KR20200058842A - Method and apparatus for detecting signal direction using uniform circular array antennas - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원형으로 배열되는 안테나에 입사되는 신호의 방향을 탐지하는 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for detecting the direction of a signal incident on an antenna arranged in a circle.
신호원으로부터 신호의 방향을 탐지하기 위한 신호 방향 탐지 장치는 원형으로 배열된 복수의 안테나를 포함하는 원형 배열 안테나를 이용하여, 신호의 방위각을 산출함으로써 신호가 입사되는 방향을 탐지할 수 있다. The signal direction detection device for detecting the direction of a signal from a signal source may detect a direction in which the signal is incident by calculating the azimuth of the signal using a circular array antenna including a plurality of antennas arranged in a circle.
보다 구체적으로, 신호 방향 탐지 장치는 원형 배열 안테나에 수신되는 신호의 위상차를 이용하여 방위각을 산출함으로써 방향을 탐지하게 되는데, 이를 위해 복수의 안테나 중 위상차 비교의 기준이 되는 기준선의 설정을 위한 안테나쌍의 선택이 요구된다. 그러나, 이러한 경우, 안테나쌍의 선택을 위해, 신호 방향 탐지 장치는, 신호의 진폭을 비교하는 진폭 비교 회로와 방위각을 정밀하게 측정하기 위한 위상차 비교 회로를 모두 구비해야하므로 원형 배열 안테나의 크기가 커지고 설계가 복잡해진다는 문제가 있다. More specifically, the signal direction detection device detects a direction by calculating the azimuth using the phase difference of the signal received by the circular array antenna, and for this purpose, an antenna pair for setting a reference line that is a reference for phase difference comparison among a plurality of antennas The choice of is required. However, in this case, in order to select the antenna pair, the signal direction detection device must have both an amplitude comparison circuit for comparing the amplitude of the signal and a phase difference comparison circuit for precisely measuring the azimuth, so the size of the circular array antenna increases. There is a problem that the design is complicated.
경우에 따라, 신호 방향 탐지 장치는 하나의 신호에 대해 2개의 방향이 산출되는 방위각 모호성이 발생하게 된다. 예를 들어, 실제로 45°에서 수신되는 신호일 지라도, 원형 배열 안테나에 의해 탐지되는 방향은 45°, 및 45°에 180°가 더해진 225°의 방향, 즉 두가지 방향이 탐지될 수 있다. In some cases, the signal direction detection device generates azimuth ambiguity in which two directions are calculated for one signal. For example, even if the signal is actually received at 45 °, the direction detected by the circular array antenna can be detected in 45 °, and 225 ° plus 180 ° plus 180 °, that is, two directions.
이러한 경우, 신호 방향 탐지 장치는 신호 탐지에 이용되는 안테나 이외에 방위각 모호성의 제거를 위한 추가적인 안테나를 구비하여 여러 개의 안테나쌍에서 측정되는 방위각을 비교하여 최종적인 신호의 방향을 산출하게 된다. In this case, the signal direction detection apparatus is provided with an additional antenna for removing azimuth ambiguity in addition to the antenna used for signal detection, and compares the azimuth angles measured by several antenna pairs to calculate the final signal direction.
다시 말해, 현재는 원형 배열 안테나에서 신호의 방향을 보다 정확하게 측정하기 위해서는 진폭 비교 회로, 위상차 비교 회로, 및 추가적인 안테나가 필요하여 설계가 복잡하고 그 크기가 커진다는 단점이 존재한다. 이에 따라, 원형 배열 안테나에 대한 추가적인 장치(예: 추가적인 안테나)나 복잡한 설계가 없이도 보다 효율적이고 정확하게 신호의 방향을 탐지하기 위한 방법이 요구된다. In other words, at present, in order to more accurately measure the direction of a signal in a circular array antenna, an amplitude comparison circuit, a phase difference comparison circuit, and an additional antenna are required, which has a disadvantage in that the design is complicated and the size thereof increases. Accordingly, there is a need for a method for more efficiently and accurately detecting the direction of a signal without an additional device (eg, an additional antenna) or a complicated design for a circular array antenna.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 추가적인 장치나 복잡한 설계가 없이도 보다 효율적이고 정확하게 신호의 방향을 탐지하는 원형 배열 안테나의 신호 방향 탐지 장치를 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a signal direction detection device of a circular array antenna that more efficiently and accurately detects the direction of a signal without an additional device or complicated design.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 바로 제한되지 않으며, 언급되지는 않았으나 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있는 목적을 포함할 수 있다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, but are not mentioned, but include the purpose that can be clearly understood by those skilled in the art from the following description can do.
본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법은, 신호를 수신하는 단계와, 적어도 3개의 안테나를 포함하는 원형 배열 안테나에서 서로 인접한 2개의 안테나를 연결하는 복수의 기준선 각각의 상기 신호에 대한 위상차를 산정하는 단계와, 상기 복수의 기준선 중 상기 산정된 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선을 선택하는 단계와, 상기 선택된 기준선에 대한 상기 신호의 상대방위각을 산출하는 단계와, 상기 산출된 상대방위각이 복수인 경우, 상기 신호의 상기 복수의 기준선에 대한 위상차 크기 순서를 산출하는 단계와, 상기 산출된 복수의 상대방위각 각각에 대한 상기 신호의 방위각을 산출하고, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는 것에 기초하여 상기 산출된 복수의 방위각 중 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각을 결정하는 단계를 포함한다.A signal direction detection method according to an embodiment of the present invention includes receiving a signal and a phase difference for each signal of each of a plurality of reference lines connecting two antennas adjacent to each other in a circular array antenna including at least three antennas. Calculating a reference line, selecting a reference line from which the absolute value of the calculated phase difference is minimum among the plurality of reference lines, calculating a relative angle of the signal with respect to the selected reference line, and calculating the calculated relative angle If the number is plural, calculating a phase difference magnitude order for the plurality of reference lines of the signal, calculating an azimuth angle of the signal for each of the calculated plurality of counterpart angles, and the calculated phase difference magnitude order is pre-stored And determining a final azimuth angle indicating the direction of the signal among the calculated plurality of azimuth angles based on determining whether to correspond to a phase difference magnitude order.
