KR20220060410A - Synthetic aperture radar and decimation method for synthetic aperture radar data - Google Patents

Synthetic aperture radar and decimation method for synthetic aperture radar data Download PDF

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Abstract

An image radar includes: a memory storing filter coefficients corresponding to the decimation ratio; a controller for selecting the filter coefficients from the memory in response to the decimation rate received from a ground station; an analog-to-digital converter which converts a received signal into a digital signal; and a decimation unit for generating an image radar signal by reducing the digital signal to the first decimation ratio of a non-integer multiple and the second decimation ratio of an integer multiple according to the selected filter coefficient.

Description

영상 레이더 및 영상 레이더 데이터 축소 방법{SYNTHETIC APERTURE RADAR AND DECIMATION METHOD FOR SYNTHETIC APERTURE RADAR DATA}SYNTHETIC APERTURE RADAR AND DECIMATION METHOD FOR SYNTHETIC APERTURE RADAR DATA

본 발명은 영상 레이더 및 영상 레이더 데이터 축소 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리페이즈 필터 리샘플링 기법을 이용하는 영상 레이더 및 영상 레이더 데이터 축소 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an image radar and an image radar data reduction method, and more particularly, to an image radar data reduction method using a polyphase filter resampling technique.

위성 및 항공기에 탑재되는 영상 레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)는 다양한 운용 모드를 지원하도록 설계되고 있다. 즉, 초고해상 모드, 고해상 모드, 표준모드, 광역모드 등 다양한 수신 대역폭을 갖는 모드가 동일한 영상 레이더를 통해 운영된다. 위성 또는 항공기의 영상 레이더에서는 데이터 링크 장비를 이용한 무선 통신으로 촬영 데이터를 지상으로 전송하여야 하는데, 데이터 링크 장비가 지원하는 저장 용량 및 전송 대역폭의 한계가 존재하며, 이는 영상 레이더의 촬영 시간 또는 영상 성능에 제한이 될 수 있다. 따라서 수신 대역폭에 적합하도록 수신 신호의 샘플링 비율(Sampling rate)을 조절할 수 있는 방법이 요구된다.Synthetic Aperture Radar (SAR) mounted on satellites and aircraft is designed to support various operating modes. That is, modes having various reception bandwidths, such as ultra-high-resolution mode, high-resolution mode, standard mode, and wide-area mode, are operated through the same image radar. In the image radar of satellite or aircraft, it is necessary to transmit the photographed data to the ground through wireless communication using data link equipment. may be limited to Therefore, there is a need for a method capable of adjusting a sampling rate of a reception signal to be suitable for a reception bandwidth.

이를 위해, 기존에는 영상 레이더의 온-보드 수신기에 데시메이션(Decimation) 필터 구조가 통상적으로 사용되어 왔다. 하지만 데시메이션 필터 구조는 정수배의 데시메이션만 가능하고 데시메이션 비율(decimation ratio)이 높아질 경우 그에 따른 필터 크기가 기하급수적으로 증가하는 문제를 가지고 있다. 정수배의 데시메이션만 가능한 경우 수신 대역폭에 적합하도록 수신 신호의 샘플링 비율을 최적화할 수 없으며, 또한 필터 크기가 클 경우 FPGA(Field-Programmable Gate Array), DSP(Digital Signal Processing) 등의 온-보드 탑재 프로세서 자원 제약으로 필터 구현이 불가능한 경우가 발생할 수 있다. To this end, a decimation filter structure has been conventionally used in an on-board receiver of an imaging radar. However, the decimation filter structure has a problem in that only integer multiples of decimation are possible, and when the decimation ratio increases, the filter size increases exponentially. If only an integer multiple of decimation is possible, the sampling rate of the received signal cannot be optimized to fit the receiving bandwidth. In addition, if the filter size is large, on-board installation of FPGA (Field-Programmable Gate Array), DSP (Digital Signal Processing), etc. Filter implementation may not be possible due to processor resource constraints.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 대용량 데이터를 실시간으로 감소시킬 수 있는 영상 레이더 및 영상 레이더 데이터 축소 방법을 제공함에 있다. An object of the present invention is to provide an image radar and an image radar data reduction method capable of reducing large-capacity data in real time.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 레이더는 데시메이션 비율에 대응하는 필터 계수를 저장하고 있는 메모리, 지상국으로부터 수신되는 데시메이션 비율에 대응하여 상기 메모리에서 필터 계수를 선택하는 제어기, 수신 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기, 및 상기 선택된 필터 계수에 따라 상기 디지털 신호를 비정수배의 제1 데시메이션 비율로 축소하고 정수배의 제2 데시메이션 비율로 축소하여 영상 레이더 신호를 생성하는 데시메이션부를 포함한다. The image radar according to an embodiment of the present invention includes a memory storing filter coefficients corresponding to a decimation rate, a controller that selects filter coefficients from the memory in response to a decimation rate received from a ground station, and converting a received signal into a digital signal. An analog-to-digital converter for converting to , and a decimation unit for reducing the digital signal to a first decimation ratio of a non-integer multiple and a second decimation ratio of an integer multiple according to the selected filter coefficient to generate an image radar signal do.

상기 데시메이션부는, 상기 디지털 신호를 업샘플링 비율로 업샘플링하는 업샘플링부 및 상기 디지털 신호를 제1 다운샘플링 비율로 다운샘플링하여 제1 데시메이션 신호를 생성하는 제1 다운샘플링부를 포함하는 제1 필터, 및 상기 제1 데시메이션 신호를 제2 다운샘플링 비율로 다운샘플링하여 상기 영상 레이더 신호를 생성하는 제2 필터를 포함할 수 있다. The decimation unit includes an up-sampling unit for up-sampling the digital signal at an up-sampling ratio, and a first down-sampling unit for down-sampling the digital signal at a first down-sampling ratio to generate a first decimation signal. It may include a filter, and a second filter configured to generate the image radar signal by downsampling the first decimation signal at a second downsampling ratio.

