KR20220131287A - 자동 이득 제어 방법, 센서 및 무선 전기 소자 - Google Patents
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Abstract
자동 이득 제어 방법, 센서(700) 및 무선 전기 소자(900)에 있어서, 테스트 에코 유닛의 포화 정보를 이용해 송수신 링크의 이득 계수를 조정한다. 이를 통해 수신한 표적 검출용 신호 전력이 정격 임계값 범위 내에 있도록 보장할 수 있다. 또한 센서(700)의 표적 검출 정밀도를 향상시키고 검출 누락, 오검출, 블라인딩 등 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
Description
본 출원은 2020년 03월 02일 중국 특허청에 제출된 출원번호가 202010136325.8이고, 발명의 명칭이 "레이더 신호의 이득 제어 방법 및 장치"인 중국 특허출원에 대한 우선권을 주장한다. 이는 본 출원에 전체로서 인용되었다.
본 출원은 자동 이득 제어 기술 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동 이득 제어 방법, 센서 및 무선 전기 소자에 관한 것이다.
각종 센서(예를 들어 레이더)의 적용에 있어서, 반사물(또는 표적물)의 형상, 치수 및 이와 센서 사이의 거리 등 요인의 영향으로 인해, 센서가 수신하는 신호(즉, 에코 신호)의 강도가 끊임없이 변경될 수 있다.
그러나 센서 중 신호의 수신 링크가 견딜 수 있는 신호 전력은 일정한 임계값 범위를 갖는다. 즉, 센서 중 신호의 수신 링크가 견딜 수 있는 최대 신호 전력은 일정하다. 따라서 에코 신호의 신호 전력이 상기 최대 신호 전력을 초과할 경우, 수신 링크에서 수신하는 신호가 왜곡될 수 있다. 따라서 센서가 표적 물체 데이터를 정확하게 검출할 수 없으며, 심지어 센서가 완전히 블라인딩될 수 있다. 마찬가지로, 센서 중 신호의 수신 링크에서 수신할 수 있는 최소 신호 전력도 일정하다. 에코 신호의 신호 전력이 상기 최소 신호 전력 미만일 경우, 수신 링크가 수신하는 신호에 비교적 큰 양자화 잡음(Quantization Noise)이 도입될 수 있다. 따라서 센서에 검출 누락 및 오검출 등의 문제가 발생할 수 있다.
이를 고려하여 본 출원의 실시예는 자동 이득 제어(Automatic Gain Control, AGC) 방법, 센서 및 무선 전기 소자를 제공한다. 이는 테스트 에코 정보의 포화 정보를 이용해 송수신 링크의 이득 계수를 조정한다. 이를 통해 수신한 표적 검출용 신호 전력이 소정 임계값 범위 내에 있도록 보장할 수 있다. 또한 센서 표적 검출의 정밀도를 향상시키고 검출 누락, 오검출, 블라인딩 등 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 문제를 해결하기 위해, 본 출원의 실시예에서 제공하는 기술적 해결책은 하기와 같다.
제1 양상에 있어서, 본 출원은 자동 이득 제어 방법을 제공하며, 이는 센서의 신호 송수신 링크에 적용될 수 있다. 상기 신호 송수신 링크에서 송신되는 무선 전기 신호에서, 신호 프레임은 연속적인 복수의 유닛 신호를 포함한다. 상기 복수의 유닛 신호는 N개 테스트 유닛 신호 및 적어도 하나의 스캔 유닛 신호를 포함한다.
상기 방법은 제i 테스트 유닛 신호에 대응하는 제i 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 획득하는 단계 - i 및 N은 양의 정수이고, i≤N-1, 2≤N임 - ;
앞 i개 테스트 에코 유닛 신호 중 적어도 하나의 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 제i+1 프리앰블 이득을 결정하는 단계;
상기 신호 송수신 링크는 상기 제i+1 프리앰블 이득을 기반으로 제i+1 테스트 유닛 신호를 송신하고 및/또는 제i+1 테스트 에코 유닛 신호를 수신하는 단계;
i=N-1까지 차례대로 순환시키는 단계;
제N 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보 및 이때 상기 센서 중 아날로그-디지털 변환기(Analog-to-Digital Convertor, ADC) 출력 신호 전력을 획득하는 단계;
상기 제N 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보와 상기 ADC 출력 신호 전력을 기반으로 스캔 이득을 결정하는 단계; 및
상기 스캔 이득을 이용해 각 상기 스캔 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 각 상기 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 실시예에 있어서, 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보 및 센서의 ADC 출력 신호 전력을 이용함으로써, 검출 신호를 후속적으로 송신 및/또는 수신하는 링크 이득을 조정한다. 이를 통해 센서가 후속적으로 수신하는 수신 신호의 강도가 소정 범위 내에 있도록 보장한다. 따라서 신호 왜곡이 일어나는 것을 효과적으로 방지하여, 표적 정보 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 동시에 비교적 큰 양자화 잡음이 도입되는 것을 효과적으로 방지하고 검출 누락 및 오검출이 발생할 가능성을 방지할 수 있다.
또한 본 실시예 중의 조작 방법은 센서의 디지털 부분에서 실행된다. 따라서 회로 설계의 복잡성을 효과적으로 낮추고, 자동 이득 제어의 유연성을 향상시킬 수도 있다. 또한 센서의 수신 및 송신의 협업 작업을 구현할 수 있다.
상기 테스트 유닛 신호와 스캔 유닛 신호 사이의 형상은 동일하거나 유사하다는 점에 유의한다. 따라서 획득된 테스트 에코 유닛 신호의 강도는 스캔 에코 유닛 신호에서 수신 링크의 강도를 비교적 실제적으로 반영할 수 있다. 일부 특수한 응용 시나리오의 경우, 테스트 유닛 신호와 스캔 유닛 신호 사이의 형상을 약간 다르게 설정하여 실제 수요를 충족시킬 수도 있다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 제N 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보 및 상기 ADC 출력 신호 전력을 기반으로 스캔 이득을 결정하는 상기 단계는,
상기 제N 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 상기 신호 송수신 링크에 링크 포화가 발생하는지 여부를 판단하는 단계;
상기 링크 포화가 발생하면, 상기 스캔 이득을 디폴트값으로 설정하는 단계; 및
그렇지 않으면, 상기 ADC 출력 신호 전력을 기반으로 상기 스캔 이득의 값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 실시예에 있어서, 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보 및 ADC에서 출력한 신호 전력을 통해 스캔 이득을 결정한다. 구체적으로, 먼저 제N 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 신호 송수신 링크에 링크 포화가 발생하는지 여부를 결정한다. 신호 링크에 포화가 발생한 것으로 결정되면, 스캔 이득을 디폴트값으로 설정한다. 신호 링크에 포화가 발생하지 않은 것으로 결정되면, ADC 출력 신호 전력을 기반으로 스캔 이득의 값을 결정한다. 따라서 출력 신호의 실제 상황에 따라 실시간으로 조정하여, 송수신 링크가 상기 스캔 이득에 따라 스캔 유닛 신호를 송신하거나, 상기 스캔 이득에 따라 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신할 수 있도록 보장한다. 따라서 송신된 스캔 유닛 신호가 표적 물체를 검출할 수 있도록 보장하고, 수신된 스캔 에코 유닛 신호를 통해 표적 물체의 거리 등 정보를 결정할 수 있도록 보장한다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 디폴트값은 상기 신호 송수신 링크의 최소 이득값 또는 최대 이득값이다.
상기 실시예에 있어서, 신호 송수신 링크에 링크 포화가 발생한 경우, 이는 수신 신호의 강도가 소정 범위 내에 있음을 의미하므로, 표적 물체를 결정하는 정확성을 보장할 수 있다. 이 경우, 현재 신호의 전력을 기반으로 동적 조정을 수행할 필요 없이, 신호 송수신 링크의 스캔 이득을 최소 이득값 또는 최대 이득값으로 설정할 수 있다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 방법은 하기 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 디폴트값이 상기 신호 송수신 링크의 최댓값인 경우, ADC의 입력 신호가 소정값 미만이면, 상기 ADC 출력 신호에 대해 좌측 시프트 연산을 수행한다. 입력 신호가 너무 작고 링크 이득이 이미 최대로 조정된 경우, ADC 출력 데이터에 대해 좌측 시프트 연산을 수행함으로써, 기저 대역 디지털 처리의 정밀도를 보장한다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 ADC 출력 신호 전력을 기반으로 상기 스캔 이득의 값을 결정하는 상기 단계는 하기 단계를 포함할 수 있다.
상기 ADC 출력 신호 전력을 기반으로 룩업 테이블(Look up Table, LUT) 및/또는 계산을 통해 상기 스캔 이득의 값을 결정한다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 센서 중 ADC 출력 신호 전력을 획득하는 단계는,
상기 ADC 출력의 제N 에코 유닛 신호 중 각 값의 제곱의 평균값을 계산함으로써 상기 ADC 출력 신호 전력을 결정하는 단계; 또는
상기 ADC 출력의 제N 에코 유닛 신호의 유효 영역 중 소정 순서의 절대값을 상기 ADC 출력 신호 전력으로 사용하는 단계를 포함한다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 ADC 출력의 제N 에코 유닛 신호의 유효 영역 중 가장 큰 절대값 또는 그 다음으로 큰 절대값을 상기 ADC 출력 신호 전력으로 사용한다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 방법은 하기 단계를 더 포함할 수 있다.
초기 이득을 이용해 제1 테스트 유닛 신호를 송신하고, 상기 제1 테스트 유닛 신호와 대응하는 제1 테스트 에코 유닛 신호를 수신한다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 센서는 적어도 2개의 신호 송수신 링크를 포함한다.
상기 방법은 어느 하나의 신호 송수신 링크에 대해, 각 상기 신호 송수신 링크 각각에 대응하는 스캔 이득을 결정하는 단계를 더 포함한다.
여기에서 각 상기 신호 송수신 링크는 각각 대응하는 스캔 이득을 기반으로 신호의 송신 및/또는 수신을 수행한다.
또는 각 상기 신호 송수신 링크는 최소의 스캔 이득을 기반으로 신호의 송신 및/또는 수신을 수행한다.
본 실시예에 있어서, 적어도 2개의 신호 송수신 링크의 센서에 대해, 각 신호 송수신 링크는 상호 독립적으로 AGC 조정을 수행할 수 있다. 이처럼 상이한 신호 송수신 링크 사이의 스캔 이득은 상이할 수 있다. 즉, 각 신호 송수신 링크는 각 AGC 조정 후 획득한 스캔 이득을 채택하여, 후속적으로 각도 측정이 필요 없는 표적 검출 작업을 수행할 수 있다. 각도 측정이 필요한 경우, 각 신호 송수신 링크는 후속적인 표적 검출 작업을 수행하기 전에 먼저 스캔 이득을 통일해야 한다. 즉, 각 신호 송수신 링크는 동일한 스캔 이득(일반적으로 획득한 각 신호 송수신 링크의 스캔 이득 중 가장 작은 스캔 이득임)을 기반으로 후속적인 표적 검출 작업을 수행해야 한다. 이를 통해 시스템 위상차가 도입되어 후속적인 각도 측정의 결과에 영향을 미치는 것을 방지한다.
구체적으로 각 신호 송수신 링크의 마지막 테스트 유닛 신호 송신 종료 전에 최종적인 스캔 이득을 선택할 수 있다. 링크 결정의 각 테스트 유닛 신호 송신 종료 전에, 각 신호 송수신 링크 사이의 이득이 모두 일치하도록 유지하여 AGC 작업을 수행할 수도 있다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
유닛 신호의 개수 또는 상기 신호 프레임의 주기 길이를 기반으로, 신호 프레임 중의 상기 복수개 신호 프레임을 상기 N개 테스트 유닛 신호 및 상기 적어도 하나의 스캔 유닛 신호로 분할하는 단계; 또는
원래 신호 프레임을 기반으로, 상기 N개 테스트 유닛 신호를 증가시켜, 상기 N개 테스트 유닛 신호 및 상기 적어도 하나의 스캔 유닛 신호를 포함하는 신호 프레임을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기에서 상기 N개 테스트 유닛 신호는 상기 신호 프레임에서 연속적으로 분포된다.
선택적 일 실시예에 있어서, 어느 하나의 신호 프레임에 대해, 상기 N개 테스트 유닛 신호는 상기 신호 프레임의 머리부에 위치하여 프리앰블 유닛 신호를 형성한다.
여기에서 상기 신호 송수신 링크는 상기 스캔 이득을 기반으로 현재 프레임 신호 중 각 상기 스캔 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 현재 프레임 신호 중 각 상기 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신한다.
