KR20170072440A - Method and apparatus for invasion detection using radar - Google Patents
Method and apparatus for invasion detection using radar Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170072440A KR20170072440A KR1020150180472A KR20150180472A KR20170072440A KR 20170072440 A KR20170072440 A KR 20170072440A KR 1020150180472 A KR1020150180472 A KR 1020150180472A KR 20150180472 A KR20150180472 A KR 20150180472A KR 20170072440 A KR20170072440 A KR 20170072440A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- clutter
- received signal
- intrusion detection
- determining
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
- G01S7/4021—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system of receivers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/04—Systems determining presence of a target
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
- G01S13/26—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/886—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for alarm systems
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
- G08B13/181—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
본 기재에서는, 침입 탐지 장치의 탐지 영역 내에 클러터(clutter)가 존재하는지 판단하는 단계, 주파수 영역에서 클러터에 의한 반사 신호가 위치하는 클러터 구간 및 반사 신호가 존재하지 않는 비클러터 구간을 결정하는 단계, 그리고 클러터 구간의 제1 기준 신호 및 비클러터 구간의 제2 기준 신호와, 신호 송수신부로 수신된 제1 수신 신호를 각각 비교하여 침입 탐지를 판단하는 단계를 통해 침입을 탐지하는 방법 및 장치를 제공한다.According to the present invention, there is provided an intrusion detection apparatus comprising: a step of judging whether or not a clutter exists in a detection area of an intrusion detection device; a clutter interval in which a reflected signal from the clutter is located in the frequency domain; And detecting the intrusion by comparing the first reference signal of the clutter section and the second reference signal of the non-clutter section with the first received signal received by the signal transmitting and receiving section to determine the intrusion detection Method and apparatus.
Description
본 기재는 클러터를 효과적으로 제거할 수 있는, 레이더를 이용한 침입 탐지 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an intrusion detection apparatus and method using a radar capable of effectively removing a clutter.
레이더(radar)는 악천후 또는 엄폐물 때문에 객체(object)의 육안 탐지 또는 위치 파악이 어려울 때 사용될 수 있다. 통상 레이더는 마이크로 단위의 파장을 갖는 전자기파를 방사하고, 방사된 전자기파가 객체에 의해 반사되면 반사된 전자기파를 수신함으로써 객체를 탐지하고 객체의 위치를 파악할 수 있다.A radar can be used when it is difficult to visually detect or locate an object due to bad weather or cover. Typically, a radar emits an electromagnetic wave having a wavelength of microns, and when the radiated electromagnetic wave is reflected by the object, it receives the reflected electromagnetic wave to detect the object and locate the object.
레이더의 한 종류로서 연속파 레이더(continuous wave radar)가 있다. 연속파 레이더는 연속적으로 신호를 송신하고 반향을 연속적으로 수신할 수 있다. 연속파 레이더 중 주파수 변조 연속파(frequency modulation continuous wave, FMCW) 레이더는 연속적으로 송신되는 신호에 특정 표시를 하고, 표시를 통해 반향을 구분함으로써 객체까지의 거리 정보를 얻을 수 있다. 이때, FMCW 레이더가 지상에 고정형으로 설치되는 경우, 지상에 존재하는 자연물(풀, 나무 등) 또는 인공물(건물, 구조물 등) 등의 클러터(clutter) 때문에 LoS(line of sight)가 확보되기 어렵다. 따라서, 클러터를 탐지하는 알고리즘 및 클러터의 제거 알고리즘이 연구되고 있다.One type of radar is the continuous wave radar. Continuous wave radars can continuously transmit signals and receive echoes continuously. A frequency modulation continuous wave (FMCW) radar in a continuous wave radar provides a specific indication on a continuously transmitted signal and can obtain distance information to an object by dividing an echo by a display. At this time, when the FMCW radar is fixed on the ground, it is difficult to obtain a line of sight (LoS) due to clutter such as natural objects (grass, trees, etc.) or artifacts (buildings, structures, etc.) . Therefore, algorithms for detecting clutter and clutter removal algorithms have been studied.
한 실시예는, 클러터 구간의 기준 신호와 침입에 의한 수신 신호를 비교하여 침입을 탐지하는 장치를 제공한다.One embodiment provides an apparatus for detecting an intrusion by comparing a reference signal of a clutter section with a received signal by intrusion.
다른 실시예는, 클러터 구간의 기준 신호와 침입에 의한 수신 신호를 비교하여 침입을 탐지하는 방법을 제공한다.Another embodiment provides a method for detecting an intrusion by comparing a reference signal of a clutter section with a received signal by intrusion.
한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서, 메모리, 그리고 침입 탐지를 위한 신호를 송수신하는 신호 송수신부를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는 메모리에 저장된 적어도 하나의 프로그램을 실행하여 침입 탐지 장치의 탐지 영역 내에 클러터(clutter)가 존재하는지 판단하는 단계, 주파수 영역에서 클러터에 의한 반사 신호가 위치하는 클러터 구간 및 반사 신호가 존재하지 않는 비클러터 구간을 결정하는 단계, 그리고 클러터 구간의 제1 기준 신호 및 비클러터 구간의 제2 기준 신호와, 신호 송수신부로 수신된 제1 수신 신호를 각각 비교하여 침입 탐지를 판단하는 단계를 수행하는 침입 탐지 장치가 제공된다.According to one embodiment, the system includes at least one processor, a memory, and a signal transceiver for transmitting and receiving signals for intrusion detection, wherein the at least one processor executes at least one program stored in the memory, Determining whether a clutter is present, determining a clutter interval in which a reflected signal from the clutter is located in the frequency domain, and a non-clutter interval in which no reflected signal is present, And comparing the first reference signal and the second reference signal of the non-clutter section with the first reception signal received by the signal transmission / reception unit, respectively, to determine an intrusion detection.
상기 침입 탐지 장치에서 적어도 하나의 프로세서는, 침입 탐지 장치의 탐지 영역 내에 클러터가 존재하는지 판단하는 단계를 수행할 때, 신호 송수신부로 수신된 제2 수신 신호의 크기가 미리 결정된 크기 이상으로 미리 결정된 시간 동안 유지되고, 제2 수신 신호의 크기가 2개 이상의 주파수에서 연속되며, 제2 수신 신호에 대해 도플러 주파수가 매우 작거나 없는 경우, 제2 수신 신호를 클러터에 의한 반사 신호로 결정하는 단계를 수행할 수 있다. The at least one processor in the intrusion detection apparatus may further include a processor for determining whether a clutter is present in the detection area of the intrusion detection apparatus when the size of the second received signal received by the signal transceiving unit is greater than or equal to a predetermined size Determining a second received signal as a reflected signal by the clutter if the magnitude of the second received signal is continuous at two or more frequencies and the Doppler frequency for the second received signal is very small or absent, Can be performed.