상기 제1 필터 및 상기 제2 필터는 폴리페이즈 구조를 갖는 FIR(Finite Impulse Response) 필터일 수 있다.The first filter and the second filter may be a finite impulse response (FIR) filter having a polyphase structure.

상기 제1 필터는 업샘플링 과정에서 발생하는 잡음을 제거하는 제1 필터링부를 더 포함할 수 있다. The first filter may further include a first filtering unit that removes noise generated during the upsampling process.

상기 제2 필터는 상기 제1 필터의 다운샘플링 과정에서 발생하는 엘리어징을 제거하는 제2 필터링부를 더 포함할 수 있다. The second filter may further include a second filtering unit for removing aliasing generated in the downsampling process of the first filter.

본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 레이더 데이터 축소 방법은 지상국으로부터 수신되는 데시메이션 비율에 대응하는 필터 계수를 선택하는 단계, 상기 필터 계수에 따른 업샘플링 비율로 수신 신호를 업샘플링하는 단계, 상기 필터 계수에 따른 제1 다운샘플링 비율로 업샘플링된 수신 신호를 다운샘플링하여 제1 데시메이션 신호를 생성하는 단계, 및 상기 필터 계수에 따른 제2 다운샘플링 비율로 상기 제1 데시메이션 신호를 다운샘플링하여 영상 레이더 신호를 생성하는 단계를 포함한다. A method for reducing image radar data according to another embodiment of the present invention includes selecting a filter coefficient corresponding to a decimation rate received from a ground station, upsampling a received signal with an upsampling rate according to the filter coefficient, and the filter generating a first decimation signal by downsampling a received signal upsampled at a first downsampling ratio according to a coefficient, and downsampling the first decimation signal by a second downsampling ratio according to the filter coefficient and generating an image radar signal.

상기 수신 신호는 상기 업샘플링 비율 및 상기 제1 다운샘플링 비율에 의해 비정수배의 제1 데시메이션 비율로 축소될 수 있다.The received signal may be reduced to a first decimation ratio of a non-integer multiple by the up-sampling ratio and the first down-sampling ratio.

상기 제1 데시메이션 신호는 상기 제2 다운샘플링 비율에 의해 정수배의 제2 데시메이션 비율로 축소될 수 있다.The first decimation signal may be reduced to a second decimation ratio of an integer multiple by the second downsampling ratio.

상기 업샘플링 비율로 수신 신호를 업샘플링하는 단계 및 상기 제1 다운샘플링 비율로 업샘플링된 수신 신호를 다운샘플링하는 단계는 폴리페이즈 구조의 제1 필터에 의해 수행될 수 있다. Upsampling the received signal at the upsampling ratio and downsampling the upsampled received signal at the first downsampling ratio may be performed by a first filter having a polyphase structure.

상기 제2 다운샘플링 비율로 상기 제1 데시메이션 신호를 다운샘플링하는 단계는 폴리페이즈 구조의 제2 필터에 의해 수행될 수 있다. Downsampling the first decimation signal at the second downsampling ratio may be performed by a second filter having a polyphase structure.

본 발명에서는 폴리페이즈(Polyphase) 필터 기반의 리샘플링 필터 및 데시메이션 필터를 이용하여 영상 레이더의 대용량 데이터를 축소함으로써, 비정수배의 데시메이션 비율을 지원할 수 있고, 이에 따라 수신 대역폭에 접합하도록 데이터의 샘플링 비율을 최적화할 수 있다. In the present invention, by using a polyphase filter-based resampling filter and a decimation filter to reduce the large-capacity data of the image radar, it is possible to support a decimation ratio of a non-integer multiple, and thus sampling the data to fit the reception bandwidth. ratio can be optimized.

특히, 수신 대역폭이 큰 경우 데시메이션 비율이 작은 값에서 샘플링 비율이 최적화될 수 있고 데이터 량 감소 효과가 향상될 수 있다. In particular, when the reception bandwidth is large, the sampling rate may be optimized at a value with a small decimation rate, and the effect of reducing the data amount may be improved.

또한, 앞단의 리샘플링 필터와 뒷단의 데시메이션 필터의 조합을 통해 많은 수의 조합 가능한 데이메이션 비율이 표현될 수 있다. 이는 필터 계수 저장을 위해 더 적은 메모리 공간을 사용함을 의미한다.In addition, a large number of combinable damation ratios can be expressed through the combination of the resampling filter of the front stage and the decimation filter of the rear stage. This means that less memory space is used for storing filter coefficients.

그리고 앞단-뒷단 구조를 통해 앞단의 앞단 필터의 천이 대역(transition band)을 넓힐 수 있음에 따라 요구되는 필터 크기를 줄이는 효과를 얻을 수 있다.In addition, as the transition band of the front-end filter of the front-end can be widened through the front-end structure, the effect of reducing the required filter size can be obtained.

그리고 폴리페이즈 필터 구조를 기반으로 설계되어 탑재 프로세서의 자원(resource) 사용량 및 연산량(computation)을 크게 감소시킬 수 있다. In addition, since it is designed based on the polyphase filter structure, resource usage and computation of the onboard processor can be greatly reduced.

한편, 데시메이션 필터­리샘플링 필터 구조도 고려할 수 있으나, 본 발명의 실시예에 따른 리샘플링 필터-데시메이션 필터 구조가 프로세서의 자원 및 연산량 측면에서 더 좋은 성능을 보인다. On the other hand, the decimation filter resampling filter structure can also be considered, but the resampling filter-decimation filter structure according to an embodiment of the present invention shows better performance in terms of resources and computational amount of the processor.