또한, 상기 원형 배열 안테나에 포함된 복수의 안테나의 수가 n개인 경우, 상기 복수의 안테나는 일정한 간격으로 배열되고, 1부터 n까지의 식별번호가 순차적으로 부여되고, 상기 위상차는 상기 복수의 기준선 각각의 길이, 상기 신호의 파장, 상기 신호의 방위각의 크기, 상기 복수의 안테나 각각의 식별번호에 기초하여, 상기 복수의 기준선 각각에 대해 산출되고, 상기 상대방위각은 상기 위상차, 상기 신호의 파장, 상기 기준선의 길이에 기초하여 산출된다. In addition, when the number of the plurality of antennas included in the circular array antenna is n, the plurality of antennas are arranged at regular intervals, and
또한, 상기 최종방위각을 결정하는 단계는, 상기 복수의 기준선의 개수, 상기 기준선의 길이에 기초하여 생성된 상기 복수의 기준선 각각과 관련된 방위각 범위 및 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스에 기초하여, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정한다. In addition, the step of determining the final azimuth includes information on the number of the plurality of reference lines, the azimuth range associated with each of the plurality of reference lines generated based on the length of the reference line, and the order of the phase difference size for each azimuth range. Based on the database, it is determined whether the calculated phase difference magnitude order corresponds to a pre-stored phase difference magnitude order.
또한, 상기 최종방위각을 결정하는 단계는, 상기 데이터베이스의 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보에 기초하여 상기 산출된 위상차 크기 순서에 해당하는 방위각 범위를 결정하는 단계와, 상기 산출된 방위각 중 상기 결정된 방위각 범위 내에 포함되는 방위각을 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각으로 결정하는 단계를 포함한다. In addition, the determining of the final azimuth may include determining an azimuth range corresponding to the calculated phase difference magnitude order based on information on the order of the phase difference magnitudes for each azimuth range in the database, and among the calculated azimuth angles. And determining the azimuth included in the determined azimuth range as a final azimuth angle indicating the direction of the signal.
또한, 상기 기준선은 상기 2개의 안테나를 연결하는 가상의 선이다. In addition, the reference line is a virtual line connecting the two antennas.
본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 장치는, 신호를 수신하는 수신부와, 적어도 3개의 안테나를 포함하는 원형 배열 안테나에서 서로 인접한 2개의 안테나를 연결하는 복수의 기준선 각각의 상기 신호에 대한 위상차를 산정하는 위상차 절대값 산정부와, 상기 복수의 기준선 중 상기 산정된 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선을 선택하는 기준선 선택부와, 상기 선택된 기준선에 대한 상기 신호의 상대방위각을 산출하는 상대방위각 산출부와, 상기 산출된 상대방위각이 복수인 경우, 상기 신호의 상기 복수의 기준선에 대한 위상차 크기 순서를 산출하는 위상차 크기 순서 산출부와, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는 것에 기초하여, 상기 산출된 복수의 상대방위각 각각에 대한 상기 신호의 방위각을 산출하고, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는 것에 기초하여 상기 산출된 복수의 방위각 중 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각 결정부를 포함한다. The signal direction detection apparatus according to an embodiment of the present invention includes a phase difference for each signal of a plurality of reference lines connecting two antennas adjacent to each other in a circular array antenna including at least three antennas and a receiver for receiving a signal. A phase difference absolute value calculation unit for calculating a reference line, a reference line selection unit for selecting a reference line for which the absolute value of the calculated phase difference is minimum among the plurality of reference lines, and a counterpart angle for calculating a counterpart angle of the signal with respect to the selected reference line A calculation unit, a phase difference magnitude order calculation unit for calculating a phase difference magnitude order for the plurality of reference lines of the signal when the calculated counter-angle is plural, and the calculated phase difference magnitude order corresponds to a pre-stored phase difference magnitude order Based on determining whether or not, the azimuth angle of the signal for each of the calculated plurality of counterpart angles is calculated, and based on determining whether the calculated phase difference magnitude order corresponds to a previously stored phase difference magnitude order. And a final azimuth angle determination unit indicating the direction of the signal among the calculated azimuth angles.
또한, 상기 원형 배열 안테나에 포함된 복수의 안테나의 수가 n개인 경우, 상기 복수의 안테나는 일정한 간격으로 배열되고 1부터 n까지의 식별번호가 순차적으로 부여되고, 상기 위상차는 상기 복수의 기준선 각각의 길이, 상기 신호의 파장, 상기 신호의 방위각의 크기, 상기 복수의 안테나 각각의 식별번호에 기초하여, 상기 복수의 기준선 각각에 대해 산출되고, 상기 상대방위각은 상기 위상차, 상기 신호의 파장, 상기 기준선의 길이에 기초하여 산출된다. In addition, when the number of the plurality of antennas included in the circular array antenna is n, the plurality of antennas are arranged at regular intervals, and
또한, 상기 최종방위각 결정부는 상기 복수의 기준선의 개수, 상기 기준선의 길이에 기초하여 생성된 상기 복수의 기준선 각각과 관련된 방위각 범위 및 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스를 포함하고, 상기 데이터베이스에 기초하여, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정한다. In addition, the final azimuth angle determining unit includes a database including information on the number of the plurality of reference lines, the azimuth range associated with each of the plurality of reference lines generated based on the length of the reference line, and the order of the phase difference size for each azimuth range. Then, based on the database, it is determined whether the calculated phase difference magnitude order corresponds to a pre-stored phase difference magnitude order.
또한, 상기 최종방위각 결정부는, 상기 데이터베이스의 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보에 기초하여 상기 산출된 위상차 크기 순서에 해당하는 방위각 범위를 결정하고, 상기 산출된 방위각 중 상기 결정된 방위각 범위 내에 포함되는 방위각을 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각으로 결정한다. In addition, the final orientation angle determining unit determines an azimuth range corresponding to the calculated phase difference magnitude order based on information on the order of the phase difference magnitudes for each azimuth range in the database, and within the determined azimuth range among the calculated azimuth angles. The included azimuth is determined as the final azimuth angle indicating the direction of the signal.