상기 침입 탐지 장치에서 적어도 하나의 프로세서는, 주파수 영역에서 클러터에 의한 반사 신호가 위치하는 클러터 구간 및 반사 신호가 존재하지 않는 비클러터 구간을 결정하는 단계를 수행할 때, 미리 결정된 윈도우에서 수집된 수신 신호에 대한 FFT 결과를 바탕으로 제1 기준 신호 및 제2 기준 신호를 결정할 수 있다. Wherein the at least one processor in the intrusion detection device is further configured to determine a clutter interval in which the reflected signal from the clutter is located in the frequency domain and a non- The first reference signal and the second reference signal can be determined based on the FFT result of the collected received signal.
상기 침입 탐지 장치에서 적어도 하나의 프로세서는, 미리 결정된 윈도우에서 수집된 수신 신호 중 최대 신호 및 최소 신호의 크기 차이를 제1 기준 신호로 결정할 수 있다.The at least one processor in the intrusion detection apparatus may determine a size difference between a maximum signal and a minimum signal among the received signals collected in the predetermined window as a first reference signal.
상기 침입 탐지 장치에서 적어도 하나의 프로세서는, 미리 결정된 윈도우에서 수집된 수신 신호 중 최대 신호를 제2 기준 신호로 결정할 수 있다. At least one processor in the intrusion detection apparatus may determine a maximum signal among the received signals collected in a predetermined window as a second reference signal.
상기 침입 탐지 장치에서 적어도 하나의 프로세서는, 침입 탐지를 판단하는 단계를 수행할 때, 제1 수신 신호의 주파수가 클러터 구간에 포함되는지 결정하는 단계, 제1 수신 신호의 주파수가 클러터 구간에 포함되는 경우, 제1 기준 신호에 대한 제1 수신 신호의 주파수 영역에서의 제1 크기 변화율과, 클러터 구간에 대한 적어도 두 개의 임계값과 비교하는 단계, 그리고 비교 결과를 바탕으로 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계를 수행할 수 있다. Wherein the at least one processor in the intrusion detection device is further configured to determine whether the frequency of the first received signal is included in the clutter interval when performing the step of determining intrusion detection, Comparing the first magnitude rate of change in the frequency domain of the first received signal relative to the first reference signal to at least two thresholds for the clutter interval, It is determined that the received signal is a received signal due to intrusion.
상기 침입 탐지 장치에서 적어도 하나의 프로세서는, 비교 결과를 바탕으로 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계를 수행할 때, 제1 크기 변화율이 클러터 구간에 대한 적어도 두 개의 임계값 중 제1 임계값보다 크거나 또는 제1 크기 변화율이 제1 임계값보다 작은 제2 임계값보다 작으면, 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계를 수행할 수 있다.Wherein the at least one processor in the intrusion detection device determines that the first magnitude change rate is less than or equal to at least two threshold values for the clutter interval when performing the step of determining that the first received signal is a received signal due to intrusion based on the comparison result Of the first reception signal is smaller than a first threshold value of the first reception signal, or is smaller than a second threshold value smaller than the first threshold value.
상기 침입 탐지 장치에서 적어도 하나의 프로세서는, 침입 탐지를 판단하는 단계를 수행할 때, 제1 수신 신호의 주파수가 비클러터 구간에 포함되는 경우, 제2 기준 신호에 대한 제1 수신 신호의 주파수 영역에서의 제2 크기 변화율과, 비클러터 구간에 대한 임계값과 비교하는 단계를 더 수행할 수 있다. In the intrusion detection apparatus, at least one processor is configured to perform intrusion detection when the frequency of the first received signal is included in the non-clutter interval, the frequency of the first received signal with respect to the second reference signal And comparing the second magnitude change rate in the region with the threshold value for the non-clutter region.
상기 침입 탐지 장치에서 적어도 하나의 프로세서는, 비교 결과를 바탕으로 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계를 수행할 때, 제2 크기 변화율이 비클러터 구간에 대한 임계값보다 크면, 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계를 더 수행할 수 있다. The at least one processor in the intrusion detection device performs a step of determining that the first received signal is a received signal due to intrusion based on the comparison result and if the second magnitude change rate is larger than the threshold value for the non- , And determining that the first received signal is a received signal due to intrusion.
다른 실시예에 따르면, 침입 탐지 장치의 탐지 영역 내에 클러터(clutter)가 존재하는지 판단하는 단계, 주파수 영역에서 클러터에 의한 반사 신호가 위치하는 클러터 구간 및 반사 신호가 존재하지 않는 비클러터 구간을 결정하는 단계, 그리고 클러터 구간의 제1 기준 신호 및 비클러터 구간의 제2 기준 신호와, 신호 송수신부로 수신된 제1 수신 신호를 각각 비교하여 침입 탐지를 판단하는 단계를 포함하는 침입 탐지 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an intrusion detection apparatus, comprising: determining whether a clutter exists in a detection region of an intrusion detection apparatus; determining whether a clutter region in which a reflected signal from the clutter is located in the frequency region; And determining the intrusion detection by comparing the first reference signal of the clutter section and the second reference signal of the non-clutter section with the first received signal received by the signal transmitting and receiving section, respectively, A detection method is provided.
상기 침입 탐지 방법에서 침입 탐지 장치의 탐지 영역 내에 클러터가 존재하는지 판단하는 단계는, 신호 송수신부로 수신된 제2 수신 신호의 크기가 미리 결정된 크기 이상으로 미리 결정된 시간 동안 유지되고, 제2 수신 신호의 크기가 2개 이상의 주파수에서 연속되며, 제2 수신 신호에 대해 도플러 주파수가 매우 작거나 없는 경우, 제2 수신 신호를 클러터에 의한 반사 신호로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the step of determining whether a clutter is present in the detection area of the intrusion detection device in the intrusion detection method comprises the steps of: maintaining a magnitude of a second received signal received by the signal transmitting / receiving unit for a predetermined time or longer, And determining the second received signal as a reflected signal by the clutter if the magnitude of the second received signal is continuous at two or more frequencies and the Doppler frequency for the second received signal is very small or absent.
상기 침입 탐지 방법에서 주파수 영역에서 클러터에 의한 반사 신호가 위치하는 클러터 구간 및 반사 신호가 존재하지 않는 비클러터 구간을 결정하는 단계는, 미리 결정된 윈도우에서 수집된 수신 신호에 대한 FFT 결과를 바탕으로 제1 기준 신호 및 제2 기준 신호를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In the intrusion detection method, the determining of the clutter interval where the reflection signal by the clutter is located in the frequency domain and the non-clutter interval in which the reflection signal is not exist may be performed by calculating an FFT result of the reception signal collected in the predetermined window And determining a first reference signal and a second reference signal based on the first reference signal and the second reference signal.
상기 침입 탐지 방법에서 제1 기준 신호는, 미리 결정된 윈도우에서 수집된 수신 신호 중 최대 신호 및 최소 신호의 크기 차이로 결정될 수 있다. In the intrusion detection method, the first reference signal may be determined as a difference between a maximum signal and a minimum signal among the received signals collected in a predetermined window.
