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KR101568239B1 - Apparatus and method for processing signal for millimeter wave seeker - Google Patents

Apparatus and method for processing signal for millimeter wave seeker Download PDF

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KR101568239B1
KR101568239B1 KR1020150127696A KR20150127696A KR101568239B1 KR 101568239 B1 KR101568239 B1 KR 101568239B1 KR 1020150127696 A KR1020150127696 A KR 1020150127696A KR 20150127696 A KR20150127696 A KR 20150127696A KR 101568239 B1 KR101568239 B1 KR 101568239B1
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KR
South Korea
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signal
digital
digital signal
analog
generated
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KR1020150127696A
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Korean (ko)
Inventor
최진규
Original Assignee
엘아이지넥스원 주식회사
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Publication date
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    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/10Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G01S13/22Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves using irregular pulse repetition frequency
    • G01S13/227Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves using irregular pulse repetition frequency with repetitive trains of uniform pulse sequences, each sequence having a different pulse repetition frequency

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Abstract

본 명세서는 밀리미터파 탐색기용 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 명세서의 실시 예에 따른 탐색기용 신호 처리 장치는 적어도 하나의 수신 안테나를 통해 수신되는 아날로그 수신 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환부; 상기 변환된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제1 디지털 신호로 이동시키고, 상기 이동된 제1 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 복소수 신호를 생성하는 제1 신호 처리부; 상기 아날로그-디지털 변환부에서 아날로그 수신 신호가 디지털 신호로 변경할 때 발생된 지연 시간을 고려하여 타이밍 신호를 생성하고, 상기 생성된 타이밍 신호에 따라 상기 변환된 디지털 신호를 변조하고, 상기 변조된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제2 디지털 신호로 이동시키고, 상기 이동된 제2 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 디지털 레인지 신호를 생성하는 제2 신호 처리부; 및 상기 생성된 복소수 신호와 상기 생성된 디지털 레인지 신호를 이용하여 표적과의 거리를 계산하고 레이더 일식현상(Eclipse)을 회피하기 위한 펄스 반복 주파수(PRF: Pulse repetition frequency)를 제어하는 탐지 처리부를 포함한다.The present invention relates to a signal processing apparatus and method for a millimeter wave searcher, and a signal processing apparatus for a searcher according to an embodiment of the present invention includes an analog-to-digital A conversion unit; A first signal processing unit for moving the converted digital signal to a first digital signal of a predetermined intermediate frequency band and changing the shifted first digital signal from a time domain to a frequency domain to generate a complex signal; Wherein the analog-to-digital conversion unit generates a timing signal in consideration of a delay time generated when an analog received signal is changed to a digital signal, modulates the converted digital signal according to the generated timing signal, A second signal processing unit for shifting the shifted second digital signal from a time domain to a frequency domain to generate a digital range signal; And a detection processing unit for calculating a distance to the target using the generated complex number signal and the generated digital range signal and controlling a pulse repetition frequency (PRF) for avoiding radar eclipse phenomenon do.

Figure R1020150127696
Figure R1020150127696

Description

밀리미터파 탐색기용 신호 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING SIGNAL FOR MILLIMETER WAVE SEEKER}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a signal processing apparatus and method for a millimeter-

본 명세서는 밀리미터파 탐색기용 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀리미터파 탐색기에서 거리 측정을 위한 디지털 레인지 신호(Digital range signal)를 생성하여 표적과의 거리를 정확하게 탐지할 수 있는, 밀리미터파 탐색기용 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a signal processing apparatus and method for a millimeter wave searcher, and more particularly, to a millimeter wave searcher for generating a digital range signal for distance measurement in a millimeter wave searcher, To a signal processing apparatus and method for a millimeter-wave searcher.

레이더와 같은 탐색기는 전파의 반사 및 산란 특성을 이용하여 목표 물체의 방위 및 거리를 결정함으로써 물체의 위치에 관한 정보를 얻는 장치이다. 즉, 레이더는 전파를 목표물에 보내어 그 전파 에너지의 반사파를 수신하고, 전파의 직진성과 정속성을 이용하여 그 왕복 시간과 안테나의 지향 특성에 의해 목표물의 위치를 측정한다.A searcher such as a radar is a device that obtains information about the position of an object by determining the azimuth and distance of the target object using the reflection and scattering characteristics of the radio wave. That is, the radar sends the radio wave to the target, receives the reflected wave of the radio wave energy, and measures the position of the target by the roundtrip time and the directivity characteristic of the antenna using the directivity and the fixed property of the radio wave.

종래의 탐색기는 주파수가 12 ~ 14GHz인 Ku 대역 또는 27 ~ 40GHz인 Ka 대역의 신호를 탐색기를 운용하기 위해 사용하고 있다. 그러나 유도무기용 탐색기는 현재보다 소형화와 높은 해상도의 표적식별 성능이 요구되고 있다. 이러한 높은 해상도를 위해서는 높은 주파수 대역인 W 대역(75 ~ 110GHz)의 탐색기 개발이 요구되고 있다. W 대역의 신호는 파장이 3 ~ 5mm인 밀리미터파로서 파장이 매우 짧아 고해상도화에 유리하다는 장점이 있다.Conventional searchers use the Ku band with a frequency of 12 to 14 GHz or the Ka band with a frequency of 27 to 40 GHz to operate a searcher. However, navigation systems for guided weapons are required to be smaller in size and capable of high resolution target identification. For such high resolution, it is required to develop a searcher for the W band (75 to 110 GHz), which is a high frequency band. The W-band signal is a millimeter wave having a wavelength of 3 to 5 mm, which is very short in wavelength, which is advantageous for high resolution.

종래의 W 대역의 신호를 사용하는 탐색기의 수신기는 아날로그 신호인 수신 신호를 인가받고, 국부 발진기(Local Oscillator)에서 생성된 국부 신호와 합성하여 수십 MHz의 주파수를 갖는 신호로 하향 변환한다. 이후, 탐색기의 수신기는 하향 변환된 수신 신호를 필터링 및 증폭한다. 그리고 탐색기의 수신기는 필터링 및 증폭된 수신 신호를 디지털 신호로 변환하여 전송하여, 신호 처리부가 디지털 신호를 분석하여 표적을 탐지하도록 한다.A receiver of a searcher using a conventional W-band signal receives a receive signal, which is an analog signal, and combines it with a local signal generated by a local oscillator to down-convert the signal into a signal having a frequency of several tens MHz. The receiver of the searcher then filters and amplifies the down-converted received signal. Then, the receiver of the searcher converts the filtered and amplified received signal into a digital signal and transmits the digital signal to the signal processor to analyze the digital signal to detect the target.

도 1은 종래의 W 대역의 신호를 사용하는 탐색기의 수신기의 구성도이다.1 is a block diagram of a receiver of a conventional searcher using a W-band signal.

도 1을 참조하면, 종래의 탐색기에서 수신기는 초고주파 수신부(10), 중간주파 수신부(20), AD 컨버터(ADC) 및 신호 처리부(30)를 구비한다.Referring to FIG. 1, in a conventional searcher, a receiver includes a very high frequency receiver 10, an intermediate frequency receiver 20, an AD converter (ADC), and a signal processor 30.