선택적 일 실시예에 있어서, 어느 하나의 신호 프레임에 대해, 상기 N개 테스트 유닛 신호는 상기 신호 프레임의 꼬리부에 위치한다.
여기에서 상기 신호 송수신 링크는 상기 스캔 이득을 기반으로 다음 프레임 신호 중 각 상기 스캔 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 다음 프레임 신호 중 각 상기 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신한다.
선택적 일 실시예에 있어서, 어느 하나의 테스트 유닛 신호에 대해, 상기 테스트 유닛 신호에 대응하는 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 획득하는 단계는,
상기 테스트 유닛 신호의 송신 시작과 송신 종료 사이의 시간 구간 내에, 상기 신호 송수신 링크에 링크 포화가 발생하는 횟수를 통계하는 단계를 포함한다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
상기 테스트 유닛 신호의 송신 시작과 송신 종료 사이의 시간 구간 내에, 상기 신호 송수신 링크에서 링크 포화가 발생하는 횟수가 소정값보다 큰지 여부를 판단하는 단계;
소정값보다 크면, 링크 포화가 발생한 것으로 정의하는 단계; 및
그렇지 않으면, 링크 포화가 발생하지 않은 것으로 정의하는 단계를 더 포함할 수 있다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
각 상기 스캔 유닛 신호를 송신할 때, 상기 신호 송수신 링크의 포화 정보를 통계하는 단계; 및
상기 신호 송수신 링크의 포화 정보를 기반으로 상기 스캔 이득의 값을 동적 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 신호 송수신 링크가 상기 스캔 유닛 신호를 송신할 때, 상기 프레임 신호 중 스캔 유닛 신호 송신이 완료될 때까지 고정된 스캔 이득을 채택하여 상기 스캔 유닛 신호를 송신할 수 있다. 고정된 스캔 이득을 채택하여 후속 소정 프레임 중의 상기 스캔 유닛 신호를 송신할 수도 있다. 마찬가지로 실제 수요를 기반으로 현재 통계한 포화 정보를 기반으로 스캔 이득에 대해 실시간 동적 조정을 수행할 수도 있다. 그러나 동일한 유닛 신호는 고정된 이득을 채택해 신호의 송수신 작업을 수행한다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 무선 전기 신호는 주파수 변조 연속파 신호(Frequency Modulation Continuous Wave, FMCW)이다.
FMCW파는 복수의 연속적인 유닛 신호(chirp, 처프)로 구성된 프레임 구조이다. N개 테스트 유닛 신호를 프리앰블 테스트 신호로 이용하여 신호 강도 추정을 수행함으로써 링크 이득 구성을 획득한다. 동시에 AGC 설계 알고리즘은 디지털 회로 또는 DSP 등 디지털 모듈을 이용하여 구현할 수 있다. RF(radio frequency) 또는 아날로그 링크에 피드백을 추가하여 AGC를 수행하는 것에 비해, 본 실시예의 기술적 해결책은 이득 조절의 실시간성을 효과적으로 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 회로 설계가 간단하고 설계된 회로가 실제 AGC 적용에서 유연성이 비교적 높다. 또한 링크 이득을 자가 적응적으로 조정함으로써, 다양한 응용 시나리오에 적용하여 수신 및 송신의 협업 작업을 구현할 수도 있다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
이득 구성 테이블을 사전 설정하는 단계;
상기 이득 구성 테이블을 기반으로 룩업 테이블 방식을 통해 상기 제i+1 프리앰블 이득 및/또는 상기 스캔 이득을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기에서 각 에코 신호 유닛은 각각 하나의 이득 구성 테이블에 대응한다. 또는 모든 에코 신호 유닛은 하나의 이득 구성 테이블에 대응한다.
제2 양상에 있어서, 본 출원의 실시예는 센서를 더 제공한다.
여기에는 무선 전기 신호를 송신 및 수신하는 데 사용되는 신호 송수신 링크;
수신한 무선 전기 신호에 대해 디지털 신호 처리를 수행하는 데 사용되는 ADC 장치; 및
본 출원의 제1 양상에 따른 방법을 기반으로 상기 신호 송수신 링크에 대해 자동 이득 제어를 수행하는 데 사용되는 자동 이득 제어 장치를 포함할 수 있다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 센서는 밀리미터파 레이더일 수 있다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 자동 이득 제어 장치는 상기 센서 중의 디지털 회로 모듈 또는 디지털 회로 프로세서(Digital Signal Processor, DSP)이다.
제3 양상에 있어서, 본 출원의 실시예는 자동 이득 제어의 방법을 더 제공하며, 이는 무선 전기 소자에 적용된다.
상기 방법은 상기 무선 전기 소자가 수신하는 신호의 강도를 획득하는 단계;
상기 무선 전기 소자가 수신하는 신호의 강도에 대해 디지털 신호 처리를 수행하고, 룩업 테이블 방식을 통해 링크 이득 구성을 획득하는 단계; 및
상기 링크 이득 구성을 기반으로 신호를 송신하고 및/또는 신호를 수신하는 단계를 포함한다.
상기 실시예에 있어서, 신호 강도와 링크 이득 사이의 대응 관계를 사전 저장할 수 있다. 수신된 신호의 강도를 결정한 후, 상기 신호 강도 및 상기 대응 관계를 통해 링크 이득 구성을 결정할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 충돌하지 않는다는 전제 하에서, 상기 자동 이득 제어의 방법은 본 출원의 다른 실시예에 설명된 내용을 참고 및 결합하여 구체적으로 실시할 수 있다. 또한 실제 적용과 함께 기타 실시예에 설명된 관련 기술적 내용을 결합하여 적합하게 조정함으로써 본 실시예 중 자동 이득 제어의 관련 단계를 구현할 수 있다.
제4 양상에 있어서, 본 출원의 실시예는 무선 전기 소자를 더 제공한다.
여기에는 신호를 수신하는 데 사용되는 신호 송수신 링크; 및
본 출원의 제4 양상에 따른 어느 하나의 실시예의 방법을 기반으로 상기 링크 이득 구성을 획득하는 데 사용되는 자동 이득 제어 장치가 더 포함될 수 있다. 여기에서 상기 자동 이득 제어 장치는 상기 링크 이득 구성을 기반으로 신호를 송신하고 및/또는 신호를 수신하는 데 더 사용된다.
상기 실시예 중 무선 전기 소자는 통신용 소자일 수 있다. 레이더 등과 같이 표적 검출용 센서 소자일 수도 있다. 이는 수신된 테스트 신호의 포화 정보 및 디지털 회로 처리 결과를 기반으로, 소자의 신호 수신 링크의 이득을 조정한다. 또한 후속적으로 수신한 통신용, 표적 검출용 등 신호 강도를 수신 링크의 임계값 범위 내에 있을 수 있도록 한다. 나아가 수신기가 적합한 링크 이득 환경에서 작업하도록 만드는 동시에, 상응하는 모델, 회로 등을 간단하고 유연하며 효율이 높아지도록 만든다.
제5 양상에 있어서, 본 출원의 실시예는 센서를 더 제공한다. 상기 센서는 소정 시간 구간(예를 들어 하나 또는 복수개의 프레임)에서 표적 검출을 수행할 때 자동 이득 제어 단계 및 표적 검출 단계를 구비할 수 있다. 즉, 자동 이득 제어 단계에서 센서는 송수신 링크 이득 계수의 조정을 자가 적응적으로 수행할 수 있다. 이를 통해 표적 검출 단계에서 수신한 에코 신호가 소정 임계값 범위 내에 있도록 보장하고, 전체 표적 검출 과정 중 상기 두 단계는 차례대로 순환할 수 있다.
예를 들어, FMCW 레이더 센서의 경우, 하나의 프레임 신호 중의 앞부분(예를 들어 3개 또는 5개 등) 처프 신호(chirp)를 프리앰블 신호로 사용하여 자동 이득 제어를 수행할 수 있다. 남은 부분의 처프 신호는 스캔 신호로 사용하여 표적 검출을 수행하는 데 사용될 수 있다. 즉, 각 프레임 신호의 프리앰블 신호 송신 단계는 자동 이득 제어 단계이다. 후속적인 스캔 신호 송신 단계는 자동 이득 단계로 간주될 수 있다. 동시에 연속 프레임 신호의 경우, 현재 프레임 신호 중 뒷부분 처프 신호를 다음 프레임 신호의 프리앰블 신호로 사용하여 자동 이득 제어를 수행할 수도 있다. 또한 각 프레임의 앞부분 처프 신호를 스캔 신호로 사용하여 표적 검출을 수행한다.
상기 자동 이득 제어 단계 및 표적 검출 단계의 분할은 유닛 신호(예를 들어 처프 신호)를 송신하여 구현하는 기능에 따라 분할할 수 있으며, 시간 영역에 따라 분할할 수도 있음에 유의한다. 구체적으로 실제 수요에 따라 적응적으로 조정할 수 있다.
구체적으로 상기 센서는,
무선 전기 신호를 송신하는 데 사용되는 신호 송신 링크;
에코 신호를 수신하는 데 사용되는 신호 수신 링크;
상기 신호 수신 링크와 결합되며, 상기 신호 수신 링크가 상기 에코 신호를 수신할 때 각 소자가 포화 상태에 있는지 여부를 검출하는 데 사용되는 검출기; 및
각각 상기 신호 송신 링크, 상기 신호 수신 링크 및 상기 소자 작업 상태 검출기와 연결되는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
여기에서 자동 이득 제어 단계에서, 상기 컨트롤러는 상기 검출기가 출력하는 포화 상태 정보를 기반으로 상기 신호 송신 링크 및/또는 상기 신호 수신 링크의 이득 계수를 조정하는 데 사용된다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 신호 수신 링크는 순차적으로 연결된 저잡음 증폭기 LNA, 트랜스임피던스 증폭기 TIA, 제1 가변 이득 증폭기 VGA1 및 제2 가변 이득 증폭기 VGA2를 포함한다. 이로써 상기 에코 신호에 대해 신호 처리를 수행한다.
여기에서 상기 검출기는 각각 상기 트랜스임피던스 증폭기의 출력단, 상기 제1 가변 이득 증폭기의 출력단 및/또는 제2 가변 이득 증폭기의 출력단과 연결된다. 이를 통해 상기 신호 처리 수행 시 상기 트랜스임피던스 증폭기, 상기 제1 가변 이득 증폭기 및/또는 상기 제2 가변 이득 증폭기의 포화 상태 정보를 실시간으로 검출한다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 검출기는 제1 검출기, 제2 검출기 및 제3 검출기를 포함한다.
상기 제1 검출기는 상기 트랜스임피던스 증폭기의 출력단에 연결된다. 이는 상기 트랜스임피던스 증폭기가 상기 신호 처리를 수행할 때 제1 포화 상태 정보를 검출 및 출력하는 데 사용된다.
상기 제2 검출기는 상기 제1 가변 이득 증폭기의 출력단에 연결된다. 상기 제1 가변 이득 증폭기가 상기 신호 처리를 수행할 때 제2 포화 상태 정보를 검출 및 출력하는 데 사용된다.
상기 제3 검출기는 상기 제2 가변 이득 증폭기의 출력단에 연결된다. 상기 제2 가변 이득 증폭기가 상기 신호 처리를 수행할 때 제3 포화 상태 정보를 검출 및 출력하는 데 사용된다.
여기에서 상기 컨트롤러는 상기 제1 포화 상태 정보, 제2 포화 상태 정보 및 상기 제3 포화 상태 정보를 기반으로 상기 신호 송신 링크 및/또는 상기 신호 수신 링크의 이득 계수를 조정한다. 이를 통해 자동 이득 제어를 구현한다.
선택적 일 실시예에 있어서, 상기 신호 수신 링크는,
각각 상기 제2 가변 이득 증폭기의 출력단과 연결되며, 상기 에코 신호에 대해 아날로그-디지털 변환을 수행하여 ADC 데이터를 출력하는 데 사용되는 아날로그-디지털 변환기를 더 포함한다.
상기 컨트롤러는 상기 아날로그-디지털 변환기의 출력단에 연결된다.
여기에서 상기 자동 이득 제어 단계 종료 시, 상기 컨트롤러는 상기 아날로그-디지털 변환기에서 출력하는 현재 ADC 데이터 및 상기 검출기에서 출력하는 현재 포화 상태 정보를 획득하고, 상기 현재 ADC 데이터 및 상기 현재 포화 상태 정보를 기반으로 스캔 이득 계수를 획득하는 데 더 사용된다.
