량 위치 측정에 효율적으로 사용할 수 있다.

Description

4개 알에프 센서를 이용한 펄스형태의 고주파 신호 발생 위치 추정 알고리즘 및 위치 추정 시스템 {Estimate Algorithm/System for position of pulse type RF signal use by 4 RF sensor}
본 발명은 4개의 알에프(RF) 센서를 이용하여 펄스 형태의 고주파 신호가 발생되는 위치를 추정하는 알고리즘 및 추정 알고리즘을 이용한 위치 추정 장치의 동작에 대한 것으로서, 특히 짧은 거리에서 발생되는 펄스 형태의 RF 신호의 위치를 추정하기 위한 RF 센서의 설치 위치, 각 RF 센서에 입력되는 펄스신호의 도착 시간 측정을 위한 하드웨어 구성, 각 RF 센서에 입력되는 펄스신호의 도착시간 또는 각 센서간의 도착 시간 차이를 이용한 위치 측정 알고리즘 및 알고리즘을 이용한 알에프(RF) 신호 발생원의 위치 추정 시스템에 관한 것이다.
RF 신호가 발생/송신되는 방향 및 위치를 추정하기 위해서는 여러 개의 RF 안테나 센서가 필요하다. RF 센서가 많으면 조금 더 정확한 RF 신호의 방향이나 위치를 찾아 낼 수 있다. RF 신호가 발생되는 방향을 찾는 방법에는 여러 개의 센서를 이용하여 각 센서에 입력되는 위상차를 이용하거나, 또는 각 센서에 입력되는 신호의 세기를 이용하여 RF 신호의 방향을 추정한다.
RF 안테나 센서 사이의 입력 신호 레벨 차이를 이용하여 RF 신호 발생원의 방향을 측정하는 방법에서는 가장 큰 세기의 신호가 입력되는 방향이 RF 신호의 발생 방향 또는 2개의 센서 신호 레벨의 비례에 의해 RF 신호의 발생 방향을 추정 할 수 있다. 그러므로 각 안테나 센서에 대한 특성(이득 및 빔폭 등등)과 설치 위치에 대한 정보가 매우 중요하다.
일반적으로 RF 안테나 센서에 입력되는 신호의 크기를 이용하여 방향을 찾는 시스템 구조는 도 1의 안테나 구성과 같이 ANT1, ANT2, ANT3, ANT4를 4개의 방향으로 배치한다. 각각 센서는 방향 90°의 범위를 커버한다.
도 1에 도시된 형태로 RF 신호 발생위치가 존재하면 ANT2에 가장 큰 신호가 수신되고, ANT1에 두 번째 큰 신호가 수신되고 ANT3, ANT4는 아주 작은 신호가 수신된다. 그러므로 RF 신호의 발생 위치는 ANT1과 ANT2의 사이에 있으며 ANT2의 방향쪽으로 치우친다고 판단하여 RF 신호의 방향을 결정한다.
또한, RF 어레이 안테나 센서들에 입력되는 위상의 차이를 이용하여 RF 신호의 위상을 측정하는 방법에서는 여러 개의 동일한 특성을 가지는 안테나를 사용하여야 하고, 각 에레이 안테나 센서 사이의 배치에 따른 위상 보정 데이터를 가져야 들어오는 신호의 방향을 추정 할 수 있다. 위상을 이용한 방법으로는 진폭을 이용한 RF 신호 방향 추정보다는 정확한 방향 데이터를 추출할 수 있다.
한편, RF 어레이 안테나 센서에 입력되는 신호의 위상을 이용하여 방향을 찾는 시스템 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 3개의 안테나 어레이(ANT Array1, ANT Array3,ANT Array3)로 이루어지며, ANT Array는 동일한 특성(이득, 빔폭, 크기 등등)을 가지는 안테나를 사용하고, 각 센서 사이의 거리는 등 간격으로 같은 방향을 향하도록 배치한다. 이때, 각 안테나 어레이를 구성하는 안테나들은 RF신호 발생원을 향해 θ1, θ2, θ3 만큼 기울어져 있으며, ANT Array의 중심에 있는 안테나를 중심으로 각 양쪽에 배치된 안테나의 입력되는 신호의 위상 차이(△θ)를 이용하여 RF 신호의 방향을 추정한다.