초고주파 수신부(10)는 적어도 하나의 수신 안테나를 통해 수신되는 초고주파수인 W 대역의 아날로그 수신 신호를 인가받고, 인가된 수신 신호에 제1 국부 발진기(RF Local Oscillator: 미도시)에서 생성된 제1 국부 신호와 합성하여 기지정된 중간 주파수(Intermediate Frequency) 대역의 신호로 하향 변환하여 중간주파 수신부(20)로 전송한다.The microwave receiver 10 receives an analog reception signal of a W band which is a very high frequency signal received through at least one reception antenna and receives an analog reception signal of a first frequency band generated by a first local oscillator (not shown) Converts it to a signal of a predetermined intermediate frequency band, and transmits the down-converted signal to the intermediate frequency receiver 20.

그리고 중간주파 수신부(20)는 중간주파수 대역의 신호로 하향 변환된 수신 신호를 인가받아 제2 국부 발진기(IF Local Oscillator)에서 생성되는 제2 국부 신호와 합성하여 수십 MHz의 기저 대역(Baseband) 주파수를 갖는 수신 신호로 변환한다. 중간주파 수신부(20)는 변환된 기저 대역의 수신 신호를 AD 컨버터(ADC)로 전송하고, AD 컨버터(ADC)는 기저 대역의 수신 신호를 디지털 신호로 변환하여 신호 처리부(30)로 전송한다.The intermediate frequency receiver 20 receives the down-converted received signal as a signal of the intermediate frequency band and combines it with a second local signal generated by a second local oscillator (IF local oscillator) to generate a baseband frequency Into a received signal. The intermediate frequency receiver 20 transmits the converted baseband received signal to an AD converter (ADC), and the AD converter (ADC) converts the baseband received signal into a digital signal and transmits the digital signal to the signal processor 30.

신호 처리부(30)는 중간주파 수신부(20)로부터 AD 컨버터(ADC)를 통해 특정 채널의 아날로그 신호를 변조한 신호와 원래의 신호 2개를 수신한다. 신호 처리부(30)는 디지털 신호로 변환된 수신 신호를 분석하여 표적의 위치를 판별한다. W 대역 탐색기에서 수신기가 초고주파 수신부(10) 및 중간주파 수신부(20)를 구비하여 수신 신호를 2번 하향 변환하는 헤테로다인(heterodyne) 방식을 이용하는 것은 W 대역과 같이 초고주파수의 신호를 곧바로 수십 MHz 주파수의 기저 대역 신호로 변환하는 경우, 주파수 간섭, 발진 등의 다양한 문제가 발생하고, 수신 신호에 대한 선택도 및 회로 안정도를 얻기 어렵기 때문이다.The signal processing unit 30 receives a signal obtained by modulating an analog signal of a specific channel from the intermediate frequency receiving unit 20 through an AD converter (ADC) and two original signals. The signal processing unit 30 analyzes the received signal converted into the digital signal to determine the position of the target. In the W-band searcher, a receiver includes a very high frequency receiver 10 and an intermediate frequency receiver 20, and uses a heterodyne method for down-converting the received signal twice. That is, a very high frequency signal such as a W- Frequency baseband signals, various problems such as frequency interference and oscillation occur, and it is difficult to obtain selectivity and circuit stability for the received signals.

W 대역 탐색기의 수신기는 레인지 신호를 이용하여 표적의 거리 측정 및 레이더 일식현상(Eclipse)을 회피한다. 수신기는 중간주파수 수신기에서 특정 채널의 신호를 이용하여 레인지(Range) 신호를 생성한다. 탐색기의 수신기는 중간주파수 수신기에서 수신한 특정 채널의 아날로그 신호와 신호 처리기에서 제공하는 특정 타이밍 신호를 이용하여 레인지 신호를 생성한다. 여기서, 특정 타이밍 신호는 탐색기를 운용하는데 필요한 게이트(Gate) 신호와 동기된 신호를 의미한다.The receiver of the W-band searcher uses the range signal to avoid the distance measurement of the target and the radar eclipse phenomenon. A receiver generates a range signal using a signal of a specific channel in an intermediate frequency receiver. The receiver of the searcher generates the range signal using the analog signal of the specific channel received by the intermediate frequency receiver and the specific timing signal provided by the signal processor. Here, the specific timing signal means a signal synchronized with a gate signal necessary for operating the searcher.

이러한 탐색기는 다양한 운용 환경에 적용하기 위해, 많은 공간적 제약을 받는다. 특히, 아날로그의 중간주파수 수신기가 디지털 중간주파수(IF: Intermediate frequency) 수신기로 대체되거나, 중간주파수 수신기에서 처리하는 신호 채널이 증가하면, 탐색기의 크기도 이와 비례하여 증가하게 된다.These explorers are subject to a lot of spatial restrictions in order to apply them to various operating environments. Particularly, when the analog intermediate frequency receiver is replaced with a digital intermediate frequency (IF) receiver or the signal channel processed by the intermediate frequency receiver increases, the size of the searcher also increases proportionally.

여기서, 신호를 변조하고, 변조한 신호를 신호 처리기에 전달하기 위한 별도의 공간이 필요하다. 이러한 이유로 중간주파수 수신부(20)의 공간적 제약 및 소형화에 어려움이 있다.Here, a separate space is required for modulating the signal and transmitting the modulated signal to the signal processor. For this reason, it is difficult to limit the spatial limit and the miniaturization of the intermediate frequency receiver 20.

한편, 종래의 탐색기는 수신기에 의해 아날로그 신호가 변조된 후, 신호 처리기에 전달되기까지 잡음과 스퍼(Spur)에 취약하다는 단점이 있다. 또한, 종래의 탐색기는 중간주파 수신기를 대체하는 디지털 중간주파수(IF) 수신기를 설계할 경우 레인지 신호를 생성하기 위한 별도의 수신 모듈이 필요하다.On the other hand, the conventional searcher is disadvantageous in that it is vulnerable to noise and spur until the analog signal is modulated by the receiver and then transmitted to the signal processor. In addition, the conventional seeker requires a separate receiving module for generating the range signal when designing a digital intermediate frequency (IF) receiver that replaces the intermediate frequency receiver.

대한민국 등록특허 제10-0947215호(2010.03.05. 등록)Korean Registered Patent No. 10-0947215 (Registered on March 5, 2010)

본 명세서의 실시 예들은 탐색기에서 거리 측정 및 레이더 일식현상(Eclipse) 회피를 위한 디지털 레인지 신호를 아날로그-디지털 신호의 변환 과정에서 발생한 지연 시간을 고려하여 생성하고, 그 생성된 디지털 레인지 신호를 이용하여 표적과의 거리를 탐지함과 동시에 표적을 놓치지 않고 지속적으로 추적할 수 있는, 밀리미터파 탐색기용 신호 처리 장치 및 방법을 제공하고자 한다.The embodiments of the present invention generate a digital range signal for distance measurement and avoidance of eclipse in a searcher in consideration of a delay time generated in the process of converting an analog-digital signal, and use the generated digital range signal A signal processing apparatus and method for a millimeter-wave searcher capable of detecting a distance from a target and continuously tracking the target without missing the target.