필요에 따라, 본원 발명의 실시예는 리샘플링 필터-리샘플링 필터 구조 또는 리샘플링 필터-데시메이션 필터-데시메이션 필터 구조 등으로 확장될 수 있다. 다만, 필터 조합에 의한 데시메이션 조합 가능성, 시스템 복잡도 등을 고려할 때, 리샘플링 필터-데시메이션 필터 구조가 실무적으로는 가장 적합한 선택이 될 수 있다. If necessary, the embodiments of the present invention may be extended to a resampling filter-resampling filter structure or a resampling filter-decimation filter-decimation filter structure. However, considering the possibility of combining decimation by filter combination, system complexity, etc., the resampling filter-decimation filter structure may be the most suitable choice in practice.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 레이더를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 제1 필터를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 제2 필터를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1의 제1 필터 및 제2 필터의 통과 대역과 저지 대역을 나타내는 예시도이다.
도 5는 도 1의 제1 필터의 폴리페이즈 구조를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 1의 제2 필터의 폴리페이즈 구조를 나타내는 블록도이다.
도 7은 일반적인 필터를 이용하여 2단 직렬형 필터를 설계한 경우와 본 발명의 실시예에 따라 폴리페이즈 구조를 갖는 필터를 이용하여 2단 직렬형 필터를 설계된 경우에 있어서 자원의 필요량을 시뮬레이션한 결과를 나타낸다.
1 is a block diagram illustrating an image radar according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating the first filter of FIG. 1 .
3 is a block diagram illustrating a second filter of FIG. 1 .
4 is an exemplary diagram illustrating a pass band and a stop band of the first filter and the second filter of FIG. 1 .
5 is a block diagram illustrating a polyphase structure of the first filter of FIG. 1 .
6 is a block diagram illustrating a polyphase structure of the second filter of FIG. 1 .
7 is a simulation of resource requirements in a case where a two-stage series filter is designed using a general filter and a two-stage series filter is designed using a filter having a polyphase structure according to an embodiment of the present invention. shows the results.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 레이더를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an image radar according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 영상 레이더(200)는 위성 또는 항공기에 탑재되고, 지상국(100)으로부터 데시메이션 비율(D-ratio)을 수신하고, 타겟(300)에 첩 신호(Chrip signal)를 송신하여 타겟(300)에 의해 반사되어 되돌아오는 반사 신호(Echo signal)를 수신하고, 반사 신호를 디지털 신호로 변환하고 수신 신호의 데이터량 감소를 위해 데시메이션 비율에 대응하여 데시메이션을 수행하여 영상 레이더 신호의 데이터를 축소한다. Referring to FIG. 1 , the image radar 200 is mounted on a satellite or an aircraft, receives a decimation ratio (D-ratio) from the ground station 100, and transmits a chirp signal to the target 300. Receives an echo signal reflected by the target 300 and returns, converts the reflected signal to a digital signal, and performs decimation in response to a decimation ratio to reduce the data amount of the received signal to obtain an image radar signal reduce the data of

영상 레이더(200)는 제어기(210), 메모리(220), 무선 주파수 장치(230), 아날로그-디지털 변환기(240) 및 디지털 수신기(250)를 포함한다. 무선 주파수 장치(230)는 송신기(231) 및 수신기(232)를 포함할 수 있다. 디지털 수신기(250)는 아날로그-디지털 변환 인터페이스(251) 및 데시메이션부(260)를 포함하고, 데시메이션부(260)는 제1 필터(261) 및 제2 필터(262)를 포함할 수 있다.The image radar 200 includes a controller 210 , a memory 220 , a radio frequency device 230 , an analog-to-digital converter 240 , and a digital receiver 250 . The radio frequency device 230 may include a transmitter 231 and a receiver 232 . The digital receiver 250 may include an analog-to-digital conversion interface 251 and a decimation unit 260 , and the decimation unit 260 may include a first filter 261 and a second filter 262 . .

메모리(220)는 데시메이션 비율(D-ratio)에 대응하는 필터 계수를 저장하고 있다. 메모리(220)는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)와 같은 비휘발성 기억 장치일 수 있다. The memory 220 stores the filter coefficients corresponding to the decimation ratio (D-ratio). The memory 220 may be a nonvolatile memory device such as an Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM).

지상국(100)이 데시메이션 비율(D-ratio)을 결정하여 송신하면, 제어기(210)는 데시메이션 비율(D-ratio)을 수신하고 메모리(220)에서 데시메이션 비율(D-ratio)에 대응하는 필터 계수를 선택하여 디지털 수신기(250)에 전달한다. 필터 계수는 업샘플링을 위한 필터 계수, 제1 다운샘플링을 위한 필터 계수 및 제2 다운샘플링을 위한 필터 계수를 포함할 수 있다.When the ground station 100 determines and transmits the decimation ratio (D-ratio), the controller 210 receives the decimation ratio (D-ratio) and corresponds to the decimation ratio (D-ratio) in the memory 220 . The selected filter coefficients are transmitted to the digital receiver 250 . The filter coefficients may include filter coefficients for upsampling, filter coefficients for first downsampling, and filter coefficients for second downsampling.

송신기(231)는 타겟(300)으로 첩 신호를 송신하고, 수신기(232)는 타겟(300)에 의해 반사되어 되돌아오는 반사 신호를 수신한다. The transmitter 231 transmits a chirp signal to the target 300 , and the receiver 232 receives a reflected signal reflected back by the target 300 .

아날로그-디지털 변환기(240)는 수신된 반사 신호를 디지털 신호로 변환하여 디지털 수신기(250)에 전달한다. 디지털 신호는 아날로그-디지털 변환 인터페이스(251)를 통해 데시메이션부(260)에 전달된다.The analog-to-digital converter 240 converts the received reflected signal into a digital signal and transmits it to the digital receiver 250 . The digital signal is transmitted to the decimation unit 260 through the analog-to-digital conversion interface 251 .

