KR20220170767A

KR20220170767A - 레이더-라이다 센서의 융합 장치 및 이를 이용한 표적 탐지 방법

Info

Publication number: KR20220170767A
Application number: KR1020220076002A
Authority: KR
Inventors: 김정필
Original assignee: 중앙대학교 산학협력단
Priority date: 2021-06-23
Filing date: 2022-06-22
Publication date: 2022-12-30

Abstract

레이더-라이다 센서의 융합 장치 및 이를 이용한 표적 탐지 방법이 개시된다. 레이더-라이다 센서의 융합 장치는, LFM 신호와 RN 신호를 혼합하여 LFMRN 신호를 생성하는 신호 생성부; 상기 LFMRN 신호를 RF 대역으로 변환하여 표적으로 송신한 후 표적에서 반사된 레이더 수신 신호를 수신하는 레이더 프론트 엔드부; 상기 LFMRN 신호를 이용하여 세기 변조된 레이저 신호를 상기 표적으로 송신하고, 반사된 신호를 수광하고 집속하여 라이다 수신 신호를 검파하는 라이다 센서부; 상기 LFM 신호에 기초하여 상기 레이더 수신 신호와 상기 라이다 수신 신호를 레이더 비트 신호와 라이다 비트 신호로 변환하는 수신부; 및 상기 레이더 비트 신호와 상기 라이다 비트 신호를 각각 상기 RN 신호와 부분 상관한 후 도플러 연산을 수행하여 상기 표적의 정보를 추출하는 신호처리부를 포함하되, 상기 표적의 정보는 거리, 속도 및 각도 중 적어도 하나일 수 있다.

Description

레이더-라이다 센서의 융합 장치 및 이를 이용한 표적 탐지 방법{Radar-lidar sensor fusion device and target detection method using the same}

본 발명은 레이더-라이다 센서의 융합 장치 및 이를 이용한 표적 탐지 방법에 관한 것이다.

레이더, 라이다, 카메라, 소나 등은 국가/사회 안전 분야, 방위 산업 분야의 표적 탐지, 이동 차량의 자율 주행, 비파괴 검사 분야 등에서의 고분해능 이미징 등에 적용되고 있다.

국가/사회 안전 분야, 방위 산업 분야의 표적 탐지를 위한 센서는 오랫동안 많은 연구와 시스템 개발이 이루어져 왔지만 최근 들어 드론을 위시한 무인기의 활용이 활발해지면서 이들을 탐지하는 센서에 대한 요구가 증대하고 있다.

이러한 무인기들은 일반 전투기나 여객기에 비해 그 크기가 매우 작고, 그 구성 재질도 금속보다는 플라스틱이 주로 사용되어 표적 RCS (Radar Cross-Section)가 상대적으로 매우 작아 기존 레이더나 라이다 단독 센서로는 탐지가 상당히 어려운게 사실이다. 특히 전장이나 사회 중요 인프라를 대상으로 날아오는 무인기들은 방해전파를 가동하면서 접근할 가능성이 많고, 단순한 신호를 탐지 신호로 사용하는 경우에는 이를 분석하여 교란할 수 있는 기술을 보유하는 경우가 적지 않을 것이므로 탐지 신호로는 상대방에게 피탐되지 않는 신호를 사용해야 할 것이다. 따라서 이러한 무인기 탐지를 위해서는 효율적 방법을 적용해야 할 것이다.

뿐만 아니라 최근 들어 차량, 선박, 철도, 드론 등 이동체 들에 자율주행 센서에 대한 요구 또한 매우 높다. 자율주행 센서로 작동하기 위해서는 이동체 주변 물체들의 과거, 현재의 위치와 속도 등으로부터 다음 이동 방향을 고속으로 예측하고 이 정보를 바탕으로 이동체의 움직임을 자율적으로 정해 나가는 일련의 작업을 연속적으로 수행할 수 있어야 한다. 이러한 이동 차량들은 동일지역에 여러 대가 운용되므로 각각의 이동체에 자율주행 센서를 달아도 센서들 사이의 상호 간섭으로 인해 성능이 현저히 떨어지거나 적지 않게 오동작을 일으킬 소지가 많다. 따라서 주변 여러 센서들 사이의 상호간섭을 일으키지 않는 새로운 방식의 자율주행 센서가 필요하다.

상기 언급한 센서들의 요구사항들을 살펴볼 때 적용 가능한 센서로는 카메라, 레이더, 라이다, 소나 등이 고려될 수 있으나 현재 대부분의 경우는 카메라 기반 센서가 대세를 이루고 있다. 그러나 카메라는 야간에 동작이 취약하고, 낮에도 강우, 강설, 안개 등에 매우 취약하며, 표적의 속도 추출에 한계가 있으므로 이동 차량의 전천후 자율주행 센서로 사용하기에는 문제가 많다.

그리고 향후 다양한 운용 환경들을 고려할 때 한 종류의 센서를 사용하기보다는 상호 보완을 위해 방식이 다른 두 종류 또는 세 종류의 서로 다른 센서를 융합하여 사용하는 것이 대안이 될 수 있다.

본 발명은 레이더-라이다 센서의 융합 장치 및 이를 이용한 표적 탐지 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 선형주파수 변조신호와 랜덤 잡음신호를 혼용한 신호(LFMRN 신호)를 이용하여 레이더와 라이다를 단독 또는 융합 운용함으로써 다양한 파형을 갖는 다양한 주파수 대역의 표적 탐지가 가능한 레이더-라이다 센서의 융합 장치 및 이를 이용한 표적 탐지 방법을 제공하기 위한 것이다.