본 명세서의 제1 측면에 따르면, 적어도 하나의 수신 안테나를 통해 수신되는 아날로그 수신 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환부; 상기 변환된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제1 디지털 신호로 이동시키고, 상기 이동된 제1 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 복소수 신호를 생성하는 제1 신호 처리부; 상기 아날로그-디지털 변환부에서 아날로그 수신 신호가 디지털 신호로 변경할 때 발생된 지연 시간을 고려하여 타이밍 신호를 생성하고, 상기 생성된 타이밍 신호에 따라 상기 변환된 디지털 신호를 변조하고, 상기 변조된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제2 디지털 신호로 이동시키고, 상기 이동된 제2 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 디지털 레인지 신호를 생성하는 제2 신호 처리부; 및 상기 생성된 복소수 신호와 상기 생성된 디지털 레인지 신호를 이용하여 표적과의 거리를 계산하고 레이더 일식현상(Eclipse)을 회피하기 위한 펄스 반복 주파수(PRF: Pulse repetition frequency)를 제어하는 탐지 처리부를 포함하는 탐색기용 신호 처리 장치가 제공될 수 있다.According to a first aspect of the present invention, there is provided an antenna apparatus comprising: an analog-to-digital converter for converting an analog received signal received through at least one reception antenna into a digital signal; A first signal processing unit for moving the converted digital signal to a first digital signal of a predetermined intermediate frequency band and changing the shifted first digital signal from a time domain to a frequency domain to generate a complex signal; Wherein the analog-to-digital conversion unit generates a timing signal in consideration of a delay time generated when an analog received signal is changed to a digital signal, modulates the converted digital signal according to the generated timing signal, A second signal processing unit for shifting the shifted second digital signal from a time domain to a frequency domain to generate a digital range signal; And a detection processing unit for calculating a distance to the target using the generated complex number signal and the generated digital range signal and controlling a pulse repetition frequency (PRF) for avoiding radar eclipse phenomenon A signal processing apparatus for a searcher may be provided.

상기 제1 신호 처리부는 상기 변환된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제1 디지털 신호로 이동시키는 제1 다운 컨버터; 및 상기 이동된 제1 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 복소수 신호를 생성하는 제1 디지털 신호 처리부를 포함할 수 있다.Wherein the first signal processor comprises: a first down-converter for shifting the converted digital signal to a first digital signal of a predetermined intermediate frequency band; And a first digital signal processor for generating a complex signal by changing the moved first digital signal from a time domain to a frequency domain.

상기 제2 신호 처리부는 상기 아날로그-디지털 변환부에서 아날로그 수신 신호가 디지털 신호로 변경할 때 발생된 지연 시간만큼 지연시킨 타이밍 신호를 생성하는 타이밍 신호 생성부; 상기 생성된 타이밍 신호에 따라 상기 변환된 디지털 신호를 변조하는 변조부; 상기 변조된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제2 디지털 신호로 이동시키는 제2 다운 컨버터; 및 상기 이동된 제2 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 디지털 레인지 신호를 생성하는 제2 디지털 신호 처리부를 포함할 수 있다.Wherein the second signal processing unit comprises: a timing signal generator for generating a timing signal delayed by a delay time generated when the analog reception signal is changed to a digital signal in the analog-digital converter; A modulator for modulating the converted digital signal according to the generated timing signal; A second down converter for shifting the modulated digital signal to a second digital signal of a predetermined intermediate frequency band; And a second digital signal processor for converting the shifted second digital signal from a time domain to a frequency domain to generate a digital range signal.

상기 타이밍 신호 생성부는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변경할 때 발생하는 지연 시간만큼 지연시키되, 상기 표적을 추적하기 위한 수신 구간에서 수신 신호의 중심이 되는 시점마다 타이밍 신호를 생성할 수 있다.The timing signal generator may generate a timing signal at a time point that is a center of a received signal in a reception interval for tracking the target, by delaying the delay signal by a delay time generated when an analog signal is changed to a digital signal.

상기 타이밍 신호 생성부는 밀리미터파 탐색기를 운용하는 펄스 반복 주파수(PRF: Pulse Repetition Frequency)를 기반으로 타이밍 신호를 생성할 수 있다.The timing signal generator may generate a timing signal based on a pulse repetition frequency (PRF) for operating a millimeter wave searcher.

상기 제2 디지털 신호 처리부는 상기 이동된 제2 디지털 신호의 고정소수점 데이터를 기설정된 비트의 부동소수점 데이터로 변환하여 디지털 레인지 신호를 생성할 수 있다.The second digital signal processor may convert the fixed-point data of the moved second digital signal into a predetermined bit of floating-point data to generate a digital range signal.

한편, 본 명세서의 제2 측면에 따르면, 적어도 하나의 수신 안테나를 통해 수신되는 아날로그 수신 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 상기 변환된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제1 디지털 신호로 이동시키고, 상기 이동된 제1 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 복소수 신호를 생성하는 단계; 상기 아날로그-디지털 변환부에서 아날로그 수신 신호가 디지털 신호로 변경할 때 발생된 지연 시간을 고려하여 타이밍 신호를 생성하고, 상기 생성된 타이밍 신호에 따라 상기 변환된 디지털 신호를 변조하고, 상기 변조된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제2 디지털 신호로 이동시키고, 상기 이동된 제2 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 디지털 레인지 신호를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 복소수 신호와 상기 생성된 디지털 레인지 신호를 이용하여 표적과의 거리를 계산하고 레이더 일식현상(Eclipse)을 회피하기 위한 펄스 반복 주파수(PRF: Pulse repetition frequency)를 제어하는 단계를 포함하는 탐색기용 신호 처리 방법이 제공될 수 있다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of converting an analog received signal received through at least one reception antenna into a digital signal; Moving the converted digital signal to a first digital signal of a predetermined intermediate frequency band and changing the shifted first digital signal from a time domain to a frequency domain to generate a complex signal; Wherein the analog-to-digital conversion unit generates a timing signal in consideration of a delay time generated when an analog received signal is changed to a digital signal, modulates the converted digital signal according to the generated timing signal, To a second digital signal of a predetermined intermediate frequency band, and changing the shifted second digital signal from a time domain to a frequency domain to generate a digital range signal; And controlling a pulse repetition frequency (PRF) for avoiding radar eclipse by calculating a distance to the target using the generated complex number signal and the generated digital range signal A signal processing method for a searcher can be provided.

상기 복소수 신호를 생성하는 단계는 상기 변환된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 디지털 신호로 이동시키는 단계; 및 상기 이동된 제1 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 복소수 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the generating the complex number signal comprises: moving the transformed digital signal to a digital signal of a predetermined intermediate frequency band; And generating a complex signal by changing the moved first digital signal from a time domain to a frequency domain.

상기 디지털 레인지 신호를 생성하는 단계는 상기 아날로그-디지털 변환부에서 아날로그 수신 신호가 디지털 신호로 변경할 때 발생된 지연 시간만큼 지연시킨 타이밍 신호를 생성하는 단계; 상기 생성된 타이밍 신호에 따라 상기 변환된 디지털 신호를 변조하는 단계; 상기 변조된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제2 디지털 신호로 이동시키는 단계; 및 상기 이동된 제2 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 디지털 레인지 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Generating the digital range signal includes generating a timing signal delayed by a delay time generated when the analog receive signal is changed to a digital signal in the analog-digital converter; Modulating the converted digital signal according to the generated timing signal; Moving the modulated digital signal to a second digital signal of a predetermined intermediate frequency band; And changing the moved second digital signal from the time domain to the frequency domain to generate a digital range signal.