상기 침입 탐지 방법에서 제2 기준 신호는, 미리 결정된 윈도우에서 수집된 수신 신호 중 최대 신호로 결정될 수 있다. In the intrusion detection method, the second reference signal may be determined as a maximum signal among the reception signals collected in the predetermined window.
상기 침입 탐지 방법에서 침입 탐지를 판단하는 단계는, 제1 수신 신호의 주파수가 클러터 구간에 포함되는지 결정하는 단계, 제1 수신 신호의 주파수가 클러터 구간에 포함되는 경우, 제1 기준 신호에 대한 제1 수신 신호의 주파수 영역에서의 제1 크기 변화율과, 클러터 구간에 대한 적어도 두 개의 임계값과 비교하는 단계, 그리고 비교 결과를 바탕으로 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The step of determining intrusion detection in the intrusion detection method includes the steps of: determining whether a frequency of a first received signal is included in a clutter interval; if the frequency of the first received signal is included in a clutter interval, Comparing the first magnitude change rate in the frequency domain of the first received signal with at least two threshold values for the clutter interval and determining that the first received signal is a received signal due to intrusion based on the comparison result Step < / RTI >
상기 침입 탐지 방법에서 비교 결과를 바탕으로 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계는, 제1 크기 변화율이 클러터 구간에 대한 적어도 두 개의 임계값 중 제1 임계값보다 크거나 또는 제1 크기 변화율이 제1 임계값보다 작은 제2 임계값보다 작으면, 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계를 포함할 수 있다. Determining that the first received signal is a received signal due to an intrusion based on a comparison result in the intrusion detection method may include determining whether the first magnitude of change is greater than a first threshold value of at least two threshold values for the clutter interval, And determining that the first received signal is a received signal due to intrusion if the first magnitude of change is smaller than a second threshold smaller than the first threshold.
상기 침입 탐지 방법에서 침입 탐지를 판단하는 단계는, 제1 수신 신호의 주파수가 비클러터 구간에 포함되는 경우, 제2 기준 신호에 대한 제1 수신 신호의 주파수 영역에서의 제2 크기 변화율과, 비클러터 구간에 대한 임계값과 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다. Wherein the step of determining intrusion detection in the intrusion detection method comprises the steps of: when the frequency of the first received signal is included in the non-clutter interval, the second magnitude of change in the frequency domain of the first received signal with respect to the second reference signal, And comparing the threshold value with the threshold value for the non-clutter interval.
상기 침입 탐지 방법에서 비교 결과를 바탕으로 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계는, 제2 크기 변화율이 비클러터 구간에 대한 임계값보다 크면, 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of determining that the first received signal is a received signal due to the intrusion based on the comparison result in the intrusion detection method may further include a step of, when the second magnitude change rate is larger than the threshold value for the non- And determining that the received signal is a received signal.
고정된 위치의 클러터에 따른 기준 신호와 침입체에 의한 수신 신호 사이의 크기 변화율을 바탕으로 침입을 탐지함으로써, 클러터에 의한 영향을 효과적으로 제거하고, 복잡한 연산 없이 신속하게 침입을 탐지할 수 있다.By detecting the intrusion based on the rate of change of the size between the reference signal according to the fixed position and the signal received by the intruder, the effect of the clutter can be effectively removed and the intrusion can be detected quickly without complicated operation .
도 1은 한 실시예에 따른 FMCW 레이더의 송수신 신호를 나타낸 그래프이다.
도 2a 및 도 2b는 클러터가 존재하는 경우 및 존재하지 않는 경우의 FMCW 레이더의 송수신 신호를 나타낸 그래프이다.
도 3은 한 실시예에 따른 침입 탐지 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 한 실시예에 따른 침입 탐지 장치를 나타낸 블록도이다.1 is a graph illustrating transmission and reception signals of an FMCW radar according to an exemplary embodiment of the present invention.
2A and 2B are graphs showing transmission and reception signals of the FMCW radar when the clutter is present and when the clutter is not present.
3 is a flowchart illustrating an intrusion detection method according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating an intrusion detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 기재의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 기재는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 기재를 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. However, the present disclosure can be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention in the drawings, parts not related to the description are omitted, and like reference numerals are given to similar parts throughout the specification.
도 1은 한 실시예에 따른 FMCW 레이더의 송수신 신호를 나타낸 그래프이다. 1 is a graph illustrating transmission and reception signals of an FMCW radar according to an exemplary embodiment of the present invention.
통상 전파를 이용하는 레이더 탐지 장치는 펄스형 또는 CW형이고 한 실시예에서는 FMCW 레이더를 예로 들어 설명한다. 도 1에서 실선은 송신 신호이고, 점선은 수신 신호이다. 즉, FMCW 레이더는 주파수 변조된 신호를 연속적으로 송신할 수 있다. 도 1을 참조하면, 한 실시예에 따른 레이더에서는 매 시간마다 다른 크기의 주파수를 갖는 신호가 송신되고 있으며, 송신된 신호가 주변의 물체에 의해 반사되어 돌아오는 경우 송신 신호 및 수신 신호의 시간 차이 Δt는 아래 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.A radar detecting apparatus using radio waves is usually a pulse type or a CW type, and in one embodiment, an FMCW radar is taken as an example. 1, the solid line is the transmission signal and the dotted line is the reception signal. That is, the FMCW radar can continuously transmit a frequency-modulated signal. Referring to FIG. 1, in a radar according to an exemplary embodiment, a signal having a frequency of a different magnitude is transmitted every time, and when a transmitted signal is reflected by a surrounding object and returns, ? T can be calculated as shown in the following equation (1).
수학식 1에서 R은 레이더에서 물체까지의 거리이고, c는 광속이다. 그리고, 도 1의 시간-주파수 기울기 ΔF/t1을 이용하여 레이더에서 물체까지의 거리 R은 아래 수학식 2와 같이 계산될 수 있다.In Equation (1), R is the distance from the radar to the object, and c is the speed of light. The distance R from the radar to the object using the time-frequency slope? F / t 1 of FIG. 1 can be calculated as shown in
그리고, 수학식 2에서 FB는 송신 신호와 수신 신호의 주파수 차이(즉, 비트 주파수)이고, 2R△F/t1C 이다. 이때, FB는 신호의 송수신 시간, 즉 탐지 영역 내의 물체까지의 거리에 비례하고, FB를 통해 탐지 영역 내의 물체까지의 거리를 알 수 있다. In Equation (2), F B is the frequency difference between the transmission signal and the reception signal (that is, the bit frequency) and is 2R DELTA F / t 1 C. At this time, F B is proportional to the transmission / reception time of the signal, that is, the distance to the object in the detection area, and the distance to the object in the detection area can be known through F B.
수학식 2를 참조하면, 한 실시예에 따른 FMCW 레이더는 탐지 영역 내에 있는 물체로부터 반사된 신호를 수신하고, 송신 신호의 주파수 및 수신 신호의 주파수 사이의 차이를 이용하여 물체까지의 거리 및 물체의 이동 속도를 알아낼 수 있다. Referring to Equation (2), an FMCW radar according to an embodiment receives a signal reflected from an object within a detection area, and calculates a distance to an object and a distance to the object using the difference between the frequency of the transmission signal and the frequency of the reception signal. You can find the speed of movement.