다음 표적 검출 단계에서, 상기 컨트롤러는 상기 스캔 이득 계수를 기반으로 상기 신호 송신 링크 및/또는 상기 신호 수신 링크가 무선 전기 신호의 송신 및 수신을 수행하도록 제어하는 데 더 사용된다.
선택적으로 각 상기 검출기는,
수신한 에코 신호에 대해 샘플링 및 전력 비교를 수행하는 데 사용되는 샘플링 비교 모듈;
상기 샘플링 비교 모듈에서 샘플링한 신호 전력값이 소정값보다 큰 횟수를 카운팅하는 데 사용되는 카운팅 모듈; 및
상기 카운팅 모듈이 유닛에서 출력한 수치와 소정 임계값을 비교하는 데 사용되는 비교 모듈을 포함한다.
여기에서 상기 자동 이득 제어 단계 중 각 유닛 신호 송신 종료 전에, 상기 유닛 신호 송신 기간 동안 상기 카운팅 모듈의 카운팅값이 상기 소정 임계값보다 큰 경우, 상기 비교 모듈은 포화 상태에 있는 것으로 포화 상태 정보를 출력한다.
선택적으로, 상기 자동 이득 제어 단계 내에서, 상기 컨트롤러는 상기 검출기에서 출력하는 포화 상태 정보를 기반으로 룩업 테이블 및/또는 계산을 통해 중간 이득 계수를 획득하고, 상기 신호 송신 링크 및/또는 상기 신호 수신 링크의 이득 계수를 상기 중간 이득 계수로 조정하여 다음 유닛 신호의 송신 및/또는 수신을 수행하는 데 사용된다.
이하에서는 본 출원 실시예 또는 종래 기술 중의 기술적 해결책을 보다 명확하게 설명하기 위해, 실시예 또는 종래 기술의 설명에 사용될 필요가 있는 첨부 도면을 간략하게 소개한다. 이하의 첨부 도면은 본 출원에 기재된 일부 실시예에 불과하며, 본 출원이 속한 기술분야의 당업자는 창의적인 노력 없이 이러한 도면으로부터 다른 도면을 얻을 수 있다.
도 1은 본 출원 실시예에서 제공하는 자동 이득 제어 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 출원 실시예에서 제공하는 테스트 에코 유닛 신호 처리 블록도이다.
도 3은 본 출원 실시예에서 제공하는 유효 구간의 개략도이다.
도 4a는 본 출원 실시예에서 제공하는 송신 신호 구조도이다.
도 4b는 본 출원 실시예에서 제공하는 다른 송신 신호 구조도이다.
도 5a는 본 출원 실시예에서 제공하는 레이더 작업 원리도이다.
도 5b는 본 출원 실시예에서 제공하는 주파수 변조 연속파의 개략도이다.
도 6은 본 출원 실시예에서 제공하는 다른 자동 이득 제어 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 출원 실시예에서 제공하는 센서 구조도이다.
도 8은 본 출원 실시예에서 제공하는 다른 센서 구조도이다.
도 9는 본 출원 실시예에서 제공하는 무선 전기 소자 구조도이다.
도 1은 본 출원 실시예에서 제공하는 자동 이득 제어 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 출원 실시예에서 제공하는 테스트 에코 유닛 신호 처리 블록도이다.
도 3은 본 출원 실시예에서 제공하는 유효 구간의 개략도이다.
도 4a는 본 출원 실시예에서 제공하는 송신 신호 구조도이다.
도 4b는 본 출원 실시예에서 제공하는 다른 송신 신호 구조도이다.
도 5a는 본 출원 실시예에서 제공하는 레이더 작업 원리도이다.
도 5b는 본 출원 실시예에서 제공하는 주파수 변조 연속파의 개략도이다.
도 6은 본 출원 실시예에서 제공하는 다른 자동 이득 제어 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 출원 실시예에서 제공하는 센서 구조도이다.
도 8은 본 출원 실시예에서 제공하는 다른 센서 구조도이다.
도 9는 본 출원 실시예에서 제공하는 무선 전기 소자 구조도이다.
본 출원의 상기 목적, 특징 및 이점을 보다 명확하고 이해하기 쉽게 설명하기 위해, 이하에서는 첨부 도면과 구체적인 실시방식을 참조하여 본 출원의 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
본 출원에서 제공하는 기술적 해결책에 대한 이해를 돕기 위해, 이하에서는 레이더를 예로 들어 본 출원에 언급된 관련 기술적 내용을 상세하게 설명한다. 본 기술분야의 당업자에게 공지된 기술을 기반으로, 본 출원에 기재된 내용은 기타 센서 및 통신 등 무선 전기 소자에 확장 적용될 수 있음에 유의한다.
실제 적용에서 레이더의 수신 링크가 견딜 수 있는 에코 신호의 강도는 제한적이다. 따라서 레이더 표적 검출 정확성을 보장하기 위해, 에코 신호의 강도를 소정 임계값 범위 내로 제어할 필요가 있다. 상기 문제를 해결하기 위해, 현재 주로 RF/아날로그 회로 상에 피드백 회로를 추가하여, 피드백 회로에서 피드백하는 신호를 통해 수신 이득 및/또는 송신 이득을 조정한다. 그러나 상기와 같은 방식은 회로 설계가 복잡하고 유연성이 비교적 떨어진다. 또한 수신/송신 링크의 협업 작업이 비교적 어려울 수 있다.
상기 문제에 대해, 본 출원의 실시예는 자동 이득 제어 방법을 제공한다. 이는 디지털 회로 또는 디지털 신호 처리기(DSP)를 통해 자동 이득 조정을 수행할 수 있다. 이는 회로 설계가 간단할 뿐만 아니라, 디지털 신호를 변경하여 적합하게 조정할 수 있다. 따라서 유연성이 효과적으로 향상되며, 수신 링크와 송신 링크 사이의 협업 작업을 구현할 수 있다.
본 출원의 실시예에서 제공하는 자동 이득 제어 방법에 대한 이해를 돕기 위해, 이하에서는 첨부 도면을 참조하여 상기 방법을 설명한다.
도 1을 참조하면, 상기 도면은 본 출원의 실시예에서 제공하는 자동 이득 제어 방법의 흐름도이다. 상기 방법은 센서 또는 기타 무선 전기 소자의 신호 송수신 링크 상에 적용될 수 있다. 신호 송수신 링크에서 송신하는 무선 전기 신호에는 복수의 신호 프레임이 포함될 수 있다. 적어도 일부 신호 프레임은 연속적인 복수의 유닛 신호를 포함할 수 있다. 상기 복수의 유닛 신호는 N개 테스트 유닛 신호 및 적어도 하나의 스캔 유닛 신호를 포함할 수 있다. 상기 방법은 하기 단계를 포함한다.
S 101: 제i 테스트 유닛 신호와 대응하는 제i 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 획득한다.
본 실시예에 있어서, 신호 송수신 링크에서 송신한 송신 신호 중의 각 테스트 유닛 신호에 대해, 상기 테스트 유닛 신호에 대응하는 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 획득한다. 여기에서 상기 테스트 유닛 신호에 대응하는 테스트 에코 신호는 상기 테스트 유닛 신호가 물체에 의해 반사된 후 송수신 링크에 의해 수신된 신호를 의미한다. 선택적 일 실시예에 있어서, 테스트 에코 신호의 포화 정보는 상기 테스트 에코 신호 중 수신 링크에서 수신할 수 있는 신호 임계값 범위를 벗어나는 신호 정보로 간주될 수 있다.
또한 제i 테스트 유닛 신호에 대응하는 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 획득하는 단계는, 테스트 유닛 신호의 송신 시작에서 송신 종료 사이의 시간 구간 내에 신호 송수신 링크에 링크 포화가 발생하는 횟수를 통계하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로, 신호 송수신 링크에 링크 포화가 발생하는 횟수가 소정값보다 큰지 여부를 판단한다. 소정값보다 크면, 신호 송수신 링크에 포화가 발생한 것으로 결정할 수 있다. 그렇지 않으면 신호 송수신 링크에 포화가 발생하지 않은 것으로 결정할 수 있다.
구체적으로, 도 2는 신호 수신 링크에 대해 설정한 포화 상태 검출기의 구조도이다. 상기 실시예에 있어서, 신호 수신 링크는 순차적으로 연결된 저잡음 증폭기 LNA, 가변 이득 증폭기 VGA1, 가변 이득 증폭기 VGA2 및 에코 신호 샘플링 모듈 ADC 등을 포함할 수 있다. 또한 저잡음 증폭기 LNA와 가변 이득 증폭기 VGA1 사이, 가변 이득 증폭기 VGA1과 가변 이득 증폭기 VGA2 사이에는 도면에 도시된 바와 같은 필터가 설치될 수 있다. 동시에 저잡음 증폭기 LNA와 필터 사이에는 트랜스임피던스 증폭기 TIA(미도시)가 더 설치될 수 있다. 이에 대응하여, 도면에 도시된 검출기는 상기 저잡음 증폭기 LNA, 트랜스임피던스 증폭기 TIA, 가변 이득 증폭기 VGA1 및/또는 가변 이득 증폭기 VGA2의 출력단에 연결될 수 있다. 이를 통해 저잡음 증폭기 LNA, 트랜스임피던스 증폭기 TIA, 가변 이득 증폭기 VGA1 및/또는 가변 이득 증폭기 VGA2가 자동 이득 제어 단계에서 에코 신호를 처리할 때 포화 상태에 있는지 여부를 검출할 수 있다.
선택적 일 실시예에 있어서, 하나 또는 복수의 검출기를 이용해 상기 신호 수신 링크 중 각 소자에 대해 포화 상태 검출을 수행할 수 있다. 일부 소자에 대해서만 포화 상태 검출을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 제1 검출기, 제2 검출기 및 제3 검출기를 각각 설치하여 저잡음 증폭기(또는 트랜스임피던스 증폭기), 가변 이득 증폭기 VGA1 및 가변 이득 증폭기 VGA2에 대해 각각 포화 상태 검출(미도시)을 수행할 수 있다. 또한 상기 3개 검출기에서 출력하는 포화 상태 정보 데이터를 결합하여 자동 이득 제어를 수행하고, ADC 출력 데이터를 결합해 후속 단계의 스캔 이득 계수를 획득할 수 있다.
선택적으로, 상기 각 검출기는 디지털 회로 기반의 샘플링 비교 모듈, 카운터 및 비교기 등 소자를 포함할 수 있다. 즉, 샘플링 비교 모듈은 수신한 에코 신호를 샘플링하는 데 사용될 수 있다. 또한 샘플링 신호의 전력이 소정 임계값 범위 밖에 있을 때 이때 대응하는 소자가 포화 상태에 있는 것으로 결정한다. 또한 카운터는 하나의 테스트 유닛 신호 송신 단계 내에 샘플링 비교 모듈이 출력하는 포화 횟수에 대해 통계를 수행한다. 비교기는 카운터에서 출력하는 카운팅값과 소정 임계값을 비교하고, 상기 카운팅값이 소정 임계값보다 커야만 상기 대응하는 소자가 포화 상태에 있는 것으로 결정한다.
선택적 일 실시예에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 신호 송수신 링크에 대해, 검출기를 설치하는 방식을 통해 소정 시간 구간 내에 상기 포화 횟수에 대한 통계를 수행할 수 있다. 예를 들어 테스트 유닛 신호의 송신 시작부터 송신 종료 시간 구간 내에서 포화 정보 검출기를 켜고, 신호 수신 채널이 수신한 에코 신호가 저잡음 증폭기를 지난 후, 상기 링크 상의 소정 위치 지점에서 샘플링을 수행하고, 이때 각 지점의 에코 신호의 수신 전력이 소정의 전력 임계값 범위 밖에 있는지 여부를 판단한다. 소정 전력 임계값 밖에 있으면, 카운터는 1을 더한다. 그 후 가변 이득 증폭기 VGA1과 가변 이득 증폭기 VGA2를 지날 때 각각 상기 샘플링과 판단도 수행한다. 마지막으로 카운터의 값을 소정 임계값과 비교한다. 소정 임계값 이상이면, 수신한 테스트 에코 신호에 포화가 발생한 것으로 결정하며, 그렇지 않으면 미포화이다.
선택적 일 실시예에 있어서, 하기 방식을 통해 N개 테스트 유닛 신호 및 적어도 하나의 스캔 유닛 신호의 프레임 신호를 획득할 수 있다.