상기 타이밍 신호를 생성하는 단계는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변경할 때 발생하는 지연 시간만큼 지연시키되, 상기 표적을 추적하기 위한 수신 구간에서 수신 신호의 중심이 되는 시점마다 타이밍 신호를 생성할 수 있다.The step of generating the timing signal may generate a timing signal at a time point that is delayed by a delay time occurring when the analog signal is changed to a digital signal, but is a center of the received signal in a reception interval for tracking the target.

상기 타이밍 신호를 생성하는 단계는 밀리미터파 탐색기를 운용하는 펄스 반복 주파수(PRF: Pulse Repetition Frequency)를 기반으로 타이밍 신호를 생성할 수 있다.The step of generating the timing signal may generate a timing signal based on a pulse repetition frequency (PRF) operating the millimeter wave searcher.

상기 디지털 레인지 신호를 생성하는 단계는 상기 이동된 제2 디지털 신호의 고정소수점 데이터를 기설정된 비트의 부동소수점 데이터로 변환하여 디지털 레인지 신호를 생성할 수 있다.The step of generating the digital range signal may convert the fixed-point data of the moved second digital signal into a predetermined-bit floating-point data to generate a digital range signal.

본 명세서의 실시 예들은 밀리미터파 탐색기에서 거리 측정 및 레이더 일식현상(Eclipse) 회피를 위한 디지털 레인지 신호를 아날로그-디지털 신호의 변환 과정에서 발생한 지연 시간을 고려하여 생성하고, 그 생성된 디지털 레인지 신호를 이용하여 표적과의 거리를 탐지함과 동시에 표적을 놓치지 않고 지속적으로 추적할 수 있다.The embodiments of the present invention generate a digital range signal for distance measurement and avoidance of radar eclipse in a millimeter-wave searcher in consideration of a delay time generated in the process of converting an analog-digital signal and output the generated digital range signal It is possible to detect the distance to the target and to keep track of the target without missing.

본 명세서의 실시 예들은 종래의 아날로그 신호를 이용한 중간주파수 수신기보다 디지털 레인지 신호를 생성하여 표적과의 거리를 탐지함으로써, 신호 잡음 및 스퍼(spur)에 강인할 수 있다.Embodiments of the present invention can generate a digital range signal and detect a distance to a target from an intermediate frequency receiver using a conventional analog signal, thereby being robust against signal noise and spur.

본 명세서의 실시 예들은 중간주파수 수신기의 채널 증가에 따른 공간적 제약 없이 탐색기를 구현함으로써, 탐색기를 더욱 소형화시키는데 기여할 수 있다.Embodiments of the present disclosure can contribute to further miniaturization of the searcher by implementing a searcher without spatial constraints due to the channel increase of the intermediate frequency receiver.

도 1은 종래의 W 대역의 신호를 사용하는 탐색기의 수신기의 구성도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기용 신호 처리 장치의 구성도이다.
도 3은 종래 및 본 명세서의 실시 예에 따른 타이밍 신호에 대한 설명도이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기용 신호 처리 방법에 대한 흐름도이다.
1 is a block diagram of a receiver of a conventional searcher using a W-band signal.
2 is a block diagram of a signal processing apparatus for a millimeter wave searcher according to an embodiment of the present invention.
3 is an explanatory diagram of a timing signal according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a signal processing method for a millimeter wave searcher according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 명세서의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

실시 예를 설명함에 있어서 본 명세서가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 명세서와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 명세서의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.In describing the embodiments, descriptions of techniques which are well known in the technical field to which this specification belongs and which are not directly related to this specification are not described. This is for the sake of clarity without omitting the unnecessary explanation and without giving the gist of the present invention.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size. In the drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals.

도 2는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기용 신호 처리 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a signal processing apparatus for a millimeter wave searcher according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 일 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기용 신호 처리 장치(200)는 아날로그-디지털 변환부(210), 제1 신호 처리부(220), 제2 신호 처리부(230) 및 탐지 처리부(240)를 포함한다.2, the signal processing apparatus 200 for a millimeter wave searcher according to an embodiment of the present invention includes an analog-to-digital conversion unit 210, a first signal processing unit 220, a second signal processing unit 230 And a detection processing unit 240.

이하, 도 2의 밀리미터파 탐색기용 신호 처리 장치(200)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.The specific configuration and operation of each component of the millimeter wave seeker signal processing device 200 of FIG. 2 will be described below.

아날로그-디지털 변환부(ADC: Analog-to-Digital Converter)(210)는 적어도 하나의 수신 안테나를 통해 수신되는 아날로그 수신 신호를 아날로그-디지털 변환을 통해 디지털 신호로 변환한다. 아날로그-디지털 변환부(210)는 밀리미터파 탐색기의 신호 처리 장치(200)에 입력되는 무선주파수(RF: Radio frequency) 신호를 이진화하여 제1 신호 처리부(220) 및 제2 신호 처리부(230)에 전달한다. 여기서, 아날로그-디지털 변환부(210)는 복수의 채널마다 대응되는 복수 개의 ADC를 포함할 수 있다.An analog-to-digital converter (ADC) 210 converts an analog received signal received through at least one reception antenna into a digital signal through analog-to-digital conversion. The analog-to-digital converter 210 binarizes a radio frequency (RF) signal input to the signal processor 200 of the millimeter wave searcher and outputs the binarized signal to the first signal processor 220 and the second signal processor 230 . Here, the analog-to-digital converter 210 may include a plurality of ADCs corresponding to a plurality of channels.

그리고 제1 신호 처리부(220)는 아날로그-디지털 변환부(ADC)(210)에서 변환된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제1 디지털 신호로 이동시키고, 그 이동된 제1 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 복소수 신호를 생성한다. 여기서, 제1 신호 처리부(220)는 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)을 통해 제1 디지털 신호를 시간 도메인(Domain)에서 주파수 도메인으로 변경할 수 있다. 제1 신호 처리부(220)는 제1 디지털 신호의 데이터 형태를 변환할 수 있다. 이는 탐지 처리부(240)가 제1 신호 처리부(220)로부터 수신한 데이터를 바로 처리할 수 있도록 변환하기 위함이다. 예컨대, 제1 신호 처리부(220)는 16비트의 고정소수점 데이터를 32 비트의 부동소수점 데이터로 변환하여 탐지 처리부(240)로 전달할 수 있다.The first signal processing unit 220 moves the digital signal converted by the analog-to-digital converter (ADC) 210 to a first digital signal of a predetermined intermediate frequency band, and outputs the shifted first digital signal to a time domain To the frequency domain to generate a complex number signal. Here, the first signal processor 220 may change the first digital signal from a time domain to a frequency domain through Fast Fourier Transform (FFT). The first signal processing unit 220 may convert the data format of the first digital signal. This is for converting the data received from the first signal processing unit 220 to the detection processing unit 240 so that it can be processed immediately. For example, the first signal processing unit 220 may convert 16-bit fixed-point data into 32-bit floating-point data and transmit the data to the detection processing unit 240.

또한, 제2 신호 처리부(230)는 아날로그-디지털 변환부(210)에서 아날로그 수신 신호가 디지털 신호로 변경할 때 발생된 지연 시간을 고려하여 타이밍 신호를 생성하고, 그 생성된 타이밍 신호에 따라 아날로그-디지털 변환부(210)에서 변환된 디지털 신호를 변조한다. 즉, 제2 신호 처리부(230)는 무선주파수(RF) 신호와 지연 시간만큼 지연시켜 생성된 타이밍 신호에 맞추어 디지털 신호를 변조한다.The second signal processing unit 230 generates a timing signal in consideration of the delay time generated when the analog receive signal is changed to a digital signal in the analog-digital conversion unit 210, and outputs the analog- Digital conversion unit 210 modulates the converted digital signal. That is, the second signal processor 230 modulates the digital signal according to a timing signal generated by delaying the RF signal and the delay time.

