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KR102159269B1 - Method and apparatus for detecting signal direction using uniform circular array antennas - Google Patents

Method and apparatus for detecting signal direction using uniform circular array antennas Download PDF

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KR102159269B1
KR102159269B1 KR1020180143454A KR20180143454A KR102159269B1 KR 102159269 B1 KR102159269 B1 KR 102159269B1 KR 1020180143454 A KR1020180143454 A KR 1020180143454A KR 20180143454 A KR20180143454 A KR 20180143454A KR 102159269 B1 KR102159269 B1 KR 102159269B1
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signal
phase difference
azimuth
calculated
azimuth angle
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김영호
채규수
김강욱
양승규
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국방과학연구소
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 원형 배열 안테나의 신호 방향 탐지 방법은, 신호를 수신하는 단계와, 적어도 3개의 안테나를 포함하는 원형 배열 안테나에서 서로 인접한 2개의 안테나를 연결하는 복수의 기준선 각각의 상기 신호에 대한 위상차를 산정하는 단계와, 상기 복수의 기준선 중 상기 산정된 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선을 선택하는 단계와, 상기 선택된 기준선에 대한 상기 신호의 상대방위각을 산출하는 단계와, 상기 산출된 상대방위각이 복수인 경우, 상기 신호의 상기 복수의 기준선에 대한 위상차 크기 순서를 산출하는 단계와, 상기 산출된 복수의 상대방위각 각각에 대한 상기 신호의 방위각을 산출하고, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는 것에 기초하여 상기 산출된 복수의 방위각 중 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각을 결정하는 단계를 포함한다.A method of detecting a signal direction of a circular array antenna according to an embodiment of the present invention includes the steps of receiving a signal, and each of a plurality of reference lines connecting two adjacent antennas in a circular array antenna including at least three antennas. Estimating a phase difference for a signal; selecting a reference line whose absolute value of the calculated phase difference is the minimum among the plurality of reference lines; and calculating a relative aberration angle of the signal with respect to the selected reference line; and When the calculated relative azimuth angles are plural, calculating a phase difference magnitude order of the signal with respect to the plurality of reference lines, calculating an azimuth angle of the signal for each of the calculated relative azimuth angles, and the calculated phase difference magnitude And determining a final azimuth angle indicating a direction of the signal from among the calculated plurality of azimuth angles based on determining whether the order corresponds to a pre-stored phase difference magnitude order.

Description

원형 배열 안테나를 이용한 신호 방향 탐지 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING SIGNAL DIRECTION USING UNIFORM CIRCULAR ARRAY ANTENNAS}Signal direction detection method and device using circular array antenna {METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING SIGNAL DIRECTION USING UNIFORM CIRCULAR ARRAY ANTENNAS}

본 발명은 원형으로 배열되는 안테나에 입사되는 신호의 방향을 탐지하는 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for detecting the direction of a signal incident on an antenna arranged in a circle.

신호원으로부터 신호의 방향을 탐지하기 위한 신호 방향 탐지 장치는 원형으로 배열된 복수의 안테나를 포함하는 원형 배열 안테나를 이용하여, 신호의 방위각을 산출함으로써 신호가 입사되는 방향을 탐지할 수 있다. A signal direction detection apparatus for detecting a direction of a signal from a signal source may detect a direction in which a signal is incident by calculating an azimuth angle of a signal using a circular array antenna including a plurality of antennas arranged in a circle.

보다 구체적으로, 신호 방향 탐지 장치는 원형 배열 안테나에 수신되는 신호의 위상차를 이용하여 방위각을 산출함으로써 방향을 탐지하게 되는데, 이를 위해 복수의 안테나 중 위상차 비교의 기준이 되는 기준선의 설정을 위한 안테나쌍의 선택이 요구된다. 그러나, 이러한 경우, 안테나쌍의 선택을 위해, 신호 방향 탐지 장치는, 신호의 진폭을 비교하는 진폭 비교 회로와 방위각을 정밀하게 측정하기 위한 위상차 비교 회로를 모두 구비해야하므로 원형 배열 안테나의 크기가 커지고 설계가 복잡해진다는 문제가 있다. More specifically, the signal direction detection apparatus detects the direction by calculating the azimuth angle using the phase difference of the signal received by the circular array antenna. To this end, an antenna pair for setting a reference line that is a reference for comparing the phase difference among a plurality of antennas. Is required. However, in this case, in order to select an antenna pair, the signal direction detection device must have both an amplitude comparison circuit for comparing the amplitude of the signal and a phase difference comparison circuit for accurately measuring the azimuth angle, so that the size of the circular array antenna increases. There is a problem that the design becomes complicated.

경우에 따라, 신호 방향 탐지 장치는 하나의 신호에 대해 2개의 방향이 산출되는 방위각 모호성이 발생하게 된다. 예를 들어, 실제로 45°에서 수신되는 신호일 지라도, 원형 배열 안테나에 의해 탐지되는 방향은 45°, 및 45°에 180°가 더해진 225°의 방향, 즉 두가지 방향이 탐지될 수 있다. In some cases, the signal direction detection device generates azimuth ambiguity in which two directions are calculated for one signal. For example, even if the signal is actually received at 45°, the direction detected by the circular array antenna is 45°, and the direction of 225° plus 180° to 45°, that is, two directions can be detected.

이러한 경우, 신호 방향 탐지 장치는 신호 탐지에 이용되는 안테나 이외에 방위각 모호성의 제거를 위한 추가적인 안테나를 구비하여 여러 개의 안테나쌍에서 측정되는 방위각을 비교하여 최종적인 신호의 방향을 산출하게 된다. In this case, the signal direction detection apparatus includes an additional antenna for removing azimuth ambiguity in addition to the antenna used for signal detection, and compares the azimuth angles measured by several antenna pairs to calculate the final signal direction.

다시 말해, 현재는 원형 배열 안테나에서 신호의 방향을 보다 정확하게 측정하기 위해서는 진폭 비교 회로, 위상차 비교 회로, 및 추가적인 안테나가 필요하여 설계가 복잡하고 그 크기가 커진다는 단점이 존재한다. 이에 따라, 원형 배열 안테나에 대한 추가적인 장치(예: 추가적인 안테나)나 복잡한 설계가 없이도 보다 효율적이고 정확하게 신호의 방향을 탐지하기 위한 방법이 요구된다. In other words, the current circular array antenna requires an amplitude comparison circuit, a phase difference comparison circuit, and an additional antenna in order to more accurately measure the direction of a signal, which complicates the design and increases its size. Accordingly, there is a need for a method for more efficiently and accurately detecting the direction of a signal without an additional device (eg, an additional antenna) or a complicated design for a circular array antenna.

한국공개특허 제10-2016-0029616호 (2016년 03월 15일 공개)Korean Patent Publication No. 10-2016-0029616 (published on March 15, 2016)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 추가적인 장치나 복잡한 설계가 없이도 보다 효율적이고 정확하게 신호의 방향을 탐지하는 원형 배열 안테나의 신호 방향 탐지 장치를 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a signal direction detection apparatus of a circular array antenna that more efficiently and accurately detects the direction of a signal without additional devices or complicated design.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 바로 제한되지 않으며, 언급되지는 않았으나 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있는 목적을 포함할 수 있다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited as mentioned above, and are not mentioned, but include objects that can be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description. can do.

본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법은, 신호를 수신하는 단계와, 적어도 3개의 안테나를 포함하는 원형 배열 안테나에서 서로 인접한 2개의 안테나를 연결하는 복수의 기준선 각각의 상기 신호에 대한 위상차를 산정하는 단계와, 상기 복수의 기준선 중 상기 산정된 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선을 선택하는 단계와, 상기 선택된 기준선에 대한 상기 신호의 상대방위각을 산출하는 단계와, 상기 산출된 상대방위각이 복수인 경우, 상기 신호의 상기 복수의 기준선에 대한 위상차 크기 순서를 산출하는 단계와, 상기 산출된 복수의 상대방위각 각각에 대한 상기 신호의 방위각을 산출하고, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는 것에 기초하여 상기 산출된 복수의 방위각 중 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각을 결정하는 단계를 포함한다.A method for detecting a signal direction according to an embodiment of the present invention includes the steps of receiving a signal, and a phase difference for the signal of each of a plurality of reference lines connecting two adjacent antennas in a circular array antenna including at least three antennas. Estimating, selecting a reference line at which an absolute value of the calculated phase difference is the minimum among the plurality of reference lines, calculating a relative aberration angle of the signal with respect to the selected reference line, and the calculated relative aberration angle In the case of a plurality of, the steps of calculating a phase difference magnitude order of the signal with respect to the plurality of reference lines, calculating an azimuth angle of the signal for each of the calculated relative azimuth angles, and pre-stored the calculated phase difference magnitude order And determining a final azimuth angle indicating a direction of the signal from among the calculated azimuth angles based on determining whether the order of the phase difference magnitude corresponds.

