KR20170062024A - 다중대역 및 다중모드 에스디알(sdr) 레이다 시스템, 및 그의 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본원은 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것으로서, 본원의 일 실시예에 따른 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템은 복수의 대역에 대응하는 복수의 송수신 모듈을 포함하는 다중대역 송수신부, 및 상기 복수의 대역 중 어느 하나의 대역에 대응하는 송신신호의 송신파형을 생성하고, 목표물에 의해 반사된 수신신호의 신호처리를 수행하는 다중모드 프로세서부를 포함할 수 있다.
Description
본원은 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템, 그리고 그의 제어 방법에 관한 것이다.
레이다 시스템은 안테나를 통해 공간상으로 방사된 송신신호가 목표물에 맞고 되돌아오면, 되돌아온 신호의 분석을 통해 목표물의 존재 여부를 검출하고, 목표물의 위치 및 속도 등의 정보를 획득하기 위해 이용된다.
종래 대부분의 레이다 시스템은 개발 또는 제작 시점에 운용 목적과 주파수대역이 결정되며, 상기 결정된 운용 목적과 주파수대역에 맞추어 레이다 시스템의 구성에 필요한 송신기, 수신기, 파형발생기, 및 신호처리기 등이 제작된다.
이렇게 제작된 종래의 레이다 시스템은, 운용하는 주파수대역이 단일 대역으로 제한되어 있을 뿐만 아니라 표적을 탐지하기 위한 송신파형도 단일모드로 제한되어 있기 때문에, 다른 주파수대역에서 레이다를 운용하거나 다양한 송신파형을 이용하여 표적물을 탐지하는 등 다양한 용도에 따라 그에 최적화된 레이다 시스템을 제공하는 데에 어려운 문제가 있었다.
또한, 종래의 레이다 시스템은 하드웨어 부피가 크고 개발 기간이 오래 걸리며, 가격이 비싸다는 단점이 있었다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1076001호(등록일: 2011.10.17)에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다른 주파수대역에서 레이다를 운용하거나 다양한 송신파형을 이용하여 표적물을 탐지하는 등 다양한 용도에 따라 그에 최적화된 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하드웨어가 최소화되고 저가형이면서 고성능으로 운용할 수 있는 소프트웨어 기반의 다중대역 및 다중모드 레이다 시스템을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 소프트웨어 기반의 다중대역 및 다중모드 에스디알(SDR, Software Defined Radio) 레이다 시스템을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템은 복수의 대역에 대응하는 복수의 송수신 모듈을 포함하는 다중대역 송수신부, 및 상기 복수의 대역 중 어느 하나의 대역에 대응하는 송신신호의 송신파형을 생성하고, 목표물에 의해 반사된 수신신호의 신호처리를 수행하는 다중모드 프로세서부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 다중모드 프로세서부는 다중모드 파형발생 라이브러리를 기반으로, 사용자로부터 입력된 송신파형 설정 정보에 대응하는 송신파형을 생성하는 다중모드 파형발생부, 다중모드 신호처리 라이브러리를 기반으로, 상기 사용자로부터 입력된 신호처리 정보에 대응하는 신호처리를 수행하는 다중모드 신호처리부, 및 상기 다중대역 송수신부, 상기 다중모드 파형발생부 및 상기 다중모드 신호처리부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 다중모드 파형발생부에서 생성된 송신파형을 갖는 송신신호가 상기 복수의 송수신 모듈 중 어느 하나로부터 송신되도록 제어하고, 상기 복수의 송수신 모듈 중 어느 하나로부터 수신된 수신신호가 상기 다중모드 신호처리부에서 신호처리 되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 다중모드 파형발생 라이브러리 또는 상기 다중모드 신호처리 라이브러리는 사용자 단말기에 마련되고, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기와의 통신을 통해 상기 다중모드 파형발생 라이브러리 또는 상기 다중모드 신호처리 라이브러리로부터 사용자의 입력에 대응하는 알고리즘을 전달받을 수 있다.
또한, 상기 다중모드 파형발생부는 상기 송신파형 설정 정보로서, 송신파형의 종류, 주파수, 송신출력, 펄스폭, 펄스 반복주파수, 대역폭, 상승시간, 하강시간 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 다중모드 신호처리부는 상기 신호처리 정보로서, 펄스 압축, 표적 탐지, 도플러 필터 뱅크, 클러터 제거, 도플러 처리 및 거리-도플러 압축 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 다중모드 파형발생부에서 생성된 송신파형을 갖는 송신신호를 상기 복수의 대역 중 어느 하나의 대역에 대응하는 무선주파수로 상향변환(Up-Conversion) 및 증폭하도록 제어하고, 상기 목표물에 의해 반사되어 상기 복수의 송수신 모듈 중 어느 하나로부터 수신된 수신신호를 하향변환(Down-Conversion) 및 저잡음 증폭하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 사용자로부터 입력된 정보 변경 여부에 기초하여, 상기 다중대역 송수신부, 상기 다중모드 파형발생부 및 상기 다중모드 신호처리부의 작동을 제어할 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 따른 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템의 제어 방법은 사용자로부터 입력된 어느 하나의 대역에 대응하여 송신신호를 송신할 대역을 결정하는 단계, 상기 결정된 대역으로 송신할 상기 송신신호의 송신파형을 생성하는 단계, 복수의 대역에 대응하는 복수의 송수신 모듈 중 상기 결정된 대역에 대응하는 송수신 모듈을 통해, 상기 생성된 송신파형을 갖는 송신신호를 송신하는 단계, 상기 결정된 대역에 대응하는 상기 송수신 모듈을 통해, 목표물에 의해 반사된 수신신호를 수신하는 단계, 및 상기 수신신호에 대하여 신호처리를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 송신파형을 생성하는 단계는 다중모드 파형발생 라이브러리를 기반으로, 상기 사용자로부터 입력된 송신파형 설정 정보에 대응하는 상기 송신파형을 생성하고, 상기 신호처리를 수행하는 단계는 다중모드 신호처리 라이브러리를 기반으로, 상기 사용자로부터 입력된 신호처리 정보에 대응하는 신호처리를 수행할 수 있다.