즉, 센서 안테나를 중심으로 양쪽에 입력되는 신호의 위상 차이가 동일하면 안테나 배치의 정면에 RF 신호 발생원이 위치에 있는 것이다. 또한, 센서 안테나를 중심으로 왼쪽 안테나의 위상이 센터 안테나의 위상보다 상대적으로 빠르게 들어오고, 오른쪽의 안테나의 위상이 센터 안테나의 위상보다 상대적으로 느리게 들어오면 RF 신호 발생원의 위치는 ANT Array의 정면에서 왼쪽에 위치하여 있다고 추정 할 수 있다. 반대로 오른쪽의 안테나의 위상이 센터 안테나의 위상보다 상대적으로 빠르고, 왼쪽의 안테나의 위상이 느리다고 하면 RF 신호 발생원의 위치는 ANT Array의 정면에서 오른쪽에 위치하여 있다고 추정할 수 있다.
이러한 어레이 안테나 센서가 2 또는 3군데 이상으로 배치되면 RF 신호 발생원의 방향뿐만 아니라 비교적 정확한 위치를 추정 할 수 있다.
그러나 이러한 방향 탐지 또는 위치 탐지 방법은 RF 안테나 센서로부터 짧은 거리(Near-Field)에서 발생되는 RF 신호의 위치를 추정하는데 사용하기 어려우므로 RF 신호 발생원이 RF 안테나 센서로부터 비교적 멀리 떨어져 있어야 하고(Far-Field), 비교적 큰 신호 세기일 경우에만 적용할 수 있으며, 주변 환경에 의한 RF 신호의 다중 경로(Multi-Path)dp 의한 신호 세기의 변화 또는 위상 신호의 변화에 취약한 특성을 가지며, 이를 보완하기 위해서는 복잡한 알고리즘이 수행되어야 하고, 방향/위치 추정 알고리즘을 수행하기 위한 고가/고성능의 장비가 필요하다.
본 발명은 알에프(RF) 안테나 센서를 직각 좌표계에 위치시키고, RF 신호 발생원으로부터 발생되는 펄스형태의 신호를 수신하며, RF 신호 발생원으로부터 발생되는 신호의 시간을 기준으로 각 센서에 입력되는 시간차를 측정하여 RF 신호 발생원의 위치를 측정하는 방법과 RF 신호 발생원의 발생 시간을 알 수 없을 경우 각 센서 사이에 입력되는 신호의 시간차를 이용하여 알에프(RF) 신호 발생원의 위치를 추정하는 알고리즘 및 방법을 제안함에 그 목적이 있다.
또한, 여러 RF 안테나 센서 사이의 도착 시간차를 이용한 위치 추정 방법은 약한 RF 신호(특정 레벨 이상)의 위치 추정, 짧은 거리에서 발생한 RF 신호의 위치 추정, 다중 경로에서 발생되는 신호의 간섭을 최소화하며 RF 신호의 위치를 추정하는 알고리즘 및 추정 시스템을 제공함에 다른 목적이 있다.
본 발명에 의한 알에프 안테나 센서에 입력되는 신호의 시간차이를 이용한 알에프 신호 발생 위치 추정 시스템은 입력 RF 신호를 증폭하는 증폭기; 상기 증폭기에서 증폭 출력되는 RF 신호를 디지털 신호로 변환하는 RF to Digital 신호변환기; 상기 RF to Digital 신호변환기에서 출력되는 신호를 결합하는 4-Input OR 게이트; 상기 OR 게이트에서 출력되는 신호를 지연 출력하는 Delay 로직; 상기 RF to Digital 신호변환기와 OR 게이트 출력 신호를 이용하여 RF 센서에 입력되는 신호의 시간을 측정하는 티디씨(TDC; Time Difference Counter)로 구성하여 각 RF 센서에 도착하는 시간을 측정하는 것과 RF 안테나 센서를 직각 좌표계의 각 X, Y, Z 좌표상에 배치하는 것에 그 기술적 특징으로 한다.