하나는 M개 스캔 유닛 신호를 하나의 신호 프레임으로 사용하는 것을 기반으로, 상기 M개 스캔 유닛 신호 전면에 N개 테스트 유닛 신호를 증설하여 프리앰블 신호로 사용하는 것이다. 즉, 이때 하나의 프레임 신호는 N+M개 유닛 신호를 포함한다. N개 테스트 유닛 신호 및 M개 스캔 유닛 신호는 하나의 신호 프레임으로 사용되어 연속 송신을 수행한다. 여기에서 증가된 N개 테스트 유닛 신호의 카테고리는 M개 스캔 유닛 신호의 카테고리와 동일할 수 있으며, 동일하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 증설된 테스트 유닛 신호의 각종 매개변수는 스캔 유닛 신호의 각종 매개변수와 일치하도록 유지할 수 있다. M과 N의 값은 실제 수요에 따라 동적 분배를 실행하여 유연한 실시간 조정을 구현할 수 있다. 본 실시예는 이에 한정되지 않는다. 그 외 레이더의 응용 시나리오를 고려하여, M, N이 관계식 2≤N≤(M+N)/2를 충족하도록 만들 수 있으며, M과 N은 정수이다.
다른 하나는 유닛 신호의 개수를 기반으로, 신호 프레임 중의 복수의 유닛 신호를 N개 테스트 유닛 신호 및 적어도 하나의 스캔 유닛 신호로 분할하는 것이다. 예를 들어, X개 유닛 신호를 포함하는 신호 프레임을 획득한다. X개 유닛 신호 중 전면에 위치한 X1개 유닛 신호를 테스트 유닛 신호로 정의하고, 남은 X2개 유닛 신호를 스캔 유닛 신호로 정의한다. 또한 실제 응용 시나리오에 대한 고려를 기반으로 X1, X2가 관계식 2≤X1≤X/2, 2≤X2를 충족하도록 만들 수 있으며, X, X1, X2는 모두 정수이다.
또 하나는 신호 프레임의 주기 길이를 기반으로 신호 프레임 중의 유닛 신호에 대해 테스트 유닛 신호 및 스캔 유닛 신호의 분할을 수행하는 것이다. 예를 들어, 신호 프레임의 주기는 T이다. 주기 T 중 제1 시간 구간 T1 내에 위치한 각 유닛 신호를 테스트 유닛 신호로 정의한다. 남은 시간 구간 T2에 위치한 각 유닛 신호를 스캔 유닛 신호로 정의하여 송신 신호를 형성한다. T=T1+T2, 2≤T1≤T/2이며, 각 시간 구간 내에는 모두 적어도 2개의 유닛 신호가 포함된다. 다시 말해, 신호 프레임을 상이한 시간 구간으로 분할하여 테스트 유닛 신호 및 스캔 유닛 신호를 결정한다. 예를 들어 시간이 앞에 가까운 시간 구간 내의 각 유닛 신호를 테스트 유닛 신호로 결정하고, 시간이 뒤에 가까운 시간 구간 내의 각 유닛 신호를 스캔 유닛 신호로 결정할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 이득 추정용 테스트 유닛 신호는 일반적으로 표적 물체의 검출에 사용되지 않는다. 또한 이득 추정용 테스트 유닛 신호와 표적 물체 검출용 스캔 유닛 신호의 형상은 동일하거나 유사하다. 따라서 이득 추정용 테스트 유닛 신호는 수신 링크 상에서 표적 물체 추적용 스캔 유닛 신호의 강도를 비교적 실제적으로 반영한다.
상기 실시예에서 획득한 테스트 유닛 신호 및 스캔 유닛 신호를 포함하는 프레임 신호를 기반으로, 제i 테스트 에코 유닛 신호에 포화 정보가 존재하는지 여부를 결정한다. 구체적으로 하기와 같다.
컨트롤러는 다음 방식을 통해 제i 테스트 에코 유닛 신호에 포화 정보가 존재하는지 여부를 결정할 수 있다. 컨트롤러는 유효한 시간 내에 여러 번 제i 테스트 에코 유닛 신호에 대해 샘플링을 수행하여 복수의 샘플링 포인트를 획득할 수 있다. 각 샘플링 포인트에 링크 포화가 발생하는지 여부를 결정한다. 소정 수의 샘플링 포인트에 모두 링크 포화가 발생하거나, 링크 포화가 발생한 샘플링 포인트의 개수가 소정 임계값보다 큰 경우, 제i 테스트 에코 유닛 신호에 포화 정보가 존재하는 것으로 결정한다. 구체적으로, 샘플링 포인트의 전력이 전력 임계값을 초과하는지 여부를 결정한다. 초과하면, 상기 샘플링 포인트에 링크 포화가 발생한 것으로 결정하고, 링크 포화가 발생한 샘플링 포인트의 개수를 통계한다. 링크 포화가 발생한 샘플링 포인트 개수가 소정 조건을 충족하면, 제i 테스트 에코 유닛 신호에 포화가 발생한 것으로 결정한다.
또한 i=1일 때, 즉, 제1 테스트 유닛 신호를 송신할 때, 신호 송수신 링크는 초기 이득을 이용해 제1 테스트 유닛 신호를 송신할 수 있다. 또한 신호 수신 링크는 초기 이득을 이용해 제1 테스트 유닛 신호에 대응하는 제1 테스트 에코 유닛 신호를 수신할 수 있다. 여기에서 초기 이득은 초기 송신 이득과 초기 수신 이득을 포함한다. 상기 초기 이득은 시스템에 응용 시나리오, 데이터 분석 등을 기반으로 사전 내장되는 것일 수 있다.
S102: 앞 i개 테스트 에코 유닛 신호 중 적어도 하나의 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 제i+1 프리앰블 이득을 결정한다.
본 실시예에 있어서, 컨트롤러는 현재 송신한 테스트 유닛 신호에 대응하는 테스트 에코 신호의 포화 정보를 획득한 후, 획득한 모든 테스트 에코 유닛 신호 중 적어도 하나의 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 제i+1 프리앰블 이득을 결정한다.
여기에서 컨트롤러는 앞 i개 테스트 에코 유닛 신호 중 적어도 하나의 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 제i+1 프리앰블 이득을 결정하고, 하기 방식을 통해 획득할 수 있다. 구체적으로 다음과 같다.
하나는, 컨트롤러가 획득한 앞 i개 테스트 에코 유닛 신호 중에서 일부 테스트 에코 유닛 신호를 선택하고, 일부 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 계산 및/또는 룩업 테이블을 통해 제i+1 프리앰블 이득을 결정하는 것이다. 또는 컨트롤러가 일부 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 조회하여 상기 포화 정보에 대응하는 프리앰블 이득을 획득한다. 즉, 컨트롤러는 포화 정보와 프리앰블 이득의 대응 관계 테이블을 사전 저장한다. 앞 i개 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 획득할 경우, 일부 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보 및 대응 관계 테이블을 기반으로 대응하는 프리앰블 이득을 조회한다.
다른 하나는, 컨트롤러가 모든 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 계산 및/또는 룩업 테이블을 통해 제i+1 프리앰블 이득을 결정하는 것이다. 즉, 컨트롤러가 제i 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 획득할 경우, 이전 및 현재 획득한 각 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 제i+1 프리앰블 이득을 결정한다. 구체적으로 컨트롤러는 획득한 모든 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 제i+1 프리앰블 이득을 계산하여 획득할 수 있다. 또는 컨트롤러는 획득한 모든 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 룩업 테이블을 통해 제i+1 프리앰블 이득을 결정한다.
일부 실시예에 있어서, 컨트롤러에 이득 구성 테이블이 사전 저장되며, 상기 이득 구성 테이블을 기반으로 룩업 테이블 방식을 통해 제i+1 프리앰블 이득을 획득한다. 구체적으로, 각 테스트 에코 유닛 신호는 각각 하나의 이득 구성 테이블에 대응할 수 있다. 또는 상기 테스트 에코 유닛 신호는 동일한 이득 구성 테이블에 대응할 수 있다.
구체적인 실시에서 컨트롤러는 모든 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 평균 포화 정보를 계산하여 획득할 수 있다. 다시 상기 평균 포화 정보를 기반으로 계산 또는 룩업 테이블을 통해 제i+1 프리앰블 이득을 획득할 수 있다. 물론 컨트롤러는 모든 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보로부터 최대 포화 정보 또는 최소 포화 정보를 결정할 수도 있다. 다시 최대 포화 정보 또는 최소 포화 정보를 기반으로 제i+1 프리앰블 이득을 계산하여 획득할 수 있다. 또는 컨트롤러는 최대 포화 정보 또는 최소 포화 정보를 기반으로 룩업 테이블을 통해 제i+1 프리앰블 이득을 획득한다. 여기에서 컨트롤러가 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 프리앰블 이득을 계산하여 획득하는 것은 컨트롤러가 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보 및 상기 신호 송수신 링크에서 수신할 수 있는 테스트 에코 유닛 신호의 최댓값을 기반으로 프리앰블 이득을 결정하는 것일 수 있다.
S103: 신호 송수신 링크는 제i+1 프리앰블 이득을 기반으로 제i+1 테스트 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 제i+1 테스트 에코 유닛 신호를 수신하고, i=N-1까지 차례대로 순환한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제i+1 프리앰블 이득을 이용해 제i+1 테스트 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 제i+1 에코 유닛 신호를 수신한다. 즉, 현재 시각에 결정된 프리앰블 이득은 다음 테스트 유닛 신호를 송신하고 및/또는 다음 테스트 에코 유닛 신호를 수신하는 데 사용된다. 제N-1 프리앰블 이득을 기반으로 제N 테스트 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 제N 테스트 에코 유닛 신호를 수신할 때까지, S102 내지 S103을 반복하여 실행한다.
실제 적용에서 신호 송수신 링크의 이득을 조정할 때, 송신 링크의 이득만 조정할 수 있으며, 수신 링크의 이득만 조정할 수도 있다. 또한 송신 이득과 수신 이득을 동시에 조정할 수도 있고, 수신 링크의 이득을 먼저 조정한 다음 송신 링크의 이득을 조정할 수도 있다. 상기 두 이득을 분리하여 조정하는 경우, 실제 수요에 따라 수신 이득의 우선순위를 송신 이득의 우선순위보다 높게 조정할 수 있다.
선택적으로, 송신 링크의 이득을 조정하고, 수신 링크의 이득도 조정하는 경우, 제i+1 프리앰블 이득을 이용해 제i+1 테스트 에코 유닛 신호를 수신할 수 있으며, i=N1까지 차례대로 순환시킨다. 제N1+1 프리앰블 이득을 이용해 제N1+2 테스트 유닛 신호를 송신하며 i=N-1까지 차례대로 순환하여, 제N 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 획득한다. 즉, 앞 N1개 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 이용해 조정한 프리앰블 이득은 수신 링크의 이득이다. 상기 수신 링크의 이득을 이용해 테스트 에코 유닛 신호를 수신한다. 제N1+1 내지 N-1 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 이용해 조정한 프리앰블 이득은 송신 링크의 이득이다. 상기 송신 링크의 이득을 이용해 다음 테스트 유닛 신호를 송신한다. 여기에서 N1은 정수이고, 2<N1<N -1이다.
S104: 제N 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보 및 현재 센서 중 아날로그-디지털 변환기 ADC 출력의 신호 전력을 획득한다.
구체적으로, 제N-1 프리앰블 이득을 이용해 제N 테스트 유닛 신호를 송신한 후, 제N 테스트 유닛 신호에 대응하는 제N 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 획득한다. 동시에 현재 시각 ADC의 제N 테스트 에코 유닛 신호에 대한 출력 신호 전력을 획득한다.
S105: 제N 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보와 ADC 출력 신호 전력을 기반으로 스캔 이득을 결정한다.
구체적으로 먼저 제N 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 신호 송수신 링크에 링크 포화가 발생하는지 여부를 판단한다. 신호 송수신 링크에 포화가 발생한 경우, 스캔 이득을 디폴트값으로 설정할 수 있다. 즉, 이때 신호 송수신 링크에 여전히 포화가 발생한 경우, 현재 수신 링크에서 수신한 테스트 에코 유닛 신호의 강도가 여전히 표적 물체를 정확하게 검출하는 데 사용할 수 없음을 의미한다. 따라서 여전히 스캔 이득을 조정해야 하며, 직접 송신 링크 및/또는 수신 링크를 디폴트값으로 설정할 필요가 있다. 여기에서 디폴트값은 신호 송수신 링크의 최대 이득값 또는 최소 이득값일 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 처리 정밀도를 보장하기 위해, 아날로그-디지털 변환기 ADC에서 출력하는 신호에 대해 우측 시프트 또는 좌측 시프트 연산을 수행할 수도 있다. 그 후 좌측/우측 시프트 연산의 신호 출력 전력에 따라 스캔 이득을 결정한다. 예를 들어 신호 송수신 링크의 스캔 이득이 최대 이득값으로 이미 조절되었으나, 수신한 에코 유닛 신호의 강도가 여전히 비교적 작으면, 아날로그-디지털 변환기에서 출력한 신호에 대해 좌측 시프트 연산을 수행할 수 있다. 따라서 출력 신호 전력을 증가시켜 처리 정밀도를 보장한다.