데시메이션부(260)는 필터 계수에 따라 디지털 신호의 데시메이션을 수행하여 데이터량이 축소된 영상 레이더 신호를 생성한다. 데시메이션부(260)는 폴리페이즈 구조를 갖는 직렬 형태의 2단 FIR(Finite Impulse Response) 필터로 이루어질 수 있다. 즉, 데시메이션부(260)에 포함된 제1 필터(261) 및 제2 필터(262)는 폴리페이즈 구조를 갖는 FIR 필터일 수 있다. The decimation unit 260 generates an image radar signal with a reduced data amount by performing decimation of the digital signal according to the filter coefficients. The decimation unit 260 may be formed of a two-stage FIR (Finite Impulse Response) filter having a polyphase structure in series. That is, the first filter 261 and the second filter 262 included in the decimation unit 260 may be FIR filters having a polyphase structure.

제1 필터(261)는 비정수배의 데시메이션 비율을 구현하기 위해 업샘플링(Upsampling)과 다운샘플링(Downsampling)의 조합으로 구성되고, 제2 필터(262)는 축소율 조합을 위해 제1 필터(261)에 비해 큰 축소율을 갖는 다운샘플링으로 구성될 수 있다. 제1 필터(261)를 리샘플링(resampling) 필터라 하고, 제2 필터(262)를 데시메이션 필터라 지칭할 수 있다. The first filter 261 is composed of a combination of upsampling and downsampling to implement a non-integer multiple decimation ratio, and the second filter 262 is a first filter 261 for a reduction ratio combination. ) can be configured with downsampling with a large reduction ratio compared to . The first filter 261 may be referred to as a resampling filter, and the second filter 262 may be referred to as a decimation filter.

폴리페이즈 구조를 갖는 직렬 형태의 제1 필터(261) 및 제2 필터(262)에 의해 적은 자원(resource)과 적은 연산량으로 디지털 신호의 데이터량을 효과적으로 축소시킬 수 있다. The data amount of the digital signal can be effectively reduced with a small amount of resources and a small amount of computation by the first filter 261 and the second filter 262 of the serial type having a polyphase structure.

이하, 도 2 및 3을 참조하여 제1 필터(261) 및 제2 필터(262)에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the first filter 261 and the second filter 262 will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3 .

도 2는 도 1의 제1 필터를 나타내는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating the first filter of FIG. 1 .

도 2를 참조하면, 제1 필터(261)는 업샘플링부(2611), 제1 필터링부(2612) 및 제1 다운샘플링부(2613)를 포함한다. 업샘플링부(2611)는 디지털 신호(Fs)를 1:L의 업샘플링 비율로 업샘플링하여 업샘플링 신호(Fs×L)를 생성한다. 즉, 디지털 신호(Fs)는 L배로 업샘플링된다. 제1 필터링부(2612)는 업샘플링 과정에서 발생하는 복사 이미지를 잡음으로 간주하여 제거한다. 제1 다운샘플링부(2613)는 업샘플링 신호(Fs×L)를 M1:1의 제1 다운샘플링 비율로 다운샘플링하여 제1 데시메이션 신호(Fs1)를 생성한다. 즉, 업샘플링 신호(Fs×L)는 M1배로 다운샘플링되고, 결국 제1 데시메이션 신호(Fs1)는 제1 데시메이션 비율(L/M1)만큼 축소된 비정수배의 신호(Fs×L/M1)가 될 수 있다. 제1 데시메이션 비율(L/M1)은 업샘플링 비율 1:L과 제1 다운샘플링 비율 M1:1의 곱에 해당한다. L 및 M1은 0보다 큰 정수이다. 제1 데시메이션 신호(Fs1)는 제2 필터(262)에 입력된다. Referring to FIG. 2 , the first filter 261 includes an upsampling unit 2611 , a first filtering unit 2612 , and a first downsampling unit 2613 . The upsampling unit 2611 upsampling the digital signal Fs at an upsampling ratio of 1:L to generate an upsampling signal Fs×L. That is, the digital signal Fs is up-sampled by L times. The first filtering unit 2612 considers the copied image generated in the upsampling process as noise and removes it. The first downsampling unit 2613 downsamples the upsampling signal Fs×L at a first downsampling ratio of M1:1 to generate a first decimation signal Fs1. That is, the up-sampling signal (Fs×L) is downsampled by M1 times, and eventually the first decimation signal Fs1 is a non-integer multiple signal (Fs×L/M1) reduced by the first decimation ratio (L/M1). ) can be The first decimation ratio (L/M1) corresponds to the product of the upsampling ratio 1:L and the first downsampling ratio M1:1. L and M1 are integers greater than zero. The first decimation signal Fs1 is input to the second filter 262 .

도 3은 도 1의 제2 필터를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a second filter of FIG. 1 .

도 3을 참조하면, 제2 필터(262)는 제2 필터링부(2621) 및 제2 다운샘플링부(2622)를 포함한다. 제2 필터링부(2621)는 앞선 다운샘플링 과정에서 제1 데시메이션 신호(Fs1)에 발생하는 엘리어징(aliasing)을 제거한다. 제2 다운샘플링부(2622)는 제1 데시메이션 신호(Fs1)를 M2:1의 제2 다운샘플링 비율로 다운샘플링하여 제2 데시메이션 신호(Fs2)를 생성한다. 제2 다운샘플링 비율이 제2 데시메이션 비율(1/M2)이 된다. 즉, 제1 데시메이션 신호(Fs1)는 M2배로 다운샘플링된다. 최종적으로, 제2 데시메이션 신호(Fs2)는 디지털 신호(Fs)에 제1 데시메이션 비율(L/M1)과 제2 데시메이션 비율(1/M2)의 곱만큼 가중되어 (Fs×L/M1)/M2로 생성된다. M2는 0보다 큰 정수이다. 제2 데시메이션 신호(Fs2)가 영상 레이더 신호로서 출력된다.Referring to FIG. 3 , the second filter 262 includes a second filtering unit 2621 and a second downsampling unit 2622 . The second filtering unit 2621 removes aliasing generated in the first decimation signal Fs1 in the preceding downsampling process. The second downsampling unit 2622 down-samples the first decimation signal Fs1 at a second downsampling ratio of M2:1 to generate a second decimation signal Fs2. The second downsampling ratio becomes the second decimation ratio (1/M2). That is, the first decimation signal Fs1 is downsampled by M2 times. Finally, the second decimation signal Fs2 is weighted by the product of the first decimation ratio (L/M1) and the second decimation ratio (1/M2) to the digital signal Fs (Fs×L/M1) )/M2. M2 is an integer greater than zero. The second decimation signal Fs2 is output as an image radar signal.