또한, 상기 다중모드 파형발생 라이브러리 또는 상기 다중모드 신호처리 라이브러리는 사용자 단말기에 마련되고, 상기 송신파형을 생성하는 단계 및 상기 신호처리를 수행하는 단계는 상기 사용자 단말기와의 통신을 통해 상기 다중모드 파형발생 라이브러리 또는 상기 다중모드 신호처리 라이브러리로부터 사용자의 입력에 대응하는 알고리즘을 전달받을 수 있다.
또한, 상기 송신파형을 생성하는 단계는 상기 송신파형 설정 정보로서, 송신파형의 종류, 주파수, 송신출력, 펄스폭, 펄스 반복주파수, 대역폭, 상승시간, 하강시간 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 신호처리를 수행하는 단계는 상기 신호처리 정보로서, 펄스 압축, 표적 탐지, 도플러 필터 뱅크, 클러터 제거, 도플러 처리 및 거리-도플러 압축 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 송신신호를 송신하는 단계는 상기 생성된 송신파형을 상기 어느 하나의 대역에 대응하는 무선주파수로 상향변환(Up-Conversion) 및 증폭하여 송신하고, 상기 수신신호를 수신하는 단계는 상기 수신신호를 하향변환(Down-Conversion) 및 저잡음 증폭하여 수신할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원은 복수의 대역에 대응하는 복수의 송수신 모듈을 포함하고, 사용자 단말기에 마련된 다중모드 파형발생 라이브러리를 기반으로 송신파형을 생성하고, 사용자 단말기에 마련된 다중모드 신호처리 라이브러리를 기반으로 수신신호의 신호처리를 수행함으로써, 다른 주파수대역에서 레이다를 운용하거나 다양한 송신파형을 이용하여 표적물을 탐지하는 등 다양한 용도에 따라 그에 최적화된 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본원은 하드웨어가 최소화되고 저가형이면서 고성능으로 운용할 수 있는 소프트웨어 기반의 다중대역 및 다중모드 레이다 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본원은 보안, 감시, 교통 등 용도에 따라 다양한 운용모드를 적용할 수 있으며, 특히 레이다 시스템의 교육 및 개발용 툴(Tool)로서 이용될 수 있는 효과가 있다.
본원은 사용자에 의하여 소프트웨어적으로 재구성이 용이하여 구현되기 쉬우며, 교육용으로 대학 및 전문연구소 등에서 레이다 시스템의 이론 교육 및 실습/실험에 활용될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템의 다중모드 파형발생 라이브러리의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템의 다중모드 신호처리 라이브러리의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템의 제어 방법에 대한 제1 동작 흐름도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템의 제어 방법에 대한 제2 동작 흐름도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템의 다중모드 파형발생 라이브러리의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템의 다중모드 신호처리 라이브러리의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템의 제어 방법에 대한 제1 동작 흐름도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템의 제어 방법에 대한 제2 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원은 다양한 용도에 따라 그에 최적화된 레이다 시스템을 제공할 수 있는, 소프트웨어 기반의 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 레이다 시스템(100)의 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 레이다 시스템(100)은 크게 다중대역 송수신부(110), 다중모드 프로세서부(120) 및 두개의 지향성 안테나(114, 115)를 포함할 수 있고, 다중모드 프로세서부(120)는 다중모드 파형발생부(121), 다중모드 신호처리부(122) 및 제어부(123)를 포함할 수 있다. 다중모드 프로세서부(120)의 제어부(123)는 사용자 단말기(10)로부터 무선 전송되는 정보에 기초하여, 레이다 시스템(100)의 전체 동작을 제어할 수 있다.
다중대역 송수신부(110)는 복수의 대역에 대응하는 복수의 송수신 모듈을 포함할 수 있다.
다중대역 송수신부(110)는 복수의 대역 각각에 대응하여, 복수의 송수신 모듈로서, K 대역 송수신 모듈(111), X 대역 송수신 모듈(112) 및 S 대역 송수신 모듈(113)을 포함할 수 있다. 다중대역 송수신부(110)에 포함된 복수의 송수신 모듈(111, 112, 113) 각각은 특정 주파수 대역에서만 운용될 수 있다.
도1의 실시예에서는 복수의 대역이 K 대역, X 대역, S 대역을 포함한 3개의 대역만 존재하는 것으로 예시하고, 그에 대응하여 다중대역 송수신부(110)가 3개의 송수신 모듈(111, 112, 113)만 포함하는 것으로 예시하였으나, 이에 한정된 것은 아니며, 송수신 모듈의 사용 주파수 대역을 다르게 구성하면, 사용자의 요구에 따라 다양한 형태의 레이다 시스템(100)을 운용할 수 있다. 즉, K 대역, X 대역, S 대역 외에 다른 주파수 대역도 고려될 수 있고, 그에 대응하는 송수신 모듈 또한 고려될 수 있다.
복수의 송수신 모듈(111, 112, 113) 각각에 포함된 송신 모듈은 다중모드 프로세서부(120)의 다중모드 파형발생부(121)에서 발생된 중간주파수 (Intermediate Frequency)의 송신파형을 수신하고, 상기 수신된 송신파형을 갖는 송신신호를 해당 대역의 무선주파수(Radio Frequency)로 상향변환(Up-Conversion) 및 증폭할 수 있다. 이때, 해당 대역의 무선주파수로 상향변환 및 증폭된 송신신호는 제1 안테나(114)를 통해 공간상으로 방사될 수 있다.
제1 안테나(114)를 통해 공간상으로 방사된 송신신호가 목표물(target)에 맞고 되돌아오면, 레이다 시스템(100)은 목표물에 맞고 되돌아온 신호(이는 Echo Signal로서, 수신신호라 할 수 있음)를 제2 안테나(115)를 통해 수신할 수 있으며, 복수의 송수신 모듈(111, 112, 113) 각각에 포함된 수신 모듈은 제2 안테나(115)를 통해 수신한 수신신호를 중간주파수로 하향변환(Down-Conversion) 및 저잡음 증폭할 수 있다. 이후, 복수의 송수신 모듈(111, 112, 113) 각각에 포함된 수신 모듈은 중간주파수로 하향변환 및 저잡음 증폭된 수신신호를 다중모드 신호처리부(122)로 전송할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 레이다 시스템(100)은 제1 안테나(114) 및 제2 안테나(115)를 통해 송수신되는 신호를 중간주파수로 상향 또는 하향변환 하기 위하여, 중간 주파 증폭기(intermediate frequency amplifier, 미도시) 등이 더 구비될 수 있다.
