KR20220053300A - Radar signal processing apparatus and method - Google Patents

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KR20220053300A
KR20220053300A KR1020200137586A KR20200137586A KR20220053300A KR 20220053300 A KR20220053300 A KR 20220053300A KR 1020200137586 A KR1020200137586 A KR 1020200137586A KR 20200137586 A KR20200137586 A KR 20200137586A KR 20220053300 A KR20220053300 A KR 20220053300A
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최원영
오대건
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재단법인대구경북과학기술원
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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for active electronically scanned array-type multi-antenna-based frequency modulated continuous wave radar signal processing. The radar signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a transmission unit transmitting, through an individual transmission antenna, a radar transmission signal adjusted in output and phase by individual transmission antenna; a reception unit generating an individual intermediate frequency signal in which an individual local oscillator signal is synthesized with a radar reception signal in which the radar transmission signal is reflected from a target and received by individual reception antenna; and a control unit generating a waveform using a trigger signal for solving time sharing attributable to separation between the individual transmission antenna and the individual reception antenna, transmitting the waveform to the transmission unit and the reception unit, and detecting the target in accordance with a target angle estimation result generated based on the individual intermediate frequency signal received from the reception unit.

Description

레이더 신호 처리 장치 및 방법 {RADAR SIGNAL PROCESSING APPARATUS AND METHOD}Radar signal processing apparatus and method {RADAR SIGNAL PROCESSING APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 AESA(active electronically scanned array, 능동형 전자 주사식 위상 배열) 방식의 다중 안테나 기반 FMCW(frequency modulated continuous wave) 레이더 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an active electronically scanned array (AESA) type multi-antenna-based frequency modulated continuous wave (FMCW) radar signal processing apparatus and method.

레이더(RADAR) 신호 처리 장치는 송신 안테나를 통해 레이더 신호를 방출하고, 수신 안테나를 통해 해당 영역 내의 물체에 의해 반사되는 신호를 수신하여 타겟의 존재 및 타겟과의 거리를 탐지하는 장치이다.A radar (RADAR) signal processing apparatus is an apparatus that emits a radar signal through a transmitting antenna and receives a signal reflected by an object within a corresponding area through a receiving antenna to detect the presence of a target and a distance from the target.

이때, 레이더 신호의 변조(modulation) 방식은 펄스(pulse) 방식, FWCW(frequency modulated continuous wave) 방식, FSK(frequency shift keying) 방식 등이 존재하는데, 이러한 변조 방식에 따라 타겟의 속도 및 거리를 추출하는 방법이 다르다.At this time, as a modulation method of the radar signal, a pulse method, a frequency modulated continuous wave (FWCW) method, a frequency shift keying (FSK) method, etc. exist, and the speed and distance of the target are extracted according to these modulation methods. the way to do it is different.

특히, FMCW 방식의 레이더 신호 장치에서는 펄스 방식과는 달리 주파수 변조 연속 파 방식에 따라 주파수가 시간에 따라 선형적으로 변경된 레이더 송신신호를 타겟으로 송신하게 되며, 타겟에 의해 반사되어 수신되는 레이더 수신신호를 분석하여 타겟의 존재와 그에 따른 거리를 산출할 수 있다.In particular, in the radar signal device of the FMCW method, unlike the pulse method, a radar transmission signal whose frequency is linearly changed with time according to the frequency modulation continuous wave method is transmitted to the target, and the radar reception signal received by being reflected by the target can be analyzed to calculate the presence of the target and its distance.

기존의 펄스 방식은 하나의 안테나로 오실레이터를 이용하여 레이더를 송수신하는 방식으로 구성되며, FMCW 방식은 송신 안테나와 수신 안테나가 분리되어 있다. FMCW 방식은 송신 안테나와 수신 안테나가 분리되어 있기 때문에 펄스 방식의 시분할(time sharing) 방식을 사용할 수 없다. 또한, 종래의 FMCW 방식은 송신 안테나의 각 채널들이 독립적인 모듈로 구성되는 것이 아닌 PESA(passive electronically scanned array, 수동형 전자 주사식 위상 배열) 방식을 사용하기 때문에, 주파수 및 위상각의 변경이 불가능하여 자유로운 레이더파를 방사하는 것에는 한계가 있다.The conventional pulse method consists of a method of transmitting and receiving radar using an oscillator with one antenna, and the FMCW method has a transmitting antenna and a receiving antenna separated. In the FMCW method, a pulse-based time sharing method cannot be used because the transmit antenna and the receive antenna are separated. In addition, since the conventional FMCW method uses a passive electronically scanned array (PESA) method in which each channel of the transmit antenna is not configured as an independent module, it is impossible to change the frequency and phase angle. There is a limit to radiating free radar waves.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The above-mentioned background art is technical information that the inventor possessed for the derivation of the present invention or acquired in the process of derivation of the present invention, and cannot necessarily be said to be a known technique disclosed to the general public prior to the filing of the present invention.

본 발명의 일 과제는, 송신 안테나의 각 채널들이 독립적인 모듈로 구성하여 기계적 구동부 없이 모듈 별로 원하는 주파수 및 위상을 만들어 방사하는 것이 가능하도록 하는데 있다.An object of the present invention is to configure each channel of a transmitting antenna as an independent module to make it possible to radiate a desired frequency and phase for each module without a mechanical driving unit.

본 발명의 일 과제는, 주파수 및 위상 변형을 자유롭게 하여 지상부터 대공 추적이 가능하도록 하는데 있다.An object of the present invention is to enable air-to-air tracking from the ground by freely changing the frequency and phase.

본 발명의 일 과제는, 주사 각도의 조절을 가능하게 하여 탐지 거리를 향상시키는데 있다.One object of the present invention is to improve the detection distance by enabling the adjustment of the scanning angle.