이와 같이, 비정수배의 제1 데시메이션 비율(L/M1)을 갖는 제1 필터(261)와 정수배의 제2 데시메이션 비율(1/M2)을 갖는 제2 필터(262)의 조합으로 직렬형 2단 구조의 데시메이션부(260)를 구성함으로써 최종 출력에서 데시메이션 비율의 분해능(resolution)의 효율성이 향상될 수 있다. 제안하는 기술은 종래의 정수배의 데시메이션 비율을 갖는 필터로만 구성되는 경우에 최종 출력에서 데시메이션 비율의 분해능이 커지는 단점을 해결할 수 있다. As such, a combination of a first filter 261 having a first decimation ratio (L/M1) of a non-integer multiple and a second filter 262 having a second decimation ratio (1/M2) of an integer multiple is a series type By configuring the decimation unit 260 of the two-stage structure, the efficiency of the resolution of the decimation ratio in the final output may be improved. The proposed technique can solve the disadvantage of increasing the resolution of the decimation ratio in the final output when it is composed only of a filter having a decimation ratio of an integer multiple of the prior art.

도 4는 도 1의 제1 필터 및 제2 필터의 통과 대역과 저지 대역을 나타내는 예시도이다.4 is an exemplary diagram illustrating a pass band and a stop band of the first filter and the second filter of FIG. 1 .

도 4를 참조하면, 제1 필터(261)의 업샘플링 비율의 필터 계수 L이 2이고 제1 다운샘플링 비율의 필터 계수 M1이 3이고, 제2 필터(262)의 제2 다운샘플링 비율의 필터 계수 M2가 2인 경우를 예시하고 있다. Referring to FIG. 4 , the filter coefficient L of the upsampling ratio of the first filter 261 is 2, the filter coefficient M1 of the first downsampling ratio is 3, and the filter of the second downsampling ratio of the second filter 262 is The case where the coefficient M2 is 2 is exemplified.

지상국(100)으로부터 데시메이션 비율이 수신되면, 영상 레이더(200)는 데시메이션 비율에 대응하는 필터 계수를 메모리(220)에서 선택한다. 영상 레이더(200)는 선택된 필터 계수에 따른 업샘플링 비율(예를 들어, 1:L(L=2))로 수신 신호(디지털 신호)를 업샘플링하고, 필터 계수에 따른 제1 다운샘플링 비율(예를 들어, M1:1(M1=3))로 업샘플링된 수신 신호를 다운샘플링하여 제1 데시메이션 신호를 생성한다. 수신 신호는 업샘플링 비율 및 제1 다운샘플링 비율에 의해 비정수배의 제1 데시메이션 비율로 축소된다. 영상 레이더(200)는 필터 계수에 따른 제2 다운샘플링 비율(예를 들어, M2:1(M2=2))로 제1 데시메이션 신호를 다운샘플링하여 데시메이션된 영상 레이더 신호를 생성한다. 제1 데시메이션 신호는 제2 다운샘플링 비율에 의해 정수배의 제2 데시메이션 비율로 축소된다.When the decimation rate is received from the ground station 100 , the image radar 200 selects a filter coefficient corresponding to the decimation rate from the memory 220 . The image radar 200 upsamples the received signal (digital signal) at an upsampling ratio (eg, 1:L (L=2)) according to the selected filter coefficient, and a first downsampling ratio ( For example, a first decimation signal is generated by down-sampling a received signal upsampled to M1:1 (M1=3)). The received signal is reduced by the first decimation ratio of a non-integer multiple by the up-sampling ratio and the first down-sampling ratio. The image radar 200 generates a decimated image radar signal by downsampling the first decimation signal at a second downsampling ratio (eg, M2:1 (M2=2)) according to the filter coefficient. The first decimation signal is reduced to an integer multiple of the second decimation ratio by the second downsampling ratio.

데시메이션을 갖는 필터를 설계하기 위해서는 입력과 출력 간에 변화하는 샘플링 주파수에 따라 발생하는 주파수 스팩트럼의 복사 이미지와 엘리어징에 대한 고려가 필요하다. 업샘플링 과정에서 발생하는 복사 이미지는 잡음으로 간주되고 다운샘플링 과정에서 발생하는 엘리어징은 스팩트럼의 찌그러짐을 유발한다. 따라서, 필터의 통과 대역과 저지 대역을 선정하기에 앞서서 입력단의 샘플링 주파수 입장에서의 주파수 스팩트럼이 아닌 출력단의 주파수 스팩트럼에 대한 고려가 필요하다.In order to design a filter with decimation, it is necessary to consider the radiated image and aliasing of the frequency spectrum that occurs according to the sampling frequency that changes between the input and the output. The radiated image generated during the upsampling process is considered noise, and the aliasing generated during the downsampling process causes spectrum distortion. Therefore, before selecting the passband and stopband of the filter, it is necessary to consider the frequency spectrum of the output stage rather than the frequency spectrum in terms of the sampling frequency of the input stage.

이하, 도 5를 참조하여 제1 필터(261)의 폴리페이즈 구조에 대하여 설명하고, 도 6을 참조하여 제2 필터(262)의 폴리페이즈 구조에 대하여 설명한다.Hereinafter, the polyphase structure of the first filter 261 will be described with reference to FIG. 5 , and the polyphase structure of the second filter 262 will be described with reference to FIG. 6 .

도 5는 도 1의 제1 필터의 폴리페이즈 구조를 나타내는 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a polyphase structure of the first filter of FIG. 1 .