또한, 상기 기준선은 상기 2개의 안테나를 연결하는 가상의 선이다. In addition, the reference line is a virtual line connecting the two antennas.
본 발명의 실시예에 따른 신호 방향 탐지 장치 및 방법은 추가적인 장치나 복잡한 설계가 없이도 용이하게 위상차 비교의 기준이 되는 기준선을 선택할 수 있으며, 또한 보다 효과적이고 정확하게 신호의 방향을 탐지할 수 있다. The signal direction detection apparatus and method according to an embodiment of the present invention can easily select a reference line that is a reference for a phase difference comparison without additional devices or complicated designs, and can more effectively and accurately detect the signal direction.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. However, the effects that can be obtained in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Will be able to.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 배열 안테나의 개념도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 장치의 기능적 구성의 예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법의 각 단계의 흐름의 예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법의 데이터베이스에 포함되는 정보의 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법의 데이터베이스에 포함되는 정보의 다른 예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법의 데이터베이스에 포함되는 정보의 또 다른 예를 도시한다. 1 is a conceptual diagram of a circular array antenna according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows an example of a functional configuration of a signal direction detection device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows an example of the flow of each step of the signal direction detection method according to an embodiment of the present invention.
4 shows an example of information included in a database of a signal direction detection method according to an embodiment of the present invention.
5 shows another example of information included in a database of a signal direction detection method according to an embodiment of the present invention.
6 shows another example of information included in a database of a signal direction detection method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범주는 청구항에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and have ordinary knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person of the scope of the invention, and the scope of the invention is only defined by the claims.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 실제로 필요한 경우 외에는 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the embodiments of the present invention, detailed descriptions of known functions or configurations will be omitted except when actually necessary in describing the embodiments of the present invention. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in an embodiment of the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로서 이해되어야 한다.The present invention can be applied to various changes and may include various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood as including all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be 'connected' or 'connected' to another component, it is understood that other components may be directly connected to or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 배열(uniform circular array, UCA) 안테나의 개념도를 도시한다. 1 is a conceptual diagram of a uniform circular array (UCA) antenna according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 원형 배열 안테나(10)는 복수의 안테나를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 원형 배열 안테나(10)는 제1 안테나(11), 제2 안테나(12), 제3 안테나(13), 제4 안테나(14), 제5 안테나(15)를 포함할 수 있다. 이하 본 명세서 상에서 복수의 안테나는 5개인 것으로 가정하여 설명하겠으나, 이에 제한되지 않으며, 예를 들어 3개 이상의 안테나를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the
제1 안테나(11), 제2 안테나(12), 제3 안테나(13), 제4 안테나(14) 및 제5 안테나(15)는 각각 소정의 일정한 거리(L)(또는 소정의 일정한 각도) 간격을 가지되, 원형의 형태로 배치될 수 있다. The
인접한 거리에 위치하는 2개의 안테나는 안테나쌍(또는 안테나 페어(pair))을 형성할 수 있다. 안테나쌍을 연결하는 가상의 선은 기준선으로 지칭될 수 있다. 도 1에 따르면 기준선은 인접한 2개의 안테나를 연결하는 실선이 될 수 있다. 원형 배열 안테나(10)에 수신(또는 입사)되는 신호의 방위각은 기준선에 수직인 수직방위각을 기준으로 산정될 수 있다. Two antennas located at adjacent distances may form an antenna pair (or antenna pair). The virtual line connecting the antenna pair may be referred to as a reference line. According to FIG. 1, the reference line may be a solid line connecting two adjacent antennas. The azimuth angle of the signal received (or incident) to the
보다 구체적으로 설명하면, 안테나쌍은 제1 안테나(11)와 제2 안테나(12), 제2 안테나(12)와 제3 안테나(13), 제3 안테나(13)와 제4 안테나(14), 제4 안테나(14)와 제5 안테나(15), 제5 안테나(15)와 제1 안테나(11)로 형성될 수 있다. 이에 따라, 기준선은 제1 안테나(11)와 제2 안테나(12)를 연결하는 제1 기준선(21), 제2 안테나(12)와 제3 안테나(13)를 연결하는 제2 기준선(22), 제3 안테나(13)와 제4 안테나(14)를 연결하는 제3 기준선(23), 제4 안테나(14)와 제5 안테나(15)를 연결하는 제4 기준선(24), 제5 안테나(15)와 제1 안테나(11)를 포함하는 제5 기준선(25)을 포함할 수 있다. More specifically, the antenna pair includes the
또한, 제1 기준선(21)에 대한 수직방위각은 , 제2 기준선(22)에 대한 수직방위각은 , 제3 기준선(23)에 대한 수직방위각은 , 제4 기준선(24)에 대한 수직방위각 , 제5 기준선(25)에 대한 수직방위각은 일 수 있다.In addition, the vertical orientation angle with respect to the
후술하겠으나, 신호 방향의 탐지를 위해 원형 배열 안테나(10)에 수신되는 하나의 신호에 대해 각각의 기준선을 기준으로 위상차가 산정될 수 있다. 예를 들어, 제1 기준선(21)에 대한 위상차는 , 제2 기준선(22)에 대한 위상차는 , 제3 기준선(23)에 대한 위상차는 , 제4 기준선(24)에 대한 위상차는 , 제5 기준선(25)에 대한 위상차는 일 수 있다. As will be described later, a phase difference may be calculated based on each reference line for one signal received by the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 장치의 기능적 구성의 예를 도시한다. 이하 사용되는 '…부' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 이하 도 2에서는 도 1에서 설명한 내용에 기초하여 신호 방향 탐지 장치에 대한 구체적인 설명을 하겠다. Figure 2 shows an example of a functional configuration of a signal direction detection device according to an embodiment of the present invention. Used below… The term 'sub' means a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software. Hereinafter, in FIG. 2, a detailed description of the signal direction detection device will be provided based on the description of FIG. 1.