또한, RF 신호 발생원에서 발생되는 신호와 RF 안테나 센서에서 수신되는 신호를 이용 할 수 있을 경우 각 센서 사이의 도착 시간차를 이용하여 RF 신호 발생원의 위치를 추정하는 알고리즘과 알에프 안테나 센서에 입력되는 신호의 시간차를 이용한 RF 신호의 위치 추정 알고리즘을 다른 기술적 특징이 있다.
본 발명에 의한 알에프 안테나 센서와 안테나 센서에 측정된 시간차를 이용한 알에프 신호 발생원 위치 추정 시스템은 다중 경로에 의해 발생되는 신호 간섭을 최소화 할 수 있기 때문에 짧은 거리에서 발생된 RF 신호의 위치 측정 할 수 있으므로 전자제품, 전력 시스템(예, 전력 기기, 변전기, 가스절연 개폐기(GIS, Gas Insulated switchgear)등등의 고장 및 불량 위치 측정에 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 진폭 크기를 이용하여 RF 신호의 방향을 추정하는 RF 안테나 센서 구성도,
도 2는 종래의 어레이 안테나에 도착하는 위상차를 이용하여 RF 신호의 방향을 추정하는 RF 안테나 센서 구성도,
도 3은 RF 신호 발생원의 위치를 추정하기 위한 RF 안테나 센서 배치도,
도 4는 도 3에 RF 신호 발생원의 위치를 표시한 도면,
도 5는 RF 신호 발생원의 위치의 신호와 RF 안테나 센서에 도착한 신호의 시간차를 추출하는 하드웨어 구성도,
도 6은 RF 신호 발생원의 위치의 신호와 RF 안테나 센서에 도착한 신호의 시간차를 추출하는 하드웨어 동작에 따른 신호처리 타이밍도,
도 7는 RF 안테나 센서에 도착한 신호의 상대적 시간차를 추출하는 하드웨어 구성도,
도 8은 RF 안테나 센서에 도착한 신호의 상대적 시간차를 추출하는 하드웨어 동작에 따른 신호처리 타이밍도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 알에프(RF) 안테나 센서에 도착한 시간차를 이용한 RF 신호 발생원의 위치 추정 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이 한 개의 RF 안테나 센서1(10)를 기준으로 3개의 RF 안테나 센서를 xyz 직각 좌표계에 적용하여 구현된다.
즉, 직각 좌표계의 원점 에 기준이 되는 RF 안테나 센서1(10)을 위치시키고, 3개의 RF 안테나 센서2,3,4(20)(30)(40)를 각각 좌표계의 x축상, y축상, z축상에 위치시키면, 각 센서의 좌표값은 (0, 0, 0), (x2, 0, 0), (0, y3, 0), (0, 0, z3)로 결정된다.
본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 펄스 형태 고주파(RF) 신호 발생원(50)의 위치를 (x, y, z)이라고 할 때 다음과 같이 신호 발생원의 위치를 추정하는 알고리즘을 구현하였다.
먼저, RF 신호 발생원(50)의 신호와 RF 안테나 센서(10)(20)(30)(40)에 수신된 신호의 시간차를 이용하여 RF 신호 발생원의 위치를 추정하는 알고리즘 식은 다음과 같다.
* 거리(r) = 속도 × 시간 ----------------- 식 (1)
* 속도 (v) : 3 × 108 m/s
r1 = v × t1
r2 = v × t2
r3 = v × t3
r4 = v × t4
* RF 신호 발생원의 발생 위치
x = (r12 - r22 + x22) / (2 × x2) ---------- 식(2)
y = (r12 - r32 + y32) / (2 × y3) ---------- 식(3)
z = (r12 - r42 + z42) / (2 × z4) ---------- 식(4)
한편, 본 발명에서 RF 신호 발생원의 신호와 RF 안테나 센서에 수신된 신호의 시간차를 측정하는 하드웨어 구성도는 도 5에 도시된 바와 같이, RF 안테나 센서1,2,3,4(10)(20)(30)(40)와 고주파 신호 발생원(50)으로부터 입력되는 신호를 증폭하는 증폭기1,2,3,4(11)(21)(31)(41)(51)와, 각 증폭기1,2,3,4(11)(21)(31)(41)(51)에서 증폭되어 출력되는 RF 신호를 디지털 신호로 변환하는 알에프 투 디지탈(RF to Digital) 신호변환기1,2,3,4,5(12)(22)(32)(42)(52)와, 상기 알에프 투 디지탈 신호변환기1,2,3,4,5(12)(22)(32)(42)(52)에서 출력되는 신호를 이용하여 고주파 신호 발생원(50)과 RF 안테나 센서1,2,3,4(10)(20)(30)(40) 사이의 시간차를 측정하는 티디씨(TDC; Time Difference Counter)(61)(62)(63)(64)를 포함하여 구성된다.