도 2a 및 도 2b는 클러터가 존재하는 경우 및 존재하지 않는 경우의 FMCW 레이더의 비트 주사수 신호를 나타낸 그래프이다.FIGS. 2A and 2B are graphs showing the number of bit scans of the FMCW radar in the presence and absence of clutter. FIG.
도 2a 및 도 2b의 x축은 수신 신호의 주파수를 나타내고(bin으로 표시됨)이고, y축은 수신 신호의 신호 세기를 나타낸다. 그리고, 도 2a 및 도 2b에서 실선은 상승 신호에 대한 수신 신호이고, 점선은 하강 신호에 대한 수신 신호이다. 본 기재에서 FMCW 레이더는 도 1에서와 같이 신호의 주파수를 올려가며 신호를 송신하기도 하고(상승 신호), 신호의 주파수를 내려가며 신호를 송신하기도 하는데(하강 신호), 도 2a 및 도 2b에서는 주파수가 상승하는 구간의 송신 신호에 대한 수신 신호를 실선으로 도시하고 주파수가 하강하는 구간의 송신 신호에 대한 수신 신호를 점선으로 도시하였다. 한 실시예에 따른 침입 탐지 장치는, 상승 신호에 대응하는 비트 주파수 및 하강 신호에 대응하는 비트 주파수를 각각 처리할 수 있다.The x-axis in FIGS. 2A and 2B represents the frequency of the received signal (represented by bin) and the y-axis represents the signal strength of the received signal. 2A and 2B, the solid line is the reception signal for the rising signal, and the dotted line is the reception signal for the falling signal. In the present description, the FMCW radar transmits a signal (a rising signal) and a signal (a falling signal) while raising the frequency of the signal as shown in FIG. 1 (rising signal) A reception signal for a transmission signal in a section in which the frequency rises is shown by a solid line and a reception signal for a transmission signal in a frequency lowering section is shown by a dotted line. The intrusion detection apparatus according to an embodiment can process the bit frequency corresponding to the rising signal and the bit frequency corresponding to the falling signal, respectively.
도 2a를 참조하면, 레이더의 탐지 영역 내에 클러터가 없기 때문에 수신 신호의 세기가 전체 주파수 대역에서 매우 낮다. 즉, 무의미한 잡음만이 레이더로 수신되고 있다.Referring to FIG. 2A, since there is no clutter in the detection area of the radar, the intensity of the received signal is very low in the entire frequency band. That is, only meaningless noise is being received by the radar.
하지만, 도 2b를 참조하면, 레이더의 탐지 영역 내에 클러터가 존재하는 경우, 수신 신호가 특정 주파수에서 특정 크기의 세기를 갖는다. 또한, 도 2b를 참조하면, 상승 신호에 대한 수신 신호(실선)와 하강 신호에 대한 수신 신호(점선) 간의 차이가 거의 없는 것으로부터 클러터에 의한 수신 신호에는 도플러 주파수가 매우 작거나 없음을 알 수 있다. 따라서, 레이더의 탐지 영역 내로 침입한 객체를 원활하게 탐지할 수 있도록 도 2b와 같은 클러터에 의한 영향을 제거할 수 있어야 한다. 이때, 클러터를 탐지하는 알고리즘은 CFAR(Constant False Alarm Rate) 계열의 알고리즘이 사용되고, 클러터에 의한 영향을 제거하는 알고리즘으로 이동 목표 지시(moving target indicator, MTI) 기법이 사용되고 있다. 하지만, CFAR은 시간 축 상에서 각 주파수별로 모두 수행될 필요가 있기 때문에 수행 시간이 많이 소요되고, MTI는 풀 또는 나무와 같이 흔들림이 많은 클러터에 대해서는 효과적이지 않다.However, referring to FIG. 2B, when there is a clutter in the detection area of the radar, the received signal has a certain magnitude of intensity at a specific frequency. Referring to FIG. 2B, since there is almost no difference between the received signal (solid line) for the rising signal and the received signal (broken line) for the falling signal, it is known that the Doppler frequency is very small . Therefore, it is necessary to remove the influence of the clutter shown in FIG. 2B in order to smoothly detect the object intruding into the detection area of the radar. In this case, a CFAR (Constant False Alarm Rate) algorithm is used for detecting the clutter, and a moving target indicator (MTI) technique is used as an algorithm for eliminating the influence of the clutter. However, since CFAR needs to be performed on each frequency on the time axis, it takes a long time to perform, and MTI is not effective for clutter such as grass or trees.
도 3은 한 실시예에 따른 침입 탐지 방법을 나타낸 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating an intrusion detection method according to an embodiment of the present invention.
먼저, 한 실시예에 따른 침입 탐지 장치는 탐지 영역 내의 클러터가 존재하는지 판단하고, 클러터가 존재하는 경우 클러터에 해당하는 클러터 구간을 결정한다(S301). 침입 탐지 장치는 수신 신호가 클러터에 의한 신호인지 아니면 단순한 노이즈에 불과한지 구분할 수 있다. FMCW 레이더의 경우 클러터는 업첩(up-chirp) 및 다운첩(down-chirp)에서 모두 발생할 수 있고, 클러터에 의한 반사 신호는 시간 축 상에서 0이 아니고 변화하는 크기를 갖는다. 또한 클러터에 의한 반사 신호는 주파수 영역에서도 0이 아닌 값을 갖고, 하나 이상의 변곡점을 갖는다. 한 실시예에 따른 FMCW 레이더가 고정형으로 설치되는 경우, 탐지 영역의 환경이 변하지 않고 일정하다. 즉, 이상적으로, 탐지 영역에 대한 침입이 발생하지 않으면, 레이더의 초기 구동시의 환경이 변하지 않고 일정하게 유지된다. 하지만, 나뭇가지, 풀 등 고정 위치에서 바람에 흔들리는 물체가 있을 수 있다. 흔들리는 물체에 의한 신호의 크기는 다른 노이즈 크기에 비해 상대적으로 크기 때문에 흔들리는 물체에 의한 신호가 모두 노이즈로 결정되는 경우, FMCW 레이더의 탐지 성능이 떨어질 수 있다. First, the intrusion detection apparatus according to an embodiment determines whether there is a clutter in the detection area, and determines a clutter interval corresponding to the clutter if there is a clutter (S301). The intrusion detection device can distinguish whether the received signal is a signal from a clutter or a simple noise. In the case of FMCW radar, the clutter can occur in both up-chirp and down-chirp, and the reflected signal by the clutter has a magnitude that varies, not zero, on the time axis. Also, the reflected signal from the clutter has a non-zero value in the frequency domain and has one or more inflection points. When the FMCW radar according to one embodiment is fixedly installed, the environment of the detection area is constant and unchanged. That is, ideally, if intrusion into the detection area does not occur, the environment at the time of initial operation of the radar device is kept unchanged and constant. However, there may be objects that are shaking in the wind at fixed positions such as twigs, grasses, and so on. The magnitude of the signal due to the shaking object is relatively large compared to other noise sizes, so that the detection performance of the FMCW radar may deteriorate when the signal due to the shaking object is determined as noise.