또한 제N 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 신호 송수신 링크에 포화가 발생하지 않은 것으로 판단되면, ADC 출력 신호 전력을 기반으로 스캔 이득을 결정할 수 있다. 구체적으로 컨트롤러가 제N 테스트 에코 유닛 신호의 출력 신호 전력을 획득한 경우, 신호 송수신 링크에서 수신할 수 있는 신호 임계값(최댓값과 최솟값) 및 상기 출력 신호 전력을 기반으로 스캔 이득을 계산할 수 있다. 따라서 수신한 에코 유닛 신호의 강도가 최대 수신 임계값보다 크기 않고 최소 수신 임계값보다 작지 않도록 보장하여 검출의 정확도를 확보한다. 그 외 컨트롤러가 제N 테스트 에코 유닛 신호의 출력 신호 전력을 획득한 경우, 상기 출력 신호 전력을 기반으로 룩업 테이블(look up table, LUT) 방식을 통해 스캔 이득을 획득하고, 상기 스캔 이득을 이용해 스캔 유닛 신호를 송신하거나 스캔 에코 유닛 신호를 수신할 수도 있다. 따라서 수신한 스캔 에코 유닛 신호의 강도가 최대 수신 임계값보다 크지 않고 최소 수신 임계값보다 작지 않도록 보장하여 후속 검출의 정확성을 확보한다.
일부 실시예에 있어서, 컨트롤러에 이득 구성 테이블을 사전 저장하고, 상기 이득 구성 테이블을 기반으로 룩업 테이블 방식을 통해 스캔 이득을 획득한다. 따라서 시스템 운행의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 각 테스트 에코 유닛 신호는 각각 하나의 이득 구성 테이블에 대응할 수 있다. 또는 상기 테스트 에코 유닛 신호는 동일한 이득 구성 테이블에 대응할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 센서 중 ADC 출력 신호 전력을 획득하는 것은 하기 방식을 통해 획득할 수 있다.
하나는, ADC 출력의 제N 테스트 에코 유닛 신호 중 각 값의 제곱의 평균값을 계산함으로써 ADC 출력 신호 전력을 결정하는 것이다. 다시 말해, 제N 테스트 에코 유닛 신호에 대해 샘플링을 수행하고, 각 샘플링 포인트에 대응하는 진폭값을 획득한다. 각 샘플링 포인트의 진폭값의 제곱을 서로 더하고, 샘플링 포인트로 나누어 평균값을 획득한다. 상기 평균값은 ADC 출력 신호 전력으로 사용된다.
다른 하나는, ADC 출력의 제N 테스트 에코 유닛 신호의 유효 영역 중 소정 순서의 절대값을 ADC 출력 신호 전력으로 사용하는 것이다. 다시 말해, 획득한 제N 테스트 에코 유닛 신호에 대해, 먼저 상기 제N 테스트 에코 유닛 신호의 유효 영역을 결정한다. 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 처프 신호 상승 에지가 유효한 경우, 제N 테스트 에코 유닛 신호의 상승 에지에서 시작해 하강 에지까지 사이의 일부 또는 모든 영역을 유효 영역으로 결정한다. 상기 유효 영역 중 특정 포인트에 대응하는 절대값을 ADC 출력 신호 전력으로 결정한다. 여기에서 소정 순서의 절대값은 가장 큰 절대값 또는 그 다음으로 큰 절대값일 수 있다. 즉, 유효 영역 내에서 가장 큰 절대값의 제곱을 ADC 출력 신호 전력으로 사용한다. 또는 유효 영역 내 다음으로 큰 절대값의 제곱을 ADC 출력 신호 전력으로 사용한다.
S106: 스캔 이득을 이용해 각 스캔 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 각 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신한다.
본 실시예에 있어서, 제N 에코 유닛 신호의 포화 정보와 ADC 출력 신호 전력을 기반으로 스캔 이득을 결정한다. 그 후 상기 스캔 이득을 이용해 후속 각 스캔 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 상기 스캔 이득을 이용해 각 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신한다. 여기에서 스캔 이득은 송신 이득 및/또는 수신 이득을 포함할 수 있다. 스캔 이득이 송신 이득만 포함할 경우, 송신 링크 유닛은 상기 송신 이득을 이용하여 각 스캔 유닛 신호를 송신한다. 스캔 이득이 수신 이득만 포함할 경우, 수신 링크 유닛은 상기 수신 이득을 이용하여 각 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신한다. 스캔 이득이 송신 이득과 수신 이득을 포함할 경우, 송신 링크 유닛은 상기 송신 이득을 이용해 각 스캔 유닛 신호를 송신한다. 수신 링크 유닛은 상기 수신 이득을 이용해 각 스캔 유닛 신호에 대응하는 에코 유닛 신호를 수신한다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 각 스캔 유닛 신호를 송신할 때, 각 신호 송수신 링크의 포화 정보를 통계할 수도 있다. 이는 신호 송수신 링크의 포화 정보를 기반으로 스캔 이득의 값을 동적 조정하기에 용이하며, 신호 송수신 링크가 수신한 스캔 에코 유닛 신호의 강도를 동적 조정할 수 있도록 한다. 따라서 표적 물체의 포지셔닝 정확도를 보장한다. 여기에서 각 신호 송수신 링크의 포화 정보를 획득하도록 구현하는 것은 상기 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 획득하는 관련 설명을 참조할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 센서에 적어도 2개의 신호 송수신 링크가 포함되는 경우, 어느 하나의 신호 송수신 링크에 대해, 각 신호 송수신 링크 각각에 대응하는 스캔 이득을 결정한다. 스캔 유닛 신호를 송신하거나 스캔 에코 유닛 신호를 수신할 때, 상기 신호 송수신 링크에 대응하는 스캔 이득을 이용하여 상기 신호 송수신 링크의 스캔 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 상기 신호 송수신 링크의 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신한다. 다시 말해, 각 송수신 링크는 그에 대응하는 스캔 이득을 독자적으로 결정할 수 있다. 상기 송수신 링크가 스캔 유닛 신호를 송신하거나 스캔 에코 유닛 신호를 수신할 때, 상기 송수신 링크는 자신에 대응하는 스캔 이득을 이용하여 스캔 유닛 신호를 송신하거나, 자신에 대응하는 스캔 이득을 이용하여 스캔 에코 유닛 신호를 수신한다.
일부 실시예에 있어서, 센서가 적어도 2개의 신호 송수신 링크를 포함하고 센서를 이용해 각도 측정 등 시나리오를 수행할 경우, 각 송수신 링크에 대응하는 스캔 이득은 동일하다. 다시 말해, 센서를 이용해 거리 측정을 수행할 뿐만 아니라 각도 측정도 수행해야 하는 경우, 각 송수신 링크는 모두 표적 스캔 이득을 이용해 각 스캔 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 스캔 유닛 신호에 대응하는 에코 유닛 신호를 수신한다. 여기에서 각도 측정은 센서를 이용해 표적 물체의 센서에 대한 편각을 측정하는 것을 의미한다. 여기에서 표적 이득은 각 신호 송수신 링크에 대응하는 스캔 이득을 통해 결정할 수 있다. 예를 들어 각 신호 송수신 링크에 대응하는 스캔 이득 중 수치가 가장 작은 스캔 이득을 표적 스캔 이득으로 결정한다. 따라서 각 신호 송수신 링크에서 수신한 스캔 에코 유닛 신호의 강도가 수신 임계값을 초과하지 않도록 보장한다.
본 실시예에 있어서, 적어도 2개의 신호 송수신 링크를 포함하는 센서에 대해, 각 신호 송수신 링크는 상호 독립적으로 AGC 조정을 수행한다. 이처럼 상이한 신호 송수신 링크 사이의 스캔 이득은 상이할 수 있다. 즉, 각 신호 송수신 링크는 각 AGC 조정 후 획득한 스캔 이득을 채택하여, 후속적으로 각도 측정이 필요 없는 표적 검출 작업을 수행할 수 있다. 각도 측정이 필요한 경우, 각 신호 송수신 링크는 후속적인 표적 검출 작업을 수행하기 전에 먼저 스캔 이득을 통일해야 한다. 즉, 각 신호 송수신 링크는 동일한 스캔 이득(일반적으로 획득한 각 신호 송수신 링크의 스캔 이득 중 가장 작은 스캔 이득임)을 기반으로 후속적인 표적 검출 작업을 수행해야 한다. 이를 통해 시스템 위상차가 도입되어 후속적인 각도 측정의 결과에 영향을 미치는 것을 방지한다.
구체적으로 각 신호 송수신 링크의 마지막 테스트 유닛 신호 송신 종료 전에 최종적인 스캔 이득을 선택할 수 있다. 링크 결정의 각 테스트 유닛 신호 송신 종료 전에, 각 신호 송수신 링크 사이의 이득이 모두 일치하도록 유지하여 AGC 작업을 수행할 수도 있다.
일부 실시예에 있어서, 어느 하나의 신호 프레임에 대해, N개 테스트 유닛 신호는 상기 신호 프레임의 머리부에 위치하여 프리앰블 유닛 신호를 형성한다. 여기에서 신호 송수신 링크는 스캔 이득을 기반으로 현재 프레임 신호 중 각 스캔 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 현재 프레임 신호 중 각 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 신호 프레임은 N개 테스트 유닛 신호 및 M개 스캔 유닛 신호를 포함한다. 여기에서 N개 테스트 유닛 신호는 M개 스캔 유닛 신호에 위치하기 전에 현재 프레임의 프리앰블 신호로 사용된다. 또한 상기 N+M개 유닛 신호는 연결 신호이다.
일부 실시예에 있어서, 어느 하나의 신호 프레임에 대해, N개 테스트 유닛 신호는 신호 프레임의 꼬리부에 위치한다. 신호 송수신 링크는 스캔 이득을 기반으로 다음 프레임 신호 중 각 스캔 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 다음 프레임 신호 중 각 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신한다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 신호 프레임 1(즉, 송신 신호 1)에는 M개 스캔 유닛 신호와 N개 테스트 유닛 신호가 포함된다. 여기에서 N개 테스트 유닛 신호는 M개 스캔 유닛 신호의 꼬리부에 위치하며, 다음 프레임의 프리앰블 신호로 사용된다. 이 경우, 제N 테스트 에코 유닛 신호를 기반으로 확정한 스캔 이득은 신호 송수신 링크가 신호 프레임 2(즉, 송신 신호 2) 중 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신하고, 및/또는 신호 프레임 2 중 스캔 유닛 신호를 송신하도록 안내하는 데 사용된다.
테스트 유닛 신호의 위치에 관계 없이 모두 테스트 유닛 신호를 이용해 신호 강도 추정을 수행하여 송수신 링크 상의 이득을 조정할 수 있음을 이해할 수 있다. 이를 통해 수신된 테스트 에코 신호의 강도가 소정 범위 내에 위치하도록 확보하고 표적 검출의 정밀도를 보장할 수 있다.
여기에서 알 수 있듯이, 본 실시예에 있어서 현재 송신한 테스트 유닛 신호에 대응하는 테스트 에코 신호의 포화 정보를 획득하고, 수신한 적어도 하나의 테스트 에코 신호의 포화 정보를 기반으로 프리앰블 이득을 결정한다. 그 후 상기 프리앰블 이득을 이용해 다음 테스트 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 상기 프리앰블 이득을 이용하여 다음 테스트 유닛 신호에 대응하는 테스트 에코 유닛 신호를 수신한다. 다음 테스트 유닛 신호를 송신할 경우, 상기 다음 테스트 유닛 신호에 대응하는 테스트 에코 신호의 포화 정보를 획득한다. 또한 상기 포화 정보를 이용해 프리앰블 이득을 결정한다. 상기 프리앰블 이득을 이용해 다음 시각의 유닛 신호를 송신하고 및/또는 다음 시각의 테스트 유닛 신호에 대응하는 테스트 에코 신호를 수신한다. 제N-1 테스트 유닛 신호까지 차례대로 순환한다. 제N 테스트 유닛 신호가 송신될 경우, 제N 테스트 유닛 신호에 대응하는 테스트 에코 신호의 포화 정보 및 ADC의 제N 테스트 에코 유닛 신호에 대한 출력 신호 전력을 획득한다. 또한 상기 포화 정보와 출력 신호 전력을 기반으로 스캔 이득을 결정하여, 상기 스캔 이득을 이용해 스캔 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신한다. 여기에서 알 수 있듯이, 본 출원 실시예에서 제공하는 방법을 통해, 송수신 링크의 이득을 실시간으로 결정하여 송신 신호의 송신 전력 및/또는 에코 신호의 수신 전력을 조정할 수 있다. 따라서 에코 신호의 강도가 소정의 수신 범위 내에 있도록 보장하고 표적 물체 검출의 정확성을 향상시킬 수 있다.