이를 통해, 본 발명은 다중 이동 표적 탐지 시의 거리 및 속도 탐색의 모호성을 해결하고, 낮은 피탐 확률(LPI: low probability of intercept), 간섭(jamming)에 내성을 가지며, 높은 분해능을 가지는 레이더-라이다 센서의 융합 장치 및 이를 이용한 표적 탐지 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 광각 범위의 표적은 1차적으로 레이더로 탐지하고, 탐지된 정보를 기초로 라이다를 이용하여 표적이 존재하는 영역 주변을 빠르게 스캔하는 융합 운용을 통해 센서 시스템을 효율적으로 운용하도록 할 수 있는 레이더-라이다 센서의 융합 장치 및 이를 이용한 표적 탐지 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 레이더-라이다 센서의 융합 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, LFM 신호와 RN 신호를 혼합하여 LFMRN 신호를 생성하는 신호 생성부; 상기 LFMRN 신호를 RF 대역으로 변환하여 표적으로 송신한 후 표적에서 반사된 레이더 수신 신호를 수신하는 레이더 프론트 엔드부; 상기 LFMRN 신호를 이용하여 세기 변조된 레이저 신호를 상기 표적으로 송신하고, 반사된 신호를 수광하고 집속하여 라이다 수신 신호를 검파하는 라이다 센서부; 상기 LFM 신호에 기초하여 상기 레이더 수신 신호와 상기 라이다 수신 신호를 레이더 비트 신호와 라이다 비트 신호로 변환하는 수신부; 및 상기 레이더 비트 신호와 상기 라이다 비트 신호를 각각 상기 RN 신호와 부분 상관한 후 도플러 연산을 수행하여 상기 표적의 정보를 추출하는 신호처리부를 포함하되, 상기 표적의 정보는 거리, 속도 및 각도 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 레이더-라이다 융합 장치가 제공될 수 있다.

상기 신호 생성부는, 상기 LFM 신호를 생성하는 제1 신호 생성기; 상기 RN 신호를 생성하는 제2 신호 생성기; 상기 LFM 신호를 분배하는 제1 전력 분배기-상기 제1 전력 분배기에 의해 분배된 상기 LFM 신호 중 어느 하나는 상기 수신부로 출력됨; 상기 제1 전력 분배기에 의해 분배된 상기 LFM 신호와 상기 RN 신호를 혼합하여 상기 LFMRN 신호를 생성하는 믹서; 상기 LFMRN 신호를 상기 레이더 프론트 엔드부와 상기 라이다 센서부로 각각 분배하는 제2 전력 분배기; 및 상기 RN 신호를 상기 믹서와 상기 신호처리부로 분배하는 제3 전력 분배기를 포함할 수 있다.

상기 수신부는, 상기 레이더 수신 신호와 상기 라이다 수신 신호를 증폭하는 제1 증폭기와 제2 증폭기; 상기 증폭된 레이더 수신 신호를 상기 LFM 신호와 혼합하여 제1 믹서; 상기 증폭된 라이다 수신 신호를 상기 LFM 신호와 혼합하는 제2 믹서; 상기 신호 생성부로부터 전달된 상기 LFM 신호를 상기 제1 믹서와 상기 제2 믹서로 분배하는 전력 분배기; 상기 제1 믹서에 의해 혼합된 신호를 필터링하여 레이더 비트 신호로서 출력하는 제1 필터; 및 상기 제2 믹서에 의해 혼합된 신호를 필터링하여 라이다 비트 신호로서 출력하는 제2 필터를 포함하되, 상기 제1 필터 및 상기 제2 필터는 각각 저역통과필터이다.

상기 신호처리부는, 상기 RN 신호, 상기 레이더 비트 신호 및 상기 라이다 비트 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환기; 상기 디지털 변환된 레이더 비트 신호와 상기 RN 신호를 부분상관 연산하여 제1 부분상관 결과값을 출력하는 제1 부분 상관기; 상기 디지털 변환된 라이다 비트 신호와 상기 RN 신호를 부분상관 연산하여 제2 부분상관 결과값을 출력하는 제2 부분 상관기; 상기 제1 부분상관 결과값을 고속 퓨리에 변환(FFT) 기반 도플러 연산을 수행하여 상기 표적의 제1 비트 주파수를 계산하고, 상기 제2 부분상관 결과값을 상기 고속 퓨리에 변환(FFT) 기반 도플러 연산을 수행하여 상기 표적의 제2 비트 주파수를 계산하는 연산부; 및 상기 제1 비트 주파수 및 상기 제2 비트 주파수를 상기 표적의 정보를 도출하는 분석부를 포함할 수 있다.

상기 부분상관 연산은 부분상관 시간 동안 상기 RN 신호와 상기 레이더 비트 신호 또는 상기 라이다 비트 신호를 곱한 후 합하거나 평균을 도출하는 연산일 수 있다.

상기 제1 및 상기 제2 비트 주파수에 CFAR 연산을 적용하여 상기 표적의 정보를 도출할 수 있다.

상기 라이다 센서부는, 레이저 신호를 발생하는 CW 레이저 발생기; 상기 LFMRN 신호에 따라 상기 레이저 신호의 세기를 변조하는 광 세기 변조기; 상기 광 세기 변조된 RFMRN 신호를 증폭하여 라이다 송신 신호로서 상기 표적으로 송신하는 콜리메이터; 및 상기 표적에서 반사된 광수신 신호를 집속하여 라이다 수신 신호를 검출하는 포토 디텍터를 포함할 수 있다.