또한, 상기 원형 배열 안테나에 포함된 복수의 안테나의 수가 n개인 경우, 상기 복수의 안테나는 일정한 간격으로 배열되고, 1부터 n까지의 식별번호가 순차적으로 부여되고, 상기 위상차는 상기 복수의 기준선 각각의 길이, 상기 신호의 파장, 상기 신호의 방위각의 크기, 상기 복수의 안테나 각각의 식별번호에 기초하여, 상기 복수의 기준선 각각에 대해 산출되고, 상기 상대방위각은 상기 위상차, 상기 신호의 파장, 상기 기준선의 길이에 기초하여 산출된다. In addition, when the number of the plurality of antennas included in the circular array antenna is n, the plurality of antennas are arranged at regular intervals, identification numbers from 1 to n are sequentially assigned, and the phase difference is each of the plurality of reference lines. Is calculated for each of the plurality of reference lines based on the length of, the wavelength of the signal, the magnitude of the azimuth angle of the signal, and the identification number of each of the plurality of antennas, and the relative azimuth angle is the phase difference, the wavelength of the signal, and the It is calculated based on the length of the baseline.

또한, 상기 최종방위각을 결정하는 단계는, 상기 복수의 기준선의 개수, 상기 기준선의 길이에 기초하여 생성된 상기 복수의 기준선 각각과 관련된 방위각 범위 및 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스에 기초하여, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정한다. In addition, the determining of the final azimuth angle includes information on the number of the plurality of reference lines, an azimuth range related to each of the plurality of reference lines generated based on the length of the reference line, and the order of the phase difference magnitude for each azimuth range. Based on the database, it is determined whether the calculated phase difference magnitude order corresponds to a previously stored phase difference magnitude order.

또한, 상기 최종방위각을 결정하는 단계는, 상기 데이터베이스의 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보에 기초하여 상기 산출된 위상차 크기 순서에 해당하는 방위각 범위를 결정하는 단계와, 상기 산출된 방위각 중 상기 결정된 방위각 범위 내에 포함되는 방위각을 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각으로 결정하는 단계를 포함한다. In addition, the determining of the final azimuth angle may include determining an azimuth range corresponding to the calculated phase difference magnitude order based on information on the order of the phase difference magnitude for each azimuth angle range in the database, and among the calculated azimuth angles And determining an azimuth angle included in the determined azimuth angle range as a final azimuth angle indicating the direction of the signal.

또한, 상기 기준선은 상기 2개의 안테나를 연결하는 가상의 선이다. In addition, the reference line is a virtual line connecting the two antennas.

본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 장치는, 신호를 수신하는 수신부와, 적어도 3개의 안테나를 포함하는 원형 배열 안테나에서 서로 인접한 2개의 안테나를 연결하는 복수의 기준선 각각의 상기 신호에 대한 위상차를 산정하는 위상차 절대값 산정부와, 상기 복수의 기준선 중 상기 산정된 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선을 선택하는 기준선 선택부와, 상기 선택된 기준선에 대한 상기 신호의 상대방위각을 산출하는 상대방위각 산출부와, 상기 산출된 상대방위각이 복수인 경우, 상기 신호의 상기 복수의 기준선에 대한 위상차 크기 순서를 산출하는 위상차 크기 순서 산출부와, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는 것에 기초하여, 상기 산출된 복수의 상대방위각 각각에 대한 상기 신호의 방위각을 산출하고, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는 것에 기초하여 상기 산출된 복수의 방위각 중 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각 결정부를 포함한다. The signal direction detection apparatus according to an embodiment of the present invention includes a receiver for receiving a signal, and a phase difference for the signal of each of a plurality of reference lines connecting two adjacent antennas in a circular array antenna including at least three antennas. A phase difference absolute value calculation unit that calculates a phase difference; a reference line selection unit that selects a reference line whose absolute value of the calculated phase difference is the minimum among the plurality of reference lines; and a relative azimuth angle that calculates a relative azimuth angle of the signal with respect to the selected reference line. A calculation unit, a phase difference magnitude order calculator that calculates a phase difference magnitude order of the signal with respect to the plurality of reference lines when the calculated counterpart angularity is plural, and the calculated phase difference magnitude order corresponds to a pre-stored phase difference magnitude order Based on determining whether or not, based on calculating the azimuth angle of the signal for each of the calculated plurality of counterpart azimuth angles, and determining whether the calculated phase difference magnitude order corresponds to a pre-stored phase difference magnitude order, the And a final azimuth angle determination unit indicating the direction of the signal among the calculated azimuth angles.

또한, 상기 원형 배열 안테나에 포함된 복수의 안테나의 수가 n개인 경우, 상기 복수의 안테나는 일정한 간격으로 배열되고 1부터 n까지의 식별번호가 순차적으로 부여되고, 상기 위상차는 상기 복수의 기준선 각각의 길이, 상기 신호의 파장, 상기 신호의 방위각의 크기, 상기 복수의 안테나 각각의 식별번호에 기초하여, 상기 복수의 기준선 각각에 대해 산출되고, 상기 상대방위각은 상기 위상차, 상기 신호의 파장, 상기 기준선의 길이에 기초하여 산출된다. In addition, when the number of a plurality of antennas included in the circular array antenna is n, the plurality of antennas are arranged at regular intervals, and identification numbers from 1 to n are sequentially assigned, and the phase difference is each of the plurality of reference lines. The length, the wavelength of the signal, the magnitude of the azimuth angle of the signal, and the identification number of each of the plurality of antennas are calculated for each of the plurality of reference lines, and the relative azimuth angle is the phase difference, the wavelength of the signal, and the reference line Is calculated based on the length of.

또한, 상기 최종방위각 결정부는 상기 복수의 기준선의 개수, 상기 기준선의 길이에 기초하여 생성된 상기 복수의 기준선 각각과 관련된 방위각 범위 및 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스를 포함하고, 상기 데이터베이스에 기초하여, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정한다. In addition, the final azimuth angle determination unit includes a database including information on the number of the plurality of reference lines, an azimuth range related to each of the plurality of reference lines generated based on the length of the reference line, and the order of the phase difference magnitude for each azimuth range And, based on the database, it is determined whether the calculated phase difference magnitude order corresponds to a previously stored phase difference magnitude order.

또한, 상기 최종방위각 결정부는, 상기 데이터베이스의 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보에 기초하여 상기 산출된 위상차 크기 순서에 해당하는 방위각 범위를 결정하고, 상기 산출된 방위각 중 상기 결정된 방위각 범위 내에 포함되는 방위각을 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각으로 결정한다. In addition, the final azimuth angle determination unit determines an azimuth range corresponding to the calculated phase difference magnitude order based on information on the order of the phase difference magnitudes for each azimuth angle range in the database, and within the determined azimuth angle range among the calculated azimuth angles. The included azimuth angle is determined as the final azimuth angle indicating the direction of the signal.

또한, 상기 기준선은 상기 2개의 안테나를 연결하는 가상의 선이다. In addition, the reference line is a virtual line connecting the two antennas.

본 발명의 실시예에 따른 신호 방향 탐지 장치 및 방법은 추가적인 장치나 복잡한 설계가 없이도 용이하게 위상차 비교의 기준이 되는 기준선을 선택할 수 있으며, 또한 보다 효과적이고 정확하게 신호의 방향을 탐지할 수 있다. The apparatus and method for detecting a signal direction according to an exemplary embodiment of the present invention can easily select a reference line as a reference for phase difference comparison without an additional device or complicated design, and can more effectively and accurately detect the direction of a signal.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. However, the effects obtainable in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description. I will be able to.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 배열 안테나의 개념도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 장치의 기능적 구성의 예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법의 각 단계의 흐름의 예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법의 데이터베이스에 포함되는 정보의 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법의 데이터베이스에 포함되는 정보의 다른 예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법의 데이터베이스에 포함되는 정보의 또 다른 예를 도시한다.
1 shows a conceptual diagram of a circular array antenna according to an embodiment of the present invention.
2 shows an example of a functional configuration of a signal direction detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 shows an example of the flow of each step of a method for detecting a signal direction according to an embodiment of the present invention.
4 shows an example of information included in a database of a method for detecting a signal direction according to an embodiment of the present invention.
5 illustrates another example of information included in a database of a method for detecting a signal direction according to an embodiment of the present invention.
6 illustrates another example of information included in a database of a method for detecting a signal direction according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범주는 청구항에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and those skilled in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person of the scope of the invention, and the scope of the invention is only defined by the claims.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 실제로 필요한 경우 외에는 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the embodiments of the present invention, detailed descriptions of known functions or configurations will be omitted except when actually necessary in describing the embodiments of the present invention. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in an embodiment of the present invention, which may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로서 이해되어야 한다.Since the present invention can make various changes and include various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, and should be understood as including all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number such as first and second may be used to describe various elements, but the corresponding elements are not limited by these terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being'connected' or'connected' to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 배열(uniform circular array, UCA) 안테나의 개념도를 도시한다. 1 shows a conceptual diagram of a uniform circular array (UCA) antenna according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 원형 배열 안테나(10)는 복수의 안테나를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 원형 배열 안테나(10)는 제1 안테나(11), 제2 안테나(12), 제3 안테나(13), 제4 안테나(14), 제5 안테나(15)를 포함할 수 있다. 이하 본 명세서 상에서 복수의 안테나는 5개인 것으로 가정하여 설명하겠으나, 이에 제한되지 않으며, 예를 들어 3개 이상의 안테나를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the circular array antenna 10 may include a plurality of antennas. More specifically, the circular array antenna 10 may include a first antenna 11, a second antenna 12, a third antenna 13, a fourth antenna 14, and a fifth antenna 15. . Hereinafter, the description will be made on the assumption that there are five antennas in the present specification, but the present invention is not limited thereto, and for example, three or more antennas may be included.