또한 상기 실시예에 있어서, 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보 및 센서의 ADC 출력 신호 전력을 이용함으로써, 검출 신호를 후속적으로 송신 및/또는 수신하는 링크 이득을 조정한다. 이를 통해 후속적으로 수신하는 수신 신호의 강도가 소정 범위 내에 있도록 보장한다. 따라서 신호 왜곡이 발생하는 것을 효과적으로 방지하여, 표적 정보 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 동시에 비교적 큰 양자화 잡음이 도입되는 것을 효과적으로 방지하고 검출 누락 및 오검출이 발생할 가능성을 피할 수 있다. 그 외 본 실시예에서의 조작 방법은 소자의 디지털 부분에서 실행될 수 있다. 따라서 회로 설계의 복잡성을 효과적으로 낮추고, 자동 이득 제어의 유연성을 향상시킬 수도 있다. 또한 센서의 수신 및 송신의 협업 작업을 구현할 수 있다.
본 출원 실시예는 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW) 레이더에 적용될 수 있다.
도 5a에 도시된 레이더 시스템 구조도에 있어서, 상기 레이더 시스템은 송신 안테나, 수신 안테나, 전력 분배기, 전력 증폭기 및 주파수 혼합기로 구성된 RF 전단을 포함할 수 있다. 후단 처리 부분은 삼각파 발생기, VCO, AD 샘플링 및 신호 처리 등 모듈을 포함할 수 있다. 구체적으로 삼각파 발생기는 필요한 변조 신호를 제공한다. 전압 제어 발진기(Voltage-Controlled Oscillator, VCO) 제어를 거쳐 주파수가 시간 상에서 삼각형 변화에 따르는 연속적인 고주파 연속파를 생성하도록 제어한다. 전력 분배기를 이용해 일부분은 전력 증폭기를 거쳐 증폭시킨 후 송신 안테나를 통해 방출시키고, 다른 일부분은 주파수 혼합기의 국부 발진기 신호로 사용할 수 있다. 송신된 무선 전파가 표적 물체에 의해 반사되어 에코 신호를 형성하고 수신 안테나에 의해 수신될 때, 이때 수신된 에코 신호는 국부 발진기 신호에 비해 주파수, 위상 등 매개변수의 변화가 일어날 수 있다. 즉, 주파수 혼합기를 거쳐 국부 발진기 신호를 기반으로 주파수를 낮춘 후 비트 신호를 출력하고, 후속적으로 상기 비트 신호에 대해 필터링 증폭 및 AD 샘플링을 수행한 후, 2차원 고속 푸리에 변환(2 Dimensional Fast Fourier Transform, 2D-FFT), 일정 오경보율(Constant False-Alarm Rate, CFAR), 도달 방향(Direction Of Arrival, DOA) 등과 같은 디지털 신호 처리를 수행한다. 이를 통해 표적의 센서에 대한 거리, 속도 및 각도 등 정보를 획득하고, 표적의 검출을 구현한다.
여기에서 주파수 변조 연속파 FMCW는 복수의 처프 신호(chirp)로 구성된다. 본 출원의 자동 이득 제어 방법 관련 내용을 통해, 디지털 신호 처리 방식을 기반으로 에코 처프 신호의 강도를 처리함으로써 링크 이득 구성을 획득할 수 있다. 또한 상기 링크 이득 구성을 기반으로 송신 처프 신호의 강도 및/또는 에코 처프 신호의 강도를 자가 적응적으로 조정할 수 있다. 따라서 수신한 에코 처프 신호의 강도가 소정 수신 범위 내에 있도록 보장하고, 표적 검출의 정확성을 확보한다.
실제 적용에서 주파수 변조 연속파의 프레임 신호 중 소정 수의 처프 신호를 이용하여 신호 강도 추정을 수행할 수 있다. 또한 송신 링크/수신 링크에 대응하는 이득을 결정할 수 있다. 도 5b에 도시된 주파수 변조 연속파의 파형도에 있어서, 점선 좌측의 처프 신호는 신호 강도 추정에 사용된다. 즉, 자동 이득 제어(Automatic Gain Control, AGC)를 수행한다. 점선 우측의 처프 신호는 표적 물체의 검출에 사용된다. 도 5b에서 선형 주파수 변조 연속파의 파형은 하나의 예시일 뿐임에 유의한다. 구체적인 파형 표현 형태는 실제 상황에 따라 결정될 수 있다.
신호 강도 추정용 처프 신호는 일반적으로 표적 물체의 검출에 사용되지 않는다. 또한 신호 강도 추정용 처프 신호는 표적 물체 검출용 처프 신호와 형상이 동일하거나 유사하다. 그렇지 않으면 신호 강도 추정용 처프 신호는 수신 링크 상에서 표적 물체 추적용 처프의 강도를 비교적 실제적으로 반영할 수 없다.
그 외, 본 출원의 실시예는 자동 이득 제어 방법을 더 제공한다. 도 6을 참조하면, 상기 도면은 본 출원 실시예에서 제공하는 자동 이득 제어 방법의 흐름도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 방법은 하기 단계를 포함할 수 있다.
S601: 무선 전기 소자가 수신하는 신호의 강도를 획득한다.
S602: 무선 전기 소자가 수신하는 신호의 강도에 대해 디지털 신호 처리를 수행하고, 룩업 테이블 방식을 통해 링크 이득 구성을 획득한다.
본 실시예에 있어서, 무선 전기 소자에 의해 수신된 신호에 대해 신호 중의 잡음을 필터링하는 것과 같은 디지털 신호 처리를 수행한다. 처리된 신호를 획득하고, 상기 처리된 신호의 강도를 획득한다. 상기 신호 강도를 기반으로 룩업 테이블 방식을 통해 링크 이득 구성을 획득한다.
S603: 링크 이득 구성을 기반으로 신호를 송신하고 및/또는 신호를 수신한다.
링크 이득 구성을 결정한 후, 상기 링크 이득 구성 송신 신호 또는 수신 신호를 이용하여, 무선 전기 소자에 의해 수신된 에코 신호의 강도가 소정 조건을 충족하도록 만들 수 있다. 또한 표적 물체 검출의 정확성을 확인할 수 있다.
상기 방법 실시예를 기반으로, 본 출원의 실시예는 센서를 더 제공한다. 도 7을 참조하면, 상기 센서(700)는 신호 송수신 링크(701), 아날로그-디지털 변환기(702) 및 자동 이득 제어 장치(702)를 포함할 수 있다.
여기에서 신호 송수신 링크(701)는 무선 전기 신호를 송신 및 수신하는 데 사용된다. 신호 송수신 링크(701)의 구체적인 구현에 대해서는 도 1에 도시된 방법 중 관련 설명을 참조할 수 있다.
아날로그-디지털 변환기(702)는 수신한 무선 전기 신호에 대해 디지털 신호 처리를 수행하는 데 사용된다. 구체적으로 수신한 테스트 에코 유닛 신호 또는 스캔 에코 유닛 신호에 대해 디지털 신호 처리를 수행한다. 아날로그-디지털 변환기(702)의 구체적인 구현에 대해서는 도 1에 도시된 방법 중 관련 설명을 참조할 수 있다.
자동 이득 제어 장치(703)는 본 출원의 방법 실시예(예를 들어 도 1 및 도 6)에 따른 방법 중 신호 송수신 링크의 이득에 대한 제어를 실행하는 데 사용된다. 자동 이득 제어 장치(703)에 대한 구체적인 구현은 상기 방법과 관련된 설명을 참조할 수 있다. 여기에서 자동 이득 장치(703)는 센서 중의 디지털 회로 모듈 또는 디지털 회로 프로세서일 수 있다. 여기에서 자동 이득 제어 장치(703)는 센서 중의 디지털 회로 모듈 또는 디지털 회로 프로세서이다.
여기에서 센서는 밀리미터파 레이더일 수 있다. 상기 레이더는 도 8에 도시된 수신 안테나(801), 프로세서(802) 및 송신 안테나(803)를 포함할 수 있다. 여기에서 프로세서(802)는 각각 수신 안테나(801), 송신 안테나(803)와 연결된다.
수신 안테나(801)는 테스트 에코 유닛 신호 또는 스캔 에코 유닛 신호를 수신하는 데 사용된다.
프로세서(802)는 상기 테스트 에코 유닛 신호의 강도를 획득하고, 상기 테스트 에코 유닛 신호의 강도에 대해 디지털 신호 처리를 수행하여 링크 이득을 획득하는 데 사용된다.
송신 안테나(803)는 링크 이득을 이용하여 후속적인 송신 테스트 유닛 신호 또는 스캔 유닛 신호를 송신하는 데 사용된다.
수신 안테나(801)는 링크 이득 구성을 이용하여 후속 송신 테스트 유닛 신호에 대응하는 테스트 에코 유닛 신호, 또는 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신하는 데 더 사용된다.
일부 실시예에 있어서, 상기 레이더는 아날로그-디지털 변환기(804)를 더 포함할 수 있다. 상기 아날로그-디지털 변환기(804)는 수신 안테나(801) 및 프로세서(802) 사이에 위치한다. 아날로그-디지털 변환기(804)는 테스트 에코 유닛 신호에 대해 아날로그-디지털 변환을 수행하는 데 사용된다.
본 실시예에 있어서, 아날로그-디지털 변환기는 수신 안테나에서 수신하는 테스트 에코 유닛 신호에 대해 아날로그-디지털 변환을 수행하고, 변환된 테스트 에코 유닛 신호를 출력한다. 프로세서는 변환된 테스트 에코 유닛 신호의 강도를 획득한다. 즉, 아날로그-디지털 변환 작업을 통해, 디지털 테스트 에코 유닛 신호의 강도를 추정하고, 계산의 복잡성을 단순화한다.
일부 실시예에 있어서, 상기 레이더는 증폭기(805)를 더 포함한다. 상기 증폭기는 수신 안테나(801)와 프로세서(802) 사이에 위치할 수 있다. 구체적으로 증폭기(805)는 수신 안테나(801)와 아날로그-디지털 변환기(804) 사이에 위치한다. 증폭기(805)는 테스트 에코 유닛 신호에 대해 증폭을 수행하는 데 사용된다.
일부 실시예에 있어서, 상기 레이더는 검출기(806)를 더 포함한다. 상기 검출기(806)는 에코 신호 중 각 샘플링 포인트의 신호 전력을 기반으로 상기 테스트 에코 유닛 신호에 포화가 발생하는지 여부를 결정하는 데 사용된다.
구체적으로 상기 검출기(806)는 비교기와 카운터를 포함한다. 여기에서 비교기는 각 샘플링 포인트의 신호 전력과 소정 전력 임계값을 비교하는 데 사용된다. 카운터는 신호 전력이 소정 전력 임계값의 샘플링 포인트의 개수보다 작지 않도록 통계하는 데 사용된다.
여기에서 각 소자의 구체적인 구현은 상기 방법(100)의 관련 설명을 참조할 수 있다. 본 실시예는 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.
본 출원의 실시예는 무선 전기 소자를 더 제공한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 무선 전기 소자(900)는 신호 수신 링크(901)와 자동 제어 장치(902)를 포함할 수 있다.
여기에서 신호 링크(901)는 수신 신호를 송신하는 데 사용된다.
자동 제어 장치(902)는 링크 이득 구성을 획득하고 상기 링크 이득 구성을 기반으로 신호를 송신하고 및/또는 신호를 수신하는 데 사용된다.
여기에서 신호 링크(901)와 자동 제어 장치(902)의 구체적인 구현은 상기 방법 실시예의 관련 설명을 참조할 수 있다.
본 명세서의 각 실시예는 점진적 방식으로 설명되었음에 유의한다. 각 실시예에서 중점적으로 설명한 것은 모두 다른 실시예와의 차이점이며, 각 실시예 사이의 동일하거나 유사한 부분은 서로 참조할 수 있다. 실시예에 개시된 시스템 또는 장치의 경우, 이는 실시예에 개시된 방법과 대응하므로 설명이 비교적 간단하다. 관련된 부분은 방법 부분 설명을 참조할 수 있다.