이후, 제2 신호 처리부(230)는 그 변조된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제2 디지털 신호로 이동시키고, 이동시킨 제2 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 디지털 레인지 신호를 생성한다. 즉, 디지털 레인지 신호는 지연 시간만큼 지연시켜 생성된 타이밍 신호를 기초로 하여 생성된다. 이와 같이 생성된 디지털 레인지 신호는 종래의 중간주파수 수신기에서 생성하는 경우 보다 잡음 및 스퍼(spur)에 강인하게 될 수 있다. 따라서 신호 처리 장치(200)에서 디지털 레인지 신호의 생성을 위한 별도의 디지털 중간주파수 모듈이 필요 없게 된다. Thereafter, the second signal processor 230 moves the modulated digital signal to a second digital signal of a predetermined intermediate frequency band, and changes the second digital signal that has been moved from the time domain to the frequency domain to generate a digital range signal do. That is, the digital range signal is generated based on the timing signal generated by delaying by the delay time. The digital range signal thus generated can be more robust against noise and spur than that generated by a conventional intermediate frequency receiver. Therefore, a separate digital intermediate frequency module for generating a digital range signal in the signal processing apparatus 200 is not required.

한편, 제1 및 제2 신호 처리부(220 및 230)는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA: Field Programmable Gate Array)로 구현될 수 있다. 이러한 제1 및 제2 신호 처리부(220 및 230)는 이진화된 신호를 처리할 수 있다. 제1 및 제2 신호 처리부(220 및 230)는 아날로그-디지털 변환부(210)에서 이진화된 데이터의 수신이 가능한 성능의 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)로 구현될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 신호 처리부(220 및 230)는 디지털 회로로 구성됨에 따라 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)로 구현될 수 있어, 사용되는 탐색기의 특성에 따른 변경이 용이하다.Meanwhile, the first and second signal processors 220 and 230 may be implemented as a field programmable gate array (FPGA). The first and second signal processing units 220 and 230 may process the binarized signal. The first and second signal processing units 220 and 230 may be implemented as a field programmable gate array (FPGA) capable of receiving binary data in the analog-digital conversion unit 210. Also, the first and second signal processing units 220 and 230 may be implemented as a field programmable gate array (FPGA) as a result of a digital circuit, so that the first and second signal processing units 220 and 230 can be easily changed according to the characteristics of a searcher used.

이후, 탐지 처리부(240)는 제1 신호 처리부(220)에서 생성된 복소수 신호와 제2 신호 처리부(230)에서 생성된 디지털 레인지 신호를 이용하여 목표 물체(예컨대, 표적)와의 거리를 계산한다. 또한, 탐지 처리부(240)는 디지털 레인지 신호를 이용하여 레이더 일식현상(Eclipse)을 회피하기 위한 펄스 반복 주파수(PRF: Pulse repetition frequency)를 제어한다.The detection processing unit 240 calculates a distance between the complex signal generated by the first signal processing unit 220 and the digital range signal generated by the second signal processing unit 230 and a target object (e.g., a target). In addition, the detection processing unit 240 controls a pulse repetition frequency (PRF) for avoiding a radar eclipse phenomenon by using a digital range signal.

본 명세서의 실시 예에 따른 제1 신호 처리부(220)는 제1 다운 컨버터(221) 및 제1 디지털 신호 처리부(222)를 포함할 수 있다. 이하, 제1 신호 처리부(220)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.The first signal processing unit 220 according to the embodiment of the present invention may include a first down converter 221 and a first digital signal processing unit 222. The specific configuration and operation of each component of the first signal processing unit 220 will be described below.

제1 다운 컨버터(DDC: Digital Down Converter)(221)는 아날로그-디지털 변환부(ADC)(210)에서 변환된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제1 디지털 신호로 이동시킨다. 제1 다운 컨버터(221)는 제1 신호 처리부(220)에 입력된 이진화된 무선주파수(RF) 신호를 원하는 주파수로 이동시키고, 복소수 신호를 생성할 수 있다. 제1 다운 컨버터(221)는 신호 처리 장치(200)에서 실시간 처리 가능하도록 디지털 신호의 주파수를 1/n로 하는 나누는 즉, 신호 분주를 통해 제1 디지털 신호의 수신 데이터 속도를 낮출 수 있다.A first down-converter (DDC) 221 moves the digital signal converted by the analog-to-digital converter (ADC) 210 to a first digital signal of a predetermined intermediate frequency band. The first down converter 221 can move the binary radio frequency (RF) signal input to the first signal processor 220 to a desired frequency and generate a complex number signal. The first down converter 221 can reduce the reception data rate of the first digital signal by dividing the frequency of the digital signal by 1 / n, that is, dividing the signal so that the signal processing apparatus 200 can process in real time.

그리고 제1 디지털 신호 처리부(222)는 제1 다운 컨버터(221)에서 이동된 제1 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 복소수 신호를 생성한다.The first digital signal processor 222 generates a complex signal by changing the first digital signal transmitted from the first down converter 221 from a time domain to a frequency domain.

본 명세서의 실시 예에 따른 제2 신호 처리부(230)는 타이밍 신호 생성부(234), 변조부(231), 제2 다운 컨버터(232) 및 제2 디지털 신호 처리부(233)를 포함한다. 이하, 제2 신호 처리부(230)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.The second signal processor 230 according to the embodiment of the present invention includes a timing signal generator 234, a modulator 231, a second downconverter 232 and a second digital signal processor 233. The specific configuration and operation of each component of the second signal processor 230 will be described below.

타이밍 신호 생성부(234)는 아날로그-디지털 변환부(210)에서 아날로그 수신 신호가 디지털 신호로 변경할 때 발생된 지연 시간만큼 지연시킨 타이밍 신호를 생성한다. 종래의 중간주파수 수신기에서 사용하던 종래의 타이밍 신호는 그대로 제2 신호 처리부(230)에서 사용될 수 없다. 제2 신호 처리부(230)는 수신된 신호의 중심에서 변조해야만, 신호 처리 장치(200)가 정확하게 그 신호를 추적하고 목표 물체의 거리를 계산할 수 있다. 그런데 종래의 타이밍 신호는 아날로그-디지털 변환부(210)에서 아날로그-디지털 변환 과정을 거치기 때문에 변환 시간만큼 지연되게 된다. 따라서, 타이밍 신호 생성부(234)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변경한 후 발생되는 지연 시간을 반영하여 타이밍 신호를 지연시켜 생성하고, 그 생성된 타이밍 신호를 변조부(231)로 전달한다.The timing signal generator 234 generates a timing signal delayed by a delay time generated when the analog reception signal is changed to a digital signal by the analog-digital converter 210. [ The conventional timing signal used in the conventional intermediate frequency receiver can not be used in the second signal processing unit 230 as it is. The second signal processing unit 230 must modulate at the center of the received signal so that the signal processing apparatus 200 can accurately track the signal and calculate the distance of the target object. However, since the conventional timing signal undergoes the analog-to-digital conversion process in the analog-to-digital conversion unit 210, the conventional timing signal is delayed by the conversion time. Therefore, the timing signal generator 234 delays the timing signal by reflecting the delay time generated after changing the analog signal into the digital signal, and transmits the generated timing signal to the modulator 231. [

즉, 타이밍 신호 생성부(234)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변경할 때 발생하는 지연 시간만큼 지연시키되, 목표 물체를 추적하기 위한 수신 구간에서 수신 신호의 중심이 되는 시점마다 타이밍 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 타이밍 신호 생성부(234)는 밀리미터파 탐색기를 운용하는 펄스 반복 주파수(PRF: Pulse Repetition Frequency)를 기반으로 타이밍 신호를 생성할 수 있다.That is, the timing signal generator 234 can generate a timing signal at each time when it is the center of the received signal in the reception interval for tracking the target object, by delaying the delay time by the delay time generated when the analog signal is changed to the digital signal . Here, the timing signal generator 234 may generate a timing signal based on a pulse repetition frequency (PRF) for operating the millimeter wave searcher.