한 실시예에 따른 침입 탐지 장치는 아래 조건에 따라 탐지 영역 내에 클러터가 존재하는지 판단할 수 있다. The intrusion detection apparatus according to an embodiment can determine whether a clutter exists in the detection area according to the following conditions.
1. 수신 신호의 크기가 미리 결정된 크기 이상으로 미리 결정된 시간 동안 유지되는지 여부1. whether the size of the received signal is maintained for a predetermined period of time greater than or equal to a predetermined magnitude
2. 수신 신호의 크기가 2개 이상의 주파수에서 연속되는지 여부2. Whether the size of the received signal is continuous at two or more frequencies
3. 수신 신호에 대해 도플러 주파수가 매우 작거나 없는지 여부3. Whether the Doppler frequency is very small or not for the received signal
즉, 한 실시예에 따른 침입 탐지 장치는, 수신 신호의 크기가 미리 결정된 크기 이상으로 미리 결정된 시간 동안 유지되고, 수신 신호의 크기가 2개 이상의 주파수에서 연속되며, 수신 신호에 대해 도플러 주파수가 매우 작거나 없다면, 탐지 영역 내에 클러터가 존재하는 것으로 판단하고, 주파수 영역에서 클러터가 존재하는 클러터 구간을 결정한다. 이때, 수신 신호에 대한 도플러 주파수가 미리 결정된 크기 이하이면 3번 조건, 즉 수신 신호에 대해 도플러 주파수가 매우 작은 경우를 만족하는 것으로 결정될 수 있다.That is, the intrusion detection apparatus according to an embodiment of the present invention may be configured such that the size of the received signal is maintained for a predetermined time or longer, the size of the received signal is continuous at two or more frequencies, and the Doppler frequency If it is small or not, it is judged that a clutter exists in the detection area, and a clutter interval in which the clutter exists in the frequency domain is determined. If the Doppler frequency for the received signal is less than the predetermined size, it can be determined that the Doppler frequency for the received signal is very small.
한편, 한 실시예에 따른 침입 탐지 장치는 수신 신호가 위 조건을 만족하더라도 매우 작은 크기의 클러터는 노이즈로 판단할 수 있다. 또한, 침입자가 포복 또는 웅크림 자세로 탐지 영역에 침입하는 경우 레이더의 레이더 반사 영역(Radar Cross Section)이 작지만, 침입자에 의한 수신 신호가 클러터 구간에 있는 경우 클러터의 크기가 작아지는 특징이 있기 때문에 한 실시예에 따른 침입 탐지 장치는 클러터의 크기 변화를 탐지하여 침입을 탐지해낼 수 있다. Meanwhile, in the intrusion detection apparatus according to the embodiment, even if the received signal satisfies the above condition, the clutter having a very small size can be judged as noise. In addition, the radar cross section of the radar is small when the intruder enters the detection area with the crawling or crouching posture, but the size of the clutter is small when the signal received by the intruder is in the clutter section Therefore, the intrusion detection apparatus according to one embodiment can detect intrusion by detecting the size change of the clutter.
다음, 침입 탐지 장치는 클러터 구간 및 주파수 영역에서 클러터가 존재하지 않는 구간(즉, 비클러터 구간)의 기준 신호를 각각 결정한다(S302). 클러터 구간 및 비클러터 구간의 기준 신호는, 미리 결정된 윈도우에서 수집된 수신 신호에 대한 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT) 결과를 바탕으로 결정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 클러터에 의한 반사 신호가 위치하는 주파수 구간(즉, 클러터 구간)의 기준 신호는 미리 결정된 윈도우에서 수집된 수신 신호 중 최대(MAX(f)) 신호 및 최소(min(f)) 신호의 크기 차이(|D(f)|)로 결정될 수 있다. 또한, 클러터에 의한 반사 신호가 존재하지 않는 주파수 구간(즉, 비클러터 구간)의 기준 신호는 미리 결정된 윈도우에서 수집된 수신 신호의 최대 신호로 될 수 있다. 즉, 한 실시예에서 기준 신호는 미리 결정된 시간 동안 수신된 수신 신호를 바탕으로 클러터 구간 및 비클러터 구간에서 각각 생성될 수 있다. Next, the intrusion detection apparatus determines a reference signal for each of the clutter interval and the frequency range where the clutter does not exist (i.e., the non-clutter interval) (S302). The reference signal of the clutter interval and the non-clutter interval may be determined based on Fast Fourier Transform (FFT) results of the received signal collected in a predetermined window. According to one embodiment, the reference signal of the frequency interval (i.e., the clutter interval) where the reflection signal from the clutter is located is obtained by multiplying the maximum (MAX (f)) signal and the minimum (min f)) signal magnitude difference (| D (f) |). In addition, the reference signal of the frequency interval (i.e., the non-clutter interval) in which the reflected signal from the clutter does not exist may be the maximum signal of the received signal collected in the predetermined window. That is, in one embodiment, the reference signal may be generated in the clutter interval and the non-clutter interval, respectively, based on the received signal for a predetermined time.
이후, 침입 탐지 장치는 탐지 영역에 위치한 물체에 의해 반사된 수신 신호에 FFT를 수행하여 수신 신호의 주파수가 클러터 구간에 포함되는지 판단한다(S303). 즉, 수신 신호가 침입에 의한 신호인지 여부는 주파수 영역에서 수행된 분석에 의해 결정될 수 있다. 수신 신호가 클러터 구간에 포함되는 경우, 침입 탐지 장치는 클러터 구간의 기준 신호에 대한 수신 신호의 크기 변화율(주파수 영역)을 계산하고, 크기 변화율을 클러터 구간에 대한 적어도 두 개의 임계값과 비교한다(S304). Thereafter, the intrusion detection device performs FFT on the received signal reflected by the object located in the detection area, and determines whether the frequency of the received signal is included in the clutter interval (S303). That is, whether the received signal is a signal due to intrusion can be determined by analysis performed in the frequency domain. When the received signal is included in the clutter interval, the intrusion detection apparatus calculates the rate of change (frequency domain) of the received signal with respect to the reference signal of the clutter interval, and calculates the rate of change of the magnitude by at least two threshold values (S304).