상기 레이더 프론트 엔드부는, 상기 LFMRN 신호를 RF 대역으로 증폭하는 증폭기; 및 상기 증폭된 LFMRN 신호를 송신 신호로 상기 표적에 전송하는 송신 안테나; 및 상기 표적에서 반사된 레이더 수신 신호를 수신하는 수신 안테나를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, LFM 신호와 RN 신호를 혼합한 레이더-라이다 융합 장치의 표적 탐지 방법이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, (a) LFM 신호와 RN 신호를 혼합하여 LFMRN 신호를 생성하는 단계; (b) 상기 LFMRN 신호를 RF 대역으로 변환하여 표적으로 송신한 후 표적에서 반사된 레이더 수신 신호를 수신하는 단계; (c) 상기 LFMRN 신호를 이용하여 세기 변조된 레이저 신호를 상기 표적으로 송신하고, 반사된 신호를 수광하고 집속하여 라이다 수신 신호를 검파하는 단계; (d) 상기 LFM 신호에 기초하여 상기 레이더 수신 신호와 상기 라이다 수신 신호를 레이더 비트 신호와 라이다 비트 신호로 변환하는 단계; (e) 상기 레이더 비트 신호와 상기 라이다 비트 신호를 각각 상기 RN 신호와 부분 상관한 후 도플러 연산을 수행하여 상기 표적의 정보를 추출하는 단계를 포함하되, 상기 표적의 정보는 거리, 속도 및 각도 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 표적 탐지 방법이 제공될 수 있다.

상기 (d) 단계는, 상기 레이더 수신 신호를 증폭한 후 상기 LFM 신호와 혼합한 후 저역통과필터를 통과시켜 상기 레이더 비트 신호로 변환하는 단계; 및 상기 라이다 수신 신호를 증폭한 후 상기 LFM 신호와 혼합한 후 저역통과필터를 통과시켜 상기 라이다 비트 신호로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 (e) 단계는, 상기 RN 신호, 상기 레이더 비트 신호 및 상기 라이다 비트 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 상기 디지털 변환된 레이더 비트 신호와 상기 RN 신호를 부분상관 연산하여 제1 부분상관 결과값을 도출하고, 상기 디지털 변환된 라이다 비트 신호와 상기 RN 신호를 부분상관 연산하여 제2 부분상관 결과값을 도출하는 단계; 상기 제1 부분상관 결과값을 고속 퓨리에 변환(FFT) 기반 도플러 연산을 수행하여 상기 표적의 제1 비트 주파수를 계산하고, 상기 제2 부분상관 결과값을 상기 고속 퓨리에 변환(FFT) 기반 도플러 연산을 수행하여 상기 표적의 제2 비트 주파수를 계산하는 단계; 및 상기 제1 비트 주파수 및 상기 제2 비트 주파수를 상기 표적의 정보를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이더-라이다 센서의 융합 장치 및 이를 이용한 표적 탐지 방법을 제공함으로써, 선형주파수 변조신호와 랜덤 잡음신호를 혼용한 신호(LFMRN 신호)를 이용하여 레이더와 라이다를 단독 또는 융합 운용함으로써 다양한 파형을 갖는 다양한 주파수 대역의 표적 탐지가 가능한 이점이 있다.

이를 통해, 본 발명은 다중 이동 표적 탐지 시의 거리 및 속도 탐색의 모호성을 해결하고, 낮은 피탐 확률(LPI: low probability of intercept), 간섭(jamming)에 내성을 가지며, 높은 분해능을 가지도록 레이더-라이다 센서를 융합하여 이용할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 광각 범위의 표적은 1차적으로 레이더로 탐지하고, 탐지된 정보를 기초로 라이다를 이용하여 표적이 존재하는 영역 주변을 빠르게 스캔하는 융합 운용을 통해 센서 시스템을 효율적으로 운용하도록 할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더-라이다 센서의 융합 장치의 내부 구성을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 생성부의 상세 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LFM 신호를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RN 신호를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LFMRN 신호의 시간에 따른 주파수를 예시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 프론트 엔드부의 상세 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 센서부의 상세 구성을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신부의 상세 구성을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호처리부의 상세 구성을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 LFMRN 신호의 상승 주파수 구간과 하강주파수 구간에 대한 신호와 관련 비트신호를 도시한 도면.
도 11은 LFM 신호만을 사용하는 경우, 표적에 대한 거리-속도 매칭 결과를 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 LFMRN 신호를 이용하는 경우 표적에 대한 거리-속도 매칭 결과를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표적 탐지 방법을 나타낸 순서도.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더-라이다 센서의 융합 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 생성부의 상세 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LFM 신호를 설명하기 위해 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RN 신호를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LFMRN 신호의 시간에 따른 주파수를 예시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 프론트 엔드부의 상세 구성을 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 센서부의 상세 구성을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신부의 상세 구성을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호처리부의 상세 구성을 도시한 도면이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 LFMRN 신호의 상승 주파수 구간과 하강주파수 구간에 대한 신호와 관련 비트신호를 도시한 도면이고, 도 11은 LFM 신호만을 사용하는 경우, 표적에 대한 거리-속도 매칭 결과를 도시한 도면이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 LFMRN 신호를 이용하는 경우 표적에 대한 거리-속도 매칭 결과를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더-라이다 센서의 융합 장치(100)는 신호 생성부(110), 레이더 프론트 엔드부(120), 라이다 센서부(130), 수신부(140), 신호처리부(150) 및 메모리(160)를 포함하여 구성된다.

신호 생성부(110)는 선형주파수 변조신호(이하에서는, LFM 신호라 칭하기로 함)와 랜덤 잡음 신호(이하에서는 RN 신호라 칭하기로 함)를 각각 생성한 후 이를 혼합하여 RF 대역에서 LFMRN 신호를 생성하기 위한 수단이다. 여기서, LFMRN 신호는 레이더 프론트 엔드부(120) 및 라이다 센서부(130)로 전달되며, 레이더 프론트 엔드부(120)와 라이다 센서부(130)를 LFMRN 신호를 이용하여 각각 레이더 송신 신호와 라이다 송신 신호를 생성하여 방사할 수 있다. 이에 대해서는 하기의 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

신호 생성부(110)의 상세 구성은 도 2에 도시된 바와 같다. 도 2를 참조하면, 신호 생성부(110)는 제1 신호 생성기(210a), 제2 신호 생성기(210b), 제1 전력 분배기(220a), 제2 전력 분배기(220b), 믹서(230) 및 제3 전력 분배기(240)를 포함하여 구성된다.

제1 신호 생성기(210a)는 LFM 신호(

)를 생성한다.

예를 들어, LFM 신호는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.

여기서,

는 스윕 타임(sweep time)을 나타내고,

는 초기 위상값을 나타내며,

는 초기 주파수값을 나타내고,

는 주파수 기울기를 나타내며,

는 LFM 신호의 대역폭을 나타낸다. 또한,

는

보다 상당히 큰 것을 가정하기로 한다.

도 3에는 LFM 신호의 일 예가 도시되어 있다. 도 3의 (a)는 시간에 따른 LFM 신호(

)의 파형을 나타내고, 도 3의 (b)는 시간에 따른 LFM 신호의 주파수 크기(편의상,

로 표기하기로 함)를 나타낸다.

이러한, LFM 신호의 처프 대역폭(chrip bandwith) 또는 처프 주기(chrip duration)을 조정함으로써 다양한 형태의 파형을 갖는 LFM 신호가 생성될 수 있다.

예를 들어, 제1 신호 생성기(210a)는 시간에 따라 상승하거나 시간에 따라 하강하는 LFM 신호를 생성할 수도 있고, 주파수가 일정한 신호를 생성할 수도 있다.

제2 신호 생성기(210b)는 RN 신호(

)를 생성하기 위한 수단이다.

예를 들어, 제2 신호 생성기(210b)는 혼돈(chaotic) 신호, 슈도 랜덤 (Pseudo Random) 신호, RBPC (Random Binary Phase Code) 신호, 트루 랜덤 신호(True Random)를 이용하여 RN 신호를 생성할 수 있다.

도 4에는 RN 신호의 일예가 도시되어 있다. 도 4의 (a)는 시간에 따른 RN 신호(

)의 파형을 나타내며, 도 4의 (b)는 시간에 따른 RN 신호의 주파수 크기(

)를 나타낸다.

제1 신호 생성기(210a)는 LFM 신호를 생성하여 제1 전력 분배기(220a)로 출력하고, 제2 신호 생성기(210b)는 RN 신호를 제2 전력 분배기(220b)로 출력할 수 있다.

제1 전력 분배기(220a)는 LFM 신호를 믹서(230)와 수신부(140)로 각각 출력할 수 있다.

또한, 제2 전력 분배기(220b)는 RN 신호를 믹서(230)와 신호처리부(150)로 각각 전달할 수 있다.

믹서(230)는 제1 전력 분배기(220a)와 제2 전력 분배기(220b)를 통해 제1 신호 생성기(210a)와 제2 신호 생성기(210b)에서 각각 생성된 LFM 신호와 RN 신호를 혼합하여 LFMRN 신호(

)를 생성한다.

이와 같이, 믹서(230)에 의해 생성된 LFMRN 신호는 제3 전력 분배기(240)를 통해 레이더 프론트 엔드부(120)와 라이다 센서부(130)로 각각 분배될 수 있다.

도 2에는 상세히 도시되어 있지 않으나, 신호 생성부(110)는 국부 발진기(Local oscillator)(미도시)를 도 포함할 수도 있다. 국부 발진기는 신호 생성부(110)에 의해 생성된 LFMRN 신호를 복수의 주파수 대역에 대응되는 LFMRN 신호들로 변환할 수 있다. 신호 생성부(110)는 파형 발진기(미도시) 및 국부 발진기를 이용하여 다양한 형태의 파형을 갖고, 다양한 주파수 대역에 대응되는 LFMRN 신호들을 생성할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간에 따른 LFMRN 신호의 시간에 따른 주파수(

)를 도시하고 있다.

이와 같이, 신호 생성부(110)는 LFM 신호와 RN 신호를 혼합하여 LFMRN 신호를 생성한 후 이를 레이더 프론트 엔드부(120) 및 라이다 센서부(130)로 각각 출력할 수 있다.

또한, 신호 생성부(110)에서 생성된 LFM 신호와 RN 신호는 수신부(140)와 신호처리부(150)로 각각 전달되어 기준 신호로서 이용될 수 있다.

다시 도 1을 참조하여, 레이더 프론트 엔드부(120)는 LFMRN 신호를 증폭하여 송신 안테나를 통해 레이더 송신 신호로서 방사하고, 표적에 의해 반사된 신호(레이더 수신 신호라 칭하기로 함)를 수신 안테나를 통해 수신할 수 있다.

도 6에는 레이더 프론트 엔드부(120)의 상세 구성이 도시되어 있다. 도 6을 참조하여 레이더 프론트 엔드부(120)에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 프론트 엔드부(120)는 증폭기(610), 송신 안테나(620) 및 수신 안테나(630)을 포함하여 구성된다.

증폭기(610)는 LFMRN 신호를 증폭하여 레이더 송신 신호를 생성하여 송신 안테나(620)로 전달한다.

송신 안테나(620)는 레이더 송신 신호를 표적으로 방사한다.

송신 안테나(620)에 의해 방사된 레이더 송신 신호는 소정 지점에서 이동하는 하나 이상의 표적에 의해 반사(지연)되어 수신 안테나(630)를 통해 레이더 프론트 엔드부(120)로 수신된다. RF 대역은 수MHz 내지 수십 GHz의 주파수 대역을 의미하나 이에 제한되는 것은 아니다.

레이더 프론트 엔드부(120)는 레이더 송신 신호를 표적을 향해 송신하고, 표적으로부터 반사된 레이더 수신 신호를 수신하기 위한 하나 이상의 송수신 안테나를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 레이더 프론트 엔드부(120)에 복수의 송수신 안테나들을 포함하는 경우 복수 개의 송수신 안테나들은 일정한 간격으로 배치될 수 있다.

레이더 프론트 엔드부(120)에서 수신된 레이더 수신 신호는 수신부(140)로 전달된다.

다시, 도 1을 참조하면, 라이다 센서부(130)는 신호 생성부(110)에서 전달된 LFMRN 신호를 이용하여 라이다 송신 신호를 생성하여 전송하고, 표적에 의해 반사된 라이다 수신 신호를 수신부(140)로 출력할 수 있다.

라이다 센서부(130)의 상세 구성은 도 7에 도시된 바와 같다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 센서부(130)는 CW 레이저 발생기(710), 광 세기 변조기(720), 광 증폭기(730), 콜리메이터(740), 미러(750) 및 포토 디텍터(760)을 포함하여 구성된다.

CW 레이저 발생기(710)는 레이저 신호를 생성하여 광 세기 변조기(720)로 출력한다. 여기서, 레이저 신호는 수백 THz 대역의 주파수를 가질 수 있으나, 반드시 이로 제한되는 것은 아니다.

광 세기 변조기(720)는 신호 생성부(110)에서 전달된 LFMRN 신호에 따라 레이저 신호의 세기가 변조(intensity modulation)하여 광 증폭기(730)로 출력한다. 적절한 세기 변조를 위해 변조 신호에 DC 옵션을 더할 수도 있다.

광 증폭기(730)는 세기 변조된 레이저 신호를 증폭하여 라이다 송신 신호를 생성한 후 콜리메이터(740)로 출력한다.

콜리메이터(740)는 광 증폭기(730)로부터 전달된 라이다 송신 신호를 표적으로 방사한다.

콜리메이터(740)에 의해 표적으로 방사된 라이다 송신 신호는 표적에 의해 반사된 후 미러(750)를 통해 포토 디텍터(760)로 집속된다. 포토 디텍터(760)는 집속된 라이다 수신 신호의 세기를 검출하여 LFMRN 신호를 검파하여 수신부(140)로 전달한다.

다시, 도 1을 참조하면, 수신부(140)는 레이더 수신 신호를 기준 신호(LFM 신호)와 혼합하여 레이더 비트 신호를 생성하여 신호처리부(150)로 출력한다.

또한, 수신부(140)는 라이다 센서부(130)에서 검파된 LFMRN 신호와 기준 신호(LFM 신호)를 혼합하여 라이다 비트 신호를 생성하여 신호처리부(150)로 출력한다.

수신부(140)의 상세 구성은 도 8에 도시된 바와 같다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수신부(140)는 제1 증폭기(810a), 제2 증폭기(810b), 전력 분배기(820), 제1 믹서(830a), 제2 믹서(830b), 제1 필터(840a) 및 제2 필터(840b)를 포함하여 구성된다.

제1 증폭기(810a)는 레이더 프론트 엔드부(120)로부터 전달된 레이더 수신 신호를 증폭하여 제1 믹서(830a)로 전달한다.

제2 증폭기(810b)는 라이다 센서부(130)로부터 전달된 검파된 LFMRN 신호를 증폭하여 제2 믹서(830b)로 전달한다.

전력 분배기(820)는 신호 생성부(110)에서 전달된 기준 신호를 제1 믹서(830a)와 제2 믹서(830b)로 분배한다.

제1 증폭기(810a)에 의해 증폭된 레이더 수신 신호는 전력 분배기(820)에 의해 전달된 기준 신호(LFM 신호)와 제1 믹서(830a)에 의해 혼합된 후 제1 필터(840a)를 통과하여 레이더 비트 신호(

)로 변환되어 신호처리부(150)로 출력된다. 여기서, 제1 필터(840a)는 저역통과필터일 수 있다.

또한, 제2 증폭기(810b)에 의해 증폭된 검파된 LFMRN 신호는 전력 분배기(820)에 의해 전달된 기준 신호(LFM 신호)와 제2 믹서(830b)에 의해 혼합된 후 제2 필터(840b)를 통과하여 라이다 비트 신호로 변환되어 신호처리부(150)로 출력된다.

다시, 도 1을 참조하면, 신호처리부(150)는 수신부(140)에 의해 입력된 레이더 비트 신호 및 라이다 비트 신호를 신호처리하여 표적 정보를 추출한다.

신호처리부(150)의 상세 구성은 도 9에 도시된 바와 같다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호처리부(150)는 AD 변환기(910), 제1 부분 상관기(920a), 제2 부분 상관기(920b), 제1 연산부(930a), CFAR부(940), 비트주파수 페어링부(9) 및 데이터 융합부(9)를 포함하여 구성된다.

AD 변환기(910)는 수신부(9)로부터 전달된 레이더 비트 신호를 디지털 신호로 변환하여 제1 부분 상관기(920a)로 전달하고, 라이다 비트 신호를 디지털 신호로 변환하여 제2 부분 상관기(920b)로 출력한다.

제1 부분 상관기(920a)는 디지털 신호로 변환된 레이더 비트 신호와 신호 생성부(110)에서 전달된 RN 신호(디지털 변환된 RN 신호)를 부분상관한 후 제1 연산부(930a)로 출력한다. 부분상관이란 표적의 속도에 따른 도플러 주파수를 고려하여 도플러 정보를 유지할 수 있는 최대 시간인 부분상관 시간 동안 디지털 변환된 레이더 비트 신호와 디지털 변환된 RN 신호를 곱하고 다시 합하거나 평균을 취하는 것을 의미한다. 이러한 부분 상관은 시간 영역에서 수행될 수도 있고, 주파수 영역에서 수행될 수도 있다.

제2 부분 상관기(920b)는 디지털 변환된 라이다 비트 신호와 디지털 변환된 RN 신호를 부분상관하여 제2 연산부(930b)로 출력한다.

제1 연산부(930a)와 제2 연산부(930b)는 각각 버퍼와 퓨리에 연산부를 포함한다. 즉, 제1 연산부(930a)는 제1 부분 상관기(920a)의 부분상관 결과값을 버퍼에 일시 저장한 후 일정 개수(

)만큼 모든 후 FFT(고속 퓨리에 변환) 연산을 수행하는 경우, 상승 기울기에 대한 표적의 비트 주파수가 도출된다. 여기서,

는 부분상관 결과값으로, 요구되는 표적의 속도분해능(또는 등가적으로 도플러 분해능)을 만족할 수 있도록 실험적으로 정할 수 있다.

같은 방법으로 하강 기울기에 해당하는 부분상관 결과값에 대해 FFT 연산을 수행하는 경우,각 표적의 비트 주파수를 도출할 수 있다.

이해와 설명의 편의를 도모하기 위해, 상승 기울기에 상응하는 표적의 비트 주파수를 상승 비트 주파수라 칭하기로 하며, 하강 기울기에 상응하는 표적의 비트 주파수를 하강 비트 주파수라 칭하기로 한다.

도 10을 참조하면, 비트 주파수는 상승 기울기는 가지는 상승 비트 주파수 신호와 하강 기울기를 가지는 하강 비트 주파수 신호로 구성될 수 있다. 여기서, 비트 주파수 신호의 파형은 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.

여기서,

는 표적 반사계수를 나타내고,

는 비트 신호의 주파수를 나타내며,

는 표적에서 반사된 수신 신호의 지연 시간을 나타내고,

는 상승 주파수 신호의 주파수를 나타내고,

는 하강 주파수 신호의 주파수를 나타내며,

는 표적의 거리 비트 주파수를 나타내고,

는 도플러 비트 주파수를 나타내고,

는 표적의 속도를 나타내며, c는 자유공간에서 전파진행속도를 각각 나타낸다.

잡음 신호를 사용하지 않는 종래의 선형 주파수 변조 신호를 이용한 레이더의 경우 표적이 하나인 경우, 비트 주파수, 즉 측정된 상승 비트 주파수와 하강 비트 주파수를 이용하여 표적의 하나의 거리 정보 및 하나의 속도 정보 도출이 가능하다.

그러나 이동하는 표적이 다수개인 경우(일예로, 4개인 경우), 종래의 레이저는 측정값을 통해 4개의 상승 비트 주파수 및 4개의 하강 비트 주파수를 측정하게 되며, 도 11에 도시된 바와 같이, 종래의 레이저는 16개의 거리 정보/속도 정보를 산출하게 된다.

표적이 4개이므로, 4개의 거리 정보와 4개의 속도 정보만 필요하며 나머지 12개는 불필요한 표적이 된다. 이렇게 16개의 가능 후보 중에서 4개의 실제 표적에 대한 거리 정보와 속도 정보를 추출하기 위해, 수신전력 세기 정보를 추가로 이용하여 추정치를 사용할 수도 있으나, 신뢰도가 낮은 단점이 있다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 LFMRN 신호를 사용하여 상술한 신호처리를 수행하면 다수개의 이동 표적의 거리 정보와 속도 정보를 도 12에 도시된 바와 같이 모호성 없이 정확하게 산출할 수 있으며, 그 정확도는 LFM 신호의 대역폭에 의해 결정되는 거리분해능 특성에 기반하여 정해질 수 있다.

다시 정리하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 융합 장치(100)는 LFM 신호와 RN 신호를 광대역 선형 주파수 변조 신호에 병합함으로써 종래의 레이더 문제점인 이동 다중 표적 탐지시 거리와 속도의 모호성 문제, 비트 주파수 매칭의 문제, 동일 지역의 여러 대 동시 운용 문제 및 외부 간섭의 문제점들을 해결할 수 있게 된다.

CFAR부(940)는 제1 연산부(930a)와 제2 연산부(930b)에서 도출된 제1 상승 비트 주파수, 제2 상승 비트 주파수 또는 제1 하강 비트 주파수 제2 하강 비트 주파수를 노이즈 평균값과 비교하여 최종 표적 정보를 추출하기 위한 수단이다.

비트주파수 페어링부(950)는 상승 기울기와 하강 기울기 비트 주파수들을 페어링하여 데이터 융합부(960)로 출력한다.

데이터 융합부(960)는 페어링된 상승 기울기와 하강 기울기의 비트 주파수들을 이용하여 각 표적의 거리와 속도를 모호성 없이 추출하기 위한 수단이다.

전술한 바와 같이, 신호처리부(150)는 레이더 비트 신호와 상관관계 및 라이다 비트신호와 상관관계 신호에 기초하여 표적에 대한 정보를 획득할 수 있다. 여 기서, 표적에 대한 정보는 거리, 속도 및 각도 중 적어도 하나일 수 있다.

신호처리부(150)는 레이더와 라이다 표적 신호간 스펙트럼 차이에 의해 달라지는 표적의 반사 특성을 이용하여 표적에 대한 정보를 획득할 수 있다. 레이더 송신 신호는 전파이고, 라이다 송신 신호는 레이저이므로, 레이더 송신 신호와 라이다 송신 신호 각각의 중심 주파수는 상이하며 주파수에 따라 표적의 반사 특성이 달라지므로, 레이더 송신 신호와 라이다 송신 신호간의 주파수 대역 차에 의한 표적의 반사 특성을 이용하여 표적에 대한 정보를 획득할 수 있다.

메모리(160)는 본 발명의 일 실시예에 따른 LFM 신호와 RN 신호를 융합한 LFMRN 신호를 이용한 표적 탐지 방법을 수행하기 위한 다양한 명령어를 저장하기 위한 수단이다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표적 탐지 방법을 나타낸 순서도이다.

단계 1310에서 융합 장치(100)는 LFM 신호와 RN 신호를 혼합하여 LFMRN 신호를 생성한다.

단계 1315에서 융합 장치(100)는 LFMRN 신호를 RF 대역으로 변환하여 표적으로 송신한 후 표적에서 반사된 레이더 수신 신호를 수신한다.

또한, 단계 1320에서 융합 장치(100)는 LFMRN 신호를 이용하여 세기 변조된 레이저 신호를 상기 표적으로 송신하고, 반사된 신호를 수광하고 집속하여 라이다 수신 신호를 검파한다.

여기서, 단계 1315와 단계 1320은 각각 병렬로 수행될 수 있음은 당연하다.

단계 1325에서 융합 장치(100)는 LFM 신호에 기초하여 상기 레이더 수신 신호와 상기 라이다 수신 신호를 레이더 비트 신호와 라이다 비트 신호로 각각 변환한다.

예를 들어, 융합 장치(100)는 레이더 수신 신호를 증폭한 후 LFM 신호와 혼합한 후 저역통과필터를 통과시켜 상기 레이더 비트 신호로 변환할 수 있다. 또한, 융합 장치(100)는 라이다 수신 신호를 증폭한 후 상기 LFM 신호와 혼합한 후 저역통과필터를 통과시켜 라이다 비트 신호로 변환할 수 있다. 이에 대해서는 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

단계 1330에서 융합 장치(100)는 레이더 비트 신호와 라이다 비트 신호를 각각 RN 신호와 부분 상관한 후 도플러 연산을 수행하여 표적의 정보를 추출한다. 표적의 정보는 거리, 속도 및 각도 중 적어도 하나일 수 있다.

예를 들어, 융합 장치(100)는 RN 신호, 레이더 비트 신호 및 라이다 비트 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 변환된 레이더 비트 신호와 RN 신호를 부분상관 연산하여 제1 부분상관 결과값을 도출하고, 디지털 변환된 라이다 비트 신호와 RN 신호를 부분상관 연산하여 제2 부분상관 결과값을 도출할 수 있다. 이어, 융합 장치(100)는 제1 부분상관 결과값을 고속 퓨리에 변환(FFT) 기반 도플러 연산을 수행하여 표적의 제1 비트 주파수를 계산하고, 제2 부분상관 결과값을 상기 고속 퓨리에 변환(FFT) 기반 도플러 연산을 수행하여 표적의 제2 비트 주파수를 계산하고, 제1 비트 주파수 및 제2 비트 주파수를 표적의 정보를 추출할 수 있다. 이에 대해서는 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 레이더-라이다 융합 장치
110: 신호 생성부
120: 레이더 프론트 엔드부
130: 라이다 센서부
140: 수신부
150: 신호처리부
160: 메모리

Claims

LFM 신호와 RN 신호를 혼합하여 LFMRN 신호를 생성하는 신호 생성부;
상기 LFMRN 신호를 RF 대역으로 변환하여 표적으로 송신한 후 표적에서 반사된 레이더 수신 신호를 수신하는 레이더 프론트 엔드부;
상기 LFMRN 신호를 이용하여 세기 변조된 레이저 신호를 상기 표적으로 송신하고, 반사된 신호를 수광하고 집속하여 라이다 수신 신호를 검파하는 라이다 센서부;
상기 LFM 신호에 기초하여 상기 레이더 수신 신호와 상기 라이다 수신 신호를 레이더 비트 신호와 라이다 비트 신호로 변환하는 수신부; 및
상기 레이더 비트 신호와 상기 라이다 비트 신호를 각각 상기 RN 신호와 부분 상관한 후 도플러 연산을 수행하여 상기 표적의 정보를 추출하는 신호처리부를 포함하되,
상기 표적의 정보는 거리, 속도 및 각도 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 레이더-라이다 융합 장치.
제1 항에 있어서,
상기 신호 생성부는,
상기 LFM 신호를 생성하는 제1 신호 생성기;
상기 RN 신호를 생성하는 제2 신호 생성기;
상기 LFM 신호를 분배하는 제1 전력 분배기-상기 제1 전력 분배기에 의해 분배된 상기 LFM 신호 중 어느 하나는 상기 수신부로 출력됨;
상기 제1 전력 분배기에 의해 분배된 상기 LFM 신호와 상기 RN 신호를 혼합하여 상기 LFMRN 신호를 생성하는 믹서;
상기 LFMRN 신호를 상기 레이더 프론트 엔드부와 상기 라이다 센서부로 각각 분배하는 제2 전력 분배기; 및
상기 RN 신호를 상기 믹서와 상기 신호처리부로 분배하는 제3 전력 분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더-라이다 융합 장치.
제1 항에 있어서,
상기 수신부는,
상기 레이더 수신 신호와 상기 라이다 수신 신호를 증폭하는 제1 증폭기와 제2 증폭기;
상기 증폭된 레이더 수신 신호를 상기 LFM 신호와 혼합하여 제1 믹서;
상기 증폭된 라이다 수신 신호를 상기 LFM 신호와 혼합하는 제2 믹서;
상기 신호 생성부로부터 전달된 상기 LFM 신호를 상기 제1 믹서와 상기 제2 믹서로 분배하는 전력 분배기;
상기 제1 믹서에 의해 혼합된 신호를 필터링하여 레이더 비트 신호로서 출력하는 제1 필터; 및
상기 제2 믹서에 의해 혼합된 신호를 필터링하여 라이다 비트 신호로서 출력하는 제2 필터를 포함하되,
상기 제1 필터 및 상기 제2 필터는 각각 저역통과필터인 것을 특징으로 하는 레이더-라이다 융합 장치.
제1 항에 있어서,
상기 RN 신호, 상기 레이더 비트 신호 및 상기 라이다 비트 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환기;
상기 디지털 변환된 레이더 비트 신호와 상기 RN 신호를 부분상관 연산하여 제1 부분상관 결과값을 출력하는 제1 부분 상관기;
상기 디지털 변환된 라이다 비트 신호와 상기 RN 신호를 부분상관 연산하여 제2 부분상관 결과값을 출력하는 제2 부분 상관기;
상기 제1 부분상관 결과값을 고속 퓨리에 변환(FFT) 기반 도플러 연산을 수행하여 상기 표적의 제1 비트 주파수를 계산하고, 상기 제2 부분상관 결과값을 상기 고속 퓨리에 변환(FFT) 기반 도플러 연산을 수행하여 상기 표적의 제2 비트 주파수를 계산하는 연산부; 및
상기 제1 비트 주파수 및 상기 제2 비트 주파수를 상기 표적의 정보를 도출하는 분석부를 포함하는 레이더-라이다 융합 장치.
제4 항에 있어서,
상기 부분상관 연산은 부분상관 시간 동안 상기 RN 신호와 상기 레이더 비트 신호 또는 상기 라이다 비트 신호를 곱한 후 합하거나 평균을 도출하는 것인 것을 특징으로 하는 레이더-라이다 융합 장치.
제4 항에 있어서,
상기 제1 및 상기 제2 비트 주파수에 CFAR 연산을 적용하여 상기 표적의 정보를 도출하는 것을 특징으로 하는 레이더-라이다 융합 장치.
제1 항에 있어서,
상기 라이다 센서부는,
레이저 신호를 발생하는 CW 레이저 발생기;
상기 LFMRN 신호에 따라 상기 레이저 신호의 세기를 변조하는 광 세기 변조기;
상기 광 세기 변조된 RFMRN 신호를 증폭하여 라이다 송신 신호로서 상기 표적으로 송신하는 콜리메이터; 및
상기 표적에서 반사된 광수신 신호를 집속하여 라이다 수신 신호를 검출하는 포토 디텍터를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더-라이다 융합 장치.
제1 항에 있어서,
상기 레이더 프론트 엔드부는,
상기 LFMRN 신호를 RF 대역으로 증폭하는 증폭기; 및
상기 증폭된 LFMRN 신호를 송신 신호로 상기 표적에 전송하는 송신 안테나; 및
상기 표적에서 반사된 레이더 수신 신호를 수신하는 수신 안테나를 포함하는 레이더-라이다 융합 장치.
(a) LFM 신호와 RN 신호를 혼합하여 LFMRN 신호를 생성하는 단계;
(b) 상기 LFMRN 신호를 RF 대역으로 변환하여 표적으로 송신한 후 표적에서 반사된 레이더 수신 신호를 수신하는 단계;
(c) 상기 LFMRN 신호를 이용하여 세기 변조된 레이저 신호를 상기 표적으로 송신하고, 반사된 신호를 수광하고 집속하여 라이다 수신 신호를 검파하는 단계;
(d) 상기 LFM 신호에 기초하여 상기 레이더 수신 신호와 상기 라이다 수신 신호를 레이더 비트 신호와 라이다 비트 신호로 변환하는 단계; 및
(e) 상기 레이더 비트 신호와 상기 라이다 비트 신호를 각각 상기 RN 신호와 부분 상관한 후 도플러 연산을 수행하여 상기 표적의 정보를 추출하는 단계를 포함하되,
상기 표적의 정보는 거리, 속도 및 각도 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 표적 탐지 방법.
제9 항에 있어서,
상기 (d) 단계는,
상기 레이더 수신 신호를 증폭한 후 상기 LFM 신호와 혼합한 후 저역통과필터를 통과시켜 상기 레이더 비트 신호로 변환하는 단계; 및
상기 라이다 수신 신호를 증폭한 후 상기 LFM 신호와 혼합한 후 저역통과필터를 통과시켜 상기 라이다 비트 신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표적 탐지 방법.
제9 항에 있어서,
상기 (e) 단계는,
상기 RN 신호, 상기 레이더 비트 신호 및 상기 라이다 비트 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
상기 디지털 변환된 레이더 비트 신호와 상기 RN 신호를 부분상관 연산하여 제1 부분상관 결과값을 도출하고, 상기 디지털 변환된 라이다 비트 신호와 상기 RN 신호를 부분상관 연산하여 제2 부분상관 결과값을 도출하는 단계;
상기 제1 부분상관 결과값을 고속 퓨리에 변환(FFT) 기반 도플러 연산을 수행하여 상기 표적의 제1 비트 주파수를 계산하고, 상기 제2 부분상관 결과값을 상기 고속 퓨리에 변환(FFT) 기반 도플러 연산을 수행하여 상기 표적의 제2 비트 주파수를 계산하는 단계; 및
상기 제1 비트 주파수 및 상기 제2 비트 주파수를 상기 표적의 정보를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표적 탐지 방법.
제9 항 내지 제11 항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.