본 발명의 일 과제는, 하나의 방사판이 아니라 개별적으로 레이터파를 방사하는 소형의 TRM(transmitter/receiver module) 배열로 구성하여, 다양한 각도의 빔포밍된 레이더파를 생성하도록 하는데 있다.An object of the present invention is to generate beamformed radar waves of various angles by configuring a small TRM (transmitter/receiver module) array that individually radiates a radar wave rather than a single radiation plate.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 과제 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 알 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems and advantages of the present invention not mentioned can be understood by the following description, and more clearly understood by the embodiments of the present invention will be In addition, it will be understood that the problems and advantages to be solved by the present invention can be realized by means and combinations thereof indicated in the claims.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레이더 신호 처리 장치는, 개별 송신 안테나 별로 송신신호의 출력과 위상을 조정한 레이더 송신신호를 개별 송신 안테나를 통해 송신하는 송신부와, 레이더 송신신호가 타겟으로부터 반사되어 개별 수신 안테나 별로 수신되는 레이더 수신신호와, 개별 로컬발진(Local Oscillator) 신호를 합성한 개별 중간주파수(Intermediate Frequency) 신호를 생성하는 수신부와, 개별 송신 안테나와 개별 수신 안테나의 분리로 인해 발생하는 시분할(time sharing)을 해결하기 위한 트리거 신호를 이용하여 파형을 생성하여 송신부 및 수신부로 전송하고, 수신부로부터 수신한 개별 중간주파수 신호를 기반으로 하여 생성한 타겟의 각도 추정 결과에 따라 타겟을 탐지하는 제어부를 포함할 수 있다.A radar signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a transmitter for transmitting a radar transmission signal obtained by adjusting the output and phase of a transmission signal for each individual transmission antenna through an individual transmission antenna, and the radar transmission signal is reflected from a target A receiver that generates an individual intermediate frequency signal by synthesizing a radar reception signal received by each reception antenna and an individual local oscillator signal, and a time division ( time sharing), a waveform is generated and transmitted to the transmitter and receiver, and a control unit that detects the target according to the result of estimating the angle of the target generated based on the individual intermediate frequency signals received from the receiver may include

본 발명의 일 실시 예에 따른 레이더 신호 처리 방법은, 송신부에 의해, 개별 송신 안테나 별로 송신신호의 출력과 위상을 조정한 레이더 송신신호를 개별 송신 안테나를 통해 송신하는 단계와, 수신부에 의해, 레이더 송신신호가 타겟으로부터 반사되어 개별 수신 안테나 별로 수신되는 레이더 수신신호와, 개별 로컬발진(Local Oscillator) 신호를 합성한 개별 중간주파수(Intermediate Frequency) 신호를 생성하는 단계와, 제어부에 의해, 개별 송신 안테나와 개별 수신 안테나의 분리로 인해 발생하는 시분할(time sharing)을 해결하기 위한 트리거 신호를 이용하여 파형을 생성하여 송신부 및 수신부로 전송하는 단계와, 제어부에 의해, 수신부로부터 수신한 개별 중간주파수 신호를 기반으로 하여 생성한 타겟의 각도 추정 결과에 따라 타겟을 탐지하는 단계를 포함할 수 있다.A radar signal processing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: transmitting, by a transmitter, a radar transmission signal in which an output and a phase of a transmission signal are adjusted for each individual transmission antenna, through an individual transmission antenna; A step of generating an individual intermediate frequency signal by synthesizing a radar reception signal received for each individual reception antenna after a transmission signal is reflected from a target and an individual local oscillator signal; and generating a waveform using a trigger signal to solve time sharing caused by the separation of an individual receiving antenna and transmitting it to a transmitter and a receiver; The method may include detecting the target according to the result of estimating the angle of the target generated based on the target.

이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체가 더 제공될 수 있다.In addition to this, another method for implementing the present invention, another system, and a computer-readable recording medium storing a computer program for executing the method may be further provided.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명에 의하면, 송신 안테나의 각 채널들이 독립적인 모듈로 구성하여 기계적 구동부 없이 모듈 별로 원하는 주파수 및 위상을 만들어 방사할 수 있다.According to the present invention, since each channel of the transmitting antenna is configured as an independent module, it is possible to create and radiate a desired frequency and phase for each module without a mechanical driving unit.

또한, 주파수 및 위상 변형을 자유롭게 하여 지상부터 대공을 추적하는 것이 가능하게 된다.In addition, it becomes possible to track the air from the ground by freely changing the frequency and phase.

또한, 주사 각도의 조절을 가능하게 하여 탐지 거리를 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to adjust the scanning angle to improve the detection distance.

또한, 하나의 방사판이 아니라 개별적으로 레이터파를 방사하는 소형의 TRM 배열로 구성하여, 다양한 각도의 빔포밍된 레이더파를 생성할 수 있다.In addition, it is possible to generate beamformed radar waves of various angles by configuring a small TRM array that individually radiates radar waves rather than a single radiation plate.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1 및 도 2는 본 실시 예에 따른 레이더 신호 처리 장치의 구성을 개략적으로 설명하기 위하여 도시한 블록도이다.
도 3은 본 실시 예에 따른 레이더 신호 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 and 2 are block diagrams for schematically explaining the configuration of a radar signal processing apparatus according to the present embodiment.
3 is a flowchart illustrating a radar signal processing method according to the present embodiment.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the detailed description in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments presented below, it can be implemented in a variety of different forms, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. . The embodiments presented below are provided so that the disclosure of the present invention is complete, and to completely inform those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains to the scope of the invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. decide to do