한 실시예에 따르면, 기준 신호 및 수신 신호의 크기 변화율이 제2 임계값보다 크고 제1 임계값보다 작은 경우, 침입 탐지 장치는 수신 신호를 수신하고 FFT를 수행하는 과정으로 돌아간다. 하지만, 기준 신호 및 수신 신호의 크기 변화율이 제1 임계값보다 크거나, 또는 크기 변화율이 제1 임계값보다 작은 제2 임계값보다 작다면, 침입 탐지 장치는 수신 신호가 침입에 의한 것이라고 판단하고, 크기 변화율이 임계값 조건을 만족시킨 횟수를 카운팅한다(S305). 크기 변화율이 임계값 조건을 만족시킨 횟수가 임계 횟수 이상이 되면, 침입 탐지 장치는 탐지 영역에 침입이 발생한 것으로 판단한다(S307). According to an embodiment, when the rate of change of the magnitude of the reference signal and the received signal is larger than the second threshold value and smaller than the first threshold value, the intrusion detection apparatus receives the reception signal and returns to the process of performing the FFT. However, if the rate of change of the magnitude of the reference signal and the received signal is larger than the first threshold value or the rate of change of magnitude is smaller than the second threshold value smaller than the first threshold value, the intrusion detection device determines that the received signal is due to intrusion , And counts the number of times the size change rate satisfies the threshold value condition (S305). When the number of times that the rate of change of size satisfies the threshold value condition is equal to or greater than the threshold number, the intrusion detection device determines that an intrusion has occurred in the detection area (S307).
또는 수신 신호가 클러터 구간에 포함되지 않는 경우, 침입 탐지 장치는 수신 신호 및 비클러터 구간의 기준 신호의 크기 변화율이 비클러터 구간의 임계값 이상인지 확인한다(S306). 수신 신호 및 비클러터 구간의 기준 신호의 크기 변화율이 비클러터 구간의 미리 결정된 임계값보다 작다면, 침입 탐지 장치는 수신 신호에 대해 FFT를 적용하는 과정으로 돌아간다. 하지만, 기준 신호 및 수신 신호의 크기 변화율이 비클러터 구간의 임계값보다 크면, 침입 탐지 장치는 크기 변화율이 임계값 조건을 만족시킨 횟수를 카운팅한다(S305). 이후 크기 변화율이 임계값 조건을 만족시킨 횟수가 임계 횟수 이상이 되면, 침입 탐지 장치는 탐지 영역에 침입이 발생한 것으로 판단한다(S307).If the received signal is not included in the clutter interval, the intrusion detection apparatus checks whether the magnitude of the magnitude of the magnitude of the reference signal of the received signal and the non-clutter interval is greater than or equal to a threshold value of the non-clutter interval (S306). If the rate of change of the magnitude of the reference signal of the received signal and the non-clutter interval is smaller than a predetermined threshold value of the non-clutter interval, the intrusion detection apparatus returns to the process of applying the FFT to the received signal. However, if the rate of change of the magnitude of the reference signal and the magnitude of the received signal is greater than the threshold value of the non-clutter interval, the intrusion detection apparatus counts the number of times the rate of magnitude change satisfies the threshold condition (S305). If the number of times that the rate of change of size satisfies the threshold condition is equal to or greater than the threshold number, the intrusion detection device determines that an intrusion has occurred in the detection area (S307).
도 4는 한 실시예에 따른 침입 탐지 장치를 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram illustrating an intrusion detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 한 실시예에 따른 침입 탐지 장치(400)는, 프로세서(processor)(410), 메모리(memory)(420), 그리고 신호 송수신부(signal transceiver)(430)를 포함한다. 메모리(420)는 프로세서(410)와 연결되어 프로세서(410)를 구동하기 위한 다양한 정보 또는 프로세서(410)에 의해 실행되는 적어도 하나의 프로그램을 저장할 수 있다. 신호 송수신부(430)는 프로세서(410)와 연결되어 무선 신호를 송수신 할 수 있다. 프로세서(410)는 본 기재의 실시예에서 제안한 기능, 과정, 또는 방법을 구현할 수 있다. 한 실시예에 따른 침입 탐지 장치(400)의 동작은 프로세서(410)에 의해 구현될 수 있다.4, an
본 기재의 실시예에서 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.In an embodiment of the present disclosure, 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).
이상에서 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments have been described in detail, the scope of the rights is not limited thereto, and various modifications and improvements of the skilled person using the basic concepts defined in the following claims are also within the scope of the right.
Claims (18)
적어도 하나의 프로세서,
메모리, 그리고
침입 탐지를 위한 신호를 송수신하는 신호 송수신부
를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 메모리에 저장된 적어도 하나의 프로그램을 실행하여
상기 침입 탐지 장치의 탐지 영역 내에 클러터(clutter)가 존재하는지 판단하는 단계,
주파수 영역에서 상기 클러터에 의한 반사 신호가 위치하는 클러터 구간 및 상기 반사 신호가 존재하지 않는 비클러터 구간을 결정하는 단계, 그리고
상기 클러터 구간의 제1 기준 신호 및 상기 비클러터 구간의 제2 기준 신호와, 상기 신호 송수신부로 수신된 제1 수신 신호를 각각 비교하여 상기 침입 탐지를 판단하는 단계
를 수행하는 침입 탐지 장치.As an intrusion detection device,
At least one processor,
Memory, and
A signal transmitting / receiving unit for transmitting / receiving a signal for intrusion detection
Lt; / RTI >
Wherein the at least one processor executes at least one program stored in the memory
Determining whether a clutter is present in the detection area of the intrusion detection device,
Determining a clutter interval in which a reflection signal from the clutter is located in a frequency domain and a non-clutter interval in which the reflection signal is not present, and
Determining the intrusion detection by comparing a first reference signal of the clutter section and a second reference signal of the non-clutter section with a first reception signal received by the signal transmission / reception section, respectively
The intrusion detection apparatus comprising:
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 침입 탐지 장치의 탐지 영역 내에 클러터가 존재하는지 판단하는 단계를 수행할 때,
상기 신호 송수신부로 수신된 제2 수신 신호의 크기가 미리 결정된 크기 이상으로 미리 결정된 시간 동안 유지되고, 상기 제2 수신 신호의 크기가 2개 이상의 주파수에서 연속되며, 상기 제2 수신 신호에 대해 도플러 주파수가 매우 작거나 없는 경우, 상기 제2 수신 신호를 상기 클러터에 의한 상기 반사 신호로 결정하는 단계
를 수행하는, 침입 탐지 장치.The method of claim 1,
Wherein the at least one processor, when performing the step of determining whether a clutter exists in the detection area of the intrusion detection device,
Wherein a magnitude of a second received signal received by the signal transmitting and receiving unit is maintained for a predetermined period of time greater than a predetermined magnitude and the magnitude of the second received signal is continuous at two or more frequencies, Determining that the second received signal is the reflected signal by the clutter if the received signal is very small or absent
The intrusion detection device.
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 주파수 영역에서 상기 클러터에 의한 반사 신호가 위치하는 클러터 구간 및 상기 반사 신호가 존재하지 않는 비클러터 구간을 결정하는 단계를 수행할 때,
미리 결정된 윈도우에서 수집된 수신 신호에 대한 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT) 결과를 바탕으로 상기 제1 기준 신호 및 제2 기준 신호를 결정하는, 침입 탐지 장치.The method of claim 1,
Wherein the at least one processor is configured to determine a clutter interval in which the reflected signal from the clutter is located in the frequency domain and a non-clutter interval in which the reflected signal does not exist,
And determines the first reference signal and the second reference signal based on Fast Fourier Transform (FFT) results for the received signal collected in the predetermined window.