도 5를 참조하면, 비정수배의 데시메이션 비율을 갖는 필터는 L배의 업샘플링과 M배의 다운샘플링의 곱으로 구현된다. 폴리페이즈 구조로 인해 필요한 필터의 차수 N은 N/L의 차수를 갖는 L개의 필터 뱅크로 구현될 수 있다. 이에 따라, 필터 연산에 필요한 자원(Resource)의 필요량은 1/L배로 감소된다. 연산의 필요한 자원을 1/L배로 구성하고, 전환기(Commutator)를 이용하여 물리적으로 필터 뱅크가 순서대로 교체되며 연산되도록 구현될 수 있으므로, 동일한 필터 연산을 수행하면서도 자원의 필요량을 감소시킬 수 있다. 폴리페이즈 구조의 원리는 입력되는 데이터(Input)와 필터 계수 간의 콘볼루션 연산 과정에서 업샘플링과 다운샘플링에 의해 최종 출력에 필요한 연산만을 고려하는 개념이다.Referring to FIG. 5 , a filter having a non-integer multiple decimation ratio is implemented as a product of L times upsampling and M times downsampling. Due to the polyphase structure, a required filter order N can be implemented with L filter banks having an order of N/L. Accordingly, the required amount of resources required for filter operation is reduced by 1/L. It is possible to configure the necessary resources for the operation by 1/L times and to use a commutator to physically replace the filter banks in order and to be implemented, so that the required amount of resources can be reduced while performing the same filter operation. The principle of the polyphase structure is a concept that considers only the operations necessary for the final output by upsampling and downsampling in the process of calculating the convolution between input data (Input) and filter coefficients.

예를 들어, L=2 이고 M=3인 경우의 제1 필터(261)의 연산은 수학식 1과 같이 산출될 수 있다. For example, when L=2 and M=3, the operation of the first filter 261 may be calculated as in Equation 1.

Figure pat00001
Figure pat00001

수학식 1에서 0이 포함된 항은 업샘플링에 의해 입력된 오버샘플링을 위한 쓰레기 값이며, 실제 출력되는 값의 입장에서 보면 불필요한 연산이나 마찬가지가 되고, 업샘플링된 입력 신호에 대한 출력은 수학식 2와 같이 산출될 수 있다. A term containing 0 in Equation 1 is a garbage value for oversampling input by upsampling, and from the standpoint of an actual output value, it is the same as an unnecessary operation, and the output for the upsampled input signal is equal to Equation 1 2 can be calculated.

Figure pat00002
Figure pat00002

실제 데시메이션을 적용하여 필요한 출력만을 고려하면 수학식 3과 같이 최종 출력이 생성될 수 있다.When only a necessary output is considered by applying actual decimation, a final output may be generated as shown in Equation (3).

Figure pat00003
Figure pat00003

수학식 3에서 최종 출력을 보면 0번 출력에는 0번째 필터 뱅크가 관여되고, 1번째 출력에는 1번째 필터 뱅크가 관여되고 이후로도 2개의 필터 뱅크가 번갈아가며 독립적으로 출력에 관여하는 것을 확인할 수 있다. 이는 길이가 N인 필터 계수를 L개만큼의 필터 뱅크로 나누어 연산을 수행할 수 있고, 이러한 결과를 근거로 FPGA의 자원 사용량을 감소하여 원하는 출력을 얻을 수 있음을 알 수 있다.Looking at the final output in Equation 3, it can be seen that the 0th filter bank is involved in the 0th output, the 1st filter bank is involved in the 1st output, and thereafter, the two filter banks alternately and independently participate in the output. This can be performed by dividing the filter coefficients of length N into L filter banks, and it can be seen that the desired output can be obtained by reducing the resource usage of the FPGA based on this result.

비정수배의 데시메이션 비율을 갖는 경우, L과 M값에 따라 최종 출력이 되는 연산에 영향을 주는 필터 뱅크의 순서가 달라질 수 있기 때문에 각 필터 뱅크의 순서와 각 필터 뱅크가 입력받는 초기 입력의 시프트(shift)가 각각 얼마나 차이를 갖는지 조사할 필요가 있다.When the decimation ratio is a non-integer multiple, the order of each filter bank and the shift of the initial input each filter bank receives because the order of the filter banks affecting the final output operation may vary depending on the L and M values. It is necessary to examine how much the shift differs from each other.

각 필터 뱅크에 대한 초기 연산의 입력 시프트와 연산 순서는 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.The input shift and the operation order of the initial operation for each filter bank can be expressed as in Equation (4).

Figure pat00004
Figure pat00004

초기 연산의 입력 시프트와 각 필터 뱅크 입력의 M만큼의 시프트 동작에 대한 물리적인 구현은 도 5에 예시한 바와 같이 전환기(Commutator)로 구현될 수 있다. The physical implementation of the input shift of the initial operation and the shift operation by M of each filter bank input can be implemented with a commutator as illustrated in FIG. 5 .

도 6은 도 1의 제2 필터의 폴리페이즈 구조를 나타내는 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a polyphase structure of the second filter of FIG. 1 .

도 6을 참조하면, 정수배의 데시메이션 비율을 갖는 필터는 필요한 필터의 차수 N이 N/M의 차수를 갖는 M개의 필터 뱅크로 구현될 수 있다. 비정수배의 데시메이션 비율을 갖는 필터의 폴리페이즈 구조와 마찬가지로, 정수배의 데시메이션 비율을 갖는 필터는 자원 사용량을 1/M배로 감소시킬 수 있다. 이는 최종 출력식에 의해 합산기(Summer)를 이용하여 구현될 수 있다. 정수배의 데시메이션 비율을 갖는 필터는 업샘플링에 의해 입력된 오버샘플링을 위한 쓰레기 값에 대한 연산을 배제하는 개념이 아닌 최종 출력의 형태에 의존하기 때문에 비정수배의 데시메이션 비율을 갖는 폴리페이즈 구조와는 다르게 입력에 대한 지연자(Delay)가 아닌 출력에 대한 지연자(Delay)를 갖는 구조를 갖게 된다. Referring to FIG. 6 , a filter having a decimation ratio of an integer multiple may be implemented as M filter banks in which the order N of the required filter is N/M. Like the polyphase structure of a filter having a decimation ratio of a non-integer multiple, a filter having a decimation ratio of an integer multiple can reduce resource usage by 1/M times. This can be implemented using a summer (Summer) according to the final output equation. Since a filter with an integer multiple of decimation ratio depends on the shape of the final output rather than the concept of excluding the operation on the garbage value for oversampling input by upsampling, a polyphase structure with a non-integer multiple decimation ratio and has a structure with a delay for the output rather than a delay for the input differently.