도 1 및 도 2는 본 실시 예에 따른 레이더 신호 처리 장치의 구성을 개략적으로 설명하기 위하여 도시한 블록도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 레이더 신호 처리 장치(100)는 송신부(110), 수신부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서, 송신부(110)는 송신 신호 발생부(111), RF 신호 조절부(112_1 내지 112_N) 및 송신 안테나(113_1 내지 113_N)를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서, 수신부(120)는 수신 안테나(121_1 내지 121_N), RF 신호 획득부(122_1 내지 122_N), 로컬 신호 발생부(123), 합성부(124_1 내지 124_N) 및 중간주파수 신호증폭부(125_1 내지 125_N)를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서, 제어부(130)는 파형 생성부(131) 및 신호 처리부(132)를 포함할 수 있다.1 and 2 are block diagrams for schematically explaining the configuration of a radar signal processing apparatus according to the present embodiment. 1 and 2 , the radar signal processing apparatus 100 may include a transmitter 110 , a receiver 120 , and a controller 130 . In this embodiment, the transmitter 110 may include a transmit signal generator 111 , RF signal controllers 112_1 to 112_N, and transmit antennas 113_1 to 113_N. In this embodiment, the receiving unit 120 includes the receiving antennas 121_1 to 121_N, the RF signal obtaining units 122_1 to 122_N, the local signal generating unit 123, the combining units 124_1 to 124_N, and the intermediate frequency signal amplifying unit ( 125_1 to 125_N). In this embodiment, the controller 130 may include a waveform generator 131 and a signal processor 132 .

본 명세서에서, "부"는 프로세서 또는 회로와 같은 하드웨어 구성(hardware component), 및/또는 프로세서와 같은 하드웨어 구성에 의해 실행되는 소프트웨어 구성(software component)일 수 있다. In this specification, "unit" may be a hardware component such as a processor or circuit, and/or a software component executed by a hardware component such as a processor.

본 실시 예에서, 레이더 신호 처리 장치(100)는 송신부(110)와 수신부(120)를 분리하여 기존 시분할(time sharing) 방식에서 개별 트리거 방식으로 송신신호를 빔포밍(beam forming) 하는 방식을 이용할 수 있다. 레이더 신호 처리 장치(100)는 송신부(110)의 각 채널을 개별 모듈(송신 안테나(113)와, RF 신호 조절부(112)에 포함되는 파워 증폭부(미도시) 및 위상 시프터(미도시))로 구성하고, 위상 시프터는 아날로그 위상 시프터를 사용함으로써, 각 채널의 위상을 개별 제어하여 다양한 각도에서 빔포밍이 가능하도록 할 수 있다. 레이더 신호 처리 장치(100)에서 수신 안테나(121)는 주파수 응답 특성 내에 있는 주파수 영역대에서 레이더 수신신호를 수신하며, 수신 안테나(121)의 수신각도 범위 내에서 전 영역에 대한 신호를 획득할 수 있다. 레이더 신호 처리 장치(100)에서 각각 분리되어 있는 송/수신 시간은 생성되는 하나의 트리거 신호를 이용하여 파형 발생시간을 제어하는 방식을 이용할 수 있다. 레이더 신호 처리 장치(100)는 수신된 신호에서 FMCW 신호 처리를 이용하여 레인지-도플러 맵(range-doppler map)을 생성하고 각도 추정(angle estimation)을 수행하여 타겟을 3차원으로 탐지할 수 있다.In this embodiment, the radar signal processing apparatus 100 separates the transmitter 110 and the receiver 120 to use a method of beamforming a transmission signal by an individual trigger method in an existing time sharing method. can The radar signal processing apparatus 100 transmits each channel of the transmitter 110 to an individual module (transmission antenna 113 , a power amplifier (not shown) and a phase shifter (not shown) included in the RF signal conditioning unit 112 ). ), and the phase shifter uses an analog phase shifter, so that the phase of each channel can be individually controlled to enable beamforming from various angles. In the radar signal processing apparatus 100 , the reception antenna 121 receives a radar reception signal in a frequency domain within the frequency response characteristic, and can obtain a signal for the entire domain within the reception angle range of the reception antenna 121 . there is. In the radar signal processing apparatus 100, the transmission/reception time separated from each other may use a method of controlling the waveform generation time using one generated trigger signal. The radar signal processing apparatus 100 may generate a range-Doppler map from the received signal by using FMCW signal processing and perform angle estimation to detect a target in three dimensions.

송신부(110)는 개별 송신 안테나(113_1 내지 113_N)나 별로 송신신호의 출력과 위상을 조정한 레이더 송신신호(Tx)를 개별 송신 안테나(113_1 내지 113_N)를 통해 송신할 수 있다. The transmitter 110 may transmit the radar transmission signal Tx in which the output and phase of the transmission signal are adjusted for each of the individual transmission antennas 113_1 to 113_N or through the individual transmission antennas 113_1 to 113_N.

도 2를 참조하며 송신부(110)를 상세히 설명하면, 송신 신호 발생부(111)는 제어부(130)로부터 제1 파형 발생 신호를 수신하여 송신신호를 발생할 수 있다. 본 실시 예에서, 송신 신호 발생부(111)는 송신 안테나(113_1 내지 113_N) 개수만큼의 송신신호(제1 송신신호 내지 제N 송신신호)를 생성할 수 있다.When the transmitter 110 is described in detail with reference to FIG. 2 , the transmit signal generator 111 may receive the first waveform generation signal from the controller 130 to generate a transmit signal. In this embodiment, the transmission signal generator 111 may generate as many transmission signals (first transmission signal to N-th transmission signal) as the number of transmission antennas 113_1 to 113_N.