도 2를 참조하면, 신호 방향 탐지 장치(100)는 수신부(110), 위상차 절대값 산정부(120), 기준선 선택부(130), 상대방위각 산출부(140), 위상차 크기 순서 산출부(150), 최종방위각 결정부(160)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the signal
수신부(110)는 신호원으로부터 신호를 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 수신부(110)는 원형 배열 안테나(10)를 통해 특정 방향에서 입사되는 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 원형 배열 안테나(10)는 도 1을 통해 상술한 바와 같이, 적어도 3개의 안테나를 포함할 수 있고, 3개 이상의 안테나가 소정의 간격을 가지고 원형의 형태로 배열됨으로써 0~360° 범위에서 신호를 수신할 수 있다. The
위상차 절대값 산정부(120)는 원형 배열 안테나(10)의 복수의 기준선 각각에 대한 신호의 위상차를 산정할 수 있다. 복수의 기준선은, 예를 들면 제1 기준선(21), 제2 기준선(22), 제3 기준선(23), 제4 기준선(24) 및 제5 기준선(25)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 위상차 절대값 산정부(120)는 원형 배열 안테나(10)에서 서로 인접한 2개의 안테나를 연결하는 복수의 기준선 각각의 신호에 대한 위상차를 산정하고, 산정된 위상차 각각에 대한 절대값을 산정할 수 있다. The phase difference absolute
위상차 절대값 산정부(120)는 하기의 수학식 1에 기초하여 방위각에서 입사하는 신호의 위상차를 산정할 수 있다. The phase difference absolute
수학식 1에서, k는 안테나의 식별 번호이다. 보다 구체적으로, k는 도 1의 제k 안테나에서 k에 들어가는 숫자일 수 있다. 는 제k 기준선에 대한 신호의 위상차, 는 수신된 신호의 파장, L은 기준선의 길이(즉, 제k 안테나와 제k+1 안테나 사이의 거리), 는 수신(입사)되는 신호의 방위각일 수 있다. 즉, 위상차는 복수의 기준선 각각의 길이, 수신된 신호의 파장, 수신된 신호의 방위각의 크기, 복수의 안테나 각각의 식별번호에 기초하여, 복수의 기준선 각각에 대해 산정될 수 있다. In
위상차 절대값 산정부(120)는 복수의 기준선 각각에 대한 위상차를 산정하고, 산정된 위상차 각각에 대해 절대값을 산정할 수 있다. The phase difference absolute
기준선 선택부(130)는 복수의 기준선 중 산정된 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선을 선택할 수 있다. 선택된 기준선은 신호의 방위각을 결정하기 위해 이용되는 기준선일 수 있으며, 경우에 따라 활동 기준선 등으로 지칭될 수 있다. The reference
한편, 이러한 기준선의 선택은, 방위각 오차를 고려한 것일 수 있다. 방위각 오차는 하기의 수학식 2를 통해 산출될 수 있다. On the other hand, the selection of the reference line may be taken into account of the azimuth error. The azimuth error can be calculated through
수학식 2에서, 는 방위각 오차, 는 제k 기준선에 대한 신호의 위상차, 는 수신된 신호의 파장, L은 기준선의 길이, 는 신호의 방위각일 수 있다. In
한편, 수학식 2를 참조하면, 방위각 오차는 기준선의 길이가 길수록, 신호가 기준선의 수직 부근으로 입사할수록, 즉, 이 1에 가까울수록 방위각 정확도가 향상될 수 있다. 이에 따라, 기준선은 가 0에 가까운 것 즉, 기준선의 위상차 절대값이 최소가 되는 기준선으로 선택될 수 있다. On the other hand, referring to
상대방위각 산출부(140)는 수신된 신호와 선택된 기준선에 대한 상대방위각을 산출할 수 있다. 상대방위각 산출부(140)는 하기의 수학식 3에 기초하여 상대방위각을 산출할 수 있다. The counterpart
수학식 3에서, 는 상대방위각, 는 최소 위상차 절대값, 는 수신된 신호의 파장, L은 기준선의 길이일 수 있다. 즉, 상대방위각은 최소위상차, 수신된 신호의 파장, 활동 기준선으로 선택된 기준선의 길이에 기초하여 산출될 수 있다. In
한편, 경우에 따라, 상대방위각 산출부(140)는 2개 이상의 상대방위각을 산출할 수 있다. 예를 들어, 상대방위각 산출부(140)는 신호의 상대방위각으로 30°와 210°를 산출할 수 있다. 이러한 경우, 방위각 모호성이 발생한 것으로 판단할 수 있다. On the other hand, depending on the case, the counterpart
한편, 산출된 상대방위각이 2개인 경우일지라도 수신된 신호의 실제 방위각은 1개이므로, 신호의 정확한 방향의 탐지를 위해 방위각 모호성을 제거할 필요가 있다. 즉, 허위의 상대방위각을 제거하는 방위각 모호성 제거를 통해 실제 방위각의 산정에 활용될 최종상대방위각이 결정될 필요가 있다. 이하에서는 방위각 모호성을 제거하는 것과 관련된 구성을 설명하겠다.On the other hand, even if the calculated counter-angular angle is two, since the actual azimuth of the received signal is one, it is necessary to remove the azimuth ambiguity in order to detect the correct direction of the signal. In other words, it is necessary to determine the final relative azimuth to be used in the calculation of the actual azimuth through elimination of azimuth that removes the false counterpart. Hereinafter, a configuration related to removing the azimuth ambiguity will be described.