예를 들어, M=3인 경우의 제2 필터(262)의 연산은 수학식 5와 같이 산출될 수 있다.For example, when M=3, the operation of the second filter 262 may be calculated as in Equation 5.

Figure pat00005
Figure pat00005

수학식 5에서 정수배의 데시메이션 비율을 갖는 폴리페이즈 구조의 필터 출력은 각 필터 뱅크가 순서대로 입력 값과의 곱이 M개의 합으로 이루어지고 출력이 진행되면서 입력 값이 쉬프트되어 연산된 M개를 한 더미로 볼 때 그 더미들의 합으로 이루어지는 것을 확인할 수 있다. 즉, M개의 합으로 이루어진 더미는 합산기(Summer)에 의해 구현되고, 더미들의 합은 후단의 가산기(Adder)로 구현되고 출력이 진행되며 연산되는 입력의 쉬프트는 가산기(Adder) 사이에 있는 지연자(Delay)에 의해 구현된다.In Equation 5, the filter output of the polyphase structure having a decimation ratio of an integer multiple is made by the sum of M products of each filter bank sequentially with the input value, and as the output proceeds, the input value is shifted, When viewed as a dummy, it can be confirmed that it is the sum of the dummy. That is, the dummy composed of M sums is implemented by a summer, and the sum of the dummy is implemented by an adder at a later stage, and the output proceeds. Implemented by Delay.

이로서 일반적인 필터 연산에 대비하여 자원량으로 M번의 연산을 합하고 합해진 더미들의 지연-합으로 최종 출력을 얻어냄으로 자원의 필요량을 감소시킬 수 있다.As a result, in preparation for a general filter operation, it is possible to reduce the resource requirement by summing the M operations as the resource amount and obtaining the final output by the delay-sum of the summed dummy.

다운샘플링만이 고려된 필터 연산은 매번 M 쉬프트되어 연산이 이루어지기 때문에 필터 뱅크는 입력과 역순으로 정렬되게 되어 있다. 이는 지연자(Delay)가 후단에 있는 것과 연관이 있으며 연산 순서는 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.Since the filter operation considering only downsampling is performed by shifting M each time, the filter bank is arranged in the reverse order of the input. This is related to the fact that the delay is at the rear, and the operation order can be expressed as in Equation (6).

Figure pat00006
Figure pat00006

입력(Input)에 따른 필터 뱅크의 연산 순서에 대한 물리적인 구현은 도 6에 예시한 바와 같이 전환기(Commutator)로 구현된다.The physical implementation of the operation order of the filter bank according to the input is implemented as a commutator as illustrated in FIG. 6 .

도 7은 일반적인 필터를 이용하여 2단 직렬형 필터를 설계한 경우와 본 발명의 실시예에 따라 폴리페이즈 구조를 갖는 필터를 이용하여 2단 직렬형 필터를 설계된 경우에 있어서 자원의 필요량을 시뮬레이션한 일 예를 나타낸다.7 is a simulation of resource requirements in a case where a two-stage series filter is designed using a general filter and a two-stage series filter is designed using a filter having a polyphase structure according to an embodiment of the present invention. An example is shown.

도 7을 참조하면, 데시메이션 비율과 필터 차수를 임의로 예를 들었을 때 자원의 필요량을 나타낸 것이다. 폴리페이즈 구조를 갖는 필터를 사용하는 경우에 자원의 필요량이 감소되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the required amount of resources is shown when the decimation ratio and the filter order are arbitrarily given as examples. It can be seen that the required amount of resources is reduced when a filter having a polyphase structure is used.

상술한 바와 같이, 제안하는 영상 레이더의 데이터 축소 방법은 비정수배의 데시메이션 비율을 지원하여 수신 대역폭에 적합하도록 수신 신호의 샘플링 비율을 최적화할 수 있고, 적은 메모리 공간에 다양한 필터 조합의 필터 계수를 저장할 수 있고, 필터의 크기를 줄이고, 탑재 프로세서의 자원 사용량 및 연산량을 크게 감소시킬 수 있다. 이를 통해 영상 레이더의 영상 촬영 시간, 저장 시간, 전송 능력을 증대하는 효과를 기대할 수 있다.As described above, the proposed image radar data reduction method supports a decimation ratio of a non-integer multiple to optimize the sampling rate of the received signal to fit the reception bandwidth, and filter coefficients of various filter combinations in a small memory space. It can be stored, the size of the filter can be reduced, and the resource usage and calculation amount of the onboard processor can be greatly reduced. Through this, the effect of increasing the image capture time, storage time, and transmission capability of the image radar can be expected.