여기서, 제1 파형 발생 신호는 송신 안테나(113_1 내지 113_N)와 수신 안테나(121_1 내지 121_N)가 분리되어 있음으로 인해 발생되는 시분할(time sharing)을 해결하기 위해, 개별 송신 안테나(113_1 내지 113_N)의 송신 시간과 개별 수신 안테나(121_1 내지 121_N)의 수신 시간에 대한 동기화를 맞춘 트리거 신호를 이용하여 생성될 수 있다. 또한 제1 파형 발생 신호는, 신호 처리부(132)로부터 트리거 신호를 수신한 파형 생성부(131)에서 생성될 수 있다. 파형 생성부(131)는 송/수신 시간의 동기화를 맞춘 트리거 신호를 이용하여 제1 파형 발생 신호 및 제2 파형 발생 신호를 생성하고, 제1 파형 발생 신호를 송신 신호 발생부(111)로 전송하고, 제2 파형 발생 신호를 로컬 신호 발생부(123)로 전송할 수 있다.Here, in order to solve time sharing caused by the separation of the transmitting antennas 113_1 to 113_N and the receiving antennas 121_1 to 121_N, the first waveform generating signal is transmitted from the individual transmitting antennas 113_1 to 113_N. It may be generated using a trigger signal that is synchronized with the transmission time and the reception time of the individual reception antennas 121_1 to 121_N. Also, the first waveform generating signal may be generated by the waveform generating unit 131 receiving the trigger signal from the signal processing unit 132 . The waveform generation unit 131 generates a first waveform generation signal and a second waveform generation signal using a trigger signal synchronized with transmission/reception time, and transmits the first waveform generation signal to the transmission signal generation unit 111 . and transmit the second waveform generation signal to the local signal generation unit 123 .

RF 신호 조절부(112_1 내지 112_N)는 송신신호의 출력과 위상을 조정한 레이더 송신신호를 생성할 수 있다. RF 신호 조절부(112_1 내지 112_N)는 송신 신호 발생부(111)에서 발생한 제1 내지 제N 송신신호를 증폭하고, 위상 변이를 발생시켜 개별 송신 안테나(113_1 내지 113_N)의 출력과 위상을 자유롭게 변화시킬 수 있다. 송신 안테나(113_1 내지 113_N)를 개별적으로 제어할 수 있기 때문에 원하는 위상에 따른 지향각 변화, 송신 안테나(113_1 내지 113_N) 각각의 출력에 따른 빔 사이즈 변화 효과를 창출할 수 있다. The RF signal controllers 112_1 to 112_N may generate a radar transmission signal in which an output and a phase of the transmission signal are adjusted. The RF signal control units 112_1 to 112_N amplify the first to N-th transmission signals generated by the transmission signal generator 111 and generate a phase shift to freely change the output and phase of the individual transmission antennas 113_1 to 113_N. can do it Since the transmitting antennas 113_1 to 113_N can be individually controlled, it is possible to create an effect of a beam size change according to the output of each of the transmission antennas 113_1 to 113_N and the beam size change according to a desired phase.

본 실시 예에서 RF 신호 조절부(112_1 내지 112_N) 각각은 도시되지는 않았으나, 파워 증폭부 및 위상 시프터를 포함할 수 있다. 파워 증폭부는 송신 신호 발생부(111)에서 발생한 송신신호를 증폭하고, 위상 시프터는 증폭된 송신신호의 위상변위를 발생시켜, 레이더 송신신호를 생성할 수 있다. 본 실시 예에서 위상 시프터는 송신신호에 대하여 개별 송신 안테나 별로 아날로그 빔 포밍(beam forming)을 수행하도록 구성된 아날로그 위상 시프터를 포함할 수 있다.Although not shown, each of the RF signal conditioners 112_1 to 112_N in this embodiment may include a power amplifier and a phase shifter. The power amplifier may amplify the transmission signal generated by the transmission signal generator 111 , and the phase shifter may generate a phase shift of the amplified transmission signal to generate a radar transmission signal. In this embodiment, the phase shifter may include an analog phase shifter configured to perform analog beam forming for each individual transmission antenna with respect to the transmission signal.

RF 신호 조절부(112_1 내지 112_N)에서 생성된 개별 레이더 송신신호는 개별 송신 안테나(113_1 내지 113_N)를 통해 방사될 수 있다. The individual radar transmission signals generated by the RF signal control units 112_1 to 112_N may be radiated through the individual transmission antennas 113_1 to 113_N.

수신부(120)는 레이더 송신신호가 타겟으로부터 반사되어 개별 수신 안테나(121_1 내지 121_N) 별로 수신되는 레이더 수신신호(Rx)와, 개별 로컬발진(Local Oscillator) 신호를 합성한 개별 중간주파수(Intermediate Frequency) 신호를 생성할 수 있다.The receiver 120 is an individual intermediate frequency (Intermediate Frequency) that synthesizes the radar reception signal Rx, which is received for each individual reception antenna 121_1 to 121_N after the radar transmission signal is reflected from the target, and the individual local oscillator signal. signal can be generated.

도 2를 참조하며 수신부(120)를 상세히 설명하면, 송신 안테나(113_1 내지 113_N)의 위상 변화에 따라 다양한 지향각으로 송신된 레이더 송신신호는 타겟으로부터 반사되고, 반사된 신호 즉, 레이더 수신신호(Rx)는 수신 안테나(121_1 내지 121_N)를 거쳐 RF 신호 형태로 RF 신호 획득부(122_1 내지 122_N)에서 획득할 수 있다.When the receiver 120 is described in detail with reference to FIG. 2 , the radar transmission signal transmitted at various orientation angles according to the phase change of the transmission antennas 113_1 to 113_N is reflected from the target, and the reflected signal, that is, the radar reception signal ( Rx) may be acquired by the RF signal acquisition units 122_1 to 122_N in the form of an RF signal through the reception antennas 121_1 to 121_N.

로컬 신호 발생부(123)는 제어부(130)로부터 제2 파형 발생 신호를 수신하여 로컬발진 신호를 발생할 수 있다. 본 실시 예에서, 로컬 신호 발생부(123)는 수신 안테나(121_1 내지 121_N) 개수만큼의 로컬발진 신호(제1 로컬발진 신호 내지 제N 로컬발진 신호)를 생성할 수 있다.The local signal generator 123 may receive the second waveform generation signal from the controller 130 to generate a local oscillation signal. In this embodiment, the local signal generator 123 may generate as many local oscillation signals (first local oscillation signal to Nth local oscillation signal) as the number of reception antennas 121_1 to 121_N.