그리고 변조부(231)는 타이밍 신호 생성부(234)에서 생성된 타이밍 신호에 따라 아날로그-디지털 변환부(ADC)(210)에서 변환된 디지털 신호를 변조한다. 변조부(231)는 아날로그-디지털 변환부(210)를 통해 수신한 특정 채널의 디지털 신호를 거리를 측정하기 위한 신호로 변조한다. 여기서, 변조부(231)는 밀리미터파 탐색기의 신호 처리 장치(200)를 운용하는 펄스 반복 주파수(PRF)를 기반으로 생성된 타이밍 신호를 기준으로 디지털 신호를 변조할 수 있다.The modulator 231 modulates the digital signal converted by the analog-to-digital converter (ADC) 210 according to the timing signal generated by the timing signal generator 234. The modulator 231 modulates the digital signal of the specific channel received through the analog-digital converter 210 into a signal for measuring the distance. Here, the modulator 231 may modulate the digital signal based on the timing signal generated based on the pulse repetition frequency (PRF) for operating the signal processor 200 of the millimeter wave searcher.

이어서, 제2 다운 컨버터(232)는 변조부(231)에서 변조된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제2 디지털 신호로 이동시킨다. 제2 다운 컨버터(232)는 제2 신호 처리부(230)에 입력된 이진화된 무선주파수(RF) 신호를 원하는 주파수로 이동시키고, 복소수 신호를 생성할 수 있다. 제2 다운 컨버터(232)는 신호 처리 장치(200)에서 실시간 처리 가능하도록 디지털 신호의 주파수를 1/n로 하는 나누는 즉, 신호 분주를 통해 제2 디지털 신호의 수신 데이터 속도를 낮출 수 있다.Then, the second down converter 232 shifts the digital signal modulated by the modulator 231 to a second digital signal of a predetermined intermediate frequency band. The second down converter 232 can move the binary radio frequency (RF) signal input to the second signal processing unit 230 to a desired frequency and generate a complex number signal. The second down-converter 232 can lower the reception data rate of the second digital signal by dividing the frequency of the digital signal by 1 / n, that is, by dividing the signal so that the signal can be processed in real time in the signal processing apparatus 200.

제2 디지털 신호 처리부(233)는 제2 다운 컨버터(232)에서 이동시킨 제2 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 디지털 레인지 신호를 생성한다. 여기서, 제2 디지털 신호 처리부(233)는 제2 다운 컨버터(232)에서 이동시킨 제2 디지털 신호의 고정소수점 데이터를 기설정된 비트의 부동소수점 데이터로 변환하여 디지털 레인지 신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 제2 디지털 신호 처리부(233)는 16비트의 고정소수점 데이터를 32 비트의 부동소수점 데이터로 변환하여 디지털 레인지 신호를 생성할 수 있다.The second digital signal processor 233 changes the second digital signal transmitted from the second down converter 232 from a time domain to a frequency domain to generate a digital range signal. Here, the second digital signal processor 233 may convert the fixed-point data of the second digital signal transmitted from the second down-converter 232 to a predetermined bit of floating-point data to generate a digital range signal. For example, the second digital signal processor 233 may convert 16-bit fixed-point data into 32-bit floating-point data to generate a digital range signal.

도 3은 종래 및 본 명세서의 실시 예에 따른 타이밍 신호에 대한 설명도이다.3 is an explanatory diagram of a timing signal according to an embodiment of the present invention.

종래 및 본 명세서의 일 실시 예에 따른 타이밍 신호 생성 과정이 도 3의 (a) 및 (b)에 각각 도시되어 있다.The timing signal generation process according to the conventional and one embodiment of the present specification is shown in FIGS. 3A and 3B, respectively.

종래의 중간 주파수(IF) 수신기에서 사용하던 타이밍 신호는 도 3의 (a)에 나타난 바와 같이 생성된다. 종래의 타이밍 신호는 송신 구간에서 송신한 송신 신호가 목표 물체에 반사되어 수신된 수신 구간에 대응되어 생성된다. 이때, 수신 구간의 수신 신호의 중심이 되는 시점마다 타이밍 신호가 생성된다.The timing signal used in the conventional intermediate frequency (IF) receiver is generated as shown in Fig. 3 (a). A conventional timing signal is generated in correspondence with a reception section in which a transmission signal transmitted in a transmission section is reflected on a target object and received. At this time, a timing signal is generated every time the center of the reception signal of the reception section becomes the center.

그러나 본 명세서의 실시 예에 따른 신호 처리 장치(200)는 도 3의 (a)에 나타난 종래의 IF 수신기에서 사용하던 타이밍 신호를 그대로 이용할 수 없다. 이러한 종래의 타이밍 신호는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 때 발생되는 지연 시간(Δt)이 반영되어 있지 않다.However, the signal processing apparatus 200 according to the embodiment of the present invention can not use the timing signal used in the conventional IF receiver shown in FIG. 3 (a) as it is. Such a conventional timing signal does not reflect the delay time? T generated when an analog signal is converted into a digital signal.

한편, 본 명세서의 실시 예에 따른 타이밍 생성부는 도 3의 (b)에 나타난 바와 같이 타이밍 신호를 생성한다. 즉, 타이밍 생성부는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 때 발생되는 지연 시간(Δt)을 반영하여 타이밍 신호를 생성하고 그 생성된 타이밍 신호를 변조부(231)로 전달한다. 여기서, 지연 시간(Δt)은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하면서 신호 변조하기 전까지 발생하는 지연 시간을 의미한다. 즉, 표적을 추적하기 위한 수신 구간이 정해지면, 타이밍 생성부는 그 수신 구간에서 지연 시간(Δt)을 계산하여 수신 신호의 중심이 되는 타이밍 신호를 생성할 수 있다.Meanwhile, the timing generator according to the embodiment of the present invention generates a timing signal as shown in FIG. 3 (b). That is, the timing generation unit generates a timing signal by reflecting the delay time? T generated when converting the analog signal into the digital signal, and transmits the generated timing signal to the modulation unit 231. Here, the delay time? T means a delay time that occurs before signal modulation while converting an analog signal into a digital signal. That is, when the reception section for tracking the target is determined, the timing generation section can calculate the delay time? T in the reception section to generate the timing signal that becomes the center of the reception signal.