위상차 크기 순서 산출부(150)는 산출된 상대방위각이 복수이면, 수신부(110)에 의해 수신된 신호의 복수의 기준선 각각에 대한 위상차의 크기 순서를 산출할 수 있다. 보다 구체적으로, 위상차 크기 순서 산출부(150)는 방위각 모호성이 발생했는지 여부를 판정할 수 있고, 산출된 상대방위각이 복수이면 방위각 모호성이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 방위각 모호성이 발생한 경우, 위상차 크기 순서 산출부(150)는 수신부(110)에 의해 수신된 신호의 복수의 기준선 각각에 대한 위상차의 크기 순서를 산출할 수 있다. The phase difference
경우에 따라, 위상차 크기 순서 산출부(150)는 위상차의 크기에 기초하여 복수의 기준선 각각을 위상차의 크기가 큰 순서 또는 작은 순서로 나열할 수 있다. 나열된 정보는 위상차 크기 순서 산출부(150)에 저장되어 있을 수 있고, 후술되는 최종방위각 결정부(160)의 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부의 판정을 위해 활용될 수 있다. In some cases, the phase difference
최종방위각 결정부(160)는 복수의 기준선 각각에 대해 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는 것에 기초하여, 산출된 방위각 중 수신된 신호의 방향을 나타내는 최종방위각을 결정할 수 있다.The final azimuth
보다 구체적으로, 최종방위각 결정부(160)는 산출된 상대방위각 각각에 대한 방위각을 산출할 수 있다. 최종방위각 결정부(160)는 선택된 기준선(또는 활동 기준선)의 수직방위각(예: 도 1의 ) 과 산출된 상대방위각을 더하여 수신된 신호의 방위각을 산출할 수 있다. 산출된 상대방위각이 복수인 경우, 최종방위각 결정부(160)는 신호에 대한 복수의 방위각을 산출할 수 있다. More specifically, the final azimuth
최종방위각 결정부(160)는 복수의 기준선의 개수, 기준선의 길이에 기초하여 생성된 상기 복수의 기준선 각각과 관련된 방위각 범위 및 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스(database)를 포함할 수 있다. 데이터베이스와 관련된 구체적인 예는 도 4 내지 도 6을 참조할 수 있다. The final azimuth
최종방위각 결정부(160)는 데이터베이스에 기초하여, 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정할 수 있다. 한편, 기저장된 위상차 크기 순서는 방위각 범위와 매핑되어 있을 수 있다. 최종방위각 결정부(160)는 산출된 복수의 방위각 중 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는, 즉 기저장된 위상차 크기 순서에 매핑된 방위각 범위 내에 포함되는 방위각을 최종방위각으로 결정할 수 있다. The final orientation
한편, 위상차 크기 순서 산출부(150)가 방위각 모호성이 발생하지 아니한 것으로 판단하면, 최종방위각 결정부(160)는 산출된 상대방위각에 선택된 기준선의 수직방위각을 합산하여 최종방위각을 산출할 수 있다. On the other hand, if it is determined that the phase difference magnitude
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법의 각 단계의 흐름의 예를 도시한다. 이하에서는 도 2의 신호 방향 탐지 장치의 구성을 기준으로 설명하겠으며, 또한, 도 3에 도시된 방법의 각 단계는 경우에 따라 도면에 도시된 바와 그 순서를 달리하여 수행될 수 있음은 물론이다.Figure 3 shows an example of the flow of each step of the signal direction detection method according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration of the signal direction detection device of FIG. 2 will be described as a reference, and it is needless to say that each step of the method illustrated in FIG. 3 may be performed in a different order as illustrated in the drawings.
도 3을 참조하면, 수신부(110)는 신호를 수신할 수 있다(S110). 수신부(110)는 임의의 방향에서 수신되는 신호를 원형 배열 안테나(10)를 통해 수신할 수 있다. Referring to FIG. 3, the
위상차 절대값 산정부(120)는 원형 배열 안테나(10)의 복수의 기준선 각각의 신호에 대한 위상차의 절대값을 산정할 수 있다(S120). 보다 구체적으로, 위상차 절대값 산정부(120)는 복수의 기준선 각각을 기준으로 신호에 대한 위상차를 산정할 수 있다. 이에 따라, 복수의 기준선 각각에 대한 위상차가 산정될 수 있다. 위상차 절대값 산정부(120)는 산정된 위상차 각각에 대한 절대값을 산정할 수 있다. The phase difference absolute
기준선 선택부(130)는 복수의 기준선 각각의 위상차의 절대값과 관련하여, 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선을 선택할 수 있다(S130). The reference
상대방위각 산출부(140)는 선택된 기준선에 대한 상대방위각을 산출할 수 있다(S140). 이 때, 산출된 상대방위각은 2개 이상일 수 있고, 이러한 경우, 위상차 크기 순서 산출부(150)는 수신된 신호의 복수의 기준선 각각에 대한 위상차의 크기 순서를 산출할 수 있다(S150). The counterpart
경우에 따라, 위상차 크기 순서 산출부(150)는 위상차의 크기에 기초하여 복수의 기준선 각각을 위상차의 크기가 큰 순서 또는 작은 순서로 나열할 수 있다. 나열된 정보는 위상차 크기 순서 산출부(150)에 저장되어 있을 수 있고, 후술되는 최종방위각 결정부(160)의 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부의 판정을 위해 활용될 수 있다.In some cases, the phase difference
최종방위각 결정부(160)는 산출된 상대방위각 각각에 대한 신호의 방위각을 산출하고, 복수의 기준선 각각에 대해 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는 것에 기초하여 산출된 방위각 중 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각을 결정할 수 있다(S160). The final azimuth
보다 구체적으로, 최종방위각 결정부(160)는 복수의 기준선 각각과 관련된 방위각 범위 및 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스에 기초하여, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정할 수 있다. 여기서, 데이터베이스는 복수의 기준선의 개수, 기준선의 길이에 기초하여 생성된 것일 수 있다. 즉, 데이터베이스는 복수의 기준선의 개수와 기준선의 길이에 따라, 복수의 기준선 각각과 관련된 방위각 범위 및 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보를 포함할 수 있다. 데이터베이스와 관련된 보다 구체적인 설명은 도 4 내지 도 6을 참조할 수 있다. More specifically, the final orientation
최종방위각 결정부(160)는 데이터베이스의 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보에 기초하여 산출된 위상차 크기 순서에 해당하는 방위각 범위를 결정할 수 있다(S160). 최종방위각 결정부(160)는 산출된 방위각 중 결정된 방위각 범위 내에 포함되는 방위각을 신호의 방향을 나타내는 최종방위각으로 결정할 수 있다. The final
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법의 데이터베이스에 포함되는 정보의 예를 도시한다. 4 to 6 show examples of information included in a database of a signal direction detection method according to an embodiment of the present invention.