여기서, 제2 파형 발생 신호는, 상술한 제1 파형 발생신호와 마찬가지로, 송신 안테나(113_1 내지 113_N)와 수신 안테나(121_1 내지 121_N)가 분리되어 있음으로 인해 발생되는 시분할(time sharing)을 해결하기 위해, 개별 송신 안테나(113_1 내지 113_N)의 송신 시간과 개별 수신 안테나(121_1 내지 121_N)의 수신 시간에 대한 동기화를 맞춘 트리거 신호를 이용하여 생성될 수 있다. 또한 제2 파형 발생 신호는, 신호 처리부(132)로부터 트리거 신호를 수신한 파형 생성부(131)에서 생성될 수 있다. 파형 생성부(131)는 송/수신 시간의 동기화를 맞춘 트리거 신호를 이용하여 제1 파형 발생 신호 및 제2 파형 발생 신호를 생성하고, 제1 파형 발생 신호를 송신 신호 발생부(111)로 전송하고, 제2 파형 발생 신호를 로컬 신호 발생부(123)로 전송할 수 있다.Here, the second waveform generating signal, like the above-described first waveform generating signal, is to solve the time sharing caused by the separation of the transmitting antennas 113_1 to 113_N and the receiving antennas 121_1 to 121_N. For this purpose, it may be generated using a trigger signal that is synchronized with the transmission time of the individual transmission antennas 113_1 to 113_N and the reception time of the individual reception antennas 121_1 to 121_N. In addition, the second waveform generating signal may be generated by the waveform generating unit 131 receiving the trigger signal from the signal processing unit 132 . The waveform generation unit 131 generates a first waveform generation signal and a second waveform generation signal using a trigger signal synchronized with transmission/reception time, and transmits the first waveform generation signal to the transmission signal generation unit 111 . and transmit the second waveform generation signal to the local signal generation unit 123 .

합성부(124_1 내지 124_N)는 RF 신호 획득부(122_1 내지 122_N)에서 획득한 제1 내지 제N RF 신호와 로컬 신호 발생부(123)에서 발생한 제1 내지 제N 로컬발진 신호를 각각 합성하여 제1 내지 제N 중간주파수 신호를 생성할 수 있다. 중간주파수 신호증폭부(125_1 내지 125_N)는 합성부(124_1 내지 124_N)에서 출력되는 제1 내지 제N 중간주파수 신호를 증폭하여 출력할 수 있다.The synthesizers 124_1 to 124_N synthesize the first to N-th RF signals acquired by the RF signal acquisition units 122_1 to 122_N and the first to N-th local oscillation signals generated by the local signal generator 123, respectively. 1 to Nth intermediate frequency signals may be generated. The intermediate frequency signal amplifiers 125_1 to 125_N may amplify and output the first to Nth intermediate frequency signals output from the synthesizers 124_1 to 124_N.

제어부(130)는 트리거 신호를 이용하여 생성한 파형 발생신호를 송신부(110) 및 수신부(120)로 전송하고, 수신부(120)로부터 수신한 개별 중간주파수 신호의 시간 지연에 따른 위상변화 정보를 기반으로 하여 타겟의 각도 정보를 추정할 수 있다. The controller 130 transmits the waveform generation signal generated using the trigger signal to the transmitter 110 and the receiver 120, and based on the phase change information according to the time delay of the individual intermediate frequency signals received from the receiver 120. In this way, the angle information of the target can be estimated.

도 2를 참조하여, 제어부(130)를 상세히 설명하면, 파형 생성부(131)는 신호 처리부(132)로부터 트리거 신호를 수신하여 제1 파형 발생 신호 및 제2 파형 발생 신호를 생성하고, 제1 파형 발생 신호를 송신 신호 발생부(111)로 전송하고, 제2 파형 발생 신호를 로컬 신호 발생부(123)로 전송할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the control unit 130 will be described in detail. The waveform generation unit 131 receives a trigger signal from the signal processing unit 132 to generate a first waveform generation signal and a second waveform generation signal, and The waveform generation signal may be transmitted to the transmission signal generation unit 111 , and the second waveform generation signal may be transmitted to the local signal generation unit 123 .

신호 처리부(132)는 송신 안테나(113_1 내지 113_N)와 수신 안테나(121_1 내지 121_N)가 분리되어 있음으로 인해 발생되는 시분할(time sharing)을 해결하기 위해, 개별 송신 안테나(113_1 내지 113_N)의 송신 시간과 개별 수신 안테나(121_1 내지 121_N)의 수신 시간에 대한 동기화를 맞춘 트리거 신호를 생성하여 파형 생성부(131)로 전송할 수 있다.The signal processing unit 132 transmits time of the individual transmit antennas 113_1 to 113_N in order to solve time sharing caused by the separation of the transmit antennas 113_1 to 113_N and the receive antennas 121_1 to 121_N. and a trigger signal synchronized with the reception times of the individual reception antennas 121_1 to 121_N may be generated and transmitted to the waveform generator 131 .

신호 처리부(132)는 트리거 신호의 생성시간을 기준으로 중간주파수 신호증폭부(125_1 내지 125_N)로부터 증폭된 중간주파수 신호의 수신시간에 대한 시간지연을 산출하고, 시간지연에 따른 위상변화 정보를 기반으로 하여 타겟의 각도를 추정할 수 있다.The signal processing unit 132 calculates a time delay for the reception time of the intermediate frequency signal amplified from the intermediate frequency signal amplifiers 125_1 to 125_N based on the generation time of the trigger signal, and based on the phase change information according to the time delay It is possible to estimate the angle of the target.

신호 처리부(132)는 시간지연이 산출된 후 FMCW 신호 처리를 이용하여 레인지-도플러 맵(range-doppler map)을 생성하고 각도 추정(angle estimation)을 통하여 타겟을 3차원으로 탐지할 수 있다. 어레이형 수신 안테나(121_1 내지 121_N)에서 각도 추정을 통해 세로 방향으로 배열되어 있는 수신 안테나(121)에 의해 고각을 측정하고, 가로 방향으로 배열되어 있는 수신 안테나(122)에 의해 방위각을 측정할 수 있다.After the time delay is calculated, the signal processing unit 132 may generate a range-Doppler map using FMCW signal processing and detect a target in three dimensions through angle estimation. In the array-type receiving antennas 121_1 to 121_N, the elevation angle is measured by the receiving antenna 121 arranged in the vertical direction through angle estimation, and the azimuth can be measured by the receiving antenna 122 arranged in the horizontal direction. there is.