이때, 각 센서에 입력되는 신호로부터 신호 시간 차이 측정 시스템의 타이밍(Timing)도는 도 6에 도시되었다.
즉, RF 신호 발생원(50)으로부터 입력되는 신호는 증폭기5(51)에서 증폭되고, 알에프 투 디지탈(RF to Digital) 신호변환기5(52)로 전달되어 디지털 신호로 변환되며, 변환된 디지털 신호는 각 티디씨(TDC)(61)(62)(63)(64)의 시작 포트(start port)로 입력되어 시간 카운팅을 시작한다.
또한, 각 RF 안테나 센서(10)(20)(30)(40)에 입력되는 신호는 각각의 증폭기(11)(21)(31)(41)에 입력되어 증폭되고, 알에프 투 디지탈 신호변환기(12)(22)(32)(42)에서 디지털 신호로 변환된 후, 각 티디씨(TDC)(61)(62)(63)(64)의 정지 포트(Stop port)로 입력되어 시간 카운팅을 멈추게 한다.
따라서, 각 티디씨(TDC)(61)(62)(63)(64)의 시간 카운팅 데이터가 RF 신호 발생원(50)으로부터 각 RF 안테나 센서1,2,3,4(10)(20)(30)(40)에 입력되기까지의 시간이 되며, 이 시간들을 위의 식(1) ~ (4)을 이용하여 RF 신호 발생원(50)의 위치를 추정할 수 있게 된다.
한편, RF 안테나 센서(10)(20)(30)(40)에 수신된 신호 사이의 상대적 시간차를 이용하여 RF 신호 발생원의 위치를 추정하는 알고리즘은 센서1(10)을 기준으로 하여 위치를 추정하기 위해서는 다음의 식이 적용된다.
* 센서 1에 도착 시간 : t1
* 센서 2에 도착 시간 : t2
* 센서 3에 도착 시간 : t3
* 센서 4에 도착 시간 : t4
* 속도 (v) : 3 × 108 m/s
* RF 신호 발생원의 시간차
센서 1과 센서 2 사이의 도착 시간차 (△t1) = t1 - t2 ----- 식(5)
센서 1과 센서 3 사이의 도착 시간차 (△t2) = t1 - t3 ----- 식(6)
센서 1과 센서 4 사이의 도착 시간차 (△t3) = t1 - t4 ----- 식(7)
* RF 신호 발생원의 발생 위치
x = (x2/2) + (v × △t1) ------------------- 식(8)
y = (y2/2) + (v × △t2) ------------------- 식(9)
z = (z2/2) + (v × △t3) ------------------- 식(10)
이때, 식 (8) 내지 (10)에 나타난 상대적 시간차에 관한 수식은 안테나 센서(10)(20)(30)(40)가 각각 원점, x축, y축, z축에 위치하여 있고, RF 신호의 발생은 각 센서가 위치한 직각 좌표계 내에서 발생되며, 각 센서간 상대 도착 시간은 거리에 비례한다는 기본 전제에서 유도된 것입니다.
예를 들어, 센서1(10)과 센서2(20)의 시간 차이가 같다면, RF 신호 발생원의 위치는 센서1(10)과 센서2(20)의 정확한 중간 지점이라고 추정되고, 이때 상대 시간 [t1 - t2]는 "0"이며, 그 x 좌표값은 "x1/2"입니다.
따라서, 시간 차이가 "+" 또는 "-"에 의해 구해진 거리(속도 요소를 곱하여)를 “x1/2”에 “+/-“하면 x좌표값이 결정되며, Y축 및 Z축도 동일한 원리가 적용됩니다.