다중모드 프로세서부(120)는 다중모드 파형발생부(121), 다중모드 신호처리부(122) 및 제어부(123)를 포함할 수 있으며, 다중모드 프로세서부(120)는 복수의 대역 중 어느 하나의 대역에 대응하는 송신신호의 송신파형을 생성하고, 목표물에 의해 반사된 수신신호의 신호처리를 수행할 수 있다.
다중모드 파형발생부(121)는 다중모드 파형발생 라이브러리를 기반으로, 사용자로부터 입력된 송신파형 설정 정보에 대응하는 송신파형을 생성할 수 있다.
다중모드 파형발생 라이브러리는 사용자가 요구하는 송신파형을 모두 포함하고 있으므로, 본원의 레이다 시스템(100)은 사용자의 요구에 따라 다양한 형태로 레이다 시스템(100)을 운용하는 것이 가능하다. 이에 대한 보다 자세한 설명은 후술할 도 2의 설명을 참조하기로 한다.
또한, 다중모드 파형발생부(121)는 DDS(Direct Digital Synthesis), FPGA(Field Programmable Gate Array), DAC(Digital to Analog Converter), 및 ADC(Analog to Digital Converter) 등을 포함할 수 있다.
다중모드 파형발생부(121)는, 사용자가 사용자 단말기(10)를 통해 본원의 레이다 시스템(100) 운용 시 적용될 송신파형 알고리즘을 다중모드 파형발생 라이브러리에 기초하여 선택한 후 그에 대한 세부 설정 항목을 설정하면, 상기 선택 및 설정된 정보에 기초하여 송신파형을 생성하여 발생시킬 수 있다. 이때, 다중모드 파형발생부(121)는 상기 선택된 송신파형 알고리즘을 사용자 단말기(10)로부터 다운로드 할 수 있으며, 다운로드 된 정보에 기초하여 송신파형을 발생시킬 수 있다.
다중모드 신호처리부(122)는 다중모드 신호처리 라이브러리를 기반으로, 사용자로부터 입력된 신호처리 정보에 대응하는 신호처리를 수행할 수 있다.
다중모드 신호처리 라이브러리는 사용자가 요구하는 레이다 신호처리 운용 모드를 모두 포함하고 있으므로, 본원의 레이다 시스템(100)은 사용자의 요구에 따라 다양한 신호처리들을 구성하여 다양한 형태로 레이다 시스템(100)을 운용하는 것이 가능하다. 이에 대한 보다 자세한 설명은 후술할 도 3의 설명을 참조하기로 한다.
다중모드 신호처리부(122)는 DSP(Digital Signal Processor), FPGA(Field Programmable Gate Array), 및 ADC(Analog to Digital Converter) 등을 포함할 수 있다.
다중모드 신호처리부(122)는, 사용자가 사용자 단말기(10)를 통해 본원의 레이다 시스템(100) 운용 시 적용될 신호처리 알고리즘을 다중모드 신호처리 라이브러리에 기초하여 선택하면, 상기 선택된 정보에 기초하여 수신신호의 신호처리를 수행할 수 있다. 이때, 다중모드 신호처리부(122)는 상기 선택된 신호처리 알고리즘을 사용자 단말기(10)로부터 다운로드할 수 있으며, 다운로드된 정보에 기초하여 신호처리를 수행할 수 있다.
다중모드 파형발생 라이브러리 또는 다중모드 신호처리 라이브러리는 사용자 단말기(10)에 마련될 수 있으며, 제어부(123)는 사용자 단말기(10)와의 통신을 통해 다중모드 파형발생 라이브러리 또는 다중모드 신호처리 라이브러리로부터 사용자의 입력에 대응하는 알고리즘을 전달받을 수 있다.
사용자 단말기(10)는 레이다 시스템(100)의 소프트웨어 설정 정보(예를 들어, 다중대역 설정 정보, 레이다 송신파형 설정 정보, 신호처리 설정 정보 등) 및 변경 정보 등을 사용자로부터 입력받고, 상기 입력받은 정보를 제어부(123)로 전송할 수 있는 기기로서, PDA(Personal Digital Assistants), 노트북PC 및 데스크탑 PC등일 수 있다.
이때, 사용자 단말기(10)는 사용자로부터 입력받는 레이다 시스템(100)의 소프트웨어 설정 정보 및 변경 정보로서, 다중대역 설정 정보, 레이다 송신파형 설정 정보, 신호처리 설정 정보 등을 입력받을 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
제어부(123)는 다중대역 송수신부(110), 다중모드 파형발생부(121) 및 다중모드 신호처리부(122)를 제어할 수 있다.
더 자세하게는, 제어부(123)는 사용자 단말기(10)를 통해 입력된 레이다 시스템(100)의 소프트웨어 설정 정보 및 변경 정보 등(예를 들어, 다중대역 설정 정보, 레이다 송신파형 설정 정보, 신호처리 설정 정보 등의 설정 및 변경 정보)에 기초하여 다중대역 송수신부(110), 다중모드 파형발생부(121) 및 다중모드 신호처리부(122) 등이 동작하도록, 다중대역 송수신부(110), 다중모드 파형발생부(121) 및 다중모드 신호처리부(122) 등을 제어하고, 사용자 단말기(10)와의 통신을 수행할 수 있다.
제어부(123)는 사용자로부터 입력된 정보 변경 여부에 기초하여, 다중대역 송수신부(110), 다중모드 파형발생부(121) 및 다중모드 신호처리부(122) 중 어느 하나의 작동 ON/OFF를 제어할 수 있다.
제어부(123)는 다중모드 파형발생부(121)에서 생성된 송신파형을 갖는 송신신호가 복수의 송수신 모듈(111, 112, 113) 중 어느 하나로부터 송신되도록 제어할 수 있으며, 복수의 송수신 모듈(111, 112, 113) 중 어느 하나로부터 수신된 수신신호가 다중모드 신호처리부(122)에서 신호처리 되도록 제어할 수 있다.