이어서, 변조부(231)는 이와 같이 생성된 타이밍 신호에 따라 수신 구간의 수신 신호의 중심에서 디지털 신호를 변조할 수 있다. 따라서, 신호 처리 장치(200)는 수신 신호의 중심에서 변조된 디지털 신호를 이용하여 신호를 추적하고, 그 추적된 신호를 이용하여 표적과의 거리를 계산할 수 있다.Subsequently, the modulation section 231 can modulate the digital signal at the center of the reception signal of the reception section in accordance with the timing signal thus generated. Therefore, the signal processing apparatus 200 can track the signal using the digital signal modulated at the center of the received signal, and calculate the distance to the target using the tracked signal.

도 4는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 밀리미터파 탐색기용 신호 처리 방법에 대한 흐름도이다.4 is a flowchart of a signal processing method for a millimeter wave searcher according to an embodiment of the present invention.

아날로그-디지털 변환부(210)는 적어도 하나의 수신 안테나를 통해 수신되는 아날로그 수신 신호를 디지털 신호로 변환한다(S402).The analog-to-digital conversion unit 210 converts an analog received signal received through at least one reception antenna into a digital signal (S402).

그리고 제1 신호 처리부(220)는 아날로그-디지털 변환부(210)에서 변환된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제1 디지털 신호로 이동시킨다(S404).The first signal processing unit 220 moves the digital signal converted by the analog-digital conversion unit 210 to a first digital signal of a predetermined intermediate frequency band (S404).

이어서, 제1 신호 처리부(220)는 그 이동된 제1 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 복소수 신호를 생성한다(S406).Subsequently, the first signal processor 220 converts the moved first digital signal from the time domain to the frequency domain to generate a complex signal (S406).

한편, 제2 신호 처리부(230)는 아날로그-디지털 변환부(210)에서 아날로그 수신 신호가 디지털 신호로 변경할 때 발생된 지연 시간만큼 지연시킨 타이밍 신호를 생성한다(S408). 여기서, 제2 신호 처리부(230)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변경할 때 발생하는 지연 시간만큼 지연시키되, 목표 물체를 추적하기 위한 수신 구간에서 수신 신호의 중심이 되는 시점마다 타이밍 신호를 생성할 수 있다. 이때, 제2 신호 처리부(230)는 밀리미터파 탐색기를 운용하는 펄스 반복 주파수(PRF: Pulse Repetition Frequency)를 기반으로 타이밍 신호를 생성할 수 있다.Meanwhile, the second signal processing unit 230 generates a timing signal delayed by a delay time generated when the analog-to-digital conversion unit 210 changes the analog received signal to a digital signal (S408). Here, the second signal processing unit 230 may generate a timing signal at a time point that is the center of the received signal in the reception interval for tracking the target object, by delaying the delay time by the delay time generated when the analog signal is changed to the digital signal . At this time, the second signal processor 230 may generate a timing signal based on a pulse repetition frequency (PRF) for operating the millimeter wave searcher.

그리고 제2 신호 처리부(230)는 그 생성된 타이밍 신호에 따라 디지털 신호를 변조한다(S410).The second signal processor 230 modulates the digital signal according to the generated timing signal (S410).

이어서, 제2 신호 처리부(230)는 변조된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제2 디지털 신호로 이동시킨다(S412).Subsequently, the second signal processor 230 moves the modulated digital signal to a second digital signal of a predetermined intermediate frequency band (S412).

제2 신호 처리부(230)는 이동시킨 제2 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 디지털 레인지 신호를 생성한다(S414).The second signal processor 230 generates a digital range signal by changing the moved second digital signal from the time domain to the frequency domain (S414).

한편, 탐지 처리부(240)는 제1 신호 처리부(220)에서 생성된 복소수 신호와 제2 신호 처리부(230)에서 생성된 디지털 레인지 신호를 이용하여 표적 즉, 목표 물체와의 거리를 계산한다(S416). 여기서, 탐지 처리부(240)는 디지털 레인지 신호를 이용하여 레이더 일식현상(Eclipse)을 회피하기 위한 펄스 반복 주파수(PRF: Pulse repetition frequency)를 제어한다.On the other hand, the detection processing unit 240 calculates the distance to the target, that is, the target object, using the complex number signal generated in the first signal processing unit 220 and the digital range signal generated in the second signal processing unit 230 (S416 ). Here, the detection processing unit 240 controls a pulse repetition frequency (PRF) for avoiding radar eclipse using a digital range signal.

본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서가 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present specification may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present specification is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present specification Should be interpreted.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 명세서의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 명세서의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 명세서의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 명세서의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is not intended to limit the scope of the specification. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

200: 신호 처리 장치
210: 아날로그-디지털 변환부
220: 제1 신호 처리부
221: 제1 다운 컨버터
222: 제1 디지털 신호 처리부
230: 제2 신호 처리부
231: 변조부
232: 제2 다운 컨버터
233: 제2 디지털 신호 처리부
234: 타이밍 신호 생성부
240: 탐지 처리부
200: signal processing device
210: analog-to-digital conversion section
220: first signal processor
221: First down converter
222: a first digital signal processor
230: second signal processor
231:
232: second down converter
233: Second digital signal processor
234: Timing signal generator
240:

Claims (12)