도 4는 기준선의 길이가 인 경우, 5개의 기준선 각각의 위상차의 크기를 나타낸다. 또한, 도 4는 위상차 절대값이 최소인 기준선을 이용하여 a부터 k까지, 즉 11개의 구간으로 나뉘어진 방위각의 범위를 나타낸다. Figure 4 is the length of the baseline In the case of, it represents the magnitude of the phase difference of each of the five reference lines. In addition, FIG. 4 shows a range of azimuth angles divided from a to k, that is, 11 sections using a reference line having a minimum absolute phase difference value.
보다 구체적으로, 도 4를 참조하면, 파란색 선은 제1 기준선(21)에 대한 것이며, 제1 기준선(21)에서 시작하여 순차적으로 제2 기준선(22)부터 제5 기준선(25)까지 안테나 배열의 각도만큼 쉬프트된 사인 형태의 그래프가 나타남을 알 수 있다. More specifically, referring to FIG. 4, the blue line is for the
도 4의 그래프는, x축에 나타나는 0~360° 범위의 방위각을 위상차의 절대값이 최소인 기준선에 따라 구분될 수 있다. 즉, 위상차 절대값이 최소가 되는 기준선이 동일한 방위각이 그룹핑됨에 의해 도 4의 그래프의 영역이 나뉘어질 수 있다. 예를 들어, 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선이 제1 기준선(21)인 방위각 범위는 a, f, k 영역이고, 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선이 제2 기준선(22)인 방위각 범위는 c, h 영역일 수 있다. The graph of FIG. 4 may be divided according to a reference line in which the absolute value of the phase difference is the minimum in the azimuth angle in the range of 0 to 360 ° on the x-axis. That is, the region of the graph of FIG. 4 may be divided by grouping the azimuths having the same reference line at which the absolute value of the phase difference is minimum. For example, the azimuth range in which the reference line in which the absolute value of the phase difference is minimum is the
도 5는 도 4의 그래프를 표의 형식으로 정리한 데이터베이스의 예를 나타낼 수 있다. 보다 구체적으로, 도 5는 도 4의 구분된 영역 별 기준선 번호 및 측정방위각을 나타낸다. 측정방위각은 선택된 기준선이 기준선 번호에 일치할 때 수신된 신호가 가질수 있는 방위각의 범위일 수 있다.5 may show an example of a database in which the graph of FIG. 4 is arranged in a tabular format. More specifically, FIG. 5 shows a baseline number and a measurement orientation angle for each divided area of FIG. 4. The measurement azimuth angle may be a range of an azimuth angle that the received signal may have when the selected reference line matches the reference line number.
도 6은 도 4 및 도 5의 영역 별 위상차 크기 순서의 예를 나타낸다. 도 6을 참조하면, a 영역에서 위상차 크기 순서는 5-4-1-3-2로 나타날 수 있고, b 영역에서 위상차 크기 순서는 5-1-4-2-3으로 나타날 수 있다. 6 shows an example of a phase difference magnitude order for each region of FIGS. 4 and 5. Referring to FIG. 6, the phase difference magnitude order in region a may be represented as 5-4-1-3-2, and the phase difference magnitude order in region b may be represented as 5-1-4-2-3.
한편, 도 4 내지 도 6을 통해 설명한 데이터베이스는 안테나의 수 또는 기준선의 길이에 의해 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 6은 원형 배열 안테나(10)에 포함되는 복수의 안테나가 5개이고, 기준선의 길이가 인 경우의 각 구간에서의 위상차 크기 순서를 나타내는 것일 수 있다. Meanwhile, the databases described through FIGS. 4 to 6 may vary depending on the number of antennas or the length of the reference line. For example, FIG. 6 has a plurality of antennas included in the
만약, 복수의 안테나가 7개이고, 기준선의 길이가 를 초과하는 경우, 방위각 추정을 위해 이용되는 데이터베이스는 도 4 내지 도 6과 달라질 수 있다. 다양한 경우에 대한 도 4 내지 도 6의 형태로 나타나는 정보는 데이터베이스에 미리 저장되어 있을 수 있다. If there are 7 antennas, the length of the reference line is When it exceeds, the database used for azimuth estimation may be different from FIGS. 4 to 6. Information shown in the form of FIGS. 4 to 6 for various cases may be stored in advance in a database.