제1 안테나(11), 제2 안테나(12), 제3 안테나(13), 제4 안테나(14) 및 제5 안테나(15)는 각각 소정의 일정한 거리(L)(또는 소정의 일정한 각도) 간격을 가지되, 원형의 형태로 배치될 수 있다. The first antenna 11, the second antenna 12, the third antenna 13, the fourth antenna 14, and the fifth antenna 15 are each at a predetermined distance (L) (or a predetermined angle). It has a spacing, but can be arranged in a circular shape.

인접한 거리에 위치하는 2개의 안테나는 안테나쌍(또는 안테나 페어(pair))을 형성할 수 있다. 안테나쌍을 연결하는 가상의 선은 기준선으로 지칭될 수 있다. 도 1에 따르면 기준선은 인접한 2개의 안테나를 연결하는 실선이 될 수 있다. 원형 배열 안테나(10)에 수신(또는 입사)되는 신호의 방위각은 기준선에 수직인 수직방위각을 기준으로 산정될 수 있다. Two antennas located at adjacent distances may form an antenna pair (or antenna pair). The virtual line connecting the pair of antennas may be referred to as a reference line. According to FIG. 1, the reference line may be a solid line connecting two adjacent antennas. The azimuth angle of the signal received (or incident) on the circular array antenna 10 may be calculated based on a vertical azimuth angle perpendicular to the reference line.

보다 구체적으로 설명하면, 안테나쌍은 제1 안테나(11)와 제2 안테나(12), 제2 안테나(12)와 제3 안테나(13), 제3 안테나(13)와 제4 안테나(14), 제4 안테나(14)와 제5 안테나(15), 제5 안테나(15)와 제1 안테나(11)로 형성될 수 있다. 이에 따라, 기준선은 제1 안테나(11)와 제2 안테나(12)를 연결하는 제1 기준선(21), 제2 안테나(12)와 제3 안테나(13)를 연결하는 제2 기준선(22), 제3 안테나(13)와 제4 안테나(14)를 연결하는 제3 기준선(23), 제4 안테나(14)와 제5 안테나(15)를 연결하는 제4 기준선(24), 제5 안테나(15)와 제1 안테나(11)를 포함하는 제5 기준선(25)을 포함할 수 있다. More specifically, the antenna pair includes a first antenna 11 and a second antenna 12, a second antenna 12 and a third antenna 13, and a third antenna 13 and a fourth antenna 14. , It may be formed of the fourth antenna 14 and the fifth antenna 15, the fifth antenna 15 and the first antenna 11. Accordingly, the reference line is a first reference line 21 connecting the first antenna 11 and the second antenna 12, and a second reference line 22 connecting the second antenna 12 and the third antenna 13 , A third reference line 23 connecting the third antenna 13 and the fourth antenna 14, a fourth reference line 24 connecting the fourth antenna 14 and the fifth antenna 15, and a fifth antenna It may include a fifth reference line 25 including 15 and the first antenna 11.

또한, 제1 기준선(21)에 대한 수직방위각은

Figure 112018115595852-pat00001
, 제2 기준선(22)에 대한 수직방위각은
Figure 112018115595852-pat00002
, 제3 기준선(23)에 대한 수직방위각은
Figure 112018115595852-pat00003
, 제4 기준선(24)에 대한 수직방위각
Figure 112018115595852-pat00004
, 제5 기준선(25)에 대한 수직방위각은
Figure 112018115595852-pat00005
일 수 있다.In addition, the vertical azimuth angle with respect to the first reference line 21 is
Figure 112018115595852-pat00001
, The vertical azimuth angle with respect to the second reference line 22 is
Figure 112018115595852-pat00002
, The vertical azimuth angle with respect to the third reference line (23) is
Figure 112018115595852-pat00003
, Vertical azimuth angle with respect to the fourth reference line (24)
Figure 112018115595852-pat00004
, The vertical azimuth angle with respect to the fifth reference line (25) is
Figure 112018115595852-pat00005
Can be

후술하겠으나, 신호 방향의 탐지를 위해 원형 배열 안테나(10)에 수신되는 하나의 신호에 대해 각각의 기준선을 기준으로 위상차가 산정될 수 있다. 예를 들어, 제1 기준선(21)에 대한 위상차는

Figure 112018115595852-pat00006
, 제2 기준선(22)에 대한 위상차는
Figure 112018115595852-pat00007
, 제3 기준선(23)에 대한 위상차는
Figure 112018115595852-pat00008
, 제4 기준선(24)에 대한 위상차는
Figure 112018115595852-pat00009
, 제5 기준선(25)에 대한 위상차는
Figure 112018115595852-pat00010
일 수 있다. Although described later, a phase difference may be calculated based on each reference line for one signal received by the circular array antenna 10 in order to detect a signal direction. For example, the phase difference with respect to the first reference line 21 is
Figure 112018115595852-pat00006
, The phase difference with respect to the second reference line 22 is
Figure 112018115595852-pat00007
, The phase difference with respect to the third reference line 23 is
Figure 112018115595852-pat00008
, The phase difference with respect to the fourth reference line 24 is
Figure 112018115595852-pat00009
, The phase difference with respect to the fifth reference line 25 is
Figure 112018115595852-pat00010
Can be

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 장치의 기능적 구성의 예를 도시한다. 이하 사용되는 '…부' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 이하 도 2에서는 도 1에서 설명한 내용에 기초하여 신호 방향 탐지 장치에 대한 구체적인 설명을 하겠다. 2 shows an example of a functional configuration of a signal direction detection apparatus according to an embodiment of the present invention. Used below'… A term such as'unit' refers to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software. Hereinafter, in FIG. 2, a detailed description of a signal direction detection apparatus will be given based on the contents described in FIG. 1.

도 2를 참조하면, 신호 방향 탐지 장치(100)는 수신부(110), 위상차 절대값 산정부(120), 기준선 선택부(130), 상대방위각 산출부(140), 위상차 크기 순서 산출부(150), 최종방위각 결정부(160)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the signal direction detection apparatus 100 includes a receiving unit 110, a phase difference absolute value calculation unit 120, a reference line selection unit 130, a relative position angle calculation unit 140, and a phase difference magnitude order calculation unit 150. ), may include a final azimuth angle determination unit 160.

수신부(110)는 신호원으로부터 신호를 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 수신부(110)는 원형 배열 안테나(10)를 통해 특정 방향에서 입사되는 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 원형 배열 안테나(10)는 도 1을 통해 상술한 바와 같이, 적어도 3개의 안테나를 포함할 수 있고, 3개 이상의 안테나가 소정의 간격을 가지고 원형의 형태로 배열됨으로써 0~360° 범위에서 신호를 수신할 수 있다. The receiving unit 110 may receive a signal from a signal source. More specifically, the receiving unit 110 may receive a signal incident from a specific direction through the circular array antenna 10. Here, the circular array antenna 10 may include at least three antennas, as described above with reference to FIG. 1, and the three or more antennas are arranged in a circular shape with a predetermined interval, so that in the range of 0 to 360° Can receive signals.

위상차 절대값 산정부(120)는 원형 배열 안테나(10)의 복수의 기준선 각각에 대한 신호의 위상차를 산정할 수 있다. 복수의 기준선은, 예를 들면 제1 기준선(21), 제2 기준선(22), 제3 기준선(23), 제4 기준선(24) 및 제5 기준선(25)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 위상차 절대값 산정부(120)는 원형 배열 안테나(10)에서 서로 인접한 2개의 안테나를 연결하는 복수의 기준선 각각의 신호에 대한 위상차를 산정하고, 산정된 위상차 각각에 대한 절대값을 산정할 수 있다. The phase difference absolute value calculation unit 120 may calculate a phase difference of a signal with respect to each of a plurality of reference lines of the circular array antenna 10. The plurality of reference lines may include, for example, a first reference line 21, a second reference line 22, a third reference line 23, a fourth reference line 24, and a fifth reference line 25. More specifically, the phase difference absolute value calculation unit 120 calculates a phase difference for each signal of a plurality of reference lines connecting two adjacent antennas in the circular array antenna 10, and calculates an absolute value for each of the calculated phase differences. Can be calculated.