본 출원에서 "적어도 하나(항목)"는 하나 또는 복수를 의미하며, "복수개"는 2개 또는 2개 이상을 의미함에 유의한다. "및/또는"은 관련 대상의 연관 관계를 설명하기 위한 것으로, 3가지 관계가 존재할 수 있음을 의미한다. 예를 들어 "A 및/또는 B"는 A만 존재하는 경우, B만 존재하는 경우 및 A와 B가 동시에 존재하는 경우 등 3가지 경우를 나타낼 수 있다. 여기에서 A, B는 단수 또는 복수일 수 있다. 부호 "/"는 일반적으로 전후 관련 대상이 일종의 "또는"의 관계임을 의미한다. "이하 적어도 한 항목(개)" 또는 그 유사한 표현은 이러한 항목 중의 임의 조합을 의미한다. 여기에는 단일 항목(개) 또는 복수 항목(개)의 임의 조합이 포함된다. 예를 들어, a, b 또는 c의 적어도 한 항목(개)은 a, b, c, "a와 b", "a와 c", 'b와 c" 또는 "a와 b와 c"를 나타낼 수 있다. 여기에서 a, b, c는 하나일 수 있으며, 복수개일 수도 있다.
본원에서 제1 및 제2 등과 같은 관계 용어는 하나의 실체 또는 조작을 다른 하나의 실체 또는 조작과 구분하기 위한 것일 뿐임에 유의한다. 이는 이러한 실체 또는 조작 사이에 임의의 그러한 실제적 관계나 순서가 존재할 것을 반드시 요구하거나 암시하지 않는다. 또는 용어 "포함", "포괄" 또는 이의 다른 변형은 비배타적인 포함까지 내포하는 것이므로, 일련의 요소를 포함하는 과정, 방법, 물품 또는 디바이스는 그러한 요소를 포함할 뿐만 아니라, 명시적으로 나열되지 않은 다른 요소를 더 포함하거나 이러한 과정, 방법, 물품 또는 디바이스 고유의 요소도 포함한다는 점에 유의해야 한다. 더 이상의 제한이 없는 경우 "하나의 ...를 포함"이라는 문장으로 한정되는 요소는 해당 요소를 포함한 과정, 방법, 물품 또는 디바이스에서 다른 동일한 요소가 존재하는 것을 배제하지 않는다.
본원에 개시된 실시예에 설명된 방법 또는 알고리즘을 결합한 단계는 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈 또는 이 둘의 결합을 직접 사용해 실시할 수 있다. 소프트웨어 모듈은 랜덤 액세스 메모리(RAM), 내장 메모리, 읽기 전용 메모리(ROM), 전기적 프로그래밍 가능 ROM, 전기적 소거 및 프로그래밍 가능 ROM, 레지스터, 하드 디스크, 이동식 디스크, CD-ROM 또는 기술 분야에서 공지된 임의 기타 형태의 저장매체에 설치될 수 있다.
개시된 실시예에 대한 상기 설명은 본 기술분야의 당업자가 본 출원을 구현하거나 사용할 수 있도록 한다. 이러한 실시예에 대한 다양한 수정은 본 기술분야의 당업자가 용이하게 수행할 수 있다. 본원에 정의된 일반적인 원리는 본 출원의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예에서 구현될 수 있다. 따라서 본 출원은 본원에 도시된 이러한 실시예로 제한되지 않는다. 본원에 개시된 원리 및 신규한 특징과 일치하는 가장 넓은 범위와 부합해야 한다.
Claims (28)
- 자동 이득 제어 방법에 있어서,
센서의 신호 송수신 링크에 적용되고, 상기 신호 송수신 링크에서 송신되는 무선 전기 신호에 있어서, 신호 프레임은 연속적인 복수의 유닛 신호를 포함하고, 상기 복수의 유닛 신호는 N개 테스트 유닛 신호 및 적어도 하나의 스캔 유닛 신호를 포함하고, 상기 방법은,
제i 테스트 유닛 신호에 대응하는 제i 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 획득하는 단계 - i 및 N은 양의 정수이고, i≤N-1, 2≤N임 - ;
앞 i개 테스트 에코 유닛 신호 중 적어도 하나의 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 제i+1 프리앰블 이득을 결정하는 단계;
상기 신호 송수신 링크는 상기 제i+1 프리앰블 이득을 기반으로, 제i+1 테스트 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 제i+1 테스트 에코 유닛 신호를 수신하는 단계;
i=N-1까지 차례대로 순환시키는 단계;
제N 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보, 및 이때 상기 센서 중 아날로그-디지털 변환기 ADC 출력 신호 전력을 획득하는 단계;
상기 제N 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보와 상기 ADC 출력 신호 전력을 기반으로 스캔 이득을 결정하는 단계; 및
상기 스캔 이득을 이용해 각 상기 스캔 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 각 상기 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제N 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보와 상기 ADC 출력 신호 전력을 기반으로 스캔 이득을 결정하는 단계는,
상기 제N 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 기반으로 상기 신호 송수신 링크에 링크 포화가 발생하는지 여부를 판단하는 단계;
상기 링크 포화가 발생하면, 상기 스캔 이득을 디폴트값으로 설정하는 단계; 및
그렇지 않으면, 상기 ADC 출력 신호 전력을 기반으로 상기 스캔 이득의 값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제2항에 있어서,
상기 디폴트값은 상기 신호 송수신 링크의 최소 이득값 또는 최대 이득값인 것을 특징으로 하는 방법. - 제3항에 있어서,
상기 디폴트값이 상기 신호 송수신 링크의 최댓값인 경우, 상기 ADC의 입력 신호가 소정값보다 작으면, 상기 ADC 출력 신호에 대해 좌측 시프트 연산을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제2항에 있어서,
상기 ADC 출력 신호 전력을 기반으로 상기 스캔 이득의 값을 결정하는 단계는,
상기 ADC 출력 신호 전력을 기반으로 룩업 테이블 및 계산 중 적어도 하나를 통해 상기 스캔 이득의 값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 센서 중 아날로그-디지털 변환기 ADC 출력 신호 전력을 획득하는 상기 단계는,
상기 ADC 출력의 제N 에코 유닛 신호 중 각 값의 제곱의 평균값을 계산함으로써 상기 ADC 출력 신호 전력을 결정하는 단계, 또는
상기 ADC 출력의 제N 에코 유닛 신호의 유효 영역 중 소정 순서의 절대값을 상기 ADC 출력 신호 전력으로 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제6항에 있어서,
상기 ADC 출력 신호 전력은 상기 ADC 출력의 제N 에코 유닛 신호의 유효 영역 중 가장 큰 절대값 또는 그 다음으로 큰 절대값인 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
초기 이득을 이용해 제1 테스트 유닛 신호를 송신하고, 상기 제1 테스트 유닛 신호와 대응하는 제1 테스트 에코 유닛 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 센서는 적어도 2개의 신호 송수신 링크를 포함하고, 상기 방법은,
어느 하나의 신호 송수신 링크에 대해, 각 상기 신호 송수신 링크 각각에 대응하는 스캔 이득을 결정하는 단계를 더 포함하고,
여기에서 각 상기 신호 송수신 링크는 각각 대응하는 스캔 이득을 기반으로 신호의 송신 및 수신 중 적어도 하나를 수행하거나, 또는
각 상기 신호 송수신 링크는 최소의 스캔 이득을 기반으로 신호의 송신 및 수신 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
유닛 신호의 개수 또는 상기 신호 프레임의 주기 길이를 기반으로, 신호 프레임 중의 상기 복수의 유닛 신호를 상기 N개 테스트 유닛 신호 및 상기 적어도 하나의 스캔 유닛 신호로 분할하는 단계, 또는
원래 신호 프레임을 기반으로, 상기 N개 테스트 유닛 신호를 증가시켜, 상기 N개 테스트 유닛 신호 및 상기 적어도 하나의 스캔 유닛 신호를 포함하는 신호 프레임을 형성하는 단계를 더 포함하고,
여기에서 상기 N개 테스트 유닛 신호는 상기 신호 프레임에서 연속적으로 분포되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
어느 하나의 신호 프레임에 대해, 상기 N개 테스트 유닛 신호는 상기 신호 프레임의 머리부에 위치하여 프리앰블 유닛 신호를 형성하고,
여기에서 상기 신호 송수신 링크는 상기 스캔 이득을 기반으로 현재 프레임 신호 중 각 상기 스캔 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 현재 프레임 신호 중 각 상기 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
어느 하나의 신호 프레임에 대해, 상기 N개 테스트 유닛 신호는 상기 신호 프레임의 꼬리부에 위치하고,
여기에서 상기 신호 송수신 링크는 상기 스캔 이득을 기반으로 다음 프레임 신호 중 각 상기 스캔 유닛 신호를 송신하고, 및/또는 다음 프레임 신호 중 각 상기 스캔 유닛 신호에 대응하는 스캔 에코 유닛 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
어느 하나의 테스트 유닛 신호에 대해, 상기 테스트 유닛 신호에 대응하는 테스트 에코 유닛 신호의 포화 정보를 획득하는 단계는,
상기 테스트 유닛 신호의 송신 시작과 송신 종료 사이의 시간 구간 내에, 상기 신호 송수신 링크에 링크 포화가 발생하는 횟수를 통계하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제13항에 있어서,
상기 테스트 유닛 신호의 송신 시작과 송신 종료 사이의 시간 구간 내에, 상기 신호 송수신 링크에 링크 포화가 발생하는 횟수가 소정값보다 큰지 여부를 판단하는 단계;
소정값보다 크면, 링크 포화를 결정하는 단계; 및
그렇지 않으면, 링크 미포화를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
각 상기 스캔 유닛 신호를 송신할 때, 상기 신호 송수신 링크의 포화 정보를 통계하는 단계; 및
상기 신호 송수신 링크의 포화 정보를 기반으로 상기 스캔 이득의 값을 동적 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 무선 전기 신호는 주파수 변조 연속파 신호인 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
이득 구성 테이블을 사전 설정하는 단계; 및
상기 이득 구성 테이블을 기반으로 룩업 테이블 방식을 통해 상기 제i+1 프리앰블 이득 및 상기 스캔 이득 중 적어도 하나를 획득하는 단계를 더 포함하고,
여기에서 각 테스트 에코 유닛 신호는 각각 하나의 이득 구성 테이블에 대응하거나, 상기 테스트 에코 유닛 신호는 동일한 이득 구성 테이블에 대응하는 것을 특징으로 하는 방법. - 센서에 있어서,
무선 전기 신호를 송신 및 수신하는 데 사용되는 신호 송수신 링크;
수신한 무선 전기 신호에 대해 디지털 신호 처리를 수행하는 데 사용되는 아날로그-디지털 변환기 ADC; 및
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하여 상기 신호 송수신 링크에 대해 자동 이득 제어를 수행하는 데 사용되는 자동 이득 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서. - 제18항에 있어서,
상기 센서는 밀리미터파 레이더인 것을 특징으로 하는 센서. - 제18항에 있어서,
상기 자동 이득 제어 장치는 상기 센서 중의 디지털 회로 모듈 또는 디지털 회로 프로세서인 것을 특징으로 하는 센서. - 자동 이득 제어의 방법에 있어서, 무선 전기 소자에 적용되며, 상기 방법은,
상기 무선 전기 소자가 수신하는 신호의 강도를 획득하는 단계;
상기 무선 전기 소자가 수신하는 신호의 강도에 대해 디지털 신호 처리를 수행하고, 룩업 테이블 방식을 통해 링크 이득 구성을 획득하는 단계; 및
상기 링크 이득 구성을 기반으로 신호를 송신하고 및/또는 신호를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 무선 전기 소자에 있어서,
신호를 수신하는 데 사용되는 신호 링크; 및
제21항에 따른 방법을 실행하여 상기 링크 이득 구성을 획득하는 데 사용되는 자동 이득 제어 장치를 포함하고,
상기 자동 이득 제어 장치는 상기 링크 이득 구성을 기반으로 신호를 송신하고 및/또는 신호를 수신하는 데 더 사용되는 것을 특징으로 하는 무선 전기 소자. - 센서에 있어서,
무선 전기 신호를 송신하는 데 사용되는 신호 송신 링크;
에코 신호를 수신하는 데 사용되는 신호 수신 링크;
상기 신호 수신 링크와 결합되며, 상기 신호 수신 링크가 상기 에코 신호를 수신할 때 각 소자가 포화 상태에 있는지 여부를 검출하는 데 사용되는 검출기; 및
각각 상기 신호 송신 링크, 상기 신호 수신 링크 및 상기 소자 작업 상태 검출기와 연결되는 컨트롤러를 포함하고,
여기에서 자동 이득 제어 단계에서, 상기 컨트롤러는 상기 검출기가 출력한 포화 상태 정보를 기반으로 상기 신호 송신 링크 및 상기 신호 수신 링크 중 적어도 하나의 이득 계수를 조정하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 센서. - 제23항에 있어서,
상기 신호 수신 링크는 순차적으로 연결된 저잡음 증폭기 LNA, 트랜스임피던스 증폭기 TIA, 제1 가변 이득 증폭기 VGA1 및 제2 가변 이득 증폭기 VGA2를 포함하며, 상기 에코 신호에 대해 신호 처리를 수행하고,
여기에서 상기 검출기는 각각 상기 트랜스임피던스 증폭기의 출력단, 상기 제1 가변 이득 증폭기의 출력단 및 제2 가변 이득 증폭기의 출력단 중 적어도 하나와 연결되어, 상기 신호 처리 수행 시 상기 트랜스임피던스 증폭기, 상기 제1 가변 이득 증폭기 및 상기 제2 가변 이득 증폭기 중 적어도 하나의 포화 상태 정보를 실시간으로 검출하는 것을 특징으로 하는 센서. - 제24항에 있어서,
상기 검출기는 제1 검출기, 제2 검출기 및 제3 검출기를 포함하고,
상기 제1 검출기는 상기 트랜스임피던스 증폭기의 출력단에 연결되며, 상기 트랜스임피던스 증폭기가 상기 신호 처리를 수행할 때 제1 포화 상태 정보를 검출 및 출력하는 데 사용되고,