지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. The drawings and the detailed description of the described invention referenced so far are merely exemplary of the present invention, which are only used for the purpose of explaining the present invention, and are used to limit the meaning or the scope of the present invention described in the claims. it is not Therefore, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

100: 지상국 200: 영상 레이더
210: 제어기 220: 메모리
230: 무선 주파수 장치 240: 아날로그-디지털 변환기
250: 디지털 수신기 260: 데시메이션부
261: 제1 필터 262: 제2 필터
2611: 업샘플링부 2612: 제1 필터링부
2613: 제1 다운샘플링부 2621: 제2 필터링부
2622: 제2 다운샘플링부
100: ground station 200: video radar
210: controller 220: memory
230: radio frequency device 240: analog-to-digital converter
250: digital receiver 260: decimation unit
261: first filter 262: second filter
2611: up-sampling unit 2612: first filtering unit
2613: first downsampling unit 2621: second filtering unit
2622: second down-sampling unit

Claims (10)

데시메이션 비율에 대응하는 필터 계수를 저장하고 있는 메모리;
지상국으로부터 수신되는 데시메이션 비율에 대응하여 상기 메모리에서 필터 계수를 선택하는 제어기;
수신 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기; 및
상기 선택된 필터 계수에 따라 상기 디지털 신호를 비정수배의 제1 데시메이션 비율로 축소하고 정수배의 제2 데시메이션 비율로 축소하여 영상 레이더 신호를 생성하는 데시메이션부를 포함하는 영상 레이더.
a memory storing filter coefficients corresponding to the decimation ratio;
a controller for selecting filter coefficients from the memory in response to a decimation rate received from a ground station;
an analog-to-digital converter that converts a received signal into a digital signal; and
and a decimation unit for reducing the digital signal by a first decimation ratio of a non-integer multiple according to the selected filter coefficient and reducing the digital signal by a second decimation ratio of an integer multiple to generate an image radar signal.
제1 항에 있어서,
상기 데시메이션부는,
상기 디지털 신호를 업샘플링 비율로 업샘플링하는 업샘플링부 및 상기 디지털 신호를 제1 다운샘플링 비율로 다운샘플링하여 제1 데시메이션 신호를 생성하는 제1 다운샘플링부를 포함하는 제1 필터; 및
상기 제1 데시메이션 신호를 제2 다운샘플링 비율로 다운샘플링하여 상기 영상 레이더 신호를 생성하는 제2 필터를 포함하는 영상 레이더.
According to claim 1,
The decimation unit,
a first filter including an up-sampling unit for up-sampling the digital signal at an up-sampling ratio and a first down-sampling unit for down-sampling the digital signal at a first down-sampling ratio to generate a first decimation signal; and
and a second filter for generating the image radar signal by downsampling the first decimation signal at a second downsampling ratio.
제2 항에 있어서,
상기 제1 필터 및 상기 제2 필터는 폴리페이즈 구조를 갖는 FIR(Finite Impulse Response) 필터인 영상 레이더.
3. The method of claim 2,
and the first filter and the second filter are Finite Impulse Response (FIR) filters having a polyphase structure.
제2 항에 있어서,
상기 제1 필터는 업샘플링 과정에서 발생하는 잡음을 제거하는 제1 필터링부를 더 포함하는 영상 레이더.
3. The method of claim 2,
The first filter may further include a first filtering unit that removes noise generated during an upsampling process.
제2 항에 있어서,
상기 제2 필터는 상기 제1 필터의 다운샘플링 과정에서 발생하는 엘리어징을 제거하는 제2 필터링부를 더 포함하는 영상 레이더.
3. The method of claim 2,
The second filter may further include a second filtering unit configured to remove aliasing generated in the downsampling process of the first filter.
지상국으로부터 수신되는 데시메이션 비율에 대응하는 필터 계수를 선택하는 단계;
상기 필터 계수에 따른 업샘플링 비율로 수신 신호를 업샘플링하는 단계;
상기 필터 계수에 따른 제1 다운샘플링 비율로 업샘플링된 수신 신호를 다운샘플링하여 제1 데시메이션 신호를 생성하는 단계; 및
상기 필터 계수에 따른 제2 다운샘플링 비율로 상기 제1 데시메이션 신호를 다운샘플링하여 영상 레이더 신호를 생성하는 단계를 포함하는 영상 레이더 데이터 축소 방법.
selecting a filter coefficient corresponding to a decimation rate received from a ground station;
upsampling the received signal at an upsampling ratio according to the filter coefficients;
generating a first decimation signal by downsampling the received signal upsampled at a first downsampling ratio according to the filter coefficient; and
and generating an image radar signal by downsampling the first decimation signal at a second downsampling ratio according to the filter coefficient.
제6 항에 있어서,
상기 수신 신호는 상기 업샘플링 비율 및 상기 제1 다운샘플링 비율에 의해 비정수배의 제1 데시메이션 비율로 축소되는 영상 레이더 데이터 축소 방법.
7. The method of claim 6,
The image radar data reduction method in which the received signal is reduced to a first decimation ratio of a non-integer multiple by the up-sampling ratio and the first down-sampling ratio.
제7 항에 있어서,
상기 제1 데시메이션 신호는 상기 제2 다운샘플링 비율에 의해 정수배의 제2 데시메이션 비율로 축소되는 영상 레이더 데이터 축소 방법.
8. The method of claim 7,
The image radar data reduction method in which the first decimation signal is reduced to a second decimation ratio of an integer multiple by the second downsampling ratio.
제6 항에 있어서,
상기 업샘플링 비율로 수신 신호를 업샘플링하는 단계 및 상기 제1 다운샘플링 비율로 업샘플링된 수신 신호를 다운샘플링하는 단계는 폴리페이즈 구조의 제1 필터에 의해 수행되는 영상 레이더 데이터 축소 방법.
7. The method of claim 6,
The upsampling of the received signal at the upsampling ratio and the downsampling of the upsampled received signal at the first downsampling ratio are performed by a first filter having a polyphase structure.
제9 항에 있어서,
상기 제2 다운샘플링 비율로 상기 제1 데시메이션 신호를 다운샘플링하는 단계는 폴리페이즈 구조의 제2 필터에 의해 수행되는 영상 레이더 데이터 축소 방법.
10. The method of claim 9,
The downsampling of the first decimation signal at the second downsampling ratio is performed by a second filter having a polyphase structure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101047959B1 (en) * 2010-11-01 2011-07-12 엘아이지넥스원 주식회사 Apparatus for digital down conversion of surveillance radar receiver and method thereof
KR101613521B1 (en) * 2015-02-17 2016-05-02 서강대학교산학협력단 Filter Assembly for medical image signal and dynamic decimation method using thereof

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