위상차 절대값 산정부(120)는 하기의 수학식 1에 기초하여

Figure 112018115595852-pat00011
방위각에서 입사하는 신호의 위상차를 산정할 수 있다. The phase difference absolute value calculation unit 120 is based on Equation 1 below.
Figure 112018115595852-pat00011
The phase difference of the incident signal at the azimuth can be calculated.

Figure 112018115595852-pat00012
Figure 112018115595852-pat00012

수학식 1에서, k는 안테나의 식별 번호이다. 보다 구체적으로, k는 도 1의 제k 안테나에서 k에 들어가는 숫자일 수 있다.

Figure 112018115595852-pat00013
는 제k 기준선에 대한 신호의 위상차,
Figure 112018115595852-pat00014
는 수신된 신호의 파장, L은 기준선의 길이(즉, 제k 안테나와 제k+1 안테나 사이의 거리),
Figure 112018115595852-pat00015
는 수신(입사)되는 신호의 방위각일 수 있다. 즉, 위상차는 복수의 기준선 각각의 길이, 수신된 신호의 파장, 수신된 신호의 방위각의 크기, 복수의 안테나 각각의 식별번호에 기초하여, 복수의 기준선 각각에 대해 산정될 수 있다. In Equation 1, k is an identification number of an antenna. More specifically, k may be a number entering k in the kth antenna of FIG. 1.
Figure 112018115595852-pat00013
Is the phase difference of the signal with respect to the kth baseline,
Figure 112018115595852-pat00014
Is the wavelength of the received signal, L is the length of the reference line (that is, the distance between the kth antenna and the k+1th antenna),
Figure 112018115595852-pat00015
May be the azimuth angle of the received (incident) signal. That is, the phase difference may be calculated for each of the plurality of reference lines based on the length of each of the plurality of reference lines, the wavelength of the received signal, the size of the azimuth angle of the received signal, and identification numbers of each of the plurality of antennas.

위상차 절대값 산정부(120)는 복수의 기준선 각각에 대한 위상차를 산정하고, 산정된 위상차 각각에 대해 절대값을 산정할 수 있다. The phase difference absolute value calculation unit 120 may calculate a phase difference for each of the plurality of reference lines and calculate an absolute value for each of the calculated phase differences.

기준선 선택부(130)는 복수의 기준선 중 산정된 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선을 선택할 수 있다. 선택된 기준선은 신호의 방위각을 결정하기 위해 이용되는 기준선일 수 있으며, 경우에 따라 활동 기준선 등으로 지칭될 수 있다. The reference line selector 130 may select a reference line whose absolute value of the calculated phase difference is the minimum among the plurality of reference lines. The selected reference line may be a reference line used to determine the azimuth angle of the signal, and may be referred to as an activity reference line in some cases.

한편, 이러한 기준선의 선택은, 방위각 오차를 고려한 것일 수 있다. 방위각 오차는 하기의 수학식 2를 통해 산출될 수 있다. Meanwhile, the selection of the reference line may be performed in consideration of an azimuth error. The azimuth error may be calculated through Equation 2 below.

Figure 112018115595852-pat00016
Figure 112018115595852-pat00016

수학식 2에서,

Figure 112018115595852-pat00017
는 방위각 오차,
Figure 112018115595852-pat00018
는 제k 기준선에 대한 신호의 위상차,
Figure 112018115595852-pat00019
는 수신된 신호의 파장, L은 기준선의 길이,
Figure 112018115595852-pat00020
는 신호의 방위각일 수 있다. In Equation 2,
Figure 112018115595852-pat00017
Is the azimuth error,
Figure 112018115595852-pat00018
Is the phase difference of the signal with respect to the kth baseline,
Figure 112018115595852-pat00019
Is the wavelength of the received signal, L is the length of the baseline,
Figure 112018115595852-pat00020
May be the azimuth angle of the signal.

한편, 수학식 2를 참조하면, 방위각 오차는 기준선의 길이가 길수록, 신호가 기준선의 수직 부근으로 입사할수록, 즉,

Figure 112018115595852-pat00021
이 1에 가까울수록 방위각 정확도가 향상될 수 있다. 이에 따라, 기준선은
Figure 112018115595852-pat00022
가 0에 가까운 것 즉, 기준선의 위상차 절대값이 최소가 되는 기준선으로 선택될 수 있다. On the other hand, referring to Equation 2, the azimuth error is the longer the length of the reference line, the more the signal is incident in the vertical vicinity of the reference line, that is,
Figure 112018115595852-pat00021
The closer this is to 1, the better the azimuth accuracy can be. Accordingly, the baseline is
Figure 112018115595852-pat00022
Is close to 0, that is, the reference line at which the absolute value of the phase difference of the reference line is minimum may be selected.

상대방위각 산출부(140)는 수신된 신호와 선택된 기준선에 대한 상대방위각을 산출할 수 있다. 상대방위각 산출부(140)는 하기의 수학식 3에 기초하여 상대방위각을 산출할 수 있다. The counterpart aberration calculation unit 140 may calculate the counterpart aberration with respect to the received signal and the selected reference line. The counterpart aberration calculation unit 140 may calculate the counterpart aberration based on Equation 3 below.

Figure 112018115595852-pat00023
Figure 112018115595852-pat00023

수학식 3에서,

Figure 112018115595852-pat00024
는 상대방위각,
Figure 112018115595852-pat00025
는 최소 위상차 절대값,
Figure 112018115595852-pat00026
는 수신된 신호의 파장, L은 기준선의 길이일 수 있다. 즉, 상대방위각은 최소위상차, 수신된 신호의 파장, 활동 기준선으로 선택된 기준선의 길이에 기초하여 산출될 수 있다. In Equation 3,
Figure 112018115595852-pat00024
Is the opponent's delinquency,
Figure 112018115595852-pat00025
Is the absolute minimum phase difference,
Figure 112018115595852-pat00026
May be the wavelength of the received signal, and L may be the length of the reference line. That is, the relative aberration angle may be calculated based on the minimum phase difference, the wavelength of the received signal, and the length of the reference line selected as the activity reference line.

한편, 경우에 따라, 상대방위각 산출부(140)는 2개 이상의 상대방위각을 산출할 수 있다. 예를 들어, 상대방위각 산출부(140)는 신호의 상대방위각으로 30°와 210°를 산출할 수 있다. 이러한 경우, 방위각 모호성이 발생한 것으로 판단할 수 있다. On the other hand, in some cases, the counterpart deferral angle calculation unit 140 may calculate two or more counterpart deferral angles. For example, the counterpart aberration angle calculator 140 may calculate 30° and 210° as the counterpart aberration angle of the signal. In this case, it can be determined that azimuth ambiguity has occurred.

한편, 산출된 상대방위각이 2개인 경우일지라도 수신된 신호의 실제 방위각은 1개이므로, 신호의 정확한 방향의 탐지를 위해 방위각 모호성을 제거할 필요가 있다. 즉, 허위의 상대방위각을 제거하는 방위각 모호성 제거를 통해 실제 방위각의 산정에 활용될 최종상대방위각이 결정될 필요가 있다. 이하에서는 방위각 모호성을 제거하는 것과 관련된 구성을 설명하겠다.On the other hand, even if the calculated counterpart azimuth angles are two, since the actual azimuth angle of the received signal is one, it is necessary to remove the azimuth ambiguity in order to detect the correct direction of the signal. In other words, it is necessary to determine the final relative azimuth angle to be used in the calculation of the actual azimuth through the removal of the azimuth ambiguity that removes the false relative azimuth. Hereinafter, a configuration related to removing the azimuth ambiguity will be described.

위상차 크기 순서 산출부(150)는 산출된 상대방위각이 복수이면, 수신부(110)에 의해 수신된 신호의 복수의 기준선 각각에 대한 위상차의 크기 순서를 산출할 수 있다. 보다 구체적으로, 위상차 크기 순서 산출부(150)는 방위각 모호성이 발생했는지 여부를 판정할 수 있고, 산출된 상대방위각이 복수이면 방위각 모호성이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 방위각 모호성이 발생한 경우, 위상차 크기 순서 산출부(150)는 수신부(110)에 의해 수신된 신호의 복수의 기준선 각각에 대한 위상차의 크기 순서를 산출할 수 있다. The phase difference magnitude order calculation unit 150 may calculate the magnitude order of the phase difference for each of the plurality of reference lines of the signal received by the reception unit 110 when the calculated counterpart azimuth angle is plural. More specifically, the phase difference magnitude order calculation unit 150 may determine whether an azimuth ambiguity has occurred, and if the calculated relative azimuth angle is plural, it may determine that the azimuth ambiguity has occurred. When the azimuth ambiguity occurs, the phase difference magnitude order calculation unit 150 may calculate the magnitude order of the phase difference for each of a plurality of reference lines of a signal received by the reception unit 110.