또한, RF 안테나 센서에 수신된 신호의 상대적인 시간차를 측정하는 하드웨어 구성도는 도 7에 도시된 바와 같이 RF 안테나 센서로부터 입력되는 신호를 증폭하는 증폭기(11)(21)(31)(41)와, 상기 각 증폭기(11)(21)(31)(41)에서 증폭되어 출력되는 RF 신호를 디지털 신호로 변환하는 알에프 투 디지탈 신호변환기(12)(22)(32)(42)와, 상기 알에프 투 디지탈 신호변환기(12)(22)(32)(42)에서 출력되는 신호를 결합하는 4 입력(Input) OR 게이트(70)와, 상기 OR 게이트(70)에서 출력되는 신호를 지연시키는 지연(Delay) 로직(71)과, 상기 알에프 투 디지탈(RF to Digital) 신호변환기(12)(22)(32)(42)에서 출력되는 신호를 시작(Start) 신호로 지연 로직(71)에서 출력되는 신호를 정지(Stop) 신호로 받아들여 각 RF 안테나 센서(12)(22)(32)(42) 사이의 시간차를 측정하는 티디씨(TDC)(61)(62)(63)(64)를 포함하여 구성된다.
각 센서(10)(20)(30)(40)에 입력되는 신호로부터 상대적인 시간 차이를 측정하는 시스템의 타이밍(Timing)도는 도 8에 도시되었다.
즉, 각 RF 안테나 센서(10)(20)(30)(40)에 입력되는 신호는 각 증폭기(11)(21)(31)(41)에서 증폭되고, 알에프 투 디지탈(RF to Digital) 신호변환기(12)(22)(32)(42)에서 디지털 신호로 변환된 후, 각 티디씨(TDC)(61)(62)(63)(64)의 시작(start) 신호로 연결된다.
또한, 알에프 투 디지탈(RF to Digital) 신호변환기(12)(22)(32)(42)에서 변환된 디지털 신호는 4 입력(Input) OR 게이트(70)의 입력으로 연결되어 각 센서 신호를 결합되고, 결합된 센서 신호는 지연(Delay) 로직(71)으로 출력되어 일정 시간 디지털 신호를 지연한 후 각 티디씨(TDC)(61)(62)(63)(64)의 정지(Stop) 신호로 입력되며, 각 티디씨(TDC)(61)(62)(63)(64)는 각 센서(10)(20)(30)(40)에서 입력되는 상대적인 시간차를 시작(Start) 신호와 정지(Stop) 신호를 이용하여 계산한다.
따라서, 상기 티디씨(TDC)(61)(62)(63)(64)에서 계산된 시간들은 위의 식(5) ~ (10)을 이용하여 RF 신호 발생원의 위치를 추정할 수 있게 된다.
상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
10, 20, 30, 40 : 알에프(RF) 안테나 센서
11, 21, 31, 41, 51 : 알에프(RF) 신호 증폭기
12, 22, 32, 42, 52 : 알에프 투 디지탈(RF to Digital) 신호변환기
50 : RF 신호 발생원
61, 62, 63, 64 : 티디씨(TDC; Time Difference Counter)
70 : 4 입력(Input) OR 게이트
71 : 지연(Delay) 로직

Claims (5)

  1. RF 안테나 센서1,2,3,4(10)(20)(30)(40)와 고주파 신호 발생원(50)으로부터 입력되는 신호를 증폭하는 증폭기1,2,3,4,5(11)(21)(31)(41)(51)와;
    상기 증폭기1,2,3,4,5(11)(21)(31)(41)(51)에서 증폭되어 출력되는 RF 신호를 디지털 신호로 변환하는 알에프 투 디지탈(RF to Digital) 신호변환기1,2,3,4,5(12)(22)(32)(42)(52)와;
    상기 알에프 투 디지탈 신호변환기1,2,3,4,5(12)(22)(32)(42)(52)에서 출력되는 신호를 이용하여 고주파 신호 발생원(50)과 RF 안테나 센서1,2,3,4(10)(20)(30)(40) 사이의 시간차를 측정하여 고주파 신호 발생원(50)의 위치를 추정하는 티디씨(TDC; Time Difference Counter)(61)(62)(63)(64);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 4개 알에프 센서를 이용한 펄스형태의 고주파 신호 발생 위치 추정 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 알에프 투 디지탈(RF to Digital) 신호변환기5(52)의 디지털 신호는 각 티디씨(TDC)(61)(62)(63)(64)의 시작 포트(start port)로 입력되어 시간 카운팅을 시작하고, 상기 알에프 투 디지탈 신호변환기1,2,3,4(12)(22)(32)(42)의 디지탈 신호는 각 티디씨(TDC)(61)(62)(63)(64)의 정지 포트 (Stop port)로 입력되어 시간 카운팅을 정지시키며,
    각 티디씨(TDC)(61)(62)(63)(64)의 시간 카운팅 데이터에 의해 RF 신호 발생원(50)으로부터 각 RF 안테나 센서1,2,3,4(10)(20)(30)(40)에 입력되기까지의 시간을 측정하고, 시간과 속도의 곱에 의해 거리를 연산하며, 상기 연산된 거리를 직각좌표계에 적용하여 좌표값에 의해 RF 신호 발생원(50)의 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 4개 알에프 센서를 이용한 펄스형태의 고주파 신호 발생 위치 추정 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 알에프 투 디지탈 신호변환기1,2,3,4(12)(22)(32)(42)와 티디씨(TDC)(Time Difference Counter)(61)(62)(63)(64) 사이에는 4 입력(Input) OR 게이트(70)와 지연(Delay) 로직(71)이 더 구비되되,
    상기 알에프 투 디지탈 신호변환기1,2,3,4(12)(22)(32)(42)의 출력신호는 티디씨(TDC)(Time Difference Counter)(61)(62)(63)(64)의 시작 포트(start port)와 4 입력(Input) OR 게이트(70)에 입력되고, 4 입력(Input) OR 게이트(70)의 출력신호는 지연(Delay) 로직(71)를 거쳐 티디씨(TDC)(Time Difference Counter)(61)(62)(63)(64)의 정지 포트(stop port)에 입력되며,
    상기 티디씨(TDC)(61)(62)(63)(64)에서는 각 RF 안테나 센서1,2,3,4(12)(22)(32)(42)의 RF신호가 도달하는 상대적인 시간차를 측정하여 고주파 신호 발생원(50)의 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 4개 알에프 센서를 이용한 펄스형태의 고주파 신호 발생 위치 추정 시스템.
  4. RF 신호 발생원의 위치를 추정하는 알고리즘에 있어서,
    한 개의 RF 안테나 센서1(10)를 xyz직각좌표계의 원점에, 3개의 RF 안테나 센서2,3,4(20)(30)(40)를 xyz 직각 좌표계의 x축상, y축상, z축 상에 각각 위치시켜, 각 센서의 좌표값을 (0, 0, 0), (x2, 0, 0), (0, y3, 0), (0, 0, z3)로 고정하고,
    펄스 형태 고주파(RF) 신호 발생원(50)의 위치를 (x, y, z)이라고 할 때 RF 신호 발생원(50)으로부터 발생하여 RF 안테나 센서1,2,3,4(10)(20)(30)(40)에 수신된 신호의 시간 t1, t2, t3, t4와 전파속도 v에 의해 각 센서로부터 고주파(RF) 신호 발생원(50)까지의 거리 r1,r2,r3,r4를 연산하고, 직각좌표계의 좌표값 연산식에 의해 RF 신호 발생원(50)의 위치 좌표값 (x,y,z)를 추정하는 것을 특징으로 하는 4개 알에프 센서를 이용한 펄스형태의 고주파 신호 발생 위치 추정 알고리즘.
  5. 제 4항에 있어서,
    t1 - t2로 연산되는 센서1(10)과 센서2(20) 사이의 도착 시간차 (△t1)과, t1 - t3로 연산되는 센서1(10)과 센서3(30) 사이의 도착 시간차 (△t2)과, t1 - t4로 연산되는 센서1(10)과 센서4(40) 사이의 도착 시간차 (△t3)을 결정하고,
    RF 신호 발생원(50)의 발생 위치에 대한 x좌표값은 (x2/2) + (v × △t1), y좌표값은 (y2/2) + (v × △t2), z좌표값은 (z2/2) + (v × △t3)로 연산하여 RF 신호 발생원(50)의 위치 좌표값 (x,y,z)를 추정하는 것을 특징으로 하는 4개 알에프 센서를 이용한 펄스형태의 고주파 신호 발생 위치 추정 알고리즘.
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