여기서, 도플러 맵은 레이더 수신신호로부터 생성된 타겟 지점들의 도플러 정보를 나타내는 맵일 수 있다. 도플러 맵에서 가로 축은 도플러 값(안테나를 기준으로 타겟 지점의 상태 속도를 나타내는 도플러 속도)을, 세로축은 타겟 지점까지의 거리를 나타낼 수 있다.Here, the Doppler map may be a map indicating Doppler information of target points generated from the radar reception signal. In the Doppler map, a horizontal axis may indicate a Doppler value (a Doppler velocity indicating a state velocity of a target point with respect to an antenna), and a vertical axis may indicate a distance to the target point.

본 실시 예에서 각도 추정을 위해 증폭된 중간주파수 신호에 탬퍼럴 자기-상관 행렬(temporal auto-correlation matrix) 및 스페이셜-탬퍼럴 자기 상관 행렬(spatial-temporal auto-correlation matrix)를 적용할 수 있다.In this embodiment, a temporal auto-correlation matrix and a spatial-temporal auto-correlation matrix may be applied to the intermediate frequency signal amplified for angle estimation. .

신호 처리부(132)는 도플러 맵에 의한 타겟의 거리 정보와 자기-상관 행렬에 의한 타겟의 각도 추정 정보를 이용하여 타겟의 위치 정보를 탐지할 수 있다.The signal processing unit 132 may detect location information of the target using distance information of the target by the Doppler map and angle estimation information of the target by the auto-correlation matrix.

도 3은 본 실시 예에 따른 레이더 신호 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하의 설명에서 도 1 및 도 2에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.3 is a flowchart illustrating a radar signal processing method according to the present embodiment. In the following description, descriptions of parts overlapping with those of FIGS. 1 and 2 will be omitted.

도 3을 참조하면, S310단계에서 레이더 신호 처리 장치(100)는 송신부(110)를 통하여, 개별 송신 안테나 별로 송신신호의 출력과 위상을 조정한 레이더 송신신호를 개별 송신 안테나를 통해 송신한다.Referring to FIG. 3 , in step S310 , the radar signal processing apparatus 100 transmits the radar transmission signal obtained by adjusting the output and phase of the transmission signal for each individual transmission antenna through the transmission unit 110 through the individual transmission antennas.

본 실시 예에서, 레이더 신호 처리 장치(100)는 송신신호에 대하여 개별 송신 안테나 별로 아날로그 빔 포밍(beam forming)을 수행하도록 구성할 수 있다.In this embodiment, the radar signal processing apparatus 100 may be configured to perform analog beam forming for each individual transmission antenna on the transmission signal.

S320단계에서, 레이더 신호 처리 장치(100)는 수신부(120)를 통하여, 레이더 송신신호가 타겟으로부터 반사되어 개별 수신 안테나 별로 수신되는 레이더 수신신호와, 개별 로컬발진(Local Oscillator) 신호를 합성한 개별 중간주파수(Intermediate Frequency) 신호를 생성한다.In step S320, the radar signal processing apparatus 100 synthesizes the radar reception signal received by each individual reception antenna after the radar transmission signal is reflected from the target through the reception unit 120 and the individual local oscillator signal. Generates an intermediate frequency signal.

S330단계에서, 레이더 신호 처리 장치(100)는 제어부(130)를 통하여, 개별 송신 안테나와 개별 수신 안테나의 분리로 인해 발생하는 시분할(time sharing)을 해결하기 위한 트리거 신호를 이용하여 파형을 생성하여 송신부(110) 및 수신부(120)로 전송한다.In step S330, the radar signal processing apparatus 100, through the control unit 130, generates a waveform using a trigger signal for solving time sharing caused by the separation of the individual transmit antenna and the individual receive antenna. It is transmitted to the transmitter 110 and the receiver 120 .

본 실시 예에서, 레이더 신호 처리 장치(100)는 파형 발생부(131)를 통하여, 개별 송신 안테나의 송신 시간과 개별 수신 안테나의 수신 시간의 시분할(time sharing)에 대한 동기화를 맞춘 트리거 신호를 이용하여, 송신신호의 생성을 위한 제1 파형 및 로컬발진 신호의 생성을 위한 제2 파형을 생성할 수 있다.In this embodiment, the radar signal processing apparatus 100 uses, through the waveform generator 131 , a trigger signal that is synchronized with the time sharing of the transmission time of the individual transmission antenna and the reception time of the individual reception antenna. Accordingly, a first waveform for generating a transmission signal and a second waveform for generating a local oscillation signal may be generated.

S340단계에서, 레이더 신호 처리 장치(100)는 제어부(130)를 통하여, 수신부(120)로부터 수신한 개별 중간주파수 신호를 기반으로 하여 생성한 타겟의 각도 추정 결과에 따라 타겟을 탐지한다.In step S340 , the radar signal processing apparatus 100 detects the target according to the result of estimating the angle of the target generated based on the individual intermediate frequency signals received from the receiving unit 120 through the control unit 130 .

본 실시 예에서, 레이더 신호 처리 장치(100)는 신호 처리부(132)를 통하여, 트리거 신호의 생성시간을 기준으로 개별 중간주파수의 수신시간에 대한 시간지연을 산출하고, 시간지연에 따른 위상변화 정보를 기반으로 하여 타겟의 각도를 추정할 수 있다. 본 실시 예에서 각도 추정을 위해 증폭된 중간주파수 신호에 탬퍼럴 자기-상관 행렬(temporal auto-correlation matrix) 및 스페이셜-탬퍼럴 자기 상관 행렬(spatial-temporal auto-correlation matrix)를 적용할 수 있다.In this embodiment, the radar signal processing apparatus 100 calculates the time delay for the reception time of each intermediate frequency based on the generation time of the trigger signal through the signal processing unit 132, and phase change information according to the time delay It is possible to estimate the angle of the target based on . In this embodiment, a temporal auto-correlation matrix and a spatial-temporal auto-correlation matrix may be applied to the intermediate frequency signal amplified for angle estimation. .