경우에 따라, 위상차 크기 순서 산출부(150)는 위상차의 크기에 기초하여 복수의 기준선 각각을 위상차의 크기가 큰 순서 또는 작은 순서로 나열할 수 있다. 나열된 정보는 위상차 크기 순서 산출부(150)에 저장되어 있을 수 있고, 후술되는 최종방위각 결정부(160)의 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부의 판정을 위해 활용될 수 있다. In some cases, the phase difference magnitude order calculating unit 150 may arrange each of the plurality of reference lines in an order of increasing or decreasing the magnitude of the phase difference based on the magnitude of the phase difference. The listed information may be stored in the phase difference magnitude order calculator 150, and may be used to determine whether it corresponds to a pre-stored phase difference magnitude order of the final azimuth angle determiner 160 to be described later.

최종방위각 결정부(160)는 복수의 기준선 각각에 대해 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는 것에 기초하여, 산출된 방위각 중 수신된 신호의 방향을 나타내는 최종방위각을 결정할 수 있다.The final azimuth angle determination unit 160 calculates a final azimuth angle indicating the direction of the received signal among the calculated azimuth angles based on determining whether the order of the phase difference magnitude calculated for each of the plurality of reference lines corresponds to a pre-stored phase difference magnitude order. You can decide.

보다 구체적으로, 최종방위각 결정부(160)는 산출된 상대방위각 각각에 대한 방위각을 산출할 수 있다. 최종방위각 결정부(160)는 선택된 기준선(또는 활동 기준선)의 수직방위각(예: 도 1의

Figure 112018115595852-pat00027
) 과 산출된 상대방위각을 더하여 수신된 신호의 방위각을 산출할 수 있다. 산출된 상대방위각이 복수인 경우, 최종방위각 결정부(160)는 신호에 대한 복수의 방위각을 산출할 수 있다. More specifically, the final azimuth angle determination unit 160 may calculate an azimuth angle for each of the calculated relative azimuth angles. The final azimuth angle determination unit 160 is the vertical azimuth angle of the selected reference line (or activity reference line) (for example, in FIG. 1 ).
Figure 112018115595852-pat00027
) And the calculated counterpart azimuth angle to calculate the azimuth angle of the received signal. When the calculated relative azimuth angles are plural, the final azimuth angle determination unit 160 may calculate a plurality of azimuth angles for the signal.

최종방위각 결정부(160)는 복수의 기준선의 개수, 기준선의 길이에 기초하여 생성된 상기 복수의 기준선 각각과 관련된 방위각 범위 및 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스(database)를 포함할 수 있다. 데이터베이스와 관련된 구체적인 예는 도 4 내지 도 6을 참조할 수 있다. The final azimuth angle determination unit 160 includes a database including information on an azimuth range related to each of the plurality of reference lines generated based on the number of reference lines and the length of the reference line, and the order of the phase difference magnitude for each azimuth range. Can include. For specific examples related to the database, refer to FIGS. 4 to 6.

최종방위각 결정부(160)는 데이터베이스에 기초하여, 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정할 수 있다. 한편, 기저장된 위상차 크기 순서는 방위각 범위와 매핑되어 있을 수 있다. 최종방위각 결정부(160)는 산출된 복수의 방위각 중 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는, 즉 기저장된 위상차 크기 순서에 매핑된 방위각 범위 내에 포함되는 방위각을 최종방위각으로 결정할 수 있다. The final azimuth angle determiner 160 may determine whether the calculated phase difference magnitude order corresponds to a previously stored phase difference magnitude order based on the database. Meanwhile, the order of the pre-stored phase difference magnitude may be mapped to the azimuth range. The final azimuth angle determiner 160 may determine an azimuth angle corresponding to a pre-stored phase difference magnitude order among the calculated azimuth angles, that is, included in an azimuth angle range mapped to the pre-stored phase difference magnitude order, as the final azimuth angle.

한편, 위상차 크기 순서 산출부(150)가 방위각 모호성이 발생하지 아니한 것으로 판단하면, 최종방위각 결정부(160)는 산출된 상대방위각에 선택된 기준선의 수직방위각을 합산하여 최종방위각을 산출할 수 있다. On the other hand, if the phase difference magnitude order calculation unit 150 determines that the azimuth ambiguity does not occur, the final azimuth angle determination unit 160 may calculate the final azimuth angle by adding the vertical azimuth angle of the selected reference line to the calculated relative azimuth angle.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법의 각 단계의 흐름의 예를 도시한다. 이하에서는 도 2의 신호 방향 탐지 장치의 구성을 기준으로 설명하겠으며, 또한, 도 3에 도시된 방법의 각 단계는 경우에 따라 도면에 도시된 바와 그 순서를 달리하여 수행될 수 있음은 물론이다.3 shows an example of the flow of each step of a method for detecting a signal direction according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a description will be made based on the configuration of the signal direction detection apparatus of FIG. 2, and it is a matter of course that each step of the method shown in FIG. 3 may be performed in a different order as shown in the drawings depending on the case.

도 3을 참조하면, 수신부(110)는 신호를 수신할 수 있다(S110). 수신부(110)는 임의의 방향에서 수신되는 신호를 원형 배열 안테나(10)를 통해 수신할 수 있다. Referring to FIG. 3, the receiver 110 may receive a signal (S110). The reception unit 110 may receive a signal received from an arbitrary direction through the circular array antenna 10.

위상차 절대값 산정부(120)는 원형 배열 안테나(10)의 복수의 기준선 각각의 신호에 대한 위상차의 절대값을 산정할 수 있다(S120). 보다 구체적으로, 위상차 절대값 산정부(120)는 복수의 기준선 각각을 기준으로 신호에 대한 위상차를 산정할 수 있다. 이에 따라, 복수의 기준선 각각에 대한 위상차가 산정될 수 있다. 위상차 절대값 산정부(120)는 산정된 위상차 각각에 대한 절대값을 산정할 수 있다. The phase difference absolute value calculation unit 120 may calculate an absolute value of a phase difference for each signal of a plurality of reference lines of the circular array antenna 10 (S120). More specifically, the phase difference absolute value calculation unit 120 may calculate a phase difference for a signal based on each of a plurality of reference lines. Accordingly, a phase difference for each of the plurality of reference lines may be calculated. The phase difference absolute value calculation unit 120 may calculate an absolute value for each of the calculated phase differences.

기준선 선택부(130)는 복수의 기준선 각각의 위상차의 절대값과 관련하여, 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선을 선택할 수 있다(S130). The reference line selector 130 may select a reference line having a minimum absolute value of the phase difference in relation to the absolute value of the phase difference of each of the plurality of reference lines (S130).

상대방위각 산출부(140)는 선택된 기준선에 대한 상대방위각을 산출할 수 있다(S140). 이 때, 산출된 상대방위각은 2개 이상일 수 있고, 이러한 경우, 위상차 크기 순서 산출부(150)는 수신된 신호의 복수의 기준선 각각에 대한 위상차의 크기 순서를 산출할 수 있다(S150). The counterpart aberration calculation unit 140 may calculate the counterpart aberration with respect to the selected reference line (S140). In this case, the calculated counterpart aberration angle may be two or more, and in this case, the phase difference magnitude order calculator 150 may calculate an order of magnitude of the phase difference for each of a plurality of reference lines of the received signal (S150).

경우에 따라, 위상차 크기 순서 산출부(150)는 위상차의 크기에 기초하여 복수의 기준선 각각을 위상차의 크기가 큰 순서 또는 작은 순서로 나열할 수 있다. 나열된 정보는 위상차 크기 순서 산출부(150)에 저장되어 있을 수 있고, 후술되는 최종방위각 결정부(160)의 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부의 판정을 위해 활용될 수 있다.In some cases, the phase difference magnitude order calculating unit 150 may arrange each of the plurality of reference lines in an order of increasing or decreasing the magnitude of the phase difference based on the magnitude of the phase difference. The listed information may be stored in the phase difference magnitude order calculator 150, and may be used to determine whether it corresponds to a pre-stored phase difference magnitude order of the final azimuth angle determiner 160 to be described later.