상기 제2 검출기는 상기 제1 가변 이득 증폭기의 출력단에 연결되며, 상기 제1 가변 이득 증폭기가 상기 신호 처리를 수행할 때 제2 포화 상태 정보를 검출 및 출력하는 데 사용되고,
상기 제3 검출기는 상기 제2 가변 이득 증폭기의 출력단에 연결되며, 상기 제2 가변 이득 증폭기가 상기 신호 처리를 수행할 때 제3 포화 상태 정보를 검출 및 출력하는 데 사용되고,
여기에서 상기 컨트롤러는 상기 제1 포화 상태 정보, 제2 포화 상태 정보 및 상기 제3 포화 상태 정보를 기반으로 상기 신호 송신 링크 및 상기 신호 수신 링크 중 적어도 하나의 이득 계수를 조정하여, 자동 이득 제어를 구현하는 것을 특징으로 하는 센서. - 제24항에 있어서,
상기 신호 수신 링크는,
각각 상기 제2 가변 이득 증폭기의 출력단과 연결되며, 상기 에코 신호에 대해 아날로그-디지털 변환을 수행하여 ADC 데이터를 출력하는 데 사용되는 아날로그-디지털 변환기를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 아날로그-디지털 변환기의 출력단에 연결되고,
여기에서 상기 자동 이득 제어 단계 종료 시, 상기 컨트롤러는 상기 아날로그-디지털 변환기에서 출력하는 현재 ADC 데이터 및 상기 검출기에서 출력하는 현재 포화 상태 정보를 획득하고, 상기 현재 ADC 데이터 및 상기 현재 포화 상태 정보를 기반으로 스캔 이득 계수를 획득하는 데 더 사용되고,
다음 표적 검출 단계에서, 상기 컨트롤러는 상기 스캔 이득 계수를 기반으로 상기 신호 송신 링크 및 상기 신호 수신 링크 중 적어도 하나가 무선 전기 신호의 송신 및 수신을 수행하도록 제어하는 데 더 사용되는 것을 특징으로 하는 센서. - 제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 따른 센서에 있어서,
각 상기 검출기는,
수신한 에코 신호에 대해 샘플링 및 전력 비교를 수행하는 데 사용되는 샘플링 비교 모듈;
상기 샘플링 비교 모듈에서 샘플링한 신호 전력값이 소정값보다 큰 횟수를 카운팅하는 데 사용되는 카운팅 모듈; 및
상기 카운팅 모듈이 유닛에서 출력한 수치와 소정 임계값을 비교하는 데 사용되는 비교 모듈을 포함하고,
여기에서 상기 자동 이득 제어 단계 중 각 유닛 신호 송신 종료 전에, 해당 유닛 신호 송신 기간 동안 상기 카운팅 모듈의 카운팅값이 상기 소정 임계값보다 큰 경우, 상기 비교 모듈은 포화 상태에 있는 것으로 포화 상태 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 센서. - 제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 따른 센서에 있어서,
상기 자동 이득 제어 단계 내에서, 상기 컨트롤러는 상기 검출기에서 출력한 포화 상태 정보를 기반으로 룩업 테이블 및 계산 중 적어도 하나를 통해 중간 이득 계수를 획득하고, 상기 신호 송신 링크 및 상기 신호 수신 링크 중 적어도 하나의 이득 계수를 상기 중간 이득 계수로 조정하여 다음 유닛 신호의 송신 및 수신 중 적어도 하나를 수행하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 센서.
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Family Cites Families (45)
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|---|---|---|---|---|
| JPH05308568A (ja) * | 1992-04-30 | 1993-11-19 | Sony Corp | ビデオカメラ装置 |
| FR2760306B1 (fr) * | 1997-03-03 | 2003-07-11 | Antoine Mikrut | Ensembles constitues des postes tv et/ou autres ecrans tv, tvhd et/ou tvthd avec memoires associees aux appareils audiovisuels munis d'emetteurs et/ou recepteurs d'ondes tvcom et avec systemes de peritelevision |
| US5991234A (en) * | 1998-06-11 | 1999-11-23 | Trw Inc. | Ultrasonic sensor system and method having automatic excitation frequency adjustment |
| US6832251B1 (en) * | 1999-10-06 | 2004-12-14 | Sensoria Corporation | Method and apparatus for distributed signal processing among internetworked wireless integrated network sensors (WINS) |
| CN1120990C (zh) * | 2000-11-10 | 2003-09-10 | 中国科学院长春地理研究所 | 冲击脉冲地下成像雷达 |
| US7436905B2 (en) * | 2004-07-05 | 2008-10-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Receiver device, communications device, wireless LAN device, power control method for a receiver device, power control program for a receiver device, and storage medium |
| CN101151840B (zh) * | 2005-01-10 | 2011-09-21 | 四次方有限公司 | 用于依据指令处理媒体的单芯片媒体处理器 |
| CN100531170C (zh) * | 2005-05-24 | 2009-08-19 | 威盛电子股份有限公司 | 无线局域网络系统的自动增益控制方法和装置 |
| CN101331395B (zh) * | 2005-10-14 | 2012-06-27 | 奥林巴斯Ndt公司 | 超声波探伤系统 |
| US8001841B2 (en) * | 2005-10-14 | 2011-08-23 | Olympus Ndt | Ultrasonic fault detection system using a high dynamic range analog to digital conversion system |
| US7676208B2 (en) * | 2005-12-09 | 2010-03-09 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Automatic gain control device having variable gain control interval and method thereof |
| US7773459B2 (en) * | 2006-01-13 | 2010-08-10 | Furuno Electric Co., Ltd. | Underwater sounding method and apparatus |
| US20070169549A1 (en) * | 2006-01-23 | 2007-07-26 | Southwest Research Institute | Method and apparatus for sensing fuel levels in tanks |
| US8068984B2 (en) * | 2006-10-17 | 2011-11-29 | Ut-Battelle, Llc | Triply redundant integrated navigation and asset visibility system |
| WO2008137837A1 (en) * | 2007-05-04 | 2008-11-13 | Amicus Wireless Technology Ltd. | Automatic gain control circuit for mimo ofdm receiver |
| US7873746B2 (en) * | 2007-07-27 | 2011-01-18 | Lagavulin Limited | User interface for a portable, image-processing transmitter |
| CN101090302B (zh) * | 2007-07-31 | 2010-12-29 | 中兴通讯股份有限公司 | 移动终端的自校或自测方法及具有该方法的移动终端 |
| JP5262164B2 (ja) * | 2008-02-18 | 2013-08-14 | パナソニック株式会社 | デジタルａｇｃ回路およびそれを用いた角速度センサ |
| JP5262165B2 (ja) * | 2008-02-18 | 2013-08-14 | パナソニック株式会社 | デジタルａｇｃ回路およびそれを用いた角速度センサ |
| CN101359942B (zh) * | 2008-09-18 | 2010-12-22 | 北京创毅视讯科技有限公司 | 功率控制模块和方法、及包含功率控制模块的收发设备 |
| US8107565B2 (en) * | 2009-01-28 | 2012-01-31 | Qualcomm Incorporated | Automatic gain control (AGC) for OFDM-based transmission in a wireless communication network |
| CN201286157Y (zh) * | 2009-02-11 | 2009-08-05 | 深圳华昌视数字技术有限公司 | 无线数字电视故障自动报修装置 |
| US8843181B2 (en) * | 2009-05-27 | 2014-09-23 | Qualcomm Incorporated | Sensor uses in communication systems |
| CN101650570B (zh) * | 2009-09-10 | 2012-05-23 | 成都六九一四科技有限公司 | 智能云台对准系统 |
| CN102215556B (zh) * | 2010-04-01 | 2016-04-20 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种收发信单元、无线接收系统自动增益控制方法及装置 |
| CN102594275A (zh) * | 2011-01-07 | 2012-07-18 | 中国科学院微电子研究所 | 自动增益控制的装置及方法 |
| JP6118354B2 (ja) * | 2013-02-04 | 2017-04-19 | 株式会社日立製作所 | 超音波撮像装置および超音波撮像方法 |
| CN203720372U (zh) * | 2014-02-21 | 2014-07-16 | 上海航征测控系统有限公司 | 便携式地下管线雷达探测系统 |
| US9891311B2 (en) * | 2014-07-30 | 2018-02-13 | Nxp B.V. | Method of secure RF ranging under strong multipath reflections |
| US10033367B2 (en) * | 2014-12-02 | 2018-07-24 | Nxp Usa, Inc. | Integrated circuit for saturation detection, wireless device and method of detecting saturation |
| CA2989334A1 (en) * | 2015-07-08 | 2017-01-12 | Cloud Crowding Corp. | System and method for secure transmission of signals from a camera |
| CN206147647U (zh) * | 2016-07-21 | 2017-05-03 | 苏州沿芯微电子科技有限公司 | 应用于远距离uhf rfid读写器的回波抵消系统 |
| CN106203222B (zh) * | 2016-07-21 | 2019-06-28 | 苏州中科沿芯微电子科技有限公司 | 应用于远距离uhf rfid读写器的回波抵消方法 |
| US10656222B2 (en) * | 2016-12-14 | 2020-05-19 | Waveguide Corporation | Variable gain amplification for linearization of NMR signals |
| DE112017006442T5 (de) * | 2016-12-21 | 2019-09-19 | Intel Corporation | Drahtlose kommunikationstechnologie, einrichtungen und verfahren |
| US10014960B1 (en) * | 2016-12-30 | 2018-07-03 | Intel Corporation | Methods and systems for determining a human body channel sensor position |
| CN107064900A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-08-18 | 中南大学 | 一种连续波穿墙雷达瞬变直耦波无控型对消器 |
| CN107276621B (zh) * | 2017-06-01 | 2019-03-29 | 博流智能科技（南京）有限公司 | 兼顾多种应用场景的接收机自动增益控制系统及方法 |
| CN107632307A (zh) * | 2017-08-23 | 2018-01-26 | 天津大学 | 自调节脉冲激光测距系统及方法 |
| CN107809258B (zh) * | 2017-11-03 | 2020-03-24 | 上海华虹集成电路有限责任公司 | 一种无线通信接收机的自动增益控制方法和电路 |
| CN107861112A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-03-30 | 成都心无界光电技术有限公司 | 一种全数字调节的激光测距系统 |
| KR102500149B1 (ko) * | 2018-08-27 | 2023-02-16 | 삼성전자주식회사 | 빔 폭을 제어하는 전자 장치 및 그 방법 |
| US10802104B2 (en) * | 2018-12-26 | 2020-10-13 | Locix, Inc. | Systems and methods for using ranging and triangulation to determine locations of wireless sensor nodes based on radio frequency communications between the nodes and various RF-enabled devices |
| CN112534302B (zh) * | 2019-02-15 | 2022-02-11 | 华为技术有限公司 | 一种雷达以及增益控制方法 |
| CN110324054A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-10-11 | 上海华虹集成电路有限责任公司 | 一种数字通信接收机的自动增益控制方法 |
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