레이더 신호 처리 장치(100)는 신호 처리부(132)를 통하여, 시간지연이 산출된 후 FMCW 신호 처리를 이용하여 레인지-도플러 맵(range-doppler map)을 생성하고 각도 추정(angle estimation)을 통하여 타겟을 3차원으로 탐지할 수 있다. 레이더 신호 처리 장치(100)는 신호 처리부(132)를 통하여, 도플러 맵에 의한 타겟의 거리 정보와 자기-상관 행렬에 의한 타겟의 각도 추정 정보를 이용하여 타겟의 위치 정보를 탐지할 수 있다.The radar signal processing apparatus 100 generates a range-Doppler map using FMCW signal processing after the time delay is calculated through the signal processing unit 132, and uses angle estimation to generate a target can be detected in three dimensions. The radar signal processing apparatus 100 may detect the location information of the target using the distance information of the target by the Doppler map and the angle estimation information of the target by the auto-correlation matrix through the signal processing unit 132 .

이상 설명된 본 발명에 따른 실시 예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.The above-described embodiment according to the present invention may be implemented in the form of a computer program that can be executed through various components on a computer, and such a computer program may be recorded in a computer-readable medium. In this case, the medium includes a hard disk, a magnetic medium such as a floppy disk and a magnetic tape, an optical recording medium such as CD-ROM and DVD, a magneto-optical medium such as a floppy disk, and a ROM , RAM, flash memory, etc., a hardware device specially configured to store and execute program instructions.

한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.Meanwhile, the computer program may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and used by those skilled in the computer software field. Examples of the computer program may include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. In the specification of the present invention (especially in the claims), the use of the term "above" and similar referential terms may be used in both the singular and the plural. In addition, when a range is described in the present invention, each individual value constituting the range is described in the detailed description of the invention as including the invention to which individual values belonging to the range are applied (unless there is a description to the contrary). same as

본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.The steps constituting the method according to the present invention may be performed in an appropriate order unless the order is explicitly stated or there is no description to the contrary. The present invention is not necessarily limited to the order in which the steps are described. The use of all examples or exemplary terms (eg, etc.) in the present invention is merely for the purpose of describing the present invention in detail, and the scope of the present invention is limited by the examples or exemplary terms unless limited by the claims. it is not going to be In addition, those skilled in the art will recognize that various modifications, combinations, and changes can be made in accordance with design conditions and factors within the scope of the appended claims or their equivalents.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and the scope of the spirit of the present invention is not limited to the scope of the scope of the present invention. will be said to belong to

100: 레이더 신호 처리 장치
110: 송신부
120: 수신부
130: 제어부
131: 파형 발생부
132: 신호 처리부100: radar signal processing unit
110: transmitter
120: receiver
130: control unit
131: waveform generator
132: signal processing unit

Claims (9)