최종방위각 결정부(160)는 산출된 상대방위각 각각에 대한 신호의 방위각을 산출하고, 복수의 기준선 각각에 대해 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는 것에 기초하여 산출된 방위각 중 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각을 결정할 수 있다(S160). The final azimuth angle determination unit 160 calculates the azimuth angle of the signal for each of the calculated counterpart azimuth angles, and is calculated based on determining whether the calculated phase difference magnitude order for each of the plurality of reference lines corresponds to a pre-stored phase difference magnitude order. It is possible to determine a final azimuth angle indicating the direction of the signal among the azimuth angles (S160).

보다 구체적으로, 최종방위각 결정부(160)는 복수의 기준선 각각과 관련된 방위각 범위 및 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스에 기초하여, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정할 수 있다. 여기서, 데이터베이스는 복수의 기준선의 개수, 기준선의 길이에 기초하여 생성된 것일 수 있다. 즉, 데이터베이스는 복수의 기준선의 개수와 기준선의 길이에 따라, 복수의 기준선 각각과 관련된 방위각 범위 및 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보를 포함할 수 있다. 데이터베이스와 관련된 보다 구체적인 설명은 도 4 내지 도 6을 참조할 수 있다. More specifically, the final azimuth angle determination unit 160 is based on a database including information on an azimuth range related to each of the plurality of reference lines and the order of the phase difference magnitude for each azimuth range, the calculated phase difference magnitude order is pre-stored phase difference magnitude It can be determined whether it corresponds to the order. Here, the database may be generated based on the number of reference lines and the length of the reference lines. That is, the database may include information on an azimuth range related to each of the plurality of reference lines and an order of a phase difference magnitude for each azimuth range according to the number of reference lines and the length of the reference line. For a more detailed description of the database, refer to FIGS. 4 to 6.

최종방위각 결정부(160)는 데이터베이스의 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보에 기초하여 산출된 위상차 크기 순서에 해당하는 방위각 범위를 결정할 수 있다(S160). 최종방위각 결정부(160)는 산출된 방위각 중 결정된 방위각 범위 내에 포함되는 방위각을 신호의 방향을 나타내는 최종방위각으로 결정할 수 있다. The final azimuth angle determiner 160 may determine an azimuth range corresponding to the calculated phase difference magnitude order based on information on the order of the phase difference magnitude for each azimuth angle range in the database (S160). The final azimuth angle determiner 160 may determine an azimuth angle included within the determined azimuth range among the calculated azimuth angles as the final azimuth angle indicating the direction of the signal.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 방법의 데이터베이스에 포함되는 정보의 예를 도시한다. 4 to 6 illustrate examples of information included in a database of a method for detecting a signal direction according to an embodiment of the present invention.

도 4는 기준선의 길이가

Figure 112018115595852-pat00028
인 경우, 5개의 기준선 각각의 위상차의 크기를 나타낸다. 또한, 도 4는 위상차 절대값이 최소인 기준선을 이용하여 a부터 k까지, 즉 11개의 구간으로 나뉘어진 방위각의 범위를 나타낸다. 4 shows the length of the reference line
Figure 112018115595852-pat00028
In the case of, it represents the magnitude of the phase difference of each of the five reference lines. In addition, FIG. 4 shows a range of azimuth angles from a to k, that is, divided into 11 sections using a reference line having a minimum absolute value of the phase difference.

보다 구체적으로, 도 4를 참조하면, 파란색 선은 제1 기준선(21)에 대한 것이며, 제1 기준선(21)에서 시작하여 순차적으로 제2 기준선(22)부터 제5 기준선(25)까지 안테나 배열의 각도만큼 쉬프트된 사인 형태의 그래프가 나타남을 알 수 있다. More specifically, referring to FIG. 4, the blue line is for the first reference line 21, and the antenna array from the second reference line 22 to the fifth reference line 25 sequentially starting from the first reference line 21 It can be seen that a sine-shaped graph shifted by the angle of is displayed.

도 4의 그래프는, x축에 나타나는 0~360° 범위의 방위각을 위상차의 절대값이 최소인 기준선에 따라 구분될 수 있다. 즉, 위상차 절대값이 최소가 되는 기준선이 동일한 방위각이 그룹핑됨에 의해 도 4의 그래프의 영역이 나뉘어질 수 있다. 예를 들어, 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선이 제1 기준선(21)인 방위각 범위는 a, f, k 영역이고, 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선이 제2 기준선(22)인 방위각 범위는 c, h 영역일 수 있다. In the graph of FIG. 4, an azimuth angle in the range of 0 to 360° appearing on the x-axis may be classified according to a reference line in which the absolute value of the phase difference is the minimum. That is, the area of the graph of FIG. 4 may be divided by grouping the same azimuth angles of the reference line at which the absolute value of the phase difference is minimum. For example, the azimuth range in which the first reference line 21 is the azimuth range where the absolute value of the phase difference is the minimum is the a, f, and k area, and the azimuth angle is the second reference line 22 where the absolute value of the phase difference is the minimum The range may be the c and h regions.

도 5는 도 4의 그래프를 표의 형식으로 정리한 데이터베이스의 예를 나타낼 수 있다. 보다 구체적으로, 도 5는 도 4의 구분된 영역 별 기준선 번호 및 측정방위각을 나타낸다. 측정방위각은 선택된 기준선이 기준선 번호에 일치할 때 수신된 신호가 가질수 있는 방위각의 범위일 수 있다.5 shows an example of a database in which the graph of FIG. 4 is arranged in a table format. More specifically, FIG. 5 shows reference line numbers and measurement azimuth angles for each divided area of FIG. 4. The measured azimuth angle may be a range of an azimuth angle that the received signal can have when the selected reference line matches the reference line number.

도 6은 도 4 및 도 5의 영역 별 위상차 크기 순서의 예를 나타낸다. 도 6을 참조하면, a 영역에서 위상차 크기 순서는 5-4-1-3-2로 나타날 수 있고, b 영역에서 위상차 크기 순서는 5-1-4-2-3으로 나타날 수 있다. 6 shows an example of an order of magnitude of a phase difference for each region of FIGS. 4 and 5. Referring to FIG. 6, the order of the magnitude of the phase difference in the region a may be 5-4-1-3-2, and the order of the magnitude of the phase difference in the region b is 5-1-4-2-3.

한편, 도 4 내지 도 6을 통해 설명한 데이터베이스는 안테나의 수 또는 기준선의 길이에 의해 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 6은 원형 배열 안테나(10)에 포함되는 복수의 안테나가 5개이고, 기준선의 길이가

Figure 112018115595852-pat00029
인 경우의 각 구간에서의 위상차 크기 순서를 나타내는 것일 수 있다. Meanwhile, the database described with reference to FIGS. 4 to 6 may vary depending on the number of antennas or the length of the reference line. For example, in FIG. 6, a plurality of antennas included in the circular array antenna 10 are 5, and the length of the reference line is
Figure 112018115595852-pat00029
It may indicate the order of the magnitude of the phase difference in each section in the case of.

만약, 복수의 안테나가 7개이고, 기준선의 길이가

Figure 112018115595852-pat00030
를 초과하는 경우, 방위각 추정을 위해 이용되는 데이터베이스는 도 4 내지 도 6과 달라질 수 있다. 다양한 경우에 대한 도 4 내지 도 6의 형태로 나타나는 정보는 데이터베이스에 미리 저장되어 있을 수 있다. If there are 7 antennas, the length of the reference line is
Figure 112018115595852-pat00030
If exceeds, the database used for the azimuth estimation may be different from FIGS. 4 to 6. Information shown in the form of FIGS. 4 to 6 for various cases may be previously stored in a database.

이와 관련하여 보다 구체적으로 설명하면, 데이터베이스는, 원형 배열 안테나(10)에 포함되는 안테나의 수와 기준선의 길이에 따른 위상차 크기 순서에 대한 다양한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 데이터베이스는 원형 배열 안테나(10)에 포함되는 복수의 안테나의 배열 각도를 기준으로 쉬프트(shift)되는 사인(sine) 그래프 및 위상차를 이용하여 결정되는 기준선을 이용하여 생성될 수 있다. 이렇게 생성된 데이터베이스는 최종방위각 결정부(160)에 미리 저장되어 있을 수 있다. In more detail in this regard, the database may include various information on the order of the phase difference magnitude according to the number of antennas included in the circular array antenna 10 and the length of the reference line. Such a database may be generated using a sine graph shifted based on an array angle of a plurality of antennas included in the circular array antenna 10 and a reference line determined using a phase difference. The database created in this way may be previously stored in the final azimuth angle determination unit 160.

최종방위각 결정부(160)는 위상차 크기 순서 산출부(150)에 의해 산출된 위상차 크기 순서와 도 4 내지 도 6을 통해 설명한 것과 같은 데이터베이스를 이용하여 최종방위각을 결정할 수 있다. The final azimuth angle determiner 160 may determine the final azimuth angle by using the phase difference magnitude order calculated by the phase difference magnitude order calculator 150 and a database as described with reference to FIGS. 4 to 6.