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 미리 결정된 윈도우에서 수집된 수신 신호 중 최대 신호 및 최소 신호의 크기 차이를 상기 제1 기준 신호로 결정하는, 침입 탐지 장치.4. The method of claim 3,
Wherein the at least one processor determines a magnitude difference between a maximum signal and a minimum signal among the received signals collected in the predetermined window as the first reference signal.
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 미리 결정된 윈도우에서 수집된 수신 신호 중 최대 신호를 상기 제2 기준 신호로 결정하는, 침입 탐지 장치.4. The method of claim 3,
Wherein the at least one processor determines the maximum signal among the received signals collected in the predetermined window as the second reference signal.
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 침입 탐지를 판단하는 단계를 수행할 때,
상기 제1 수신 신호의 주파수가 상기 클러터 구간에 포함되는지 결정하는 단계,
상기 제1 수신 신호의 주파수가 상기 클러터 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 기준 신호에 대한 상기 제1 수신 신호의 주파수 영역에서의 제1 크기 변화율과, 클러터 구간에 대한 적어도 두 개의 임계값과 비교하는 단계, 그리고
상기 비교 결과를 바탕으로 상기 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계
를 수행하는, 침입 탐지 장치.The method of claim 1,
Wherein the at least one processor, when performing the step of determining intrusion detection,
Determining whether the frequency of the first received signal is included in the clutter interval,
Wherein when a frequency of the first received signal is included in the clutter interval, a first magnitude change rate in a frequency domain of the first received signal with respect to the first reference signal, and at least two threshold values ; And
Determining that the first received signal is a received signal due to intrusion based on the comparison result
The intrusion detection device.
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 비교 결과를 바탕으로 상기 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계를 수행할 때,
상기 제1 크기 변화율이 상기 클러터 구간에 대한 적어도 두 개의 임계값 중 제1 임계값보다 크거나 또는 상기 제1 크기 변화율이 상기 제1 임계값보다 작은 제2 임계값보다 작으면, 상기 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계
를 수행하는, 침입 탐지 장치.The method of claim 6,
Wherein the at least one processor determines that the first received signal is a received signal due to an intrusion based on the comparison result,
If the first magnitude of change is greater than a first threshold of at least two thresholds for the clitoral interval or the first magnitude of change is less than a second threshold less than the first threshold, A step of determining that the received signal is a received signal due to intrusion
The intrusion detection device.
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 침입 탐지를 판단하는 단계를 수행할 때,
상기 제1 수신 신호의 주파수가 상기 비클러터 구간에 포함되는 경우, 상기 제2 기준 신호에 대한 상기 제1 수신 신호의 주파수 영역에서의 제2 크기 변화율과, 상기 비클러터 구간에 대한 임계값과 비교하는 단계
를 더 수행하는, 침입 탐지 장치. The method of claim 6,
Wherein the at least one processor, when performing the step of determining intrusion detection,
Wherein when the frequency of the first received signal is included in the non-clutter interval, a second magnitude change rate in the frequency domain of the first received signal with respect to the second reference signal, ≪ / RTI >
Wherein the intrusion detection device further comprises:
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 비교 결과를 바탕으로 상기 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계를 수행할 때,
상기 제2 크기 변화율이 상기 비클러터 구간에 대한 임계값보다 크면, 상기 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계
를 더 수행하는, 침입 탐지 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the at least one processor determines that the first received signal is a received signal due to an intrusion based on the comparison result,
And determining that the first received signal is a received signal due to intrusion if the second magnitude change rate is greater than a threshold value for the non-clutter interval
Wherein the intrusion detection device further comprises:
침입 탐지 장치의 탐지 영역 내에 클러터(clutter)가 존재하는지 판단하는 단계,
주파수 영역에서 상기 클러터에 의한 반사 신호가 위치하는 클러터 구간 및 상기 반사 신호가 존재하지 않는 비클러터 구간을 결정하는 단계, 그리고
상기 클러터 구간의 제1 기준 신호 및 상기 비클러터 구간의 제2 기준 신호와, 상기 신호 송수신부로 수신된 제1 수신 신호를 각각 비교하여 상기 침입 탐지를 판단하는 단계
를 포함하는 침입 탐지 방법.As an intrusion detection method,
Determining whether a clutter is present in the detection area of the intrusion detection device,
Determining a clutter interval in which a reflection signal from the clutter is located in a frequency domain and a non-clutter interval in which the reflection signal is not present, and
Determining the intrusion detection by comparing a first reference signal of the clutter section and a second reference signal of the non-clutter section with a first reception signal received by the signal transmission / reception section, respectively
Wherein the intrusion detection method comprises the steps of:
상기 침입 탐지 장치의 탐지 영역 내에 클러터가 존재하는지 판단하는 단계는,
상기 신호 송수신부로 수신된 제2 수신 신호의 크기가 미리 결정된 크기 이상으로 미리 결정된 시간 동안 유지되고, 상기 제2 수신 신호의 크기가 2개 이상의 주파수에서 연속되며, 상기 제2 수신 신호에 대해 도플러 주파수가 매우 작거나 없는 경우, 상기 제2 수신 신호를 상기 클러터에 의한 상기 반사 신호로 결정하는 단계
를 포함하는, 침입 탐지 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the step of determining whether a clutter exists in the detection area of the intrusion detection device comprises:
Wherein a magnitude of a second received signal received by the signal transmitting and receiving unit is maintained for a predetermined period of time greater than a predetermined magnitude and the magnitude of the second received signal is continuous at two or more frequencies, Determining that the second received signal is the reflected signal by the clutter if the received signal is very small or absent
And an intrusion detection method.
상기 주파수 영역에서 상기 클러터에 의한 반사 신호가 위치하는 클러터 구간 및 상기 반사 신호가 존재하지 않는 비클러터 구간을 결정하는 단계는,
미리 결정된 윈도우에서 수집된 수신 신호에 대한 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT) 결과를 바탕으로 상기 제1 기준 신호 및 제2 기준 신호를 결정하는 단계
를 포함하는, 침입 탐지 장치.11. The method of claim 10,
Determining a clutter interval in which the reflection signal from the clutter is located in the frequency domain and a non-clutter interval in which the reflection signal is absent,
Determining a first reference signal and a second reference signal based on Fast Fourier Transform (FFT) results on a received signal collected in a predetermined window,
And an intrusion detection device.
상기 제1 기준 신호는, 상기 미리 결정된 윈도우에서 수집된 수신 신호 중 최대 신호 및 최소 신호의 크기 차이로 결정되는, 침입 탐지 방법.The method of claim 12,
Wherein the first reference signal is determined by a size difference between a maximum signal and a minimum signal among the reception signals collected in the predetermined window.