이와 관련하여 보다 구체적으로 설명하면, 데이터베이스는, 원형 배열 안테나(10)에 포함되는 안테나의 수와 기준선의 길이에 따른 위상차 크기 순서에 대한 다양한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 데이터베이스는 원형 배열 안테나(10)에 포함되는 복수의 안테나의 배열 각도를 기준으로 쉬프트(shift)되는 사인(sine) 그래프 및 위상차를 이용하여 결정되는 기준선을 이용하여 생성될 수 있다. 이렇게 생성된 데이터베이스는 최종방위각 결정부(160)에 미리 저장되어 있을 수 있다. In more detail in this regard, the database may include various information about the order of the phase difference magnitudes according to the number of antennas included in the
최종방위각 결정부(160)는 위상차 크기 순서 산출부(150)에 의해 산출된 위상차 크기 순서와 도 4 내지 도 6을 통해 설명한 것과 같은 데이터베이스를 이용하여 최종방위각을 결정할 수 있다. The final azimuth
보다 구체적으로 도 4 내지 도 6의 데이터베이스가 적용되는 경우를 예로 들어 설명하면 다음과 같다. 우선적으로, 기준선 선택부(130)에 의해 선택된 기준선이 1이고, 위상차 크기 순서 산출부(150)에 의해 산출된 위상차 크기 순서가 5-4-1-3-2이고, 최종방위각 결정부(160)에 의해 산출된 방위각이 10°와 190°인 경우를 가정해볼 수 있다. More specifically, the case in which the database of FIGS. 4 to 6 is applied will be described as an example. First, the reference line selected by the reference
이러한 경우, 최종방위각 결정부(160)는, 도 6을 통해 위상차 크기 순서 5-4-1-3-2에 대응하는 영역을 a 영역 또는 k 영역으로 결정할 수 있다. 그 후 최종방위각 결정부(160)는, 도 5를 통해 a 영역 범위의 방위각은 0-18°가 가능하며, k 영역 범위 내의 방위각은 342-360°가 가능함을 식별할 수 있다. 이에 기초하여, 최종방위각 결정부(160)는 10°과 190° 중 데이터베이스를 만족하는 방위각이 10°이기 때문에 수신된 신호의 최종방위각을 10°로 결정할 수 있다. In this case, the final orientation
본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 장치(100)는, 위상차의 절대값을 이용하여 기준선을 선택함으로써, 기준선 선택에 대한 용이성과 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, 신호의 방향 탐지의 기준선 선택과 관련하여 복잡한 설계나 추가적인 하드웨어적 구성이 요구되지 않아 경제적이며, 신호 방향 탐지 장치(100)가 설치되는 영역의 사이즈를 최소화할 수 있다. The signal
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 장치(100)는, 위상차 크기 순서에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스를 이용하여 방위각 모호성을 제거함으로써, 추가적인 하드웨어적 요소, 예를 들면 안테나가 부가되지 않도록 하여 경제적이며, 신호 방향 탐지 장치(100)가 설치되는 영역의 사이즈를 최소화할 수 있다. In addition, the signal
본 명세서에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.Combinations of each block in the block diagrams and each step of the flowcharts attached to this specification may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be mounted on a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment, so that instructions executed through a processor of a computer or other programmable data processing equipment may be used in each block or flowchart of the block diagram. In each step, means are created to perform the functions described. These computer program instructions can also be stored in computer readable or computer readable memory that can be oriented to a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular way, so that computer readable or computer readable memory The instructions stored in it are also possible to produce an article of manufacture containing instructions means for performing the functions described in each step of each block or flowchart of the block diagram. Computer program instructions can also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, so a series of operational steps are performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a process that is executed by the computer to generate a computer or other programmable data. It is also possible for instructions to perform processing equipment to provide steps for performing the functions described in each block of the block diagram and in each step of the flowchart.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.Further, each block or each step can represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing the specified logical function (s). It should also be noted that in some alternative embodiments it is possible that the functions mentioned in blocks or steps occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be executed substantially simultaneously, or it is also possible that the blocks or steps are sometimes performed in reverse order depending on the corresponding function.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential quality of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present specification are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
10: 원형 배열 안테나
100: 신호 방향 탐지 장치
110: 수신부
120: 위상차 절대값 산정부
130: 기준선 선택부
140: 상대방위각 산출부
150: 위상차 크기 순서 산출부
160: 최종방위각 결정부10: circular array antenna
100: signal direction detection device
110: receiver
120: absolute phase difference calculation
130: baseline selection unit
140: counterpart angle calculation unit
150: phase difference magnitude order calculator
160: final orientation angle determining unit
Claims (10)
적어도 3개의 안테나를 포함하는 원형 배열 안테나에서 서로 인접한 2개의 안테나를 연결하는 복수의 기준선 각각의 상기 신호에 대한 위상차를 산정하는 단계와,
상기 복수의 기준선 중 상기 산정된 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선을 선택하는 단계와,
상기 선택된 기준선에 대한 상기 신호의 상대방위각을 산출하는 단계와,
상기 산출된 상대방위각이 복수인 경우, 상기 신호의 상기 복수의 기준선에 대한 위상차 크기 순서를 산출하는 단계와,
상기 산출된 복수의 상대방위각 각각에 대한 상기 신호의 방위각을 산출하고, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는 것에 기초하여 상기 산출된 복수의 방위각 중 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각을 결정하는 단계를 포함하는
신호 방향 탐지 방법.Receiving a signal,
Calculating a phase difference for each signal of each of a plurality of reference lines connecting two antennas adjacent to each other in a circular array antenna including at least three antennas;
Selecting a reference line from which the absolute value of the calculated phase difference is minimum among the plurality of reference lines;
Calculating a counterpart angle of the signal with respect to the selected reference line;
Calculating a phase difference magnitude order for the plurality of reference lines of the signal when the calculated counter-angularity is plural;
Calculating the azimuth angle of the signal for each of the calculated plurality of counterpart angles, and determining whether the calculated phase difference magnitude order corresponds to a pre-stored phase difference magnitude order of the signal among the calculated plurality of azimuth angles. Determining the final orientation angle indicating the direction
Signal direction detection method.
상기 원형 배열 안테나에 포함된 복수의 안테나의 수가 n개인 경우, 상기 복수의 안테나는 일정한 간격으로 배열되고, 1부터 n까지의 식별번호가 순차적으로 부여되고,
상기 위상차는 상기 복수의 기준선 각각의 길이, 상기 신호의 파장, 상기 신호의 방위각의 크기, 상기 복수의 안테나 각각의 식별번호에 기초하여, 상기 복수의 기준선 각각에 대해 산출되고,
상기 상대방위각은 상기 위상차, 상기 신호의 파장, 상기 기준선의 길이에 기초하여 산출되는
신호 방향 탐지 방법.According to claim 1,
When the number of the plurality of antennas included in the circular array antenna is n, the plurality of antennas are arranged at regular intervals, and identification numbers 1 to n are sequentially assigned,
The phase difference is calculated for each of the plurality of reference lines based on the length of each of the plurality of reference lines, the wavelength of the signal, the magnitude of the azimuth of the signal, and the identification number of each of the plurality of antennas,
The counterparty angle is calculated based on the phase difference, the wavelength of the signal, and the length of the reference line.