더 자세하게는, 제어부(123)는 다중모드 파형발생부(121)에서 생성된 송신파형을 갖는 송신신호가 복수의 송수신 모듈(111, 112, 113) 중 사용자로부터 입력된 대역 설정 정보에 대응하는 송수신 모듈로부터 송신되도록 제어할 수 있으며, 상기 대역 설정 정보에 대응하는 송수신 모듈로부터 수신된 수신신호가 다중모드 신호처리부(122)에서 신호처리 되도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(123)가 사용자 단말기(10)로부터 대역 설정 정보로서 'X 대역'을 설정한 정보를 수신한 경우, 제어부(123)는 다중모드 파형발생부(121)에서 생성된 송신파형을 갖는 송신신호가 X 대역 송수신 모듈(112)을 통해 송신되도록 제어할 수 있다. 이후, X 대역 송수신 모듈(112)을 통해 송신된 송신신호가 제1 안테나(114)를 거쳐 공간상으로 방사된 후 목표물에 맞고 되돌아오면, X 대역 송수신 모듈(112)은 제2 안테나(115)를 통하여 상기 목표물에 맞고 되돌아온 수신신호를 수신할 수 있다. 이후 제어부(123)는 X 대역 송수신 모듈(112)로 수신된 수신신호가 다중모드 신호처리부(122)에서 신호처리 되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(123)는 다중모드 파형발생부(121)에서 생성된 송신파형을 갖는 송신신호가 복수의 대역 중 사용자 입력에 의하여 결정된 대역으로 송신되도록, 상기 송신신호를 상기 결정된 대역의 무선주파수로 상향변환(Up-Conversion) 및 증폭하도록 제어할 수 있다. 이때, 송신신호의 상향변환 및 증폭은 상기 결정된 대역에 대응하는 송수신 모듈 내에 구비된 송신 모듈을 통해 이루어질 수 있다.
또한, 제어부(123)는 목표물에 의해 반사되어 복수의 송수신 모듈(111, 112, 113) 중 어느 하나로부터 수신된 수신신호를 하향변환(Down-Conversion) 및 저잡음 증폭하도록 제어할 수 있다. 이때, 수신신호의 하향변환 및 저잡음 증폭은 사용자 입력에 의하여 결정된 대역에 대응하는 송수신 모듈 내에 구비된 수신 모듈을 통해 이루어질 수 있다. 제어부(123)는 수신 모듈을 통해 수신된 하향변환 및 저잡음 증폭된 수신신호가 다중모드 신호처리부(122)에서 신호처리 되도록 제어할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 레이다 시스템(100)의 제어부(123)는 사용자 단말기(10)를 통해 입력된 다중대역 설정 정보, 레이다 송신파형 설정 정보, 신호처리 설정 정보 등을 수신할 수 있다.
이때, 다중대역 설정 정보는 K 대역, X 대역, S 대역 등 다중 주파수 대역 중 본원의 레이다 시스템(100) 운용 시 적용하고자 하는 주파수 대역을 설정한 정보일 수 있다.
레이다 송신파형 설정 정보는 다중모드의 송신파형 중 본원의 레이다 시스템(100) 운용 시 적용하고자 하는 송신파형을 설정한 정보일 수 있으며, 이때, 레이다 송신파형 설정 정보는 송신파형의 종류 외에 상기 선택된 송신파형의 세부 항목(예를 들어, 주파수, 송신출력, 펄스폭, 펄스 반복주파수, 대역폭, 상승시간, 하강시간 등)을 설정한 정보를 포함할 수 있다. 이는 도 2를 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 레이다 시스템의 다중모드 파형발생 라이브러리의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 레이다 시스템(100)에 적용되는 다중모드 파형발생 라이브러리는 송신파형 모드로서, T1(201), T2(202), T3(203) 및 T4(204)와 같이 4가지 종류의 모드를 포함할 수 있다.
T1(201)은 CW(Continuous Wave) 파형 모드로서, CW 파형 모드가 적용된 레이더(즉, CW 레이더)는 연속적인 사인파(sinusoidal wave)를 송수신한다. CW 레이더는 구현이 간단하고 고해상도의 파라미터 정보를 추출할 수 있는 장점이 있고, 근거리 용도에 적합한 특징이 있다. 사용자가 사용자 단말기(10)를 통해 레이다 송신파형 설정 정보로서 T1(201) 모드, 즉 CW 파형 모드를 선택하는 경우, 이때 사용자는 CW 파형 모드의 세부 항목 정보로서 주파수 및 송신출력 정보를 더 설정할 수 있다.
T2(202)는 Pulse 파형 모드로서, Pulse 파형 모드가 적용된 레이더(즉, Pulse 레이더)는 순간적으로 진폭이 상이한 단일 파형을 방사하여 그 반사 신호를 이용하여 대상물체를 탐지한다. 사용자가 사용자 단말기(10)를 통해 레이다 송신파형 설정 정보로서 T2(202) 모드, 즉 Pulse파형 모드를 선택하는 경우, 이때 사용자는 Pulse 파형 모드의 세부 항목 정보로서 주파수, 송신출력, 펄스폭, 펄스 반복주파수 등의 정보를 더 설정할 수 있다.
T3(203)는 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 파형 모드로서, FMCW 파형 모드가 적용된 레이더(즉, PMCW 레이더)는 주파수가 변조된 신호를 연속적으로 발사하며, 정밀한 표적 측정이 가능한 특징이 있다. 사용자가 사용자 단말기(10)를 통해 레이다 송신파형 설정 정보로서 T3(203) 모드, 즉 FMCW 파형 모드를 선택하는 경우, 이때 사용자는 FMCW 파형 모드의 세부 항목 정보로서 주파수, 송신출력, 펄스폭, 펄스 반복주파수, 대역폭, 상승시간, 하강시간 등의 정보를 더 설정할 수 있다.
T4(204)는 LFM(Linear Frequency Modulation) Pulse 파형 모드로서, LFM 신호는 Chirp 신호로도 불린다. LFM Pulse 파형 모드가 적용된 레이더(즉, LFM Pulse 레이더)는 주파수가 선형적으로 변조되는 파형을 발사하며, 신호가 넓은 대역폭을 가지는 특징이 있다. 사용자가 사용자 단말기(10)를 통해 레이다 송신파형 설정 정보로서 T4(204) 모드, 즉 LFM Pulse 파형 모드를 선택하는 경우, 이때 사용자는 LFM Pulse 파형 모드의 세부 항목 정보로서 주파수, 송신출력, 펄스폭, 펄스 반복주파수, 대역폭, 상승시간, 하강시간 등의 정보를 더 설정할 수 있다.
T1(201) 내지 T4(204)의 파형 모드는 모두 교육, 교통, 보안, 감시 등 다양한 분야에서 활용되기 적합하다.
T1(201) 내지 T4(204) 등을 포함한 복수의 송신파형에 대한 알고리즘은 사용자 단말기(10) 내에 라이브러리 형태로 기 저장되어 있을 수 있다. 따라서 사용자가 사용자 단말기(10)를 통해 본원의 레이다 시스템(100) 운용 시 적용될 송신파형 알고리즘을 다중모드 파형발생 라이브러리에 기초하여 선택한 후, 그에 대한 세부 설정 항목을 설정하면, 상기 선택 및 설정된 정보가 제어부(123)로 전송되고, 제어부(123)는 상기 선택 및 설정된 정보에 대응하는 송신파형이 발생되도록 다중모드 파형발생부(121)를 제어할 수 있다.
이처럼, 본원의 다중모드 파형 발생부(121)는 다중모드 파형발생 라이브러리에 포함된 복수 종류의 송신파형 모드 중 사용자로부터 입력된 송신파형 정보에 기초하여 송신파형을 발생시킬 수 있으므로, 본원은 레이다 시스템(100)을 운용하고자 하는 목적이나 주변 환경, 및 활용 분야 등을 고려한 사용자의 요구에 따라 다양한 형태의 레이다 시스템(100)을 운용할 수 있는 특징이 있다.
한편, 신호처리 설정 정보는 펄스 압축, 표적 탐지, 도플러 필터 뱅크, 클러터 제거, 도플러 처리 및 거리-도플러 압축 등과 같은 다중모드 신호처리 기법들 중 본원의 레이다 시스템(100) 운용 시 적용하고자 하는 신호처리 기법을 설정한 정보일 수 있다. 이는 도 3을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 레이다 시스템의 다중모드 신호처리 라이브러리의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 레이다 시스템(100)에 적용되는 다중모드 신호처리 라이브러리는 신호처리 모드로서, L1(301), L2(302), L3(303), L4(304), L5(305), 및 L6(306)과 같이 6가지 종류의 모드를 포함할 수 있다.
L1(301)은 펄스 압축 기법으로서, LFM 파형에 적용되는 압축 기법을 의미하며, 이는 교육 및 감시 분야에서 활용되기 적합하다.
L2(302)는 표적 탐지 기법으로서, 시간과 주파수 축에 기초하여 표적을 탐지하는 기법을 의미하며, 이는 교육, 교통, 및 보안 분야에서 활용되기 적합하다.
L3(303)은 도플러 필터 뱅크 기법으로서, 표적 주파수를 추정하는 기법을 의미하며, 이는 교육, 교통, 보안 및 감시 분야에서 활용되기 적합하다.
L4(304)는 클러터 제거 기법으로서, 고정 클러터를 제거하는 기법을 의미하며, 이는 교육 및 교통 분야에서 활용되기 적합하다.
L5(305)는 도플러 처리 기법으로서, 이동표적의 거리 및 속도를 추정하여 탐지하는 기법을 의미하며, 이는 교육, 교통 및 보안 분야에서 활용되기 적합하다.
L6(306)은 거리 및 도플러 압축 기법으로서, 레이다 표적 정보를 처리하는 기법을 의미하며, 이는 감시 분야에서 활용되기 적합하다.
L1(301) 내지 L6(306) 등을 포함한 복수의 신호처리 알고리즘은 사용자 단말기(10) 내에 라이브러리 형태로 기 저장되어 있을 수 있다. 따라서 사용자가 사용자 단말기(10)를 통해 본원의 레이다 시스템(100) 운용 시 적용될 신호처리 알고리즘을 다중모드 신호처리 라이브러리에 기초하여 선택하면, 상기 선택된 정보가 제어부(123)로 전송되고, 제어부(123)는 상기 선택된 정보에 대응하는 신호처리가 수행되도록 다중모드 신호처리부(122)를 제어할 수 있다.
이처럼, 본원의 다중모드 신호처리부(122)는 다중모드 신호처리 라이브러리에 포함된 복수 종류의 신호처리 모드 중 사용자로부터 입력된 신호처리 정보에 기초하여 수신신호의 신호처리를 수행할 수 있으므로, 본원은 레이다 시스템(100)을 운용하고자 하는 목적이나 주변 환경, 및 활용 분야 등을 고려한 사용자의 요구에 따라 다양한 형태의 레이다 시스템(100)을 운용할 수 있는 특징이 있다.
다중모드 신호처리부(122)는 목표물에 의해 반사된 수신신호를 사용자 단말기(10)에 기 저장된 다중모드 신호처리 라이브러리를 기반으로 한 다양한 신호처리 알고리즘을 이용하여, 목표물을 탐지하거나 목표물을 분석할 수 있다.
다중모드 신호처리부(122)는 사용자 입력에 기초하여, 사용자 단말기(10)의 소프트웨어에서 라이브러리 형태로 기 저장된 다양한 신호처리 알고리즘을 설정하거나 이를 재구성할 수 있으므로, 사용자의 요구에 따라 다양한 형태의 레이다 시스템(100)을 운용할 수 있는 특징이 있다.
이처럼, 본원의 일 실시예에 따른 레이다 시스템(100)은, 사용자의 요구에 따라 설정 및 변경된 다양한 주파수대역과 다양한 운용모드(예를 들어, 다중모드 송신파형 모드, 다중모드 신호처리 모드)에 기초하여 여러 가지 형태의 레이다 시스템을 운용할 수 있으므로, 보다 다양한 분야에서 활용 및 적용할 수 있는 특징이 있다.
이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 설명하기로 하며, 이하 설명은 다중모드 프로세서부(120)를 기준으로 한 동작 흐름을 설명하기로 한다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 레이다 시스템의 제어 방법에 대한 제1 동작 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 레이다 시스템의 제어 방법은 사용자로부터 입력된 어느 하나의 대역에 대응하여 송신신호를 송신할 대역을 결정할 수 있다(S410).
사용자는 사용자 단말기(10)의 디스플레이 화면에 표시된 다중대역 설정 메뉴를 통해 K 대역, X 대역, S 대역 등의 다중 주파수 대역 중 어느 하나의 대역을 선택할 수 있으며, 단계S410에서 제어부(123)는 사용자 입력에 의하여 선택된 대역 설정 정보를 수신하고, 상기 수신된 대역 설정 정보를 기초로 송신신호를 송신할 대역을 결정할 수 있다.
이후, 다중모드 파형발생부(121)는 단계S410에서 결정된 대역으로 송신할 송신신호의 송신파형을 생성할 수 있다(S420).
이때, 단계S420에서 다중모드 파형발생부(121)는 다중모드 파형발생 라이브러리를 기반으로, 사용자로부터 입력된 송신파형 설정 정보에 대응하는 송신파형을 생성할 수 있다.
상기 송신파형 설정 정보는, 송신파형의 종류, 주파수, 송신출력, 펄스폭, 펄스 반복주파수, 대역폭, 상승시간, 하강시간 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이는 도 2를 참조한 설명에 보다 자세히 기술되어 있으므로, 이하 생략하기로 한다.
즉, 단계S420 이전에, 사용자는 단계S410에서 사용자 단말기(10)의 디스플레이 화면에 표시된 레이다 송신파형 설정 메뉴를 통해 레이다 시스템(100) 운용 시 적용할 송신파형의 모드를 선택할 수 있으며, 이후 단계S420에서 제어부(123)는, 다중모드 파형발생 라이브러리에서 사용자 입력에 의하여 선택된 송신파형 모드에 대응하는 알고리즘을 사용자 단말기(10)로부터 수신한 후, 상기 수신된 알고리즘에 기초하여 그에 대응하는 송신파형을 생성할 수 있다.
이후, 제어부(123)는 단계S420에서 생성된 송신파형을 갖는 송신신호가 복수의 송수신 모듈(111, 112, 113) 중 단계S410에서 사용자에 의하여 선택된 대역에 대응하는 송수신 모듈을 통해 송신되도록 제어할 수 있다(S430).
이때, 단계S430에서, 사용자에 의하여 선택된 대역에 대응하는 송수신 모듈은 단계S420에서 생성된 송신파형을 상기 선택된 대역에 대응하는 무선주파수로 상향변환(Up-Conversion) 및 증폭하여 송신할 수 있다. 이후, 상향변환 및 증폭된 송신신호는 제1 안테나(114)를 통해 공간상으로 방사될 수 있다
이후, 제1 안테나(114)를 통해 공간상으로 방사된 송신신호가 목표물에 맞고 되돌아오면, 레이다 시스템(100)은 단계S410에서 사용자에 의하여 선택된 대역에 대응하는 송수신 모듈을 통해, 목표물에 의해 반사된 수신신호를 수신할 수 있다(S440).
이때, 단계S440에서, 사용자에 의하여 선택된 대역에 대응하는 송수신 모듈은 목표물에 맞고 되돌아온 신호를 제2 안테나(115)를 통해 수신하되, 제2 안테나(115)를 통해 수신된 수신신호를 하향변환(Down-Conversion) 및 저잡음 증폭하여 수신할 수 있다.
이후, 제어부(123)는, 사용자에 의하여 선택된 대역에 대응하는 송수신 모듈을 통해 수신된 수신신호가 다중모드 신호처리부(122)로 전송되도록 제어할 수 있다.
이후, 다중모드 신호처리부(122)는 수신된 수신신호에 대하여 신호처리를 수행할 수 있다(S450).
이때, 단계S450에서 다중모드 신호처리부(122)는 다중모드 신호처리 라이브러리를 기반으로, 사용자로부터 입력된 신호처리 정보에 대응하는 신호처리를 수행할 수 있다.
상기 사용자로부터 입력된 신호처리 정보는, 펄스 압축, 표적 탐지, 도플러 필터 뱅크, 클러터 제거, 도플러 처리 및 거리-도플러 압축 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이는 도 3을 참조한 설명에 보다 자세히 기술되어 있으므로, 이하 생략하기로 한다.
단계S450 이전에, 사용자는 단계S410에서 사용자 단말기(10)의 디스플레이 화면에 표시된 신호처리 설정 메뉴를 통해 레이다 시스템(100) 운용 시 적용할 신호처리 모드를 선택할 수 있으며, 이후 단계S450에서 다중모드 신호처리부(122)는, 다중모드 신호처리 라이브러리에서 사용자 입력에 의하여 선택된 신호처리 모드에 대응하는 알고리즘을 사용자 단말기(10)로부터 수신한 후, 상기 수신된 알고리즘에 기초하여 그에 대응하는 신호처리를 수행할 수 있다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 레이다 시스템의 제어 방법에 대한 제2 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 레이다 시스템의 제어 방법은, 우선 사용자가 사용자 단말기(10)의 디스플레이 화면에 표시된 다중대역 설정 메뉴를 통해 K 대역, X 대역, S 대역 등의 다중 주파수 대역 중 어느 하나의 대역을 선택할 수 있으며, 제어부(123)는 사용자에 의하여 선택된 대역 설정 정보를 사용자 단말기(10)로부터 수신한 후, 수신된 정보에 기초하여 주파수 및 출력 설정 등을 수행할 수 있다(S501).
예를 들어, 단계S501에서 사용자는 사용자 단말기(10)를 통해 대역 설정 정보로서 K대역을 선택할 수 있으며, 제어부(123)는 사용자 단말기(10)로부터 K 대역을 선택한 정보를 수신한 후, 주파수를 K 대역으로 설정하고, K 대역에 대응하는 K 대역 송수신 모듈(111)을 활성화시킬 수 있다.
다음으로, 사용자는 사용자 단말기(10)의 디스플레이 화면에 표시된 레이다 송신파형 설정 메뉴를 통해 도 2에 도시된 바와 같이, T1(201), T2(202), T3(203) 및 T4(204) 등의 복수의 송신파형 모드 중 본원의 레이다 시스템(100) 운용 시 적용할 송신파형 모드를 선택할 수 있으며, 제어부(123)는 사용자에 의하여 선택된 송신파형 모드 설정 정보를 사용자 단말기(10)로부터 수신한 후, 수신된 정보에 기초하여 다중모드 파형발생부(121)가 동작하도록 제어할 수 있다(S502).
이때, 단계S502에서, 제어부(123)는 송신파형 모드의 종류 설정 정보 외에, 사용자 입력에 의하여 설정된 송신파형의 주파수, 송신출력, 펄스폭, 펄스 반복주파수, 대역폭, 상승시간, 및 하강시간 등의 정보를 더 수신할 수 있으며, 이후 제어부(123)는 다중모드 파형발생부(121)가 사용자 단말기(10)로부터 수신한 송신파형의 종류, 주파수, 송신출력, 펄스폭, 펄스 반복주파수, 대역폭, 상승시간, 및 하강시간 등에 대응하는 송신파형을 발생시키도록 제어할 수 있다.
다음으로, 사용자는 사용자 단말기(10)의 디스플레이 화면에 표시된 신호처리 설정 메뉴를 통해 도 3에 도시된 바와 같이, L1(301), L2(302), L3(303), L4(304), L5(305), 및 L6(306) 등의 복수의 신호처리 모드 중 본원의 레이다 시스템(100) 운용 시 적용할 신호처리 모드를 선택할 수 있으며, 제어부(123)는 사용자에 의하여 선택된 신호처리 모드 설정 정보를 사용자 단말기(10)로부터 수신한 후, 수신된 정보에 기초하여 다중모드 신호처리부(122)가 동작하도록 제어할 수 있다(S503).
다음으로, 다중모드 파형발생부(121), 다중모드 신호처리부(122) 및 다중대역 송수신부(110) 각각에 대응하는 파형발생기, 신호처리기, 및 복수의 송수신기가 사용자 입력에 의하여 전원이 ON된 경우(S504), 레이다 시스템(100)은 단계S501 내지 S503에서 설정된 정보에 기초하여 동작할 수 있다.
이때, 단계S504 이후에 다중모드 파형발생부(121)에서 발생된 송신파형을 갖는 송신신호는 제1 안테나(114)를 통해 공간상으로 방사되며, 이후 목표물에 맞고 되돌아온 신호는 제2 안테나(115)를 통해 수신될 수 있다. 이를 통해, 레이다 시스템(100)은 실시간으로 데이터를 수집할 수 있다(S505).
이후, 제2 안테나(115)를 통해 수신된 수신신호는 제어부(123)에 의하여 다중모드 신호처리부(122)로 전송될 수 있다.
이후, 레이다 시스템(100)은 다중모드 신호처리부(122)를 통해 수신된 수신신호에 대한 신호처리를 수행함으로써, 표적정보를 산출할 수 있다(S506).
이후 다중모드 신호처리부(122)에서 신호처리 된 결과 데이터는 사용자 단말기(10)로 전송될 수 있으며, 이를 통해 사용자 단말기(10)의 디스플레이 화면에는 측정 데이터, 분석 데이터 및 표적정보 등이 표시될 수 있다(S507).
이후, 제어부(123)가 사용자 단말기(10)로부터 신호처리 라이브러리 변경에 관한 정보를 수신한 경우(S508-Y), 제어부(123)는 다중모드 파형발생부(121), 다중모드 신호처리부(122) 및 다중대역 송수신부(110) 각각에 대응하는 파형발생기, 신호처리기, 및 복수의 송수신기의 전원을 OFF 시킬 수 있으며(S509), 이후 단계S503 이후의 과정을 다시 수행할 수 있다.
또한, 신호처리 라이브러리의 변경은 하지 않고(S508-N), 제어부(123)가 사용자 단말기(10)로부터 레이다 송신파형 변경에 관한 정보를 수신한 경우(S510-Y), 제어부(123)는 다중모드 파형발생부(121), 다중모드 신호처리부(122) 및 다중대역 송수신부(110) 각각에 대응하는 파형발생기, 신호처리기, 및 복수의 송수신기의 전원을 OFF 시킬 수 있으며(S511), 이후 단계S502 이후의 과정을 다시 수행할 수 있다.
또한, 신호처리 라이브러리의 변경과 레이다 송신파형의 변경은 하지 않고(S510-N), 제어부(123)가 사용자 단말기(10)로부터 레이다 운용 주파수 변경에 관한 정보를 수신한 경우(S512-Y), 제어부(123)는 다중모드 파형발생부(121), 다중모드 신호처리부(122) 및 다중대역 송수신부(110) 각각에 대응하는 파형발생기, 신호처리기, 및 복수의 송수신기의 전원을 OFF 시킬 수 있으며(S513), 이후 단계S501 이후의 과정을 다시 수행할 수 있다.
또한, 신호처리 라이브러리의 변경, 레이다 송신파형의 변경, 및 레이다 운용주파수의 변경을 하지 않고(S512-N), 레이다 시스템의 운영을 중단하는 사용자 입력을 수신한 경우(S514), 제어부(123)는 사용자 입력에 응답하여, 다중모드 파형발생부(121), 다중모드 신호처리부(122) 및 다중대역 송수신부(110) 각각에 대응하는 파형발생기, 신호처리기, 및 복수의 송수신기의 전원을 OFF 시킬 수 있다(S515).
레이다 시스템의 운영이 중단되지 않은 경우(S512-N), 단계S505 이후의 과정을 반복할 수 있다.
이러한 본원의 일 실시예에 따른 레이다 시스템(100) 및 그의 제어 방법은 복수의 대역에 대응하는 복수의 송수신 모듈을 포함하고, 사용자 단말기에 마련된 다중모드 파형발생 라이브러리를 기반으로 송신파형을 생성하고, 사용자 단말기에 마련된 다중모드 신호처리 라이브러리를 기반으로 수신신호의 신호처리를 수행함으로써, 다른 주파수대역에서 레이다를 운용하거나 다양한 송신파형을 이용하여 표적물을 탐지하는 등 다양한 용도에 따라 그에 최적화된 레이다 시스템을 제공할 수 있으며, 하드웨어가 최소화되고 저가형이면서 고성능으로 운용할 수 있는 소프트웨어 기반의 다중대역 및 다중모드 레이다 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본원의 일 실시 예에 따른 레이다 시스템의 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 레이다 시스템
110: 다중대역 송수신부 120: 다중모드 프로세서부
121: 다중모드 파형발생부 122: 다중모드 신호처리부
123: 제어부 10: 사용자 단말기
110: 다중대역 송수신부 120: 다중모드 프로세서부
121: 다중모드 파형발생부 122: 다중모드 신호처리부
123: 제어부 10: 사용자 단말기
Claims (13)
- 복수의 대역에 대응하는 복수의 송수신 모듈을 포함하는 다중대역 송수신부; 및
상기 복수의 대역 중 어느 하나의 대역에 대응하는 송신신호의 송신파형을 생성하고, 목표물에 의해 반사된 수신신호의 신호처리를 수행하는 다중모드 프로세서부;
를 포함하는 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 다중모드 프로세서부는
다중모드 파형발생 라이브러리를 기반으로, 사용자로부터 입력된 송신파형 설정 정보에 대응하는 송신파형을 생성하는 다중모드 파형발생부;
다중모드 신호처리 라이브러리를 기반으로, 상기 사용자로부터 입력된 신호처리 정보에 대응하는 신호처리를 수행하는 다중모드 신호처리부; 및
상기 다중대역 송수신부, 상기 다중모드 파형발생부 및 상기 다중모드 신호처리부를 제어하는 제어부;
를 포함하는 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 제어부는
상기 다중모드 파형발생부에서 생성된 송신파형을 갖는 송신신호가 상기 복수의 송수신 모듈 중 어느 하나로부터 송신되도록 제어하고,
상기 복수의 송수신 모듈 중 어느 하나로부터 수신된 수신신호가 상기 다중모드 신호처리부에서 신호처리 되도록 제어하는 것인, 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 다중모드 파형발생 라이브러리 또는 상기 다중모드 신호처리 라이브러리는 사용자 단말기에 마련되고,
상기 제어부는 상기 사용자 단말기와의 통신을 통해 상기 다중모드 파형발생 라이브러리 또는 상기 다중모드 신호처리 라이브러리로부터 사용자의 입력에 대응하는 알고리즘을 전달받는 것인, 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 다중모드 파형발생부는
상기 송신파형 설정 정보로서, 송신파형의 종류, 주파수, 송신출력, 펄스폭, 펄스 반복주파수, 대역폭, 상승시간, 하강시간 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 다중모드 신호처리부는
상기 신호처리 정보로서, 펄스 압축, 표적 탐지, 도플러 필터 뱅크, 클러터 제거, 도플러 처리 및 거리-도플러 압축 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 제어부는
상기 다중모드 파형발생부에서 생성된 송신파형을 갖는 송신신호를 상기 복수의 대역 중 어느 하나의 대역에 대응하는 무선주파수로 상향변환(Up-Conversion) 및 증폭하도록 제어하고,
상기 목표물에 의해 반사되어 상기 복수의 송수신 모듈 중 어느 하나로부터 수신된 수신신호를 하향변환(Down-Conversion) 및 저잡음 증폭하도록 제어하는 것인, 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 제어부는
상기 사용자로부터 입력된 정보 변경 여부에 기초하여, 상기 다중대역 송수신부, 상기 다중모드 파형발생부 및 상기 다중모드 신호처리부의 작동을 제어하는 것인, 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템. - 사용자로부터 입력된 어느 하나의 대역에 대응하여 송신신호를 송신할 대역을 결정하는 단계;
상기 결정된 대역으로 송신할 상기 송신신호의 송신파형을 생성하는 단계;
복수의 대역에 대응하는 복수의 송수신 모듈 중 상기 결정된 대역에 대응하는 송수신 모듈을 통해, 상기 생성된 송신파형을 갖는 송신신호를 송신하는 단계;
상기 결정된 대역에 대응하는 상기 송수신 모듈을 통해, 목표물에 의해 반사된 수신신호를 수신하는 단계; 및
상기 수신신호에 대하여 신호처리를 수행하는 단계;
를 포함하는 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템의 제어 방법. - 제8항에 있어서,
상기 송신파형을 생성하는 단계는
다중모드 파형발생 라이브러리를 기반으로, 상기 사용자로부터 입력된 송신파형 설정 정보에 대응하는 상기 송신파형을 생성하고,
상기 신호처리를 수행하는 단계는
다중모드 신호처리 라이브러리를 기반으로, 상기 사용자로부터 입력된 신호처리 정보에 대응하는 신호처리를 수행하는 것인, 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템의 제어 방법. - 제9항에 있어서,
상기 다중모드 파형발생 라이브러리 또는 상기 다중모드 신호처리 라이브러리는 사용자 단말기에 마련되고,
상기 송신파형을 생성하는 단계 및 상기 신호처리를 수행하는 단계는
상기 사용자 단말기와의 통신을 통해 상기 다중모드 파형발생 라이브러리 또는 상기 다중모드 신호처리 라이브러리로부터 사용자의 입력에 대응하는 알고리즘을 전달받는 것인, 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템의 제어 방법. - 제9항에 있어서,
상기 송신파형을 생성하는 단계는
상기 송신파형 설정 정보로서, 송신파형의 종류, 주파수, 송신출력, 펄스폭, 펄스 반복주파수, 대역폭, 상승시간, 하강시간 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 신호처리를 수행하는 단계는
상기 신호처리 정보로서, 펄스 압축, 표적 탐지, 도플러 필터 뱅크, 클러터 제거, 도플러 처리 및 거리-도플러 압축 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템의 제어 방법. - 제8항에 있어서,
상기 송신신호를 송신하는 단계는
상기 생성된 송신파형을 상기 어느 하나의 대역에 대응하는 무선주파수로 상향변환(Up-Conversion) 및 증폭하여 송신하고,
상기 수신신호를 수신하는 단계는
상기 수신신호를 하향변환(Down-Conversion) 및 저잡음 증폭하여 수신하는 것인, 다중대역 및 다중모드 에스디알 레이다 시스템 제어 방법. - 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체.
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| KR1020150167345A KR101766732B1 (ko) | 2015-11-27 | 2015-11-27 | 다중대역 및 다중모드 에스디알(sdr) 레이다 시스템, 및 그의 제어 방법 |
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| KR1020150167345A KR101766732B1 (ko) | 2015-11-27 | 2015-11-27 | 다중대역 및 다중모드 에스디알(sdr) 레이다 시스템, 및 그의 제어 방법 |
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| KR101946781B1 (ko) * | 2018-06-27 | 2019-02-12 | 영남대학교 산학협력단 | 신호 처리 장치 및 방법 |
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