KR20170051855A - Method and apparatus for detecting intrusion - Google Patents

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Abstract

Provided are a method for monitoring intrusion by using radar and a device thereof through the following steps of: calculating a differential value with respect to a receiving signal received by radar at an arbitrary time, t; determining an effective frequency based on the differential value; and determining whether the receiving signal is an intrusion signal or an interference signal based on an interval of the effective frequency.

Description

침입 감시 방법 및 장치{Method and apparatus for detecting intrusion}[0001] The present invention relates to a method and apparatus for detecting intrusion,

본 발명은 레이더를 이용하여 침입을 감시하는 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for monitoring an intrusion using a radar.

최근 차량 또는 시설물에 대한 침입 감시의 목적으로 레이더가 광범위하게 사용되고 있다. 레이더를 이용한 침입 감시 장치는, 전방으로 방사된 신호가 침입자에서 반사된 후 레이더로 수신되면 수신된 신호를 통해 침입을 판단할 수 있다. 이때, 레이더로 수신된 수신 신호가 침입자에서 반사된 신호가 아닌 경우(간섭 신호 등) 침입 감시 장치가 침입자를 잘못 탐지하게 된다. Radar is widely used for intrusion monitoring of recent vehicles or facilities. An intrusion monitoring apparatus using a radar can determine an intrusion through a received signal when a forward radiated signal is received by a radar after being reflected from the intruder. At this time, if the received signal received by the radar is not a signal reflected from the intruder (such as an interference signal), the intrusion monitoring device will detect the intruder incorrectly.

레이더로 수신되는 간섭 신호를 제거하기 위하여, 기존에는 하드웨어의 관점에서 부품을 추가하는 등의 방법을 사용하였기 때문에 비용이 증가할 수 밖에 없었다. 또한, 소프트웨어의 관점에서 신호 처리를 통해 간섭 신호를 걸러내는 방법은, 복잡한 신호 처리를 위해 고가의 장비가 사용되거나, 신호 처리에 다소 긴 시간이 소요되어 실시간성이 요구되는 레이더 침입 감시 장치에 적용되기 어렵다.In order to remove the interference signal received by the radar, the cost has been increased because a method such as adding a component from the viewpoint of hardware has been used. In addition, from the viewpoint of software, a method of filtering interference signals through signal processing is applied to a radar intrusion monitoring device requiring expensive equipment for complicated signal processing or requiring a long time to process signals .

본 발명이 이루고자 하는 과제는, 적은 비용으로 신속하게 침입 신호로부터 간섭 신호를 구분해낼 수 있는 침입 감시 방법 및 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an intrusion monitoring method and apparatus capable of distinguishing an interference signal from an intrusion signal quickly at a low cost.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 레이더를 이용한 침입 감시 장치가 제공된다. 상기 침입 감시 장치는, 임의의 시각 t에서 레이더로 수신된 수신 신호에 대한 미분값을 계산하는 미분 처리부, 미분값을 바탕으로 유효 주파수를 결정하는 유효 주파수 결정부, 그리고 유효 주파수의 간격을 바탕으로 주파수 영역에서 수신 신호가 침입 신호인지 간섭 신호인지 판단하는 경보 판단부를 포함한다.According to one embodiment of the present invention, an intrusion monitoring apparatus using a radar is provided. The intrusion monitoring apparatus includes a differential processing section for calculating a differential value for a received signal received by a radar at an arbitrary time t, an effective frequency determining section for determining an effective frequency based on the differential value, And an alarm determination unit for determining whether the received signal is an intrusion signal or an interference signal in the frequency domain.

상기 침입 감시 장치에서 미분값은, 수신 신호와, 시각 t의 이전 시각인 시각 t-1에서 수신된 수신 신호의 세기 차이를 나타내는 값일 수 있다.The differential value in the intrusion monitoring apparatus may be a value indicating a difference between the received signal and the received signal received at time t-1, which is the previous time of time t.

상기 침입 감시 장치에서 유효 주파수 결정부는, 미리 결정된 시간 동안 미분값의 평균값을 계산하고, 평균값보다 큰 값을 미분값으로 갖는 주파수를 유효 주파수로 결정할 수 있다.In the intrusion monitoring apparatus, the effective frequency determining unit may calculate an average value of the differential values for a predetermined time, and determine a frequency having the differential value greater than the average value as the effective frequency.

상기 침입 감시 장치에서 유효 주파수 결정부는 미분값의 크기 분포를 바탕으로 가장 많은 주파수가 분포된 주파수 영역을 유효 주파수 영역으로 결정하고, 유효 주파수 영역에서 유효 주파수를 결정할 수 있다.In the intrusion monitoring apparatus, the effective frequency determining unit may determine a frequency region in which the greatest frequency is distributed based on the size distribution of the derivative values, as an effective frequency region, and determine an effective frequency in the effective frequency region.

상기 침입 감시 장치에서 유효 주파수 결정부는, 유효 주파수 영역에서 피크를 갖는 주파수를 유효 주파수로 결정할 수 있다.In the intrusion monitoring apparatus, the effective frequency determining unit may determine a frequency having a peak in the effective frequency region as an effective frequency.

상기 침입 감시 장치에서 경보 판단부는, 유효 주파수의 간격이 규칙적인 경우, 수신 신호를 간섭 신호로 판단할 수 있다.In the intrusion monitoring apparatus, the alarm determination unit may determine the received signal as an interference signal when the effective frequency interval is regular.

상기 침입 감시 장치에서 경보 판단부는, 유효 주파수의 간격이 불규칙적인 경우, 수신 신호를 침입 신호로 판단할 수 있다.In the intrusion monitoring apparatus, the alarm determining unit may determine the received signal as an intrusion signal when the intervals of the effective frequencies are irregular.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 레이더를 이용한 침입 감시 장치의 침입 감시 방법이 제공된다. 상기 침입 감시 방법은, 임의의 시각 t에서 레이더로 수신된 수신 신호에 대한 미분값을 계산하는 단계, 미분값을 바탕으로 유효 주파수를 결정하는 단계, 그리고 유효 주파수의 간격을 바탕으로 주파수 영역에서 수신 신호가 침입 신호인지 간섭 신호인지 판단하는 단계를 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, an intrusion monitoring method of an intrusion monitoring apparatus using a radar is provided. The intrusion monitoring method comprises the steps of calculating a differential value for a received signal received by a radar at an arbitrary time t, determining an effective frequency based on the differential value, And determining whether the signal is an intrusion signal or an interference signal.

상기 침입 감시 방법에서 미분값은, 수신 신호와, 시각 t의 이전 시각인 시각 t-1에서 수신된 수신 신호의 세기 차이를 나타내는 값일 수 있다.In the intrusion monitoring method, the differential value may be a value indicative of the difference between the received signal and the received signal received at time t-1, which is the previous time of time t.

상기 침입 감시 방법에서 결정하는 단계는, 미리 결정된 시간 동안 미분값의 평균값을 계산하는 단계, 그리고 평균값보다 큰 값을 미분값으로 갖는 주파수를 유효 주파수로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The step of determining in the intrusion monitoring method may include calculating an average value of the differential values for a predetermined time, and determining a frequency having a value larger than the average value as a differential value as an effective frequency.

상기 침입 감시 방법에서 결정하는 단계는, 미분값의 크기 분포를 바탕으로 가장 많은 주파수가 분포된 주파수 영역을 유효 주파수 영역으로 결정하는 단계, 그리고 유효 주파수 영역에서 유효 주파수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The step of determining in the intrusion monitoring method may include determining a frequency region in which the greatest number of frequencies are distributed based on a size distribution of the differential value as an effective frequency region and determining an effective frequency in an effective frequency region have.

상기 침입 감시 방법에서 유효 주파수 영역에서 유효 주파수를 결정하는 단계는, 유효 주파수 영역에서 피크를 갖는 주파수를 유효 주파수로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The step of determining the effective frequency in the effective frequency region in the intrusion monitoring method may include the step of determining the frequency having the peak in the effective frequency region as the effective frequency.

상기 침입 감시 방법에서 판단하는 단계는, 유효 주파수의 간격이 규칙적인 경우, 수신 신호를 간섭 신호로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The step of determining in the intrusion monitoring method may include the step of determining the received signal as an interference signal when the effective frequency interval is regular.

상기 침입 감시 방법에서 판단하는 단계는, 유효 주파수의 간격이 불규칙적인 경우, 수신 신호를 침입 신호로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The step of determining in the intrusion monitoring method may include the step of determining the received signal as an intrusion signal when the effective frequency interval is irregular.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 위와 같이 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 장치는, 수신 신호의 유효 주파수를 분석하고, 분석된 유효 주파수의 간격을 확인하여 침입 신호와 간섭 신호를 정확하게 구분해낼 수 있다. 또한, 낮은 복잡도로 정확하게 침입 신호와 간섭 신호를 구분해냄으로써 침입 감지 목적의 레이더 감지 장치 비용도 절감할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an intrusion monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention as described above analyzes an effective frequency of a received signal, identifies an interval of the analyzed effective frequency, and accurately discriminates an intrusion signal and an interference signal I can do it. In addition, by accurately separating the intrusion signal and the interference signal with low complexity, it is possible to reduce the cost of radar detection devices for intrusion detection.

도 1은 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 한 실시 예에 따른 간섭 신호의 유효 주파수를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 신호의 유효 주파수를 나타낸 그래프이다. 1 is a diagram illustrating an intrusion monitoring system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an intrusion monitoring method according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are graphs showing an effective frequency of an interference signal according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph illustrating an effective frequency of an intrusion signal according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

도 1은 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating an intrusion monitoring system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 시스템(100)은, 레이더(110) 및 침입 감시 장치(120)를 포함한다. 침입 감시 장치(120)는, 미분 처리부(121), 유효 주파수 결정부(122), 그리고 경보 판단부(123)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an intrusion monitoring system 100 according to an embodiment of the present invention includes a radar 110 and an intrusion monitoring apparatus 120. The intrusion monitoring apparatus 120 includes a differential processing unit 121, an effective frequency determination unit 122, and an alarm determination unit 123. [

레이더는 미리 설정된 시간 간격 및/또는 주파수 간격으로 빔을 방사하고, 수신된 수신 신호를 침입 감시 장치(120)로 전달한다. 본 발명의 한 실시 예에서 레이더로 주파수 변조 연속파(frequency modulated continuous wave) 레이더가 사용될 수 있다.The radar emits the beam at predetermined time intervals and / or frequency intervals, and forwards the received received signal to intrusion monitoring device 120. In one embodiment of the present invention, a frequency modulated continuous wave radar may be used as the radar.

미분 처리부(121)는, 임의의 시각 t에서 레이더로 수신된 수신 신호에 대한 미분값을 계산한다. 이때 미분값은 임의의 시각 t에서의 수신 신호와 임의의 시각 t의 이전 시각인 t-1에서의 수신 신호의 세기 차이를 나타내며, 신호의 세기가 갑자기 증가하거나 감소한 시점 및 주파수를 나타낼 수 있다.The differential processing section 121 calculates a differential value for the received signal received by the radar at an arbitrary time t. In this case, the differential value represents the difference in intensity between the received signal at an arbitrary time t and the received signal at a previous time t-1 of an arbitrary time t, and may represent a time and frequency at which the intensity of the signal suddenly increases or decreases.

유효 주파수 결정부(122)는, 미분값을 바탕으로 유효 주파수를 결정할 수 있다. 즉, 유효 주파수 결정부(122)는, 가장 미분값이 큰 신호의 주파수를 통해 수신 신호의 주파수를 유효 주파수로 결정할 수 있다.The effective frequency determining unit 122 can determine the effective frequency based on the differential value. That is, the effective frequency determining unit 122 can determine the frequency of the received signal as the effective frequency through the frequency of the signal having the largest differential value.

경보 판단부(123)는, 유효 주파수의 간격을 바탕으로 수신 신호가 침입에 의한 침입 신호인지 또는 간섭 신호인지 판단하고, 판단 결과에 따라 경보 발생 여부를 결정할 수 있다. Based on the interval of the effective frequency, the alarm determination unit 123 can determine whether the received signal is an intrusion signal or an interference signal due to an intrusion, and determine whether or not an alarm is generated according to the determination result.

본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 장치(120)는, 프로세서 및 메모리를 포함한다. 메모리는 프로세서와 연결되어 프로세스를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 프로세서(821)는 본 발명의 실시 예에서 제안한 기능, 단계, 또는 방법을 구현할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감시 장치(120)의 동작은 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에서 메모리는 프로세서의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 메모리는 이미 알려진 다양한 수단을 통해 프로세서와 연결될 수 있다. 메모리는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체이며, 예를 들어, 메모리는 읽기 전용 메모리(read-only memory, ROM) 또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM)를 포함할 수 있다.The intrusion monitoring apparatus 120 according to an embodiment of the present invention includes a processor and a memory. The memory may be coupled to the processor to store various information for driving the process. The processor 821 may implement the functions, steps, or methods suggested by embodiments of the present invention. The operation of the intrusion monitoring apparatus 120 according to the embodiment of the present invention can be implemented by a processor. Further, in an embodiment of the present invention, the memory may be located inside or outside the processor, and the memory may be connected to the processor through various means already known. The memory may be any type of volatile or nonvolatile storage medium, e.g., the memory may include read-only memory (ROM) or random access memory (RAM).

이후, 아래에서 미분 처리부(121), 유효 주파수 결정부(122), 그리고 경보 판단부(123)가 포함된 침입 감시 장치(120)의 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the intrusion monitoring apparatus 120 including the differentiation processing unit 121, the effective frequency determination unit 122, and the alarm determination unit 123 will be described in detail.

도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 방법을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating an intrusion monitoring method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 장치(120)는, 레이더를 통해 수신된 신호를 판단하여 시설물 등에 대한 침입이 감지된 경우 알람을 발생시킬 수 있다. 이때, 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 장치(120)는, 레이더를 통해 수신된 신호가 침입자 등에서 반사된 신호 아니면 간섭 신호인지 판단하여 간섭 신호에 대해서는 경보를 발생시키지 않으므로 오탐 가능성을 현저히 줄일 수 있다.The intrusion monitoring apparatus 120 according to an embodiment of the present invention can generate an alarm when an intrusion of a facility or the like is detected by judging a signal received through a radar. At this time, the intrusion monitoring apparatus 120 according to an embodiment of the present invention determines whether the signal received through the radar is a signal reflected from an intruder or an interference signal, and generates an alarm for the interference signal, .

먼저, 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 장치(120)는, 레이더를 통해 신호가 수신되면, 수신 신호의 도메인을 주파수 도메인으로 변경한다(S201). 이때 수신 신호를 주파수 도메인으로 변경하기 위해서 고속 푸리에 변환(fast fourier transform, FFT) 기법이 적용될 수 있다.First, when a signal is received through a radar, the intrusion monitoring apparatus 120 according to an embodiment of the present invention changes the domain of the received signal into the frequency domain (S201). At this time, a fast fourier transform (FFT) technique can be applied to change the received signal to the frequency domain.

이후, 각 시각 t에서 수신된 수신 신호에 대한 미분값을 계산한다(S202). 이때 미분값은 신호가 수신된 이후 미리 정해진 시간 동안 계속해서 생성될 수 있고, 미리 정해진 시간동안 미분값의 평균값이 계산되어 미분값의 크기를 판단하는데 사용될 수 있다. 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 장치(120)는 수학식 1을 통해 미분값 D를 계산할 수 있다.Then, a differential value for the received signal received at each time t is calculated (S202). The differential value may be continuously generated for a predetermined time after the signal is received, and an average value of the differential value may be calculated for a predetermined time and used to determine the magnitude of the differential value. The intrusion monitoring apparatus 120 according to an embodiment of the present invention can calculate the differential value D through Equation (1).