보다 구체적으로 도 4 내지 도 6의 데이터베이스가 적용되는 경우를 예로 들어 설명하면 다음과 같다. 우선적으로, 기준선 선택부(130)에 의해 선택된 기준선이 1이고, 위상차 크기 순서 산출부(150)에 의해 산출된 위상차 크기 순서가 5-4-1-3-2이고, 최종방위각 결정부(160)에 의해 산출된 방위각이 10°와 190°인 경우를 가정해볼 수 있다. More specifically, the case where the database of FIGS. 4 to 6 is applied will be described as an example. First, the reference line selected by the reference line selection unit 130 is 1, the order of the phase difference magnitude calculated by the phase difference magnitude order calculator 150 is 5-4-1-3-2, and the final azimuth angle determination unit 160 It can be assumed that the azimuth angles calculated by) are 10° and 190°.

이러한 경우, 최종방위각 결정부(160)는, 도 6을 통해 위상차 크기 순서 5-4-1-3-2에 대응하는 영역을 a 영역 또는 k 영역으로 결정할 수 있다. 그 후 최종방위각 결정부(160)는, 도 5를 통해 a 영역 범위의 방위각은 0-18°가 가능하며, k 영역 범위 내의 방위각은 342-360°가 가능함을 식별할 수 있다. 이에 기초하여, 최종방위각 결정부(160)는 10°과 190° 중 데이터베이스를 만족하는 방위각이 10°이기 때문에 수신된 신호의 최종방위각을 10°로 결정할 수 있다. In this case, the final azimuth angle determiner 160 may determine a region corresponding to the phase difference magnitude order 5-4-1-3-2 as a region a or a k region through FIG. 6. Thereafter, the final azimuth angle determination unit 160 can identify that the azimuth angle in the range a is 0-18°, and the azimuth angle in the k range is 342-360° through FIG. 5. Based on this, the final azimuth angle determination unit 160 may determine the final azimuth angle of the received signal as 10° because the azimuth angle that satisfies the database is 10° among 10° and 190°.

본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 장치(100)는, 위상차의 절대값을 이용하여 기준선을 선택함으로써, 기준선 선택에 대한 용이성과 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, 신호의 방향 탐지의 기준선 선택과 관련하여 복잡한 설계나 추가적인 하드웨어적 구성이 요구되지 않아 경제적이며, 신호 방향 탐지 장치(100)가 설치되는 영역의 사이즈를 최소화할 수 있다. The signal direction detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention selects a reference line using an absolute value of a phase difference, thereby improving ease and efficiency for selection of a reference line. In addition, it is economical because a complicated design or additional hardware configuration is not required in relation to the selection of a reference line for signal direction detection, and the size of an area in which the signal direction detection apparatus 100 is installed can be minimized.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 방향 탐지 장치(100)는, 위상차 크기 순서에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스를 이용하여 방위각 모호성을 제거함으로써, 추가적인 하드웨어적 요소, 예를 들면 안테나가 부가되지 않도록 하여 경제적이며, 신호 방향 탐지 장치(100)가 설치되는 영역의 사이즈를 최소화할 수 있다. In addition, the signal direction detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention removes the azimuth ambiguity using a database including information on the phase difference magnitude order, so that an additional hardware element, for example an antenna, is not added. It is economical by avoiding it, and the size of the area in which the signal direction detection device 100 is installed can be minimized.

본 명세서에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.Combinations of each block in the block diagram attached to the present specification and each step in the flowchart may be performed by computer program instructions. Since these computer program instructions can be mounted on the processor of a general-purpose computer, special purpose computer or other programmable data processing equipment, the instructions executed by the processor of the computer or other programmable data processing equipment are displayed in each block or flowchart of the block diagram. Each step creates a means to perform the functions described. These computer program instructions can also be stored in computer-usable or computer-readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular way, so that the computer-usable or computer-readable memory It is also possible to produce an article of manufacture in which the instructions stored in the block diagram contain instruction means for performing the functions described in each block of the block diagram or each step of the flowchart. Computer program instructions can also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, so that a series of operating steps are performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a computer-executable process to create a computer or other programmable data processing equipment. It is also possible for the instructions to perform the processing equipment to provide steps for performing the functions described in each block of the block diagram and each step of the flowchart.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.In addition, each block or each step may represent a module, segment, or part of code comprising one or more executable instructions for executing the specified logical function(s). In addition, it should be noted that in some alternative embodiments, functions mentioned in blocks or steps may occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially simultaneously, or the blocks or steps may sometimes be performed in the reverse order depending on the corresponding function.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential quality of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present specification are not intended to limit the technical idea of the present disclosure, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present disclosure is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 원형 배열 안테나
100: 신호 방향 탐지 장치
110: 수신부
120: 위상차 절대값 산정부
130: 기준선 선택부
140: 상대방위각 산출부
150: 위상차 크기 순서 산출부
160: 최종방위각 결정부
10: circular array antenna
100: signal direction detection device
110: receiver
120: phase difference absolute value calculation unit
130: baseline selection unit
140: counterpart aberration calculation unit
150: phase difference magnitude order calculation unit
160: final azimuth angle determination unit

Claims (10)