Signal direction detection method.
상기 최종방위각을 결정하는 단계는, 상기 복수의 기준선의 개수, 상기 기준선의 길이에 기초하여 생성된 상기 복수의 기준선 각각과 관련된 방위각 범위 및 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스에 기초하여, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는
신호 방향 탐지 방법.According to claim 1,
In the determining of the final azimuth angle, a database including information on the number of the plurality of reference lines, the azimuth range associated with each of the plurality of reference lines generated based on the length of the reference line, and the order of the phase difference size for each azimuth range On the basis of, determining whether the calculated phase difference magnitude order corresponds to the pre-stored phase difference magnitude order
Signal direction detection method.
상기 최종방위각을 결정하는 단계는,
상기 데이터베이스의 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보에 기초하여 상기 산출된 위상차 크기 순서에 해당하는 방위각 범위를 결정하는 단계와,
상기 산출된 방위각 중 상기 결정된 방위각 범위 내에 포함되는 방위각을 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각으로 결정하는 단계를 포함하는
신호 방향 탐지 방법.According to claim 3,
Determining the final orientation angle,
Determining an azimuth range corresponding to the calculated phase difference magnitude order based on information on the order of the phase difference magnitudes for each azimuth range in the database;
And determining an azimuth included in the determined azimuth range among the calculated azimuth angles as a final azimuth angle indicating the direction of the signal.
Signal direction detection method.
상기 기준선은 상기 2개의 안테나를 연결하는 가상의 선인
신호 방향 탐지 방법.According to claim 1,
The reference line is a virtual line connecting the two antennas
Signal direction detection method.
적어도 3개의 안테나를 포함하는 원형 배열 안테나에서 서로 인접한 2개의 안테나를 연결하는 복수의 기준선 각각의 상기 신호에 대한 위상차를 산정하는 위상차 절대값 산정부와,
상기 복수의 기준선 중 상기 산정된 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선을 선택하는 기준선 선택부와,
상기 선택된 기준선에 대한 상기 신호의 상대방위각을 산출하는 상대방위각 산출부와,
상기 산출된 상대방위각이 복수인 경우, 상기 신호의 상기 복수의 기준선에 대한 위상차 크기 순서를 산출하는 위상차 크기 순서 산출부와,
상기 산출된 복수의 상대방위각 각각에 대한 상기 신호의 방위각을 산출하고, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는 것에 기초하여 상기 산출된 복수의 방위각 중 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각 결정부를 포함하는
신호 방향 탐지 장치.A receiver for receiving a signal,
A phase difference absolute value calculation unit for calculating a phase difference for each signal of a plurality of reference lines connecting two antennas adjacent to each other in a circular array antenna including at least three antennas;
A reference line selection unit for selecting a reference line from which the absolute value of the calculated phase difference is minimum among the plurality of reference lines;
A counterpart angle calculation unit calculating a counterpart angle of the signal with respect to the selected reference line;
A phase difference magnitude order calculator configured to calculate a phase difference magnitude order for the plurality of reference lines of the signal when the calculated counterparty angles are plural;
Calculating the azimuth angle of the signal for each of the calculated plurality of counterpart angles, and determining whether the calculated phase difference magnitude order corresponds to a pre-stored phase difference magnitude order. A final azimuth angle determining unit indicating the direction
Signal direction detection device.
상기 원형 배열 안테나에 포함된 복수의 안테나의 수가 n개인 경우, 상기 복수의 안테나는 일정한 간격으로 배열되고 1부터 n까지의 식별번호가 순차적으로 부여되고,
상기 위상차는 상기 복수의 기준선 각각의 길이, 상기 신호의 파장, 상기 신호의 방위각의 크기, 상기 복수의 안테나 각각의 식별번호에 기초하여, 상기 복수의 기준선 각각에 대해 산출되고,
상기 상대방위각은 상기 위상차, 상기 신호의 파장, 상기 기준선의 길이에 기초하여 산출되는
신호 방향 탐지 장치.The method of claim 6,
When the number of the plurality of antennas included in the circular array antenna is n, the plurality of antennas are arranged at regular intervals, and identification numbers 1 to n are sequentially assigned,
The phase difference is calculated for each of the plurality of reference lines based on the length of each of the plurality of reference lines, the wavelength of the signal, the magnitude of the azimuth of the signal, and the identification number of each of the plurality of antennas,
The counterparty angle is calculated based on the phase difference, the wavelength of the signal, and the length of the reference line.
Signal direction detection device.
상기 최종방위각 결정부는 상기 복수의 기준선의 개수, 상기 기준선의 길이에 기초하여 생성된 상기 복수의 기준선 각각과 관련된 방위각 범위 및 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스를 포함하고,
상기 데이터베이스에 기초하여, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는
신호 방향 탐지 장치.The method of claim 6,
The final azimuth angle determination unit includes a database including information on the number of the plurality of reference lines, the azimuth range associated with each of the plurality of reference lines generated based on the length of the reference line, and the order of the phase difference size for each azimuth range,
Based on the database, it is determined whether the calculated phase difference magnitude order corresponds to a pre-stored phase difference magnitude order.
Signal direction detection device.
상기 최종방위각 결정부는,
상기 데이터베이스의 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보에 기초하여 상기 산출된 위상차 크기 순서에 해당하는 방위각 범위를 결정하고,
상기 산출된 방위각 중 상기 결정된 방위각 범위 내에 포함되는 방위각을 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각으로 결정하는
신호 방향 탐지 장치.The method of claim 8,
The final orientation angle determining unit,
Determine an azimuth range corresponding to the calculated phase difference magnitude order based on information on the order of the phase difference magnitudes for each azimuth range in the database,
The azimuth included in the determined azimuth range among the calculated azimuth angles is determined as a final azimuth angle indicating the direction of the signal
Signal direction detection device.
상기 기준선은 상기 2개의 안테나를 연결하는 가상의 선인
신호 방향 탐지 장치.The method of claim 6,
The reference line is a virtual line connecting the two antennas
Signal direction detection device.
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