상기 제2 기준 신호는, 상기 미리 결정된 윈도우에서 수집된 수신 신호 중 최대 신호로 결정되는, 침입 탐지 방법.The method of claim 12,
And the second reference signal is determined as a maximum signal among the received signals collected in the predetermined window.
상기 침입 탐지를 판단하는 단계는,
상기 제1 수신 신호의 주파수가 상기 클러터 구간에 포함되는지 결정하는 단계,
상기 제1 수신 신호의 주파수가 상기 클러터 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 기준 신호에 대한 상기 제1 수신 신호의 주파수 영역에서의 제1 크기 변화율과, 클러터 구간에 대한 적어도 두 개의 임계값과 비교하는 단계, 그리고
상기 비교 결과를 바탕으로 상기 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계
를 포함하는, 침입 탐지 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the step of determining intrusion detection comprises:
Determining whether the frequency of the first received signal is included in the clutter interval,
Wherein when a frequency of the first received signal is included in the clutter interval, a first magnitude change rate in a frequency domain of the first received signal with respect to the first reference signal and at least two threshold values ; And
Determining that the first received signal is a received signal due to intrusion based on the comparison result
And an intrusion detection method.
상기 비교 결과를 바탕으로 상기 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계는,
상기 제1 크기 변화율이 상기 클러터 구간에 대한 적어도 두 개의 임계값 중 제1 임계값보다 크거나 또는 상기 제1 크기 변화율이 상기 제1 임계값보다 작은 제2 임계값보다 작으면, 상기 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계
를 포함하는, 침입 탐지 방법.16. The method of claim 15,
Determining that the first received signal is a received signal due to intrusion based on the comparison result,
If the first magnitude of change is greater than a first threshold of at least two thresholds for the clitoral interval or the first magnitude of change is less than a second threshold less than the first threshold, A step of determining that the received signal is a received signal due to intrusion
And an intrusion detection method.
상기 침입 탐지를 판단하는 단계는,
상기 제1 수신 신호의 주파수가 상기 비클러터 구간에 포함되는 경우, 상기 제2 기준 신호에 대한 상기 제1 수신 신호의 주파수 영역에서의 제2 크기 변화율과, 상기 비클러터 구간에 대한 임계값과 비교하는 단계
를 더 포함하는, 침입 탐지 방법. 16. The method of claim 15,
Wherein the step of determining intrusion detection comprises:
Wherein when the frequency of the first received signal is included in the non-clutter interval, a second magnitude change rate in the frequency domain of the first received signal with respect to the second reference signal, ≪ / RTI >
Wherein the intrusion detection method further comprises:
상기 비교 결과를 바탕으로 상기 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계는,
상기 제2 크기 변화율이 상기 비클러터 구간에 대한 임계값보다 크면, 상기 제1 수신 신호가 침입에 의한 수신 신호라고 판단하는 단계
를 더 포함하는, 침입 탐지 방법.The method of claim 17,
Determining that the first received signal is a received signal due to intrusion based on the comparison result,
And determining that the first received signal is a received signal due to intrusion if the second magnitude change rate is greater than a threshold value for the non-clutter interval
Wherein the intrusion detection method further comprises:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150180472A KR101928086B1 (en) | 2015-12-16 | 2015-12-16 | Method and apparatus for invasion detection using radar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150180472A KR101928086B1 (en) | 2015-12-16 | 2015-12-16 | Method and apparatus for invasion detection using radar |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170072440A true KR20170072440A (en) | 2017-06-27 |
| KR101928086B1 KR101928086B1 (en) | 2018-12-12 |
Family
ID=59514911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150180472A KR101928086B1 (en) | 2015-12-16 | 2015-12-16 | Method and apparatus for invasion detection using radar |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101928086B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019143005A1 (en) * | 2018-01-16 | 2019-07-25 | 엘지이노텍 주식회사 | Human body detection device and human body detection method thereof |
| KR20190087906A (en) | 2018-01-17 | 2019-07-25 | 주식회사 에스원 | System for reducing sensing error of radar for Frequency Modulation Continuous Wave and method thereof |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004271262A (en) | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | Fm-cw radar device |
| JP5614969B2 (en) | 2009-10-30 | 2014-10-29 | 東京計器株式会社 | Target tracking device and target tracking method |
-
2015
- 2015-12-16 KR KR1020150180472A patent/KR101928086B1/en active IP Right Grant
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019143005A1 (en) * | 2018-01-16 | 2019-07-25 | 엘지이노텍 주식회사 | Human body detection device and human body detection method thereof |
| KR20190087906A (en) | 2018-01-17 | 2019-07-25 | 주식회사 에스원 | System for reducing sensing error of radar for Frequency Modulation Continuous Wave and method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101928086B1 (en) | 2018-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11650286B2 (en) | Method for separating targets and clutter from noise, in radar signals | |
| KR101551811B1 (en) | Radar apparatus and method for frequency interference cancellation thereof | |
| CA2774377C (en) | Knowledge aided detector | |
| US8314732B2 (en) | Adaptive radar | |
| US10048355B2 (en) | Method and radar apparatus for detecting target object | |
| US9778355B2 (en) | Signal processing method and device for frequency-modulated continuous waveform radar system | |
| KR102488038B1 (en) | Radar apparatus for vehicle and method for determining target of the same | |
| US8159388B2 (en) | Method for filtering sea clutter in a radar echo using a hydrographic model | |
| US10429494B2 (en) | Method and apparatus for detecting target object | |
| KR101505044B1 (en) | Radar apparatus and blind zone rejection method thereof | |
| KR20040091699A (en) | An adaptive system and method for radar detection | |
| CN111856406B (en) | Target detection method and device based on FMCW radar echo | |
| KR101184622B1 (en) | Apparatus and method for avoiding interference among car radars based on fmcw waveform | |
| JP2006292476A (en) | Radar signal processor and doppler weather radar | |
| KR20040007534A (en) | System and method for detection and feature extraction in passive coherent location applications | |
| US10444341B2 (en) | Road clutter mitigation | |
| CN107076831B (en) | Radar sensor | |
| KR101928086B1 (en) | Method and apparatus for invasion detection using radar | |
| JP2019109179A (en) | Object detection device for vehicle | |
| EP2610634B1 (en) | Method for determining an estimate of the radial speed of radar echoes by using the Doppler information | |
| KR102091918B1 (en) | System for reducing sensing error of radar for Frequency Modulation Continuous Wave and method thereof | |
| KR101919059B1 (en) | Measuring Method of Intruder Position of Intruding Detect Radar based on Reflection Plate and Method of Noise Definition for the above Method | |
| KR101619064B1 (en) | Target tracking method using active clutter map | |
| KR101927359B1 (en) | Malfunction Prevention Method by Vehicle Reflection Signal at the Radar Sensor based on Reflection and Malfuntion Prevention System thereof | |
| KR20180064127A (en) | Method for detecting target object and apparatus thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |