WO2019093564A1 - Daa를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 uwb 임펄스 레이다 모듈 생산 방법 - Google Patents

Daa를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 uwb 임펄스 레이다 모듈 생산 방법 Download PDF

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WO2019093564A1
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channel
signal
bias value
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김영환
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유메인주식회사
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/0209—Systems with very large relative bandwidth, i.e. larger than 10 %, e.g. baseband, pulse, carrier-free, ultrawideband
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems

Definitions

  • the present invention relates to a method of producing an UWB (Ultra Wide Band) impulse radar module having an automatic bias adjustment function for DAA (Detect and Avoidence), and more particularly, to a method of manufacturing an UWB impulse radar module,
  • the bias value for each parameter is automatically set and the set bias value for each parameter is stored in the memory unit so that the mass produced UWB impulse radar module can avoid the interference signal generation by the automatic adjustment of the bias value for each channel
  • the present invention relates to a UWB impulse radar module production method having an automatic bias adjustment function for a DAA for performing a DAA.
  • an impulse radar transmits a transmission pulse at a repetition frequency, and the receiver receives and discriminates an echo signal coming back to the target and obtains information of the target by using electromagnetic waves.
  • an Ultra Wide Band (UWB) impulse radar means an RF technology using a frequency band of 500 MHz or more, or a numerical value defined by a non-bandwidth of 25% or more.
  • UWB is a radio technology that uses broadband frequencies and has many advantages such as high distance resolution, permeability, immunity to narrowband noise, and coexistence with other devices sharing frequency.
  • the IR-UWB radar technology is a system using UWB technology, which means a radar technology that transmits an impulse signal of a short duration having a broadband characteristic, receives a signal reflected from an object, and recognizes a surrounding situation.
  • UWB Ultra Wide Band
  • PC Personal Computer
  • peripheral device a peripheral device
  • home appliance wirelessly in a limited space such as an office or a home.
  • Examples of devices that can be applied to UWB include portable storage devices, printers, cameras, mobile communication terminals, game devices, vehicles, computers, spirits, video, TV, and almost all electronic products used in daily life.
  • UWB communicates using short pulses, and it can transmit high-speed information of hundreds of Mbps at a short distance within 10m by using very low power density and a wide frequency band around 500MHz.
  • the UWB frequency band is divided into 3 ⁇ 5 GHz band which is generally low band and 6 ⁇ 10 GHz band which is an upper band.
  • the band between the lower and upper bands is an empty band to prevent interference with the existing wireless LAN (IEEE 802.11a).
  • the lower band has raised a problem of interference with the existing radio service frequency, and there is a concern that the interference may degrade the performance of the existing radio service.
  • DAA Detection And Avoid
  • UWB communication method can be divided into MB-OFDM (Multi Band-OFDM) method and DS-CDMA method.
  • MB-OFDM Multi Band-OFDM
  • DS-CDMA DS-CDMA
  • the MB-OFDM scheme divides a lower band into a plurality of subchannels of about 500 MHz and communicates through frequency hopping between the respective bands.
  • the UWB frequency band is divided into two bands, Word substitution.
  • the lower band is divided into three channels by 528 MHz, but the width of each channel may be set to be slightly different for each country.
  • the transmission power should be lowered below -70 dBm / MHz, which is defined as the minimum power of the UWB band.
  • the problem is that the RF itself is sensitive and sensitive to device value changes.
  • automatic optimization is required for mass production, and a function of circumventing interference signals is required in operation.
  • the UWB requires DAA (Detect and Avoidence) method, and it is necessary to automatically respond to changes in device values such as temperature changes.
  • DAA Detect and Avoidence
  • an object of the present invention to provide a method and apparatus for automatically setting a bias value for each parameter according to an optimum state for each UWB channel and storing the set bias value for each parameter in a memory unit,
  • a UWB impulse radar module having an automatic bias adjustment function for a DAA is provided to enable a UWB impulse radar module to perform a DAA capable of avoiding generation of an interference signal by automatically adjusting a bias value per parameter for each channel .
  • the present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and it is a first object of the present invention to provide a method and apparatus for mass production of an impulse radar module by automatically setting a bias value for each parameter, By storing it in the memory, the mass-produced UWB impulse radar module can avoid the generation of interference signals by automatically adjusting the bias value for each channel for each channel.
  • a second object of the present invention is to maximize the productivity in mass production by automatically setting the bias value for each initial parameter as the bias value for each parameter optimized for the actually used channel at the time of production and production of the impulse radar module, And the optimized bias value for each channel is stored in order to provide a merit that the DDA function can be quickly responded.
  • (S100) for producing a hardware component of a radar module including a transmission pulse generator, a pulse transmitter, a memory, a controller, a pulse receiver, a received signal measuring unit, a received signal amplifying unit,
  • a closed circuit releasing step for removing the test line connected between the pulse transmitting unit and the pulse receiving unit to release the closed circuit.
  • S410 to S450 are repeated when the channel is not the last channel after searching another channel among the plurality of channels. If S410 to S450 are performed when the searched channel is the last channel, And a channel-specific setting completion step S460 of terminating the execution step S400.
  • the UWB impulse radar module production method having an automatic bias adjustment function for DAA according to the present invention having the above-described configuration and operation, And storing it in the memory unit, the mass-produced UWB impulse radar module can automatically adjust the related bias value per parameter for each channel when operating in the field, so that the interference signal generation can be avoided.
  • the related bias value for each parameter is automatically set to the optimum bias value for each channel at the time of production and production of the radar module, thereby maximizing the productivity due to mass production.
  • the optimized bias value for each channel is stored in the memory part of the generated radar module, the advantage is provided that the DDA function can be quickly responded to.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a radar module for performing a method of producing a UWB impulse radar module having an automatic bias adjustment function for a DAA according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of producing a UWB impulse radar module having an automatic bias adjustment function for a DAA according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a production SW program execution step of a UWB impulse radar module production method having an automatic bias adjustment function for a DAA according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Test line 710 Signal attenuator
  • Means for solving the problems of the present invention are as follows.
  • UWB UWB impulse radar module production method having an automatic bias adjustment function for a DAA (Detachable Avoidance)
  • (S100) for producing a hardware component of a radar module including at least a transmission pulse generating unit, a pulse transmitting unit, a memory unit, a control unit, a pulse receiving unit, a received signal measuring unit, a received signal amplifying unit,
  • a closed circuit releasing step for removing the test line connected between the pulse transmitting unit and the pulse receiving unit to release the closed circuit.
  • S410 to S450 are repeated when the channel is not the last channel after searching another channel among the plurality of channels. If S410 to S450 are performed when the searched channel is the last channel, And a channel-specific setting completion step S460 of terminating the execution step S400.
  • the parameter includes at least a signal intensity, an amplification factor, a signal-to-noise ratio, and a center frequency.
  • the parameter value means a value obtained by measuring the parameter.
  • the related bias value for each parameter is an element capable of changing the corresponding parameter value.
  • the reference bias value for each parameter is stored for each channel, and the reference bias value for each parameter means an associated bias value for each parameter optimized for each channel.
  • FIG. 1 is a block diagram of a radar module for performing a method of producing a UWB impulse radar module having an automatic bias adjustment function for a DAA according to an embodiment of the present invention.
  • the radar module produced by the present invention includes a transmission pulse generating unit 100, a pulse transmitting unit 110, a memory unit 200, a control unit 300, a pulse receiving unit 120, A signal measuring unit 400, a received signal amplifying unit 500, and an ADC unit 600.
  • the impulse radar module produced by the production method of the present invention includes at least the above-described configurations.
  • the transmission pulse generating unit 100 generates an impulse radar signal corresponding to a center frequency and a bandwidth required according to the control of the control unit in an actual field operation.
  • the pulse transmitting unit 110 includes a transmission pulse generating unit 100, And transmits the impulse radar signal generated at the predetermined output.
  • the pulse receiving unit 120 receives the impulse radar signal transmitted from the pulse transmitting unit 110.
  • the normal operation SW program and the production SW program are implemented in the control unit 300.
  • the normal SW program is a program for controlling the produced radar module to operate in an actual field
  • the production SW program is a program that operates only when a radar module is produced. To be stored.
  • the production SW program may be removed from the control unit when the radar module production is completed.
  • the received signal amplifying unit 500 amplifies the impulse radar signal received by the pulse receiving unit 120 at a predetermined amplification rate.
  • the received signal measuring unit 400 detects a parameter value for each parameter from the impulse radar signal amplified by the received signal amplifying unit 500.
  • the ADC unit 600 performs a function of converting a received signal into a digital value.
  • a method of producing a UWB impulse radar module having an automatic bias adjustment function for a DAA for producing an impulse radar module including at least the above-described configurations will be described in detail with reference to FIG.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of producing a UWB impulse radar module having an automatic bias adjustment function for a DAA according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a UWB impulse radar module production method having an automatic bias adjustment function for a DAA includes a component production step S100, an SW program mounting step S200, a closed circuit forming step S300, SW program execution step (S400), and a closed circuit release step (S500).
  • the hardware constituting the impulse radar module is produced.
  • the hardware produced through the component production stage includes a transmission pulse generator, a pulse transmitter, a memory, a controller, a pulse receiver, A reception amplification unit, and an ADC unit.
  • the component production step S100 shown in FIG. 2 includes a transmission pulse generation unit, a pulse transmission unit, a memory unit, a control unit, a pulse reception unit, a reception signal measurement unit, a reception amplification unit, and an ADC unit, which are hardware configurations of a radar module At least the hardware of the radar module to be included may be manufactured, and each hardware configuration may be installed and configured on the main board.
  • the SW program implementation step (S200) is a process of implementing the normal-operation SW program and the production SW program in the control unit.
  • the normal-operation SW program and the production SW program may be stored in the memory unit and then interfaced with the control unit on the main board.
  • the normal-operation SW program is a SW program for allowing the produced radar module to operate as a radar module supporting the DAA function in an actual field, and is a program used in normal operation after production.
  • the production SW program is a SW program for setting a reference bias value for each channel optimized for each channel in order to perform a DAA (Detect and Avoidence) function and storing it in a memory unit, .
  • DAA Detect and Avoidence
  • the closed circuit forming step S300 shown in FIG. 2 forms a closed circuit by connecting the test line 700 between the pulse transmitting unit 110 and the pulse receiving unit 120 produced through the component producing step S100 .
  • the closed circuit forming step S300 is to form a closed circuit by connecting the test line between the pulse transmitting unit 110 and the pulse receiving unit 120. This is accomplished by controlling the control unit (specifically, (In accordance with the execution control of the SW program for use), so that the impulse radar signal transmitted from the pulse transmitting unit can be received by the pulse receiving unit.
  • the production SW program execution step (S400) is a process of applying power to the radar module to execute a production SW program, setting reference bias values for each channel for the DAA, and storing them in the memory.
  • the production SW program is transmitted from the pulse transmitting unit, and the parameter value is detected from the impulse radar signal corresponding to the center frequency and bandwidth of the specific channel received by the pulse receiving unit. And if there is a match, stores the related bias values for each parameter currently set as the reference bias value for each channel for the current channel, and if not, And repeating the routine for adjusting the related bias value for each parameter detected until the parameter value for each parameter matches the target value for each parameter is repeated.
  • the parameter value for each parameter detected by the routine iteration is equal to the target value for each parameter
  • the relevant bias value for each parameter currently set by adjustment And stores the reference bias value for each channel in the memory unit for the current channel.
  • the closed circuit releasing step S500 is a step of removing the test line 700 connected between the pulse transmitting unit 110 and the pulse receiving unit 120 to release the closed circuit.
  • test line is removed to release the closed circuit used only at the time of production to complete the production.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a production SW program execution step (S400) of a UWB impulse radar module production method having an automatic bias adjustment function for a DAA according to an embodiment of the present invention.
  • the production SW program execution step S400 for providing the key features of the present invention includes a radar signal transmission step S410, a parameter value detection step S420, a parameter value determination step S430, A bias value storing step S440, and a bias value adjusting step S450.
  • the radar signal transmission step S410 is a step of selecting any one of a plurality of channels, generating a radar signal having a frequency corresponding to the center frequency of the selected channel, and transmitting the generated radar signal to the set output.
  • the plurality of channels means a channel capable of transmitting and receiving data using an UWB (Ultra Wide Band) impulse radar module.
  • the plurality of channels means a channel divided between 3.1 GHz and 4.5 GHz bands.
  • the parameter value detection step S420 is a step in which the received signal measurement unit 400 detects a parameter value for each parameter from the radar signal received through the pulse receiving unit 120 and amplified through the amplifier unit and ADC-converted.
  • the detected parameter includes at least signal intensity, amplification factor, signal-to-noise ratio, and center frequency.
  • the parameter value determination step (S430) determines whether the detected parameter-specific parameter value matches the parameter-specific target value.
  • the target value for each parameter has a different value for each channel, and it is a preset value, and it is necessary to judge whether the set value of each parameter and the parameter value for each detected parameter coincide with each other.
  • the radar module can optimally operate the target value of the set parameter to adjust the detected parameter value to the target value.
  • a bias value related to the parameter is adjusted in a bias value adjusting step (S450) to be described later.
  • the target amplification factor is determined for each channel.
  • the target amplification rate of the A channel may be 120%
  • the target amplification rate of the B channel may be 130%
  • the target amplification rate of the C channel may be 110%.
  • the target amplification factor of each channel may be the same.
  • the radar signal is transmitted to the pulse transmitting unit 110 at an output intensity of 100 in case of the channel A (target amplification rate is 120%), the radar signal received at the pulse receiving unit 120 through the test line 700
  • the received signal is amplified by the amplification unit, which is 120% (target amplification rate 120%) because it is the A channel, and if it is normal, the received signal is measured by the received signal measurement unit 400
  • the intensity of the measured radar signal should be 120.
  • the intensity of the radar signal measured by the receiving signal measuring unit is not 120, it means that 120% of the radar signal is not amplified.
  • the parameter value determination step (S430) determines whether the intensity of the radar signal measured by the received signal measurement unit 400 is 120 or not.
  • the bias value currently set through the bias value storing step (S440) and the bias value adjusting step (S450) to be described later is stored in the memory as the reference bias value per parameter, or the bias value set through the bias value adjustment Is stored in the memory as a reference bias value for each parameter.
  • a target center frequency for each channel is determined.
  • the related bias value is adjusted so that the detected center frequency becomes the target center frequency of the corresponding channel.
  • the detected center frequency value of the received radar signal is 3.8 GHz and the target center frequency value in the channel is 3.85 GHz, it is determined that the detected center frequency is not the target center frequency (step S430) , Adjusting a related bias value capable of changing the center frequency through a bias value adjusting step (S450) to be described later so that the detected center frequency value of the received radar signal becomes 3.85 GHz, And stores the bias value in the memory as a reference bias value.
  • the bias value storing step S440 may store the related bias value for each parameter set as the reference bias value for each parameter in the memory unit when the detected parameter value for each parameter coincides with the target value for each parameter, If the parameter value does not coincide with the target value for each parameter, a bias value adjustment process is performed through a bias value adjustment step (S450) to be described later, and the related bias value for each parameter set is stored as a reference bias value for each parameter in the memory unit Process.
  • the related bias value for each parameter is an element capable of changing the corresponding parameter value.
  • the reference bias value for each parameter is stored for each channel, and the reference bias value for each parameter means an associated bias value for each parameter optimized for each channel.
  • Each of the plurality of channels has an optimal parameter value (meaning a target value per parameter) for each parameter for normal operation, and there is an optimum bias value to be the optimum parameter value.
  • bias values related to the parameter are adjusted. It is desirable to adjust the relevant bias value so that the parameter value of the parameter becomes an optimal value (parameter target value) .
  • the optimal bias value (parameter-based reference bias value) for each parameter is stored for each channel through the bias value storing step S440.
  • the reference bias values for each parameter stored in the memory unit are stored in different values for each channel.
  • center frequency related reference bias value in channel A and the center frequency related reference bias value in channel B, which are stored in the memory unit with respect to the center frequency, are stored differently.
  • the reference bias value stored in the memory unit for each parameter (including signal intensity, amplification factor, signal-to-noise ratio, center frequency, etc.) is stored to have different values for each channel.
  • the pulse transmission unit 110 transmits a radar signal at an output intensity of 100 in the current channel (assuming that the target amplification factor is 120%)
  • the signal is received by the pulse receiving unit 120 through the test line 700
  • the intensity of the radar signal is 100 (because there is no attenuation), and the received radar signal is amplified by the amplifying unit. Since the target amplification rate is 120%, the intensity of the radar signal measured by the receiving signal measuring unit should be 120.
  • the bias value storage step S440 may include a bias Value is stored in the memory as the reference bias value of the parameter.
  • step S430 If it is determined in step S430 that the intensity of the radar signal measured by the receiving signal measuring unit 400 is not 120, a bias value adjusting step S450 as described later is executed.
  • the pulse transmitting unit 110 transmits a radar signal at a center frequency of 3.8 GHz in the current channel (assuming that the target center frequency is 3.8 GHz)
  • the pulse receiving unit 120 receives the radar signal through the test line 700
  • the center frequency of the radar signal measured by the receiving signal measuring unit after being amplified by the amplifying unit should be 3.8 GHz.
  • step S430 If it is determined in step S430 that the center frequency of the radar signal measured by the received signal measurement unit 400 is 3.8GHz, the bias value storage step S440 is set to the current center frequency-related bias value The bias value as a center frequency is stored in the memory as a reference bias value of the parameter.
  • step S430 If it is determined in step S430 that the center frequency of the radar signal measured by the received signal measuring unit 400 is not 3.8 GHz, a bias value adjusting step S450 will be described later.
  • the bias value adjustment step S450 is performed when the detected parameter value of the radar signal received in the parameter value determination step S430 does not coincide with the target value, and when the detected parameter value is the target value And adjusting and storing a bias value associated with the parameter.
  • the pulse transmission unit 110 transmits a radar signal at an output intensity of 100 in the current channel (assuming that the target amplification factor is 120%)
  • the signal is received by the pulse receiving unit 120 through the test line 700 Since the intensity of the radar signal is 100 (because there is no attenuation), the received radar signal is amplified by the amplifying unit. Since the target amplification rate is 120%, the intensity of the radar signal measured by the receiving signal measuring unit 400 is 120 .
  • the bias value adjustment step S450 may include adjusting the bias value Related bias value) is adjusted so that the intensity of the radar signal measured is 120.
  • the bias value newly set after the adjustment is stored in the memory as a reference bias value of the parameter, which is the rate of the medium rate.
  • the pulse transmitting unit 110 transmits a radar signal at a center frequency of 3.8 GHz in the current channel (assuming that the target center frequency is 3.8 GHz)
  • the pulse receiving unit 120 receives the radar signal through the test line 700
  • the center frequency of the radar signal measured by the receiving signal measuring unit after being amplified by the amplifying unit should be 3.8 GHz.
  • the bias value adjustment step S450 is currently set And the center frequency of the radar signal to be measured is adjusted to 3.8 GHz by adjusting the bias value (center frequency-related bias value).
  • the bias value newly set after the adjustment is stored in the memory as a reference bias value of a parameter, which is a center frequency.
  • steps S410 to S450 are repeatedly performed, (S460) for completing the production SW program execution step (S400) after performing steps S410 to S450 in the case of the last channel.
  • Adjustment and storage of a bias value for one channel are performed, and then bias value adjustment and storage for another channel are repeatedly performed to the last channel.
  • the search channel is the last channel
  • the adjustment and storage of the bias value to the channel A, B, C, and D when a plurality of channels are A, B, C, D, And S410 to S450 for the E channel as the last channel are performed, the production SW program execution step S400 is not performed any more and the closing circuit releasing step S500 is performed next.
  • a signal attenuator 710 is provided on the test line 700 to give a predetermined level of attenuation effect to a radar signal transmitted from the pulse transmitting unit 110 And then performing a UWB impulse radar module production method having an automatic bias adjustment function for the DAA of the present invention.
  • the closed circuit forming step S300 includes forming a signal attenuating part 710 on the test line and attenuating a signal to be transmitted through the signal attenuating part 710, .
  • the radar signal transmitted through the signal attenuation step (S310) is provided with an attenuation effect, it provides an attenuation effect occurring in the actual site until transmission and reception.
  • the parameter-specific target value in the parameter value determination step S430 of the present invention is changed.
  • the pulse transmission unit 110 transmits a radar signal with an output intensity of 100 at a current channel (assuming that the target amplification factor is 120%)
  • the amplification rate may be determined by the test line 700 and the signal attenuator
  • the intensity of the radar signal received by the pulse receiving unit 120 is less than or equal to 100 (for example, 90 and the attenuation ratio is 10%) via the antenna 710.
  • the received radar signal is amplified by the amplifying unit, Is 120%, the intensity of the radar signal measured by the received signal measuring unit 400 should be 108.
  • the currently set amplification factor related bias value is stored as the reference bias value, and the intensity of the radar signal measured by the receiving signal measuring unit 400 (Bias value related to the amplification factor) currently set by the bias value adjustment step S450, if the intensity of the radar signal measured by adjusting the bias value (amplification factor related bias value) is 108 .
  • the bias value newly set after the adjustment is stored in the memory as a reference bias value of the parameter, which is the rate of the medium rate.
  • the bias value for each parameter corresponding to the optimal state for each channel of the UWB is automatically set and stored in the memory unit, so that the mass- The ADD function can be performed and the interference signal generation with other impulse radar modules can be avoided.
  • the related bias value for each parameter corresponding to the optimal state for each UWB channel is automatically set, .
  • the mass-produced UWB impulse radar module can be automatically adjusted to the related bias value per parameter optimal for each channel when operating in the field, so that it is possible to avoid the generation of the interference signal, so that the UWB impulse radar module is industrially applicable.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

본 발명은 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 UWB 각 채널별 최적 상태에 맞는 파라미터별 바이어스값을 자동으로 세팅하여 이를 메모리부에 저장함으로써, 초기 양산품 제작시에 각각의 채널마다 파라미터별 바이어스값 자동 조정을 통한 간섭신호 발생을 회피할 수 있는 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 레이다의 제작 생산시에 초기 파라미터별 바이어스값을 자동 설정하도록 하여 이로 인하여 양산에 따른 생산성을 극대화할 수 있도록 하며, 메모리부에 채널 단위의 최적화된 파라미터별 바이어스값이 저장되어 있어 DDA 기능 수행 시에 신속한 대응이 가능한 장점을 제공한다.

Description

DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법
본 발명은 DAA(Detect And Avoidence)를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB(Ultra Wide Band) 임펄스 레이다 모듈 생산 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산시에 각 채널별 최적 상태에 맞는 파라미터별 바이어스값을 자동으로 세팅하고, 세팅된 파라미터별 바이어스값을 메모리부에 저장함으로써, 양산된 UWB 임펄스 레이다 모듈이 각각의 채널마다 파라미터별 바이어스값 자동 조정을 통한 간섭신호 발생을 회피할 수 있는 DAA를 수행할 수 있도록 하기 위한 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법에 관한 것이다.
레이더는 전자파를 사용하여 대상 물체의 거리 및 방향을 탐지하는 장비이며, 특히 임펄스 레이더는 송신 펄스를 반복 주파수로 송신하여 목표물에 맞고 되돌아오는 에코신호를 수신기가 수신 및 판별하여 목표물의 정보를 얻는다.
특히, UWB(Ultra Wide Band) 임펄스 레이다는 500MHz 이상 주파수 대역을 사용하거나, 비대역폭으로 정의되는 수치가 25% 이상인 RF 기술을 의미한다.
UWB는 광대역의 주파수를 사용하는 라디오 기술로서, 높은 거리 분해능, 투과성, 협대역 잡음에 강한 면역성, 주파수를 공유하는 타 기기와의 공존성과 같은 다양한 장점을 지닌다.
또한, IR-UWB 레이더 기술은 이러한 UWB 기술을 이용한 시스템으로서 광대역 특성을 갖는 매 짧은 지속시간의 임펄스 신호를 송신하여 사물로부터 반사되는 신호를 수신하여 주변 상황을 인지하는 레이더 기술을 의미한다.
그리고, UWB(Ultra Wide Band : 초광대역)는 사무실이나 가정과 같은 한정된 공간에서 PC, 주변기기, 가전제품과 무선으로 접속하여 데이터를 송수신할 수 있는 무선 통신 기술을 말한다.
이러한 UWB를 적용할 수 있는 기기로는, 휴대 저장장치, 프린터, 카메라, 이동통신 단말기, 게임기, 차량, 컴퓨터, 스피터, 비디오, TV 등 일상 생활에 사용되는 거의 모든 전자제품이 포함된다.
UWB는 특성상 짧은 펄스를 이용하여 통신하며, 매우 낮은 전력밀도와 500MHz 내외의 넓은 주파수 대역을 이용하여 10m 이내의 근거리에서 수백 Mbps의 초고속 정보전송이 가능하다.
이러한 UWB의 주파수 대역은, 대체로 하위밴드(Low Band)인 3 ~ 5GHz 대역과, 상위밴드(Upper Band)인 6 ~ 10GHz 대역으로 나뉘어 진다.
하위밴드와 상위밴드 사이의 대역은 기존의 무선랜(IEEE 802.11a)와의 간섭을 방지하기 위해 비어놓은 밴드이다.
이 중, 하위밴드는 기존의 무선서비스 주파수와의 간섭 문제가 제기되었고, 이러한 간섭에 의해 기존의 무선서비스의 성능 열화를 가져올 수 있다는 우려를 가지고 있다.
이에 따라, 미국을 제외한 세계 각국은 기존의 무선 서비스를 보호하기 위해 UWB 대역의 하위밴드에서 DAA(Detection And Avoid:간섭회피기술)의 적용을 의무화하고 있다.
한편, UWB 통신 방식은 MB-OFDM(Multi Band-OFDM) 방식과 DS-CDMA 방식의 두 가지로 나눌 수 있다.
MB-OFDM 방식은 하위밴드를 약 500MHz 대역의 복수의 서브채널로 나누고 각 대역간의 주파수 도약을 통해 통신하며, DSCDMA 방식은 UWB 주파수 대역을 두개의 대역으로 나누고 각 대역의 비트열을 24비트의 코드워드로 치환하는 방식이다.
MB-OFDM 방식의 경우, 하위밴드를 528MHz 씩 3개의 채널로 구분하고 있으나국가마다 각 채널의 폭은 다소 상이하게 책정될 수 있다.
그런데, MB-OFDM 방식은, 주파수 도약에 의해 채널이 선택되어 무선신호를 송수신하고 있는 동안, 타 디바이스 간의 무선신호가 동일한 채널로 송수신되면, 타 디바이스와의 신호간섭이 발생한다.
이를 방지하기 위해서는, UWB 대역의 최소출력으로 정의된 -70dBm/MHz 이하로 송신출력을 낮추어야 한다.
그러나, 이러한 낮은 출력으로는 UWB 통신이 추구하고자 하는 고속통신을 수행하기 어렵다.
따라서, DAA 방식을 도입한 UWB 디바이스에서, 선택된 채널을 통해 타 디바이스 간의 무선신호가 송수신되고 있는 경우, 간섭을 회피할 수 있는 방법을 모색하여야 할 것이다.
상기한 바와 같은 레이더 장치는 기본적으로 아날로그와 디지털 부분의 회로로 구성되는데 아날로그 부분의 성능을 최적화하기 위해서는 송수신단의 출력주파수, 대역폭, 신호증폭율 등 다수의 파라미터 조정이 필수적이며, 이에 대한 제어가 매우 중요하다.
문제점으로는 RF 자체가 민감하며, 소자값 변화에 민감하다. 또한, 양산시 자동 최적화가 필요하게 되며, 운용 시 주위간섭신호의 회피 기능이 필요하다.
특히, UWB는 DAA(Detect And Avoidence) 방식을 필수적으로 요구하고 있으며, 온도변화 등 소자값 변화에 자동 대응할 필요가 있다.
따라서, 생산시점에 아날로그 회로의 다수의 바이어스값을 자동 조정하여야 하며, 온도 및 주위 환경에 따른 소자 특성 변화에 대응해야 하며, 레이다 간섭파의 회피 기능이 필요하며, 양산시 최적의 초기화 기능을 제공할 필요가 있다.
결국, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, UWB 각 채널별 최적 상태에 맞는 파라미터별 바이어스값을 자동으로 세팅하고, 세팅된 파라미터별 바이어스값을 메모리부에 저장함으로써, 양산된 UWB 임펄스 레이다 모듈이 각각의 채널마다 파라미터별 바이어스값 자동 조정을 통한 간섭신호 발생을 회피할 수 있는 DAA를 수행할 수 있도록 하기 위한 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법을 제공하고자 하는 것이다.
<선행기술문헌>
대한민국등록특허번호 10-1658076호
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은 임펄스 레이다 모듈을 양산할 경우, UWB 각 채널별 최적 상태에 맞는 파라미터별 바이어스값을 자동으로 세팅하여 이를 메모리부에 저장함으로써, 양산된 UWB 임펄스 레이다 모듈이 각각의 채널마다 파라미터별 바이어스값 자동 조정을 통한 간섭신호 발생을 회피할 수 있도록 하고자 한다.
본 발명의 제 2 목적은 임펄스 레이다 모듈의 제작 생산시에 초기 파라미터별 바이어스값을 실제 사용 채널에 최적화된 파라미터별 바이어스값으로 자동 설정하도록 하여 양산에 따른 생산성을 극대화할 수 있도록 하며, 메모리부에 채널 단위의 최적화된 파라미터별 바이어스값이 저장되어 있어 DDA 기능 수행 시에 신속한 대응이 가능한 장점을 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법은,
송신펄스생성부, 펄스전송부, 메모리부, 제어부, 펄스수신부, 수신신호측정부, 수신신호증폭부, ADC부를 포함하는 레이다모듈의 하드웨어 부품을 생산하는 부품생산단계(S100)와,
정상동작용SW프로그램과 생산용SW프로그램을 상기 제어부에 실장하는 SW프로그램실장단계(S200)와,
상기 펄스전송부와 펄스수신부간에 테스트 라인을 연결하여 폐쇄회로를 형성하는 폐쇄회로형성단계(S300)와,
상기 레이다모듈에 전원을 인가하여 생산용SW프로그램을 실행시켜, DAA를 위한 채널별로 최적화된 파라미터별 기준 바이어스값들을 설정하여 메모리부에 저장시키는 생산용SW프로그램실행단계(S400)와,
상기 펄스전송부와 펄스수신부 간에 연결된 테스트 라인을 제거하여 폐쇄회로를 해제하는 폐쇄회로해제단계(S500)를 포함한다.
또한, 상기 생산용SW프로그램실행단계(S400)는,
복수의 채널 중 어느 하나의 채널을 선택하고, 선택된 채널의 중심주파수에 해당하는 주파수를 갖는 레이다 신호를 생성하여 설정된 출력으로 전송하도록 제어하는 레이다신호전송단계(S410)와;
수신된 레이다 신호를 증폭하고, 증폭된 레이다 신호를 ADC변환하고, 변환된 레이다 신호로부터 파라미터별 파라미터값을 검출하도록 제어하는 파라미터값검출단계(S420)와;
상기 검출된 파라미터별 파라미터값과 파라미터별 목표값의 일치 여부를 판단하는 파라미터값판단단계(S430)와;
상기 판단 결과, 검출된 파라미터별 파라미터값과 파라미터별 목표값이 일치할 경우에, 현재 세팅되어 있는 파라미터별 관련 바이어스값을 현재 채널에 대한 파라미터별 기준 바이어스값으로 메모리부에 저장시키는 바이어스값저장단계(S440)와;
상기 판단 결과, 검출된 파라미터별 파라미터값과 파라미터별 목표값이 일치하지 않을 경우에, 검출된 파라미터별 파라미터값이 파라미터별 목표값과 일치할 때까지 검출된 해당 파라미터값에 관련된 바이어스값을 조정하는 루틴을 반복하고, 상기 루틴 반복에 의해 검출된 파라미터별 파라미터값이 파라미터별 목표값과 일치하게 되면 조정에 의해 현재 세팅되어 있는 파라미터별 관련 바이어스값을 현재 채널에 대한 파라미터별 기준 바이어스값으로 메모리부에 저장시키는 바이어스값조정단계(S450);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바이어스값조정단계(S450) 이후에,
상기 복수의 채널 중 다른 채널을 검색하여 검색된 채널이 마지막 채널이 아닐 경우에 상기 S410 내지 상기 S450을 반복 수행하며, 검색된 채널이 마지막 채널일 경우에 상기 S410 내지 상기 S450을 수행한 후 생산용SW프로그램실행단계(S400)를 종료하는 채널별세팅완료단계(S460)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법을 통해, 레이다 모듈을 양산할 경우, UWB 각 채널별 최적 상태에 맞는 파라미터별 관련 바이어스값을 자동으로 세팅하고 이를 메모리부에 저장함으로써, 양산된 UWB 임펄스 레이다 모듈이 현장에서 작동시 각각의 채널별 최적의 파라미터별 관련 바이어스값으 자동 조정 되어 간섭신호 발생을 회피할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 레이다 모듈의 제작 생산시에 파라미터별 관련 바이어스값이 채널별 최적 바이어스값으로 자동 설정되도록 하여 양산에 따른 생산성을 극대화할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 생상된 레이다 모듈의 메모리부에는 채널별 최적화된 파라미터별 바이어스값이 저장되어 있어 DDA 기능 수행 시에 신속한 대응이 가능한 장점을 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법을 수행하기 위한 레이다 모듈 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법의 생산용SW프로그램실행단계를 나타낸 흐름도이다.
<부호의 설명>
100 : 송신펄스생성부 110 :펄스전송부 120 :펄스수신부
200 : 메모리부
300 : 제어부
400 : 수신신호측정부
500 : 수신신호증폭부
600 : ADC부
700 : 테스트라인 710 :신호감쇄부
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만, 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다.
또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 수단은 하기와 같다.
즉, 본 발명의 DAA(Detect And Avoidence, 이하 DAA)를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB(Ultra Wide Band, 이하 UWB) 임펄스 레이다 모듈 생산 방법은,
송신펄스생성부, 펄스전송부, 메모리부, 제어부, 펄스수신부, 수신신호측정부, 수신신호증폭부, ADC부를 적어도 포함하는 레이다모듈의 하드웨어 부품을 생산하는 부품생산단계(S100)와,
정상동작용SW프로그램과 생산용SW프로그램을 상기 제어부에 실장하는 SW프로그램실장단계(S200)와,
상기 펄스전송부와 펄스수신부간에 테스트 라인을 연결하여 폐쇄회로를 형성하는 폐쇄회로형성단계(S300)와,
상기 레이다모듈에 전원을 인가하여 생산용SW프로그램을 실행시켜, DAA를 위한 채널별로 바이어스값들을 설정하여 메모리부에 저장시키는 생산용SW프로그램실행단계(S400)와,
상기 펄스전송부와 펄스수신부 간에 연결된 테스트 라인을 제거하여 폐쇄회로를 해제하는 폐쇄회로해제단계(S500)를 포함한다.
또한, 상기 생산용SW프로그램실행단계(S400)는,
복수의 채널 중 어느 하나의 채널을 선택하고, 선택된 채널의 중심주파수에 해당하는 주파수를 갖는 레이다 신호를 생성하여 설정된 출력으로 전송하도록 제어하는 레이다신호전송단계(S410)와;
수신된 레이다 신호를 증폭하고, 증폭된 레이다 신호로부터 파라미터별 파라미터값을 검출하도록 제어하는 파라미터값검출단계(S420)와;
상기 검출된 파라미터별 파라미터값과 파라미터별 목표값의 일치 여부를 판단하는 파라미터값판단단계(S430)와;
상기 판단 결과, 검출된 파라미터별 파라미터값과 파라미터별 목표값이 일치할 경우에, 현재 세팅되어 있는 파라미터별 관련 바이어스값을 현재 채널에 대한 파라미터별 기준 바이어스값으로 메모리부에 저장시키는 바이어스값저장단계(S440)와;
상기 판단 결과, 검출된 파라미터별 파라미터값과 파라미터별 목표값이 일치하지 않을 경우에, 검출된 파라미터별 파라미터값이 파라미터별 목표값과 일치할 때까지 검출된 해당 파라미터별 관련 바이어스값을 조정하는 루틴을 반복하고, 상기 루틴 반복에 의해 검출된 파라미터별 파라미터값이 파라미터별 목표값과 일치하게 되면 조정에 의해 현재 세팅되어 있는 파라미터별 관련 바이어스값을 현재 채널에 대한 파라미터별 기준 바이어스값으로 메모리부에 저장시키는 바이어스값조정단계(S450);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바이어스값조정단계(S450) 이후에,
상기 복수의 채널 중 다른 채널을 검색하여 검색된 채널이 마지막 채널이 아닐 경우에 상기 S410 내지 상기 S450을 반복 수행하며, 검색된 채널이 마지막 채널일 경우에 상기 S410 내지 상기 S450을 수행한 후 생산용SW프로그램실행단계(S400)를 종료하는 채널별세팅완료단계(S460)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에서 상기 파라미터는 신호세기, 증폭율, 신호대잡음비, 중심주파수를 적어도 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 파라미터값은 상기 파라미터를 측정한 값을 의미한다.
또한, 본 발명에서 상기 파라미터별 관련 바이어스값은 해당 파라미터값을 변경시킬 수 있는 요소이다.
또한, 본 발명에서 상기 파라미터별 기준 바이어스값은 채널별로 저장되며 상기 파라미터별 기준 바이어스값은 각 채널별 최적화된 파라미터별 관련 바이어스값을 의미한다.
이하에서는, 본 발명에 의한 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법을 수행하기 위한 레이다 모듈 구성 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의해 생산되는 레이다 모듈은 송신펄스생성부(100), 펄스전송부(110), 메모리부(200), 제어부(300), 펄스수신부(120), 수신신호측정부(400), 수신신호증폭부(500), ADC부(600)를 적어도 포함하게 된다.
즉, 본 발명의 생산 방법에 의해 생산되는 임펄스 레이다 모듈은 최소한 상기 구성들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 송신펄스생성부(100)는 실제 현장에서 동작시 제어부의 제어에 따라 요구되는 중심주파수와 대역폭에 맞는 임펄스 레이다 신호를 생성하게 되며, 상기 펄스전송부(110)는 송신펄스생성부(100)에서 생성된 임펄스 레이다 신호를 일정 출력으로 송신하게 된다.
상기 펄스수신부(120)는 펄스전송부(110)에서 전송된 임펄스 레이다 신호를 수신한다.
상기 메모리부(200)에는 레이다 모듈 생산 초기에는 상기 메모리부(200)에는 아무것도 저장되어 있지 않지만, 생산과정에서 생산용SW프로그램실행단계(S400)를 통해 채널별로 최적화된 파라미터별 기준 바이어스값이 저장된다.
상기 제어부(300)에는 정상동작용SW프로그램과 생산용SW프로그램이 실장된다.
상기 정상동작용SW프로그램은 생산된 레이다 모듈이 실제 현장에서 동작하도록 제어하기 위한 프로그램이고, 상기 생산용SW프로그램은 레이다 모듈 생산시에만 동작하는 프로그램으로서 채널별로 최적화된파라미터별 기준 바이어스값을 메모리부에 저장하도록 제어하는 프로그램이다.
상기 생산용SW프로그램은 레이다 모듈 생산이 완료되면 제어부에서 제거될 수도 있다.
상기 수신신호증폭부(500)는 펄스수신부(120)에서 수신된 임펄스 레이다 신호를 설정된 증폭율로 증폭한다.
상기 수신신호측정부(400)는 수신신호증폭부(500)에서 증폭된 임펄스 레이다 신호로부터 파라미터별 파라미터값을 검출한다.
상기 ADC부(600)는 수신 신호를 디지탈값으로 변환하는 기능을 수행하게 된다.
상술한 구성들을 적어도 포함하는 임펄스 레이다 모듈을 생산하기 위한 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법을 도 2를 참고하여 구체적으로 설명하도록 하겠다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법은, 부품생산단계(S100), SW프로그램실장단계(S200), 폐쇄회로형성단계(S300), 생산용SW프로그램실행단계(S400),폐쇄회로해제단계(S500)를 포함하게 된다.
상기 부품생산단계(S100)는 임펄스 레이다 모듈을 구성하는 하드웨어를 생산하는 단계로서 상기 부품생산단계를 통해 생산되는 하드웨어는 송신펄스생성부, 펄스전송부, 메모리부, 제어부, 펄스수신부, 수신신호측정부, 수신증폭부, ADC부를 적어도 포함한다.
즉, 도 2에 도시된 상기 부품생산단계(S100)는 레이다 모듈의 하드웨어적 구성인 송신펄스생성부, 펄스전송부, 메모리부, 제어부, 펄스수신부, 수신신호측정부, 수신증폭부, ADC부를 적어도 포함하는 레이다 모듈의 하드웨어를 생산하게 되는 것으로, 메인보드상에 각각의 하드웨어적 구성을 설치 구성하는 것일 수 있다.
상기 SW프로그램실장단계(S200)는 정상동작용SW프로그램과 생산용SW프로그램을 상기 제어부에 실장하는 과정이다.
예를 들어, 정상동작용SW프로그램과 생산용SW프로그램을 메모리부에 저장시킨 후 메인보드상의 제어부로 인터페이스되게 하는 것일 수 있다.
이때, 상기 정상동작용SW프로그램이란, 생산된 레이다모듈이 실제 현장에서 DAA 기능을 지원하는 레이다 모듈로서 동작하도록 하기 위한 SW 프로그램으로서 생산 이후에 정상 동작시 사용되는 프로그램을 의미한다.
또한, 상기 생산용SW프로그램은 DAA(Detect And Avoidence : 탐지 및 회피) 기능을 수행하기 위하여 채널별 최적화된 파라미터별 기준 바이어스값을 설정하여 메모리부에 저장하기 위한 SW 프로그램으로서 생산시에만 사용되는 프로그램을 의미한다.
이후, 도 2에 도시된 폐쇄회로형성단계(S300)는 부품생산단계(S100)를 통해 생산된 펄스전송부(110)와 펄스수신부(120) 간에 테스트 라인(700)을 연결하여 폐쇄회로를 형성하는 과정이다.
즉, 폐쇄회로형성단계(S300)는 펄스전송부(110)와 펄스수신부(120) 간에 테스트 라인을 연결하여 폐쇄회로를 형성하는 것인데, 이는 제어부의 제어에 따라(구체적으로는 제어부에 실장된 생산용SW프로그램의 실행 제어에 따라) 펄스전송부에서 전송되는 임펄스 레이다 신호가 펄스수신부에 수신될 수 있도록 신호연결선을 형성하는 것이다.
이후, 상기 생산용SW프로그램실행단계(S400)는 레이다 모듈에 전원을 인가하여 생산용SW프로그램을 실행시켜, DAA를 위한 채널별 기준 바이어스값들을 설정하여 메모리부에 저장시키는 과정이다.
이때, 상기 생산용SW프로그램은 펄스전송부에서 송신하고, 펄스수신부에서 수신된 특정 채널의 중심 주파수와 대역폭에 맞는 임펄스 레이다 신호로부터 파라미터별 파라미터값을 검출하고, 검출된 파라미터별 파라미터값과 파라미터별 목표값과의 일치 여부를 판단하고, 판단결과, 일치하는 경우에는 현재 세팅되어 있는 파라미터별 관련 바이어스 값들을 현재 채널에 대한 파라미터별 기준 바이어스 값으로 저장하고, 판단결과, 일치하지 않는 경우, 검출된 파라미터별 파라미터값이 파라미터별 목표값과 일치할 때까지 검출된 해당 파라미터별 관련 바이어스값을 조정하는 루틴을 반복하고, 상기 루틴 반복에 의해 검출된 파라미터별 파라미터값이 파라미터별 목표값과 일치하게 되면 조정에 의해 현재 세팅되어 있는 파라미터별 관련 바이어스값을 현재 채널에 대한 파라미터별 기준 바이어스값으로 메모리부에 저장시키는 기능을 수행한다.
이후, 폐쇄회로해제단계(S500)는 펄스전송부(110)와 펄스수신부(120) 간에 연결된 테스트 라인(700)을 제거하여 폐쇄회로를 해제하는 단계이다.
즉, 채널별로 최적화된 파라미터별 기준 바이어스값들이 메모리부에 저장되면 테스트 라인을 제거함으로써, 생산시에만 사용되는 폐쇄회로를 해제하여 생산을 완료하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법의 생산용SW프로그램실행단계(S400)를 나타낸 흐름도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 핵심적 특징을 제공하는 생산용SW프로그램실행단계(S400)는 레이다신호전송단계(S410), 파라미터값검출단계(S420), 파라미터값판단단계(S430), 바이어스값저장단계(S440), 바이어스값조정단계(S450)를 포함하게 된다.
상기 레이다신호전송단계(S410)는 복수의 채널 중 어느 하나의 채널을 선택하고, 선택된 채널의 중심주파수에 해당하는 주파수를 갖는 레이다 신호를 생성하여 설정된 출력으로 전송하도록 제어하는 단계이다.
상기 복수의 채널이란 UWB(Ultra Wide Band) 임펄스 레이다 모듈을 이용하여 데이타 송수신이 가능한 채널을 의미하는 것으로, 예를 들어, 3.1GHz ~4.5GHz 대역 사이에서 분할된 채널을 의미한다.
이후, 상기 파라미터값검출단계(S420)는 펄스수신부(120)를 통해 수신되고 증폭부를 통해 증폭되고 ADC 변환된 레이다 신호로부터 파라미터별 파라미터값을 수신신호측정부(400)가 검출하는 단계이다.
상기 검출되는 파라미터는 신호세기, 증폭율, 신호대잡음비, 중심주파수를 적어도 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 파라미터값판단단계(S430)는 검출된 파라미터별 파라미터값과 파라미터별 목표값의 일치 여부를 판단하게 된다.
이때, 파라미터별 목표값은 채널별로 다른 값을 갖게 되는데 사전에 설정되는 값이며, 설정된 파라미터별 목표값과 검출된 파라미터별 파라미터값이 일치 하는지를 판단할 필요가 있게 된다.
왜냐하면, 상기 설정된 파라미터별 목표값에서 레이다 모듈은 최적 동작이 가능하기 때문에 검출된 파라미터별 파라미터값을 목표값으로 조정하기 위함이다.
그리고 검출된 파라미터별 파라미터값을 목표값으로 조정하기 위해 후술 할바이어스값조정단계(S450)에서 해당 파라미터와 관련된 바이어스값을 조정하게 된다.
검출된 파라미터별 파라미터값과 파라미터별 목표값의 일치 여부 판단을 예를 들어 설명한다.
증폭율이란 파라미터를 예를 들어 설명하면, 채널별로 목표 증폭율은 정해져 있다. 예를 들어 A채널의 목표 증폭율은 120%, B채널의 목표 증폭율은 130%, C채널의 목표 증폭율은 110% 등일 수 있다. 또한, 각 채널의 목표 증폭율은 동일할 수도 있다.
만약, A채널의 경우(목표 증폭율이 120%) 펄스전송부(110)에서 100이란 출력 세기로 레이다 신호를 전송하게 되면 테스트라인(700)을 통해 펄스수신부(120)에 수신되는 레이다 신호의 세기는 100이며(감쇄가 없기 때문), 수신된 레이다 신호를 증폭부에서 증폭하게 되는데 A채널이기 때문에 120% 증폭(목표 증폭율 120%)을 하게 되어, 정상적이라면 수신신호측정부(400)에서 측정되는 레이다 신호의 세기는 120이 되어야 한다.
만약, 수신신호측정부에서 측정되는 레이다 신호의 세기가 120이 아니라면 120% 증폭이 되지 않은 것을 의미한다.
즉, 상기 파라미터값판단단계(S430)는 수신신호측정부(400)에서 측정되는 레이다 신호의 세기가 120인지 아닌지를 판단하게 되는 것이다.
상기 판단결과에 따라 후술할 바이어스값저장단계(S440)와 바이어스값조정단계(S450)를 통해 현재 세팅된 바이어스값을 파라미터별 기준 바이어스값으로 메모리부에 저장하거나 바이어스값 조정을 거쳐 세팅된 바이어스값을 파라미터별 기준 바이어스값으로 메모리부에 저장하게 된다.
또 다른 예로서 중심주파수란 파라미터를 예를 들어 설명하면, 채널별 목표 중심주파수가 정해져 있다.
특정 채널에서 수신된 레이다 신호의 검출 중심주파수가 해당 채널의 목표 중심주파수인지를 판단하고 검출 중심주파수가 해당 채널의 목표 중심주파수가 아니면 후술할 바이어스값조정단계(S450)를 통해 수신된 레이다 신호의 검출된 중심주파수를 해당 채널의 목표 중심주파수가 되도록 관련 바이어스값을 조정한다.
예를 들어 수신된 레이다 신호의 검출 중심주파수값이 3.8GHz이고 해당 채널에서의 목표 중심주파수값이 3.85GHz이면, 검출 중심주파수가 목표 중심주파수가 아닌 것으로 판단하고(파라미터값판단단계(S430)), 후술 할 바이어스값조정단계(S450)를 통해 중심주파수를 변경시킬 수 있는 관련 바이어스값을 조정해 수신된 레이다 신호의 검출 중심주파수값이 3.85GHz가 되도록 한 후, 조정을 통해 세팅된 중심주파수 관련 바이어스값을 기준 바이어스값으로 메모리부에 저장하는 것이다.
상기 바이어스값저장단계(S440)는 검출된 파라미터별 파라미터값이 파라미터별 목표값과 일치하면 현재 세팅되어 있는 파라미터별 관련 바이어스값을 파라미터별 기준 바이어스값으로 하여 메모리부에 저장하거나, 검출된 파라미터별 파라미터값이 파라미터별 목표값과 일치하지 않는 경우 후술할 바이어스값조정단계(S450)를 통해 바이어스값 조정 과정을 거친 후 세팅된 파라미터별 관련 바이어스값을 파라미터별 기준 바이어스값으로 하여 메모리부에 저장시키는 과정이다.
상기 파라미터별 관련 바이어스값은 해당 파라미터값을 변경 시킬 수 있는 요소이다. 또한, 파라미터별 기준 바이어스값은 채널별로 저장되며 상기 파라미터별 기준 바이어스값은 각 채널별로 최적화된 파라미터별 관련 바이어스값을 의미한다.
복수의 각 채널은 정상 동작을 위한 파라미터별 최적의 파라미터값(파라미터별 목표값 의미)이 존재하고, 상기 최적의 파라미터값이 되도록 하는 최적의 바이어스값이 존재한다.
즉, 특정 파라미터의 파라미터값을 조정하기 위해서는 해당 파라미터와 관련된 바이어스값들을 조정하게 되는데 상기 관련 바이어스값을 조정하여 해당 파라미터의 파라미터값이 최적의 값(파라미터 목표값)이 되도록 하는 것이 본 발명의 특징이라 할 것이다.
따라서 본 발명에서는 상기 바이어스값저장단계(S440)를 통해 채널별로 파라미터별 최적의 바이어스값(파라미터별 기준 바이어스값)들이 저장되게 된다.
즉, 메모리부에 저장되는 파라미터별 기준 바이어스값들은 채널별로 각기 다른 값들로 저장되는 것이다.
예를 들어, 중심주파수란 파라미터에 대해서 메모리부에 저장되는 A채널에서의 중심주파수 관련 기준 바이어스값과 B채널에서의 중심주파수 관련 기준 바이어스값은 다르게 저장되는 것이다.
결국, 각 파라미터별(신호세기, 증폭율, 신호대잡음비, 중심주파수 등을 포함) 메모리부에 저장되는 기준 바이어스값은 채널별로 각기 다른 값을 갖도록 저장되는 것이다.
예를 들어, 현재 채널(목표 증폭율이 120%이라고 가정)에서 펄스전송부(110)가 100이란 출력 세기로 레이다 신호를 전송하게 되면 테스트라인(700)을 통해 펄스수신부(120)에 수신되는 레이다 신호의 세기는 100이며(감쇄가 없기 때문), 수신된 레이다 신호를 증폭부에서 증폭하게 되는데 목표 증폭율이 120%이기 때문에 수신신호측정부에서 측정되는 레이다 신호의 세기는 120이 되어야 한다.
만약, 수신신호측정부(400)에서 측정되는 레이다 신호의 세기가 120이라고 파라미터값판단단계(S430)에서 판단되면, 상기 바이어스값저장단계(S440)는 현재 증폭율 관련 바이어스값으로 세팅되어 있는 바이어스값을 중폭율이란 파라미터의 기준 바이어스값으로 메모리부에 저장한다.
만약, 수신신호측정부(400)에서 측정되는 레이다 신호의 세기가 120이 아니라고 파라미터값판단단계(S430)에서 판단하면, 후술할 바이어스값조정단계(S450)가 실행된다.
또 다른 예로, 현재 채널(목표 중심주파수가 3.8GHz라고 가정)에서 펄스전송부(110)가 중심주파수 3.8GHz로 레이다 신호를 전송하게 되면 테스트라인(700)을 통해 펄스수신부(120)에서 수신되고, 증폭부에서 증폭된 후 수신신호측정부에서 측정되는 레이다 신호의 중심주파수는 3.8GHz가 되어야 한다.
만약, 수신신호측정부(400)에서 측정되는 레이다 신호의 중심주파수가 3.8GHz라고 파라미터값판단단계(S430)에서 판단되면, 상기 바이어스값저장단계(S440)는 현재 중심주파수 관련 바이어스값으로 세팅되어 있는 바이어스값을 중심주파수란 파라미터의 기준 바이어스값으로 메모리부에 저장한다.
만약, 수신신호측정부(400)에서 측정되는 레이다 신호의 중심주파수가 3.8GHz가 아니라고 파라미터값판단단계(S430)에서 판단하면, 후술할 바이어스값조정단계(S450)가 실행된다.
한편, 상기 바이어스값조정단계(S450)는 파라미터값판단단계(S430)에서 수신된 레이다 신호의 검출된 파라미터별 파라미터값이 목표값과 일치하지 않는 경우 실행되는 단계로서 검출된 파라미터값이 목표값이 될때까지 해당 파라미터와 관련된 바이어스값을 조정하고 저장하는 단계이다.
예를 들어, 현재 채널(목표 증폭율이 120%이라고 가정)에서 펄스전송부(110)가 100이란 출력 세기로 레이다 신호를 전송하게 되면 테스트라인(700)을 통해 펄스수신부(120)에 수신되는 레이다 신호의 세기는 100이며(감쇄가 없기 때문), 수신된 레이다 신호를 증폭부에서 증폭하게 되는데 목표 증폭율이 120%이기 때문에 수신신호측정부(400)에서 측정되는 레이다 신호의 세기는 120이 되어야 한다.
만약, 수신신호측정부(400)에서 측정되는 레이다 신호의 세기가 120이 아니라고 파라미터값판단단계(S430)에서 판단되면, 상기 바이어스값조정단계(S450)는 현재 세팅되어 있는 해당 바이어스값(증폭율 관련 바이어스값)을 조정해 측정되는 레이다 신호의 세기가 120이 되도록 한다.
상기 조정 후 새롭게 세팅된 바이어스값을 중폭율이란 파라미터의 기준 바이어스값으로 메모리부에 저장한다.
또 다른 예로, 현재 채널(목표 중심주파수가 3.8GHz라고 가정)에서 펄스전송부(110)가 중심주파수 3.8GHz로 레이다 신호를 전송하게 되면 테스트라인(700)을 통해 펄스수신부(120)에서 수신되고, 증폭부에서 증폭된 후 수신신호측정부에서 측정되는 레이다 신호의 중심주파수는 3.8GHz가 되어야 한다.
만약, 수신신호측정부(400)에서 측정되는 레이다 신호의 중심주파수가 3.85GHz이어서 목표 중심주파수가 아니라고 파라미터값판단단계(S430)에서 판단하면, 상기 바이어스값조정단계(S450)는 현재 세팅되어 있는 해당 바이어스값(중심주파수 관련 바이어스값)을 조정해 측정되는 레이다 신호의 중심주파수가 3.8GHz 되도록 한다.
상기 조정 후 새롭게 세팅된 바이어스값을 중심주파수란 파라미터의 기준 바이어스값으로 메모리부에 저장한다.
또한, 부가적인 양태에 따라, 바이어스값조정단계(S450) 이후에, 상기 복수의 채널 중 다른 채널을 검색하여 검색된 채널이 마지막 채널이 아닐 경우에 상기 S410 내지 상기 S450을 반복 수행하며, 검색된 채널이 마지막 채널일 경우에 상기 S410 내지 상기 S450을 수행한 후 생산용SW프로그램실행단계(S400)를 종료하는 채널별세팅완료단계(S460)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 복수의 채널이 5개(예 :A,B,C,D,E 채널) 존재한다면, 생산용SW프로그램실행단계(S400)를 통해 먼저 A,B,C,D,E 채널중 어느 한 채널에 대한 바이어스값 조정과 저장을 수행하고, 다음으로 또 다른 채널에 대한 바이어스값 조정 및저장을 반복 수행하여, 최종 채널까지 수행한다.
특히, 검색된 채널이 마지막 채널일 경우, 예를 들어, A,B,C,D(복수의 채널이 A,B,C,D,E 5개 채널인 경우)채널까지 바이어스값 조정과 저장이 완료되었고 마지막 채널인 E채널에 대한 상기 S410~S450단계가 수행되면 생산용SW프로그램실행단계(S400)는 더 이상 수행되지 않고 다음 단계인 폐쇄회로해제단계(S500)가 수행되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예는 도 1에 도시된 바와 같이 테스트 라인(700)상에 펄스전송부(110)에서 전송되는 레이다 신호에 일정 크기의 감쇄 효과를 주기 위한 신호감쇄부(710)를 설치한 후 본 발명인 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법을 수행하는 것을 특징으로 한다.
즉, 폐쇄회로형성단계(S300)는 상기 테스트 라인 상에 신호감쇄부(710)를 형성하고, 전송되는 레이다 신호에 상기 신호감쇄부(710)를 통해 설정된 감쇄 효과를 주는 신호감쇄단계(S310)를 더 포함한다.
상기 신호감쇄단계(S310)를 통해 전송되는 레이다 신호에 설정된 감쇄 효과를 부여함으로 전송 후 수신되기까지 실제 현장에서 발생하는 감쇄 효과를 제공하는 것이다.
이때, 상기 신호감쇄단계(S310)를 포함하는 경우, 본 발명의 파라미터값판단단계(S430)에서의 파라미터별 목표값은 변경된다.
증폭율이란 파라미터를 예를 들면, 현재 채널(목표 증폭율이 120%이라고 가정)에서 펄스전송부(110)가 100이란 출력 세기로 레이다 신호를 전송하게 되면 테스트라인(700)과 신호감쇄부(710)을 거쳐 펄스수신부(120)에 수신되는 레이다 신호의 세기는 100이하가 된다.(예 : 90, 감쇄율을 10%로 하는 경우), 수신된 레이다 신호를 증폭부에서 증폭하게 되는데 목표 증폭율이 120%이기 때문에 수신신호측정부(400)에서 측정되는 레이다 신호의 세기는 108이 되어야 한다.
만약, 수신신호측정부(400)에서 측정되는 레이다 신호의 세기가 108이면 현재 세팅되어 있는 증폭율 관련 바이어스값을 기준 바이어스값으로 저장하고, 수신신호측정부(400)에서 측정되는 레이다 신호의 세기가 108이 아니라고 파라미터값판단단계(S430)에서 판단되면, 상기 바이어스값조정단계(S450)를 통해 현재 세팅되어 있는 해당 바이어스값(증폭율 관련 바이어스값)을 조정해 측정되는 레이다 신호의 세기가 108이 되도록 한다.
상기 조정 후 새롭게 세팅된 바이어스값을 중폭율이란 파라미터의 기준 바이어스값으로 메모리부에 저장한다.
본 발명에 의하면, 임펄스 레이다 모듈을 양산할 경우, UWB 각 채널별 최적 상태에 맞는 파라미터별 바이어스값을 자동으로 세팅하여 메모리부에 저장함으로써, 양산된 임펄스 레이다 모듈이 실제 현장에서 작동시 최적의 조건으로 ADD 기능을 수행할 수 있어 다른 임펄스 레이다 모듈과의 간섭신호 발생을 회피할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
본 발명에 따른 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법을 통해, 레이다 모듈을 양산할 경우, UWB 각 채널별 최적 상태에 맞는 파라미터별 관련 바이어스값을 자동으로 세팅하고 이를 메모리부에 저장함으로써, 양산된 UWB 임펄스 레이다 모듈이 현장에서 작동시 각각의 채널별 최적의 파라미터별 관련 바이어스값으 자동 조정 되어 간섭신호 발생을 회피할 수 있는 효과를 발휘하기 때문에 산업상 이용가능성도 높다.

Claims (5)

  1. DAA(Detect And Avoidence)를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB(Ultra Wide Band) 임펄스 레이다 모듈 생산 방법에 있어서,
    송신펄스생성부, 펄스전송부, 메모리부, 제어부, 펄스수신부, 수신신호측정부, 수신신호증폭부, ADC부를 적어도 포함하는 레이다모듈의 하드웨어 부품을 생산하는 부품생산단계(S100)와,
    정상동작용SW프로그램과 생산용SW프로그램을 상기 제어부에 실장하는 SW프로그램실장단계(S200)와,
    상기 펄스전송부와 펄스수신부간에 테스트 라인을 연결하여 폐쇄회로를 형성하는 폐쇄회로형성단계(S300)와,
    상기 레이다모듈에 전원을 인가하여 생산용SW프로그램을 실행시켜, DAA를 위한 채널별로 바이어스값들을 설정하여 메모리부에 저장시키는 생산용SW프로그램실행단계(S400)와,
    상기 펄스전송부와 펄스수신부 간에 연결된 테스트 라인을 제거하여 폐쇄회로를 해제하는 폐쇄회로해제단계(S500)를 포함하여 이루어지는 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 생산용SW프로그램실행단계(S400)는,
    복수의 채널 중 어느 하나의 채널을 선택하고, 선택된 채널의 중심주파수에 해당하는 주파수를 갖는 레이다 신호를 생성하여 설정된 출력으로 전송하도록 제어하는 레이다신호전송단계(S410)와;
    수신된 레이다 신호를 증폭하고, 증폭된 레이다 신호로부터 파라미터별 파라미터값을 검출하도록 제어하는 파라미터값검출단계(S420)와;
    상기 검출된 파라미터별 파라미터값과 파라미터별 목표값의 일치 여부를 판단하는 파라미터값판단단계(S430)와;
    상기 판단 결과, 검출된 파라미터별 파라미터값과 파라미터별 목표값이 일치할 경우에, 현재 세팅되어 있는 파라미터별 관련 바이어스값을 현재 채널에 대한 파라미터별 기준 바이어스값으로 메모리부에 저장시키는 바이어스값저장단계(S440)와;
    상기 판단 결과, 검출된 파라미터별 파라미터값과 파라미터별 목표값이 일치하지 않을 경우에, 검출된 파라미터별 파라미터값이 파라미터별 목표값과 일치할 때까지 검출된 해당 파라미터별 관련 바이어스값을 조정하는 루틴을 반복하고, 상기 루틴 반복에 의해 검출된 파라미터별 파라미터값이 파라미터별 목표값과 일치하게 되면 조정에 의해 현재 세팅되어 있는 파라미터별 관련 바이어스값을 현재 채널에 대한 파라미터별 기준 바이어스값으로 메모리부에 저장시키는 바이어스값조정단계(S450);를 포함하여 이루어지는 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 바이어스값조정단계(S450) 이후에,
    상기 복수의 채널 중 다른 채널을 검색하여 검색된 채널이 마지막 채널이 아닐 경우에 상기 S410 내지 상기 S450을 반복 수행하며, 검색된 채널이 마지막 채널일 경우에 상기 S410 내지 상기 S450을 수행한 후 생산용SW프로그램실행단계(S400)를 종료하는 채널별세팅완료단계(S460)를 더 포함하여 이루어지는 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 파라미터는,
    신호세기, 증폭율, 신호대잡음비, 중심주파수 중 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 폐쇄회로형성단계(S300)는
    상기 테스트 라인 상에 신호감쇄부(710)를 형성하고, 전송되는 레이다 신호에 상기 신호감쇄부(710)를 통해 설정된 감쇄율에 따라 감쇄 효과를 주는 신호감쇄단계(S310)를 더 포함하는 것을 특징으로 하며,
    상기 파라미터별 목표값은 상기 감쇄율이 반영된 목표값인 것을 특징으로 하는 DAA를 위한 자동 바이어스 조정 기능을 갖는 UWB 임펄스 레이다 모듈 생산 방법.
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