Figure pat00001
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수학식 1에서 S(t, bin)은 시각 t에서의 수신 신호이고, S(t-1, bin)은 시각 t-1에서의 수신 신호이며, bin은 신호의 주파수를 나타낸다. 즉, 시각 t에서의 수신 신호와 시각 t의 이전 시각인 t-1에서의 수신 신호의 차이가 미분값 D로 계산될 수 있다. 따라서 특정 주파수의 신호에 대한 미분값 D는 매시각 마다 변경될 수 있다.In Equation 1, S (t, bin) is the received signal at time t, S (t-1, bin) is the received signal at time t-1, and bin represents the frequency of the signal. That is, the difference between the reception signal at the time t and the reception signal at the previous time t-1 of the time t can be calculated as the differential value D. Therefore, the differential value D for a signal of a specific frequency can be changed at every time.

이후, 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감시 장치(120)는, 미분값을 바탕으로 간섭 신호 판단을 위한 유효 주파수를 결정할 수 있다(S203). Thereafter, the intrusion monitoring apparatus 120 according to the embodiment of the present invention can determine an effective frequency for determining an interference signal based on the differential value (S203).

먼저, 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 장치(120)는, 미분값을 바탕으로 유효 주파수 영역으로 결정하고, 유효 주파수 영역에서 유효 주파수를 결정할 수 있다. 먼저, 계산된 미분값의 크기 분포를 통해 가장 많은 미분값이 분포된 주파수 영역이 유효 주파수 영역으로 결정된다. 미분값 D의 크기 분포는 미분값 D의 최대값을 10등분하여 결정된 크기 레벨로 나타날 수 있고, 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 장치(120)는, 가장 많은 크기가 분포된 레벨의 주파수 영역을 유효 주파수 영역으로 결정할 수 있다. 다음, 침입 감시 장치(120)는, 유효 주파수 영역에서 수신 신호의 유효 주파수를 결정한다. 이때 유효 주파수는 레이더로 수신된 신호의 중심 주파수이다. 유효 주파수는 유효 주파수 영역내에서 피크(peak)를 갖는 주파수로 결정될 수 있고, 피크를 갖는지 여부는 각 주파수가 변곡점에 해당하는지 판단함으로써 결정될 수 있다. 예를 들어, 특정 주파수의 앞뒤 주파수의 크기가 특정 주파수보다 작다면 특정 주파수는 피크를 갖는 유효 주파수로 결정될 수 있다.First, the intrusion monitoring apparatus 120 according to an embodiment of the present invention may determine an effective frequency region based on a derivative value, and determine an effective frequency in an effective frequency region. First, the frequency domain in which the most differential values are distributed is determined as the effective frequency domain through the calculated size distribution of the differential values. The magnitude distribution of the differential value D may be represented by a magnitude level determined by dividing the maximum value of the differential value D by 10, and the intrusion monitoring apparatus 120 according to an embodiment of the present invention may detect the magnitude of the frequency The region can be determined as the effective frequency region. Next, the intrusion monitoring apparatus 120 determines the effective frequency of the received signal in the effective frequency region. The effective frequency is the center frequency of the signal received by the radar. The effective frequency can be determined to be a frequency having a peak within an effective frequency range, and whether or not having a peak can be determined by determining whether each frequency corresponds to an inflection point. For example, if the magnitude of the front-to-back frequency of a particular frequency is less than a particular frequency, then the particular frequency may be determined as an effective frequency having a peak.

본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 장치(120)는 유효 주파수를 명확히 알 수 있도록 유효 주파수가 아닌 유효 주파수 영역 내에서 유효 주파수가 아닌 bin의 크기는 모두 0으로 처리할 수 있다. The intrusion monitoring apparatus 120 according to an embodiment of the present invention can process all of the bin sizes that are not the effective frequency within the effective frequency range that is not the effective frequency but zero so that the effective frequency can be clearly known.

한편, 유효 주파수는, 미분값의 평균값보다 큰 값을 미분값으로 갖는 주파수로 결정될 수 있다. 즉, 그리고, 평균값보다 작은 미분값에 해당하는 주파수의 크기를 모두 0으로 처리할 수 있다. 즉, 유효 신호 없이 노이즈만이 수신되는 경우, 신호의 주파수 영역 스펙트럼은 전 주파수 대역에 걸쳐 낮은 세기의 신호로 나타나는데, 미분값의 평균값보다 낮은 세기의 신호는 모두 0으로 처리함으로써 유효 주파수가 더욱 잘 결정될 수 있다.On the other hand, the effective frequency may be determined as a frequency having a value greater than the average value of the differential values as differential values. That is, the magnitude of the frequency corresponding to the differential value smaller than the average value can be processed as zero. In other words, when only noise is received without an effective signal, the frequency domain spectrum of the signal appears as a low-intensity signal over the entire frequency band. By processing all signals with an intensity lower than the average value of the differential values as 0, Can be determined.

이후, 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 장치(120)는, 유효 주파수의 간격을 통해 주파수 영역에서 수신 신호가 침입에 의한 신호인지 아니면 간섭 신호인지 판단할 수 있다(S204). 예를 들어, 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 장치(120)는, 유효 주파수의 간격이 일정한 경우 수신 신호를 간섭 신호로 결정하고(S205), 유효 주파수의 간격이 일정하지 않은 경우에는 수신 신호를 침입 신호로 결정할 수 있다(S206).Thereafter, the intrusion monitoring apparatus 120 according to an exemplary embodiment of the present invention can determine whether a received signal is a signal due to an intrusion or an interference signal in a frequency domain through an effective frequency interval (S204). For example, the intrusion monitoring apparatus 120 according to an embodiment of the present invention determines a received signal as an interference signal when the interval of the effective frequency is constant (S205). If the interval of the effective frequency is not constant, Signal as an intrusion signal (S206).

도 3 및 도 4는 본 발명의 한 실시 예에 따른 간섭 신호의 유효 주파수를 나타낸 그래프이고, 도 5는 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 신호의 유효 주파수를 나타낸 그래프이다. FIGS. 3 and 4 are graphs showing an effective frequency of an interference signal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a graph illustrating an effective frequency of an intrusion signal according to an embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 5에서 점선은 입사 신호이며 실선은 미분값 및 변곡점 탐색을 통해 추출된 유효 신호이다.3 to 5, the dotted line is an incident signal, and the solid line is an effective signal extracted through differential value and inflection point search.

일반적으로 유효 주파수의 간격이 동일하거나 복수의 간격이 서로 배수 관계에 있다면 침입체에 의해 반사된 신호가 아닌 간섭 신호로 간주될 수 있다. 도 2를 참조하면, 13번, 23번, 33번 bin은 모두 피크를 갖는 유효 주파수임을 알 수 있고, 유효 주파수의 각 간격이 규칙적이다. 또한, 도 3에서도 13번, 23번, 33번 bin은 모두 피크를 갖는 유효 주파수이고, 유효 주파수의 각 간격은 서로 일정하다. 따라서, 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 장치(120)는 도 2 또는 도 3과 같은 유효 주파수 분포를 갖는 신호가 수신된 경우 간섭 신호로 결정하고 경보를 발생시키지 않는다. In general, if the intervals of the effective frequencies are the same, or if the plurality of intervals are in relation to each other, it can be regarded as an interference signal rather than a signal reflected by the intruder. Referring to FIG. 2, it can be seen that the 13th, 23rd, and 33th bins are effective frequencies having peaks, and the intervals of the effective frequencies are regular. Also in FIG. 3, the 13th, 23rd, and 33th bins are all effective frequencies having peaks, and the intervals of the effective frequencies are constant. Therefore, the intrusion monitoring apparatus 120 according to an embodiment of the present invention determines an interference signal when a signal having an effective frequency distribution as shown in FIG. 2 or 3 is received, and does not generate an alarm.

하지만, 도 4를 참조하면, 피크를 갖는 bin(유효 주파수)은 2번, 8번, 11번, 16번, 29번이고, 유효 주파수의 간격이 불규칙하게 형성되어 있다. 따라서, 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 장치(120)는 도 4와 같은 유효 주파수 분포를 갖는 신호가 수신된 경우 간섭 신호가 아닌 것으로 결정하고 경보를 발생시킬 수 있다.However, referring to FIG. 4, bin (effective frequency) having peaks is 2, 8, 11, 16, and 29, and intervals of effective frequencies are irregularly formed. Therefore, the intrusion monitoring apparatus 120 according to an embodiment of the present invention can determine that the signal having the effective frequency distribution as shown in FIG. 4 is not an interference signal, and generate an alarm.

위와 같이 본 발명의 한 실시 예에 따른 침입 감시 장치는, 수신 신호의 유효 주파수를 분석하고, 분석된 유효 주파수의 간격을 확인한 후 간섭 신호가 하모닉 특성을 가짐을 이용하여 침입 신호와 간섭 신호를 정확하게 구분해낼 수 있다. 또한, 낮은 복잡도로 정확하게 침입 신호와 간섭 신호를 구분해냄으로써 침입 감지 목적의 레이더 감지 장치 비용도 절감할 수 있다.As described above, the intrusion monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention analyzes an effective frequency of a received signal, identifies an interval of the analyzed effective frequency, and accurately detects an intrusion signal and an interference signal using the interference signal having a harmonic characteristic. Can be distinguished. In addition, by accurately separating the intrusion signal and the interference signal with low complexity, it is possible to reduce the cost of radar detection devices for intrusion detection.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (14)

레이더를 이용한 침입 감시 장치로서,
임의의 시각 t에서 상기 레이더로 수신된 수신 신호에 대한 미분값을 계산하는 미분 처리부,
상기 미분값을 바탕으로 유효 주파수를 결정하는 유효 주파수 결정부, 그리고
상기 유효 주파수의 간격을 바탕으로 주파수 영역에서 상기 수신 신호가 침입 신호인지 간섭 신호인지 판단하는 경보 판단부
를 포함하는 침입 감시 장치. As an intrusion monitoring apparatus using a radar,
A differential processing unit for calculating a differential value for a received signal received by the radar at an arbitrary time t,
An effective frequency determining unit for determining an effective frequency based on the differential value, and
An alarm determination unit for determining whether the received signal is an intrusion signal or an interference signal in a frequency domain based on the interval of the effective frequency,
And an intrusion monitoring device. 제1항에서,
상기 미분값은,
상기 수신 신호와, 상기 시각 t의 이전 시각인 시각 t-1에서 수신된 수신 신호의 세기 차이를 나타내는 값인 침입 감시 장치.The method of claim 1,
The differential value is a value
And a value indicative of a difference in intensity between the received signal and a received signal received at a time t-1 which is a time before the time t. 제1항에서,
상기 유효 주파수 결정부는,
미리 결정된 시간 동안 상기 미분값의 평균값을 계산하고, 상기 평균값보다 큰 값을 미분값으로 갖는 주파수를 상기 유효 주파수로 결정하는 침입 감시 장치.The method of claim 1,
Wherein the effective frequency determining unit comprises:
Calculates an average value of the differential values for a predetermined time, and determines a frequency having a value larger than the average value as a differential value as the effective frequency. 제1항에서,
상기 유효 주파수 결정부는 상기 미분값의 크기 분포를 바탕으로 가장 많은 주파수가 분포된 주파수 영역을 유효 주파수 영역으로 결정하고, 상기 유효 주파수 영역에서 상기 유효 주파수를 결정하는 침입 감시 장치.The method of claim 1,
Wherein the effective frequency determining unit determines a frequency region in which the largest frequency is distributed based on the size distribution of the differential value as an effective frequency region and determines the effective frequency in the effective frequency region. 제4항에서,
상기 유효 주파수 결정부는,
상기 유효 주파수 영역에서 피크를 갖는 주파수를 상기 유효 주파수로 결정하는 침입 감시 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the effective frequency determining unit comprises:
And determines a frequency having a peak in the effective frequency region as the effective frequency. 제1항에서,
상기 경보 판단부는,
상기 유효 주파수의 간격이 규칙적인 경우, 상기 수신 신호를 상기 간섭 신호로 판단하는 침입 감시 장치.The method of claim 1,
The alarm determination unit may determine,
And determines the received signal as the interference signal when the effective frequency interval is regular. 제1항에서,
상기 경보 판단부는,
상기 유효 주파수의 간격이 불규칙적인 경우, 상기 수신 신호를 상기 침입 신호로 판단하는 침입 감시 장치.The method of claim 1,
The alarm determination unit may determine,
And determines the received signal as the intrusion signal if the intervals of the effective frequencies are irregular. 레이더를 이용한 침입 감시 장치의 침입 감시 방법으로서,
임의의 시각 t에서 상기 레이더로 수신된 수신 신호에 대한 미분값을 계산하는 단계,
상기 미분값을 바탕으로 유효 주파수를 결정하는 단계, 그리고
상기 유효 주파수의 간격을 바탕으로 주파수 영역에서 상기 수신 신호가 침입 신호인지 간섭 신호인지 판단하는 단계
를 포함하는 침입 감시 방법. A method for intrusion monitoring of an intrusion monitoring apparatus using a radar,
Calculating a differential value for a received signal received by the radar at an arbitrary time t,
Determining an effective frequency based on the differential value, and
Determining whether the received signal is an intrusion signal or an interference signal in a frequency domain based on the interval of the effective frequency
The method comprising the steps of: 제8항에서,
상기 미분값은,
상기 수신 신호와, 상기 시각 t의 이전 시각인 시각 t-1에서 수신된 수신 신호의 세기 차이를 나타내는 값인 침입 감시 방법.9. The method of claim 8,
The differential value is a value
And a value indicative of a difference in intensity between the received signal and a received signal received at a time t-1 which is a previous time of the time t. 제8항에서,
상기 결정하는 단계는,
미리 결정된 시간 동안 상기 미분값의 평균값을 계산하는 단계, 그리고
상기 평균값보다 큰 값을 미분값으로 갖는 주파수를 상기 유효 주파수로 결정하는 단계
를 포함하는 침입 감시 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the determining comprises:
Calculating an average value of the derivative values for a predetermined time, and
Determining a frequency having a value greater than the average value as a differential value as the effective frequency
The method comprising the steps of: 제8항에서,
상기 결정하는 단계는,
상기 미분값의 크기 분포를 바탕으로 가장 많은 주파수가 분포된 주파수 영역을 유효 주파수 영역으로 결정하는 단계, 그리고
상기 유효 주파수 영역에서 상기 유효 주파수를 결정하는 단계
를 포함하는 침입 감시 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the determining comprises:
Determining a frequency region in which the largest number of frequencies are distributed based on the size distribution of the differential values as an effective frequency region, and
Determining the effective frequency in the effective frequency range
The method comprising the steps of: 제11항에서,
상기 유효 주파수 영역에서 상기 유효 주파수를 결정하는 단계는,
상기 유효 주파수 영역에서 피크를 갖는 주파수를 상기 유효 주파수로 결정하는 단계
를 포함하는 침입 감시 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the determining the effective frequency in the effective frequency region comprises:
Determining a frequency having a peak in the effective frequency region as the effective frequency
The method comprising the steps of: 제8항에서,
상기 판단하는 단계는,
상기 유효 주파수의 간격이 규칙적인 경우, 상기 수신 신호를 상기 간섭 신호로 판단하는 단계
를 포함하는 침입 감시 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the determining step comprises:
Determining the received signal as the interference signal if the effective frequency interval is regular,
The method comprising the steps of: 제8항에서,
상기 판단하는 단계는,
상기 유효 주파수의 간격이 불규칙적인 경우, 상기 수신 신호를 상기 침입 신호로 판단하는 단계
를 포함하는 침입 감시 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the determining step comprises:
Determining that the received signal is the intrusion signal if the interval of the effective frequency is irregular
The method comprising the steps of:
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