적어도 하나의 수신 안테나를 통해 수신되는 아날로그 수신 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환부;
상기 변환된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제1 디지털 신호로 이동시키고, 상기 이동된 제1 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 복소수 신호를 생성하는 제1 신호 처리부;
상기 아날로그-디지털 변환부에서 아날로그 수신 신호가 디지털 신호로 변경할 때 발생된 지연 시간을 고려하여 타이밍 신호를 생성하고, 상기 생성된 타이밍 신호에 따라 상기 변환된 디지털 신호를 변조하고, 상기 변조된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제2 디지털 신호로 이동시키고, 상기 이동된 제2 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 디지털 레인지 신호를 생성하는 제2 신호 처리부; 및
상기 생성된 복소수 신호와 상기 생성된 디지털 레인지 신호를 이용하여 표적과의 거리를 계산하고 레이더 일식현상(Eclipse)을 회피하기 위한 펄스 반복 주파수(PRF: Pulse repetition frequency)를 제어하는 탐지 처리부
를 포함하는 탐색기용 신호 처리 장치.
An analog-to-digital converter for converting an analog reception signal received through at least one reception antenna into a digital signal;
A first signal processing unit for moving the converted digital signal to a first digital signal of a predetermined intermediate frequency band and changing the shifted first digital signal from a time domain to a frequency domain to generate a complex signal;
Wherein the analog-to-digital conversion unit generates a timing signal in consideration of a delay time generated when an analog received signal is changed to a digital signal, modulates the converted digital signal according to the generated timing signal, A second signal processing unit for shifting the shifted second digital signal from a time domain to a frequency domain to generate a digital range signal; And
A detection processing unit for calculating a distance to the target using the generated complex number signal and the generated digital range signal and controlling a pulse repetition frequency (PRF) for avoiding radar eclipse,
And a signal processing unit for searching the signal processing apparatus.
제1항에 있어서,
상기 제1 신호 처리부는
상기 변환된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제1 디지털 신호로 이동시키는 제1 다운 컨버터; 및
상기 이동된 제1 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 복소수 신호를 생성하는 제1 디지털 신호 처리부
를 포함하는 탐색기용 신호 처리 장치.
The method according to claim 1,
The first signal processor
A first down-converter for shifting the converted digital signal into a first digital signal of a predetermined intermediate frequency band; And
A first digital signal processor for generating a complex signal by changing the shifted first digital signal from a time domain to a frequency domain,
And a signal processing unit for searching the signal processing apparatus.
제1항에 있어서,
상기 제2 신호 처리부는
상기 아날로그-디지털 변환부에서 아날로그 수신 신호가 디지털 신호로 변경할 때 발생된 지연 시간만큼 지연시킨 타이밍 신호를 생성하는 타이밍 신호 생성부;
상기 생성된 타이밍 신호에 따라 상기 변환된 디지털 신호를 변조하는 변조부;
상기 변조된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제2 디지털 신호로 이동시키는 제2 다운 컨버터; 및
상기 이동된 제2 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 디지털 레인지 신호를 생성하는 제2 디지털 신호 처리부
를 포함하는 탐색기용 신호 처리 장치.
The method according to claim 1,
The second signal processor
A timing signal generator for generating a timing signal delayed by a delay time generated when the analog reception signal is changed to a digital signal in the analog-digital converter;
A modulator for modulating the converted digital signal according to the generated timing signal;
A second down converter for shifting the modulated digital signal to a second digital signal of a predetermined intermediate frequency band; And
A second digital signal processor for generating a digital range signal by changing the shifted second digital signal from a time domain to a frequency domain,
And a signal processing unit for searching the signal processing apparatus.
제3항에 있어서,
상기 타이밍 신호 생성부는
아날로그 신호를 디지털 신호로 변경할 때 발생하는 지연 시간만큼 지연시키되, 상기 표적을 추적하기 위한 수신 구간에서 수신 신호의 중심이 되는 시점마다 타이밍 신호를 생성하는 탐색기용 신호 처리 장치.
The method of claim 3,
The timing signal generator
And generates a timing signal at a time point that is delayed by a delay time generated when an analog signal is changed to a digital signal but is a center of a received signal in a reception interval for tracking the target.
제3항에 있어서,
상기 타이밍 신호 생성부는
밀리미터파 탐색기를 운용하는 펄스 반복 주파수(PRF: Pulse Repetition Frequency)를 기반으로 타이밍 신호를 생성하는 탐색기용 신호 처리 장치.
The method of claim 3,
The timing signal generator
A signal processor for a seeker that generates a timing signal based on a pulse repetition frequency (PRF) operating a millimeter wave searcher.
제3항에 있어서,
상기 제2 디지털 신호 처리부는
상기 이동된 제2 디지털 신호의 고정소수점 데이터를 기설정된 비트의 부동소수점 데이터로 변환하여 디지털 레인지 신호를 생성하는 탐색기용 신호 처리 장치.
The method of claim 3,
The second digital signal processor
And converting the fixed-point data of the moved second digital signal into floating-point data of predetermined bits to generate a digital range signal.
적어도 하나의 수신 안테나를 통해 수신되는 아날로그 수신 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
상기 변환된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제1 디지털 신호로 이동시키고, 상기 이동된 제1 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 복소수 신호를 생성하는 단계;
상기 아날로그 수신 신호가 디지털 신호로 변경할 때 발생된 지연 시간을 고려하여 타이밍 신호를 생성하고, 상기 생성된 타이밍 신호에 따라 상기 변환된 디지털 신호를 변조하고, 상기 변조된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제2 디지털 신호로 이동시키고, 상기 이동된 제2 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 디지털 레인지 신호를 생성하는 단계; 및
상기 생성된 복소수 신호와 상기 생성된 디지털 레인지 신호를 이용하여 표적과의 거리를 계산하고 레이더 일식현상(Eclipse)을 회피하기 위한 펄스 반복 주파수(PRF: Pulse repetition frequency)를 제어하는 단계
를 포함하는 탐색기용 신호 처리 방법.
Converting an analog received signal received via at least one receive antenna into a digital signal;
Moving the converted digital signal to a first digital signal of a predetermined intermediate frequency band and changing the shifted first digital signal from a time domain to a frequency domain to generate a complex signal;
Generating a timing signal in consideration of a delay time generated when the analog receive signal is changed to a digital signal, modulating the converted digital signal according to the generated timing signal, and outputting the modulated digital signal to a predetermined intermediate frequency band Shifting the shifted second digital signal from the time domain to the frequency domain to generate a digital range signal; And
Calculating a distance to the target using the generated complex number signal and the generated digital range signal, and controlling a pulse repetition frequency (PRF) for avoiding radar eclipse
And a signal processing method for a searcher.
제7항에 있어서,
상기 복소수 신호를 생성하는 단계는
상기 변환된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 디지털 신호로 이동시키는 단계; 및
상기 이동된 제1 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 복소수 신호를 생성하는 단계
를 포함하는 탐색기용 신호 처리 방법.
8. The method of claim 7,
The step of generating the complex number signal
Moving the converted digital signal to a digital signal of a predetermined intermediate frequency band; And
Generating a complex signal by changing the shifted first digital signal from a time domain to a frequency domain;
And a signal processing method for a searcher.
제7항에 있어서,
상기 디지털 레인지 신호를 생성하는 단계는
상기 아날로그 수신 신호가 디지털 신호로 변경할 때 발생된 지연 시간만큼 지연시킨 타이밍 신호를 생성하는 단계;
상기 생성된 타이밍 신호에 따라 상기 변환된 디지털 신호를 변조하는 단계;
상기 변조된 디지털 신호를 기설정된 중간 주파수 대역의 제2 디지털 신호로 이동시키는 단계; 및
상기 이동된 제2 디지털 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변경하여 디지털 레인지 신호를 생성하는 단계
를 포함하는 탐색기용 신호 처리 방법.
8. The method of claim 7,
The step of generating the digital range signal
Generating a timing signal delayed by a delay time generated when the analog received signal is changed to a digital signal;
Modulating the converted digital signal according to the generated timing signal;
Moving the modulated digital signal to a second digital signal of a predetermined intermediate frequency band; And
Generating a digital range signal by changing the shifted second digital signal from a time domain to a frequency domain
And a signal processing method for a searcher.
제9항에 있어서,
상기 타이밍 신호를 생성하는 단계는
아날로그 신호를 디지털 신호로 변경할 때 발생하는 지연 시간만큼 지연시키되, 상기 표적을 추적하기 위한 수신 구간에서 수신 신호의 중심이 되는 시점마다 타이밍 신호를 생성하는 탐색기용 신호 처리 방법.
10. The method of claim 9,
The step of generating the timing signal
Generating a timing signal at a time point that is delayed by a delay time occurring when an analog signal is changed to a digital signal but is a center of a received signal in a reception interval for tracking the target.
제9항에 있어서,
상기 타이밍 신호를 생성하는 단계는
밀리미터파 탐색기를 운용하는 펄스 반복 주파수(PRF: Pulse Repetition Frequency)를 기반으로 타이밍 신호를 생성하는 탐색기용 신호 처리 방법.
10. The method of claim 9,
The step of generating the timing signal
A signal processing method for a seeker that generates a timing signal based on a pulse repetition frequency (PRF) operating a millimeter wave searcher.
제9항에 있어서,
상기 디지털 레인지 신호를 생성하는 단계는
상기 이동된 제2 디지털 신호의 고정소수점 데이터를 기설정된 비트의 부동소수점 데이터로 변환하여 디지털 레인지 신호를 생성하는 탐색기용 신호 처리 방법.
10. The method of claim 9,
The step of generating the digital range signal
And converting the fixed-point data of the moved second digital signal into floating-point data of predetermined bits to generate a digital range signal.
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