레이더 신호 처리 장치로서,
개별 송신 안테나 별로 송신신호의 출력과 위상을 조정한 레이더 송신신호를 상기 개별 송신 안테나를 통해 송신하는 송신부;
상기 레이더 송신신호가 타겟으로부터 반사되어 개별 수신 안테나 별로 수신되는 레이더 수신신호와, 개별 로컬발진(Local Oscillator) 신호를 합성한 개별 중간주파수(Intermediate Frequency) 신호를 생성하는 수신부; 및
상기 개별 송신 안테나와 상기 개별 수신 안테나의 분리로 인해 발생하는 시분할(time sharing)을 해결하기 위한 트리거 신호를 이용하여 파형을 생성하여 상기 송신부 및 상기 수신부로 전송하고, 상기 수신부로부터 수신한 상기 개별 중간주파수 신호를 기반으로 하여 생성한 상기 타겟의 각도 추정 결과에 따라 상기 타겟을 탐지하는 제어부를 포함하는,
레이더 신호 처리 장치.A radar signal processing device comprising:
a transmitter for transmitting a radar transmission signal obtained by adjusting an output and a phase of a transmission signal for each individual transmission antenna through the individual transmission antenna;
a receiving unit generating an individual intermediate frequency signal obtained by synthesizing a radar reception signal received for each individual reception antenna by reflecting the radar transmission signal from a target and an individual local oscillator signal; and
A waveform is generated using a trigger signal for solving time sharing caused by the separation of the individual transmitting antenna and the individual receiving antenna, and transmitted to the transmitting unit and the receiving unit, and the individual intermediate received from the receiving unit A control unit for detecting the target according to a result of estimating the angle of the target generated based on a frequency signal,
Radar signal processing unit. 제 1 항에 있어서,
상기 송신부는,
상기 송신신호에 대하여 개별 송신 안테나 별로 아날로그 빔 포밍(beam forming)을 수행하도록 구성된 아날로그 위상 시프터(phase shifter)를 포함하는,
레이더 신호 처리 장치.The method of claim 1,
The transmitter is
Containing an analog phase shifter (phase shifter) configured to perform analog beam forming (beam forming) for each individual transmission antenna with respect to the transmission signal,
Radar signal processing unit. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 개별 송신 안테나의 송신 시간과 상기 개별 수신 안테나의 수신 시간의 시분할(time sharing)에 대한 동기화를 맞춘 트리거 신호를 이용하여, 상기 송신신호의 생성을 위한 제1 파형 및 상기 로컬발진 신호의 생성을 위한 제2 파형을 생성하는 파형 생성부; 및
상기 트리거 신호의 생성시간을 기준으로 상기 개별 중간주파수의 수신시간에 대한 시간지연을 산출하고, 상기 시간지연에 따른 위상변화 정보를 기반으로 하여 상기 타겟의 각도를 추정하는 신호 처리부를 포함하는,
레이더 신호 처리 장치.The method of claim 1,
The control unit is
The generation of the first waveform and the local oscillation signal for generation of the transmission signal is performed using a trigger signal synchronized with time sharing of the transmission time of the individual transmission antenna and the reception time of the individual reception antenna. a waveform generator for generating a second waveform for and
Comprising a signal processing unit calculating a time delay for the reception time of the individual intermediate frequency based on the generation time of the trigger signal, and estimating the angle of the target based on the phase change information according to the time delay,
Radar signal processing unit. 제 3 항에 있어서,
상기 신호 처리부는,
상기 개별 중간주파수 신호에 탬퍼럴 자기-상관 행렬(temporal auto-correlation matrix) 및 스페이셜-탬퍼럴 자기 상관 행렬(spatial-temporal auto-correlation matrix)를 적용하여 상기 타겟의 각도 추정을 수행하는,
레이더 신호 처리 장치.4. The method of claim 3,
The signal processing unit,
Performing angular estimation of the target by applying a temporal auto-correlation matrix and a spatial-temporal auto-correlation matrix to the individual intermediate frequency signals,
Radar signal processing unit. 레이더 신호 처리 방법으로서,
송신부에 의해, 개별 송신 안테나 별로 송신신호의 출력과 위상을 조정한 레이더 송신신호를 상기 개별 송신 안테나를 통해 송신하는 단계;
수신부에 의해, 상기 레이더 송신신호가 타겟으로부터 반사되어 개별 수신 안테나 별로 수신되는 레이더 수신신호와, 개별 로컬발진(Local Oscillator) 신호를 합성한 개별 중간주파수(Intermediate Frequency) 신호를 생성하는 단계;
제어부에 의해, 상기 개별 송신 안테나와 상기 개별 수신 안테나의 분리로 인해 발생하는 시분할(time sharing)을 해결하기 위한 트리거 신호를 이용하여 파형을 생성하여 상기 송신부 및 상기 수신부로 전송하는 단계; 및
상기 제어부에 의해, 상기 수신부로부터 수신한 상기 개별 중간주파수 신호를 기반으로 하여 생성한 상기 타겟의 각도 추정 결과에 따라 상기 타겟을 탐지하는 단계를 포함하는,
레이더 신호 처리 방법.A radar signal processing method comprising:
transmitting, by a transmitter, a radar transmission signal obtained by adjusting an output and a phase of a transmission signal for each individual transmission antenna through the individual transmission antenna;
generating, by a receiver, an individual intermediate frequency signal obtained by synthesizing a radar reception signal received for each individual reception antenna after the radar transmission signal is reflected from a target and an individual local oscillator signal;
generating, by a control unit, a waveform using a trigger signal for solving time sharing caused by separation of the individual transmitting antenna and the individual receiving antenna, and transmitting the generated waveform to the transmitter and the receiver; and
detecting, by the control unit, the target according to the result of estimating the angle of the target generated based on the individual intermediate frequency signal received from the receiving unit;
Radar signal processing method. 제 5 항에 있어서,
상기 개별 송신 안테나를 통해 송신하는 단계는,
아날로그 위상 시프터(phase shifter)에 의해, 상기 송신신호에 대하여 개별 송신 안테나 별로 아날로그 빔 포밍(beam forming)을 수행하는 단계를 포함하는,
레이더 신호 처리 방법.6. The method of claim 5,
Transmitting through the individual transmit antenna comprises:
Comprising the step of performing analog beam forming (beam forming) for each individual transmit antenna with respect to the transmit signal by an analog phase shifter (phase shifter),
Radar signal processing method. 제 5 항에 있어서,
상기 송신부 및 상기 수신부로 전송하는 단계는,
상기 개별 송신 안테나의 송신 시간과 상기 개별 수신 안테나의 수신 시간의 시분할(time sharing)에 대한 동기화를 맞춘 트리거 신호를 이용하여, 상기 송신신호의 생성을 위한 제1 파형 및 상기 로컬발진 신호의 생성을 위한 제2 파형을 생성하여 상기 송신부 및 상기 수신부로 전송하는 단계를 포함하는,
레이더 신호 처리 방법.6. The method of claim 5,
The transmitting to the transmitting unit and the receiving unit comprises:
The generation of the first waveform and the local oscillation signal for generation of the transmission signal is performed using a trigger signal synchronized with time sharing of the transmission time of the individual transmission antenna and the reception time of the individual reception antenna. generating a second waveform for and transmitting to the transmitter and the receiver;
Radar signal processing method. 제 7 항에 있어서,
상기 타겟의 각도를 추정하는 단계는,
상기 트리거 신호의 생성시간을 기준으로 상기 개별 중간주파수의 수신시간에 대한 시간지연을 산출하는 단계; 및
상기 시간지연에 따른 위상변화 정보를 기반으로 하여 상기 타겟의 각도를 추정하는 단계를 포함하는,
레이더 신호 처리 방법.8. The method of claim 7,
The step of estimating the angle of the target,
calculating a time delay for the reception time of the individual intermediate frequency based on the generation time of the trigger signal; and
Comprising the step of estimating the angle of the target based on the phase change information according to the time delay,
Radar signal processing method. 제 8 항에 있어서,
상기 타겟의 각도를 추정하는 단계는,
상기 개별 중간주파수 신호에 탬퍼럴 자기-상관 행렬(temporal auto-correlation matrix) 및 스페이셜-탬퍼럴 자기 상관 행렬(spatial-temporal auto-correlation matrix)를 적용하여 상기 타겟의 각도를 추정하는 단계를 포함하는,
레이더 신호 처리 방법.9. The method of claim 8,
The step of estimating the angle of the target,
estimating the angle of the target by applying a temporal auto-correlation matrix and a spatial-temporal auto-correlation matrix to the individual intermediate frequency signals doing,
Radar signal processing method.
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