신호를 수신하는 단계와,
적어도 3개의 안테나를 포함하는 원형 배열 안테나에서 서로 인접한 2개의 안테나를 연결하는 복수의 기준선 각각의 상기 신호에 대한 위상차를 산정하는 단계와,
상기 복수의 기준선 중 상기 산정된 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선을 선택하는 단계와,
상기 선택된 기준선에 대한 상기 신호의 방위각 모호성 발생 여부를 판정하기 위한 상대방위각을 산출하는 단계와,
상기 산출된 상대방위각이 단수인 경우, 상기 방위각 모호성이 발생하지 않았다고 판단하고, 상기 산출된 상대방위각이 복수인 경우, 상기 방위각 모호성이 발생했다고 판단하고, 상기 신호의 상기 복수의 기준선에 대한 위상차 크기 순서를 산출하는 단계와,
상기 산출된 상대방위각이 복수인 경우, 상기 산출된 복수의 상대방위각 각각에 대한 상기 신호에 대한 복수의 방위각을 산출하고, 상기 산출된 위상차 크기 순서에 기초하여 상기 산출된 복수의 방위각 중 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 선택된 기준선에 대한 상기 신호의 상대방위각은,
상기 선택된 기준선이 갖는 방위각 및 상기 신호의 방위각에 기초해서 산정된 것인
신호 방향 탐지 방법.
Receiving a signal,
Calculating a phase difference of the signal of each of a plurality of reference lines connecting two adjacent antennas in a circular array antenna including at least three antennas,
Selecting a reference line in which the absolute value of the calculated phase difference is the minimum among the plurality of reference lines; and
Calculating a counterpart azimuth angle for determining whether an azimuth ambiguity of the signal with respect to the selected reference line occurs;
If the calculated relative azimuth angle is singular, it is determined that the azimuth ambiguity has not occurred, if the calculated relative azimuth angle is plural, it is determined that the azimuth ambiguity has occurred, and the magnitude of the phase difference with respect to the plurality of reference lines of the signal The steps of calculating the sequence, and
When the calculated relative azimuth angles are plural, a plurality of azimuth angles for the signal are calculated for each of the calculated relative azimuth angles, and the signal among the plurality of azimuth angles calculated based on the calculated phase difference magnitude order Including the step of determining the final azimuth angle indicating the direction,
The relative aberration angle of the signal with respect to the selected baseline is,
It is calculated based on the azimuth angle of the selected reference line and the azimuth angle of the signal.
Signal direction detection method.
제1항에 있어서,
상기 원형 배열 안테나에 포함된 복수의 안테나의 수가 n개인 경우, 상기 복수의 안테나는 일정한 간격으로 배열되고, 1부터 n까지의 식별번호가 순차적으로 부여되고,
상기 위상차는 상기 복수의 기준선 각각의 길이, 상기 신호의 파장, 상기 신호의 방위각의 크기, 상기 복수의 안테나 각각의 식별번호에 기초하여, 상기 복수의 기준선 각각에 대해 산출되고,
상기 상대방위각은 상기 위상차, 상기 신호의 파장, 상기 기준선의 길이에 기초하여 산출되는
신호 방향 탐지 방법.
The method of claim 1,
When the number of the plurality of antennas included in the circular array antenna is n, the plurality of antennas are arranged at regular intervals, and identification numbers from 1 to n are sequentially assigned,
The phase difference is calculated for each of the plurality of reference lines, based on the length of each of the plurality of reference lines, the wavelength of the signal, the magnitude of the azimuth angle of the signal, and identification numbers of each of the plurality of antennas,
The relative aberration angle is calculated based on the phase difference, the wavelength of the signal, and the length of the reference line.
Signal direction detection method.
제1항에 있어서,
상기 최종방위각을 결정하는 단계는, 상기 복수의 기준선의 개수, 상기 기준선의 길이에 기초하여 생성된 상기 복수의 기준선 각각과 관련된 방위각 범위 및 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스에 기초하여, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는
신호 방향 탐지 방법.
The method of claim 1,
The determining of the final azimuth angle comprises: a database including information on the number of the plurality of reference lines, an azimuth range related to each of the plurality of reference lines generated based on the length of the reference line, and the order of the phase difference magnitude for each azimuth range Based on, determining whether the calculated phase difference magnitude order corresponds to a pre-stored phase difference magnitude order
Signal direction detection method.
제3항에 있어서,
상기 최종방위각을 결정하는 단계는,
상기 데이터베이스의 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보에 기초하여 상기 산출된 위상차 크기 순서에 해당하는 방위각 범위를 결정하는 단계와,
상기 산출된 방위각 중 상기 결정된 방위각 범위 내에 포함되는 방위각을 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각으로 결정하는 단계를 포함하는
신호 방향 탐지 방법.
The method of claim 3,
The step of determining the final azimuth angle,
Determining an azimuth range corresponding to the calculated phase difference magnitude order based on information on the order of the phase difference magnitude for each azimuth angle range in the database; and
Including the step of determining an azimuth angle included in the determined azimuth range among the calculated azimuth angles as a final azimuth angle indicating the direction of the signal
Signal direction detection method.
제1항에 있어서,
상기 기준선은 상기 2개의 안테나를 연결하는 가상의 선인
신호 방향 탐지 방법.
The method of claim 1,
The reference line is a virtual line connecting the two antennas
Signal direction detection method.
신호를 수신하는 수신부와,
적어도 3개의 안테나를 포함하는 원형 배열 안테나에서 서로 인접한 2개의 안테나를 연결하는 복수의 기준선 각각의 상기 신호에 대한 위상차를 산정하는 위상차 절대값 산정부와,
상기 복수의 기준선 중 상기 산정된 위상차의 절대값이 최소가 되는 기준선을 선택하는 기준선 선택부와,
상기 선택된 기준선에 대한 상기 신호의 방위각 모호성 발생 여부를 판정하기 위한 상대방위각을 산출하는 상대방위각 산출부와,
상기 산출된 상대방위각이 단수인 경우, 상기 방위각 모호성이 발생하지 않았다고 판단하고, 상기 산출된 상대방위각이 복수인 경우, 상기 방위각 모호성이 발생했다고 판단하고, 상기 신호의 상기 복수의 기준선에 대한 위상차 크기 순서를 산출하는 위상차 크기 순서 산출부와,
상기 산출된 상대방위각이 복수인 경우, 상기 산출된 복수의 상대방위각 각각에 대한 상기 신호에 대한 복수의 방위각을 산출하고, 상기 산출된 위상차 크기 순서에 기초하여 상기 산출된 복수의 방위각 중 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각 결정부를 포함하고,
상기 선택된 기준선에 대한 상기 신호의 상대방위각은,
상기 선택된 기준선이 갖는 방위각 및 상기 신호의 방위각에 기초해서 산정된 것인
신호 방향 탐지 장치.
A receiver for receiving a signal,
A phase difference absolute value calculation unit for calculating a phase difference for the signal of each of a plurality of reference lines connecting two adjacent antennas in a circular array antenna including at least three antennas,
A reference line selection unit for selecting a reference line at which the absolute value of the calculated phase difference is the minimum among the plurality of reference lines;
A counterpart aberration angle calculator for calculating a counterpart aberration angle for determining whether an azimuth ambiguity of the signal with respect to the selected reference line occurs;
When the calculated counterpart azimuth angle is singular, it is determined that the azimuth ambiguity has not occurred, when the calculated counterpart azimuth angle is plural, it is determined that the azimuth ambiguity has occurred, and the magnitude of the phase difference of the signal with respect to the plurality of reference lines A phase difference magnitude order calculator for calculating an order,
When the calculated relative azimuth angles are plural, a plurality of azimuth angles for the signal are calculated for each of the calculated relative azimuth angles, and the signal among the plurality of azimuth angles calculated based on the calculated phase difference magnitude order It includes a final azimuth angle determination unit indicating the direction,
The relative aberration angle of the signal with respect to the selected baseline is,
It is calculated based on the azimuth angle of the selected reference line and the azimuth angle of the signal.
Signal direction finding device.
제6항에 있어서,
상기 원형 배열 안테나에 포함된 복수의 안테나의 수가 n개인 경우, 상기 복수의 안테나는 일정한 간격으로 배열되고 1부터 n까지의 식별번호가 순차적으로 부여되고,
상기 위상차는 상기 복수의 기준선 각각의 길이, 상기 신호의 파장, 상기 신호의 방위각의 크기, 상기 복수의 안테나 각각의 식별번호에 기초하여, 상기 복수의 기준선 각각에 대해 산출되고,
상기 상대방위각은 상기 위상차, 상기 신호의 파장, 상기 기준선의 길이에 기초하여 산출되는
신호 방향 탐지 장치.
The method of claim 6,
When the number of a plurality of antennas included in the circular array antenna is n, the plurality of antennas are arranged at regular intervals and identification numbers from 1 to n are sequentially assigned,
The phase difference is calculated for each of the plurality of reference lines, based on the length of each of the plurality of reference lines, the wavelength of the signal, the magnitude of the azimuth angle of the signal, and identification numbers of each of the plurality of antennas,
The relative aberration angle is calculated based on the phase difference, the wavelength of the signal, and the length of the reference line.
Signal direction finding device.
제6항에 있어서,
상기 최종방위각 결정부는 상기 복수의 기준선의 개수, 상기 기준선의 길이에 기초하여 생성된 상기 복수의 기준선 각각과 관련된 방위각 범위 및 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스를 포함하고,
상기 데이터베이스에 기초하여, 상기 산출된 위상차 크기 순서가 기저장된 위상차 크기 순서에 대응하는지 여부를 판정하는
신호 방향 탐지 장치.
The method of claim 6,
The final azimuth angle determination unit includes a database including information on the number of the plurality of reference lines, an azimuth range related to each of the plurality of reference lines generated based on the length of the reference line, and the order of the phase difference magnitude for each azimuth range,
Based on the database, determining whether the calculated phase difference magnitude order corresponds to a previously stored phase difference magnitude order
Signal direction finding device.
제8항에 있어서,
상기 최종방위각 결정부는,
상기 데이터베이스의 상기 방위각 범위 별 위상차 크기의 순서에 대한 정보에 기초하여 상기 산출된 위상차 크기 순서에 해당하는 방위각 범위를 결정하고,
상기 산출된 방위각 중 상기 결정된 방위각 범위 내에 포함되는 방위각을 상기 신호의 방향을 나타내는 최종방위각으로 결정하는
신호 방향 탐지 장치.
The method of claim 8,
The final azimuth angle determination unit,
Determine an azimuth range corresponding to the calculated phase difference magnitude order based on information on the order of the phase difference magnitude for each azimuth angle range in the database,
To determine the azimuth angle included in the determined azimuth range among the calculated azimuth angles as the final azimuth angle indicating the direction of the signal
Signal direction finding device.
제6항에 있어서,
상기 기준선은 상기 2개의 안테나를 연결하는 가상의 선인
신호 방향 탐지 장치.
The method of claim 6,
The reference line is a virtual line connecting the two antennas
Signal direction finding device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113093096B (en) * 2021-03-31 2023-10-13 Oppo广东移动通信有限公司 Arrival angle determination method and related devices

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100785056B1 (en) 2006-11-29 2007-12-12 국방과학연구소 Direction Detection Method Using Correlation Vector

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020052041A (en) * 2000-12-23 2002-07-02 구자홍 Circular array antenna of seven element
JP2010286402A (en) * 2009-06-12 2010-12-24 Toshiba Corp Apparatus and method for estimating radio wave arrival angle
KR101137793B1 (en) * 2010-08-09 2012-04-18 국방과학연구소 System, apparatus and method for detecting direction
KR101170722B1 (en) * 2010-12-16 2012-08-02 엘아이지넥스원 주식회사 Apparatus and method for extending array radius structure using phase difference pair changing
KR20160029616A (en) 2014-09-05 2016-03-15 한국전자통신연구원 Apparatus and Method for Finding Hybrid Direction using Two Baseline
KR101691868B1 (en) * 2015-08-12 2017-01-02 국방과학연구소 Interference Cancellation Time Reduction type Array Pattern Antenna

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100785056B1 (en) 2006-11-29 2007-12-12 국방과학연구소 Direction Detection Method Using Correlation Vector

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