KR102538624B1 - Method of measuring phase difference for frequency measurement and interferometer direction finding and wideband digital receiver including the same - Google Patents
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Abstract
광대역 디지털 수신기는 광대역의 수신 대역을 M개의 협대역 채널로 분할하여 분할된 협대역별로 기저대역의 I/Q 신호를 출력하는 다위상 필터 뱅크부, 상기 I/Q 신호를 입력받아 위상과 신호크기를 측정하는 신호 측정부, 상기 신호크기를 설정 임계값과 비교하여 측정 시작 신호 및 측정 끝 신호를 출력하는 신호 탐지부, 상기 신호 측정부로부터 측정된 위상을 수신하여 위상차 평균을 출력하는 주파수용 위상차 측정부, 상기 주파수용 위상차 측정부로부터 수신한 위상차 평균을 이용하여 주파수를 연산하는 주파수 연산부, 상기 신호 측정부로부터 동일 협대역 채널의 측정된 위상을 수신하여 위상차 평균을 출력하는 방향탐지용 위상차 측정부, 및 상기 방향탐지용 위상차 측정부로부터 수신한 위상차 평균을 이용하여 방향을 연산하는 방향탐지부를 포함한다.The wideband digital receiver divides the reception band of the wideband into M narrowband channels and outputs baseband I/Q signals for each divided narrowband. A signal measuring unit for measuring , a signal detecting unit for outputting a measurement start signal and a measurement end signal by comparing the signal level with a set threshold, and a phase difference for frequency receiving the measured phase from the signal measuring unit and outputting an average of the phase difference. Measuring unit, a frequency calculating unit that calculates a frequency using the average phase difference received from the phase difference measuring unit for frequency, and phase difference measurement for direction finding that receives the measured phase of the same narrowband channel from the signal measuring unit and outputs an average phase difference. and a direction detection unit that calculates a direction using the average phase difference received from the direction detection phase difference measurement unit.
Description
본 발명은 주파수 측정과 인터페로미터 방향탐지를 위한 위상차 측정 방법 및 이를 포함하는 광대역 디지털 수신기에 관한 것이다.The present invention relates to a phase difference measurement method for frequency measurement and interferometer direction finding, and a wideband digital receiver including the same.
펄스 및 지속파(Continuous Wave, CW)를 수신하여 수신 신호의 제원을 측정하는 디지털 수신기에 있어서, 수신 신호에 대한 연속된 샘플간 위상차 및 경로간 위상차는 수신 신호의 주파수를 측정하고 방향을 탐지하는데 필수적인 요소이다.In a digital receiver that receives pulses and continuous waves (CW) and measures the specifications of a received signal, the phase difference between successive samples and the phase difference between paths for the received signal is used to measure the frequency of the received signal and detect its direction. It is an essential element.
디지털로 변환된 수신 신호의 연속된 샘플간 위상차를 이용한 주파수 측정은 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.Frequency measurement using the phase difference between successive samples of the digitally converted received signal can be expressed as
또한, 다수의 안테나로부터 동시에 여러 경로로 수신한 신호들의 경로간 위상차를 이용한 인터페로미터(Interferometer) 방향탐지(방위각 및 고각)는 아래의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.In addition, interferometer direction detection (azimuth and elevation) using the phase difference between paths of signals received through multiple paths simultaneously from multiple antennas can be expressed as in Equation 2 below.
수학식 1의 샘플링 주파수와 수학식 2의 안테나 간의 거리(D)는 결정되어 있는 값이므로 주파수 측정 및 방향탐지(방위각 및 고각) 정확도는 디지털 수신기에서 측정하는 위상차의 정확도에 의존하게 된다.Since the sampling frequency in
디지털 수신기는 설계 시 결정한 중간주파수(Intermediate Frequency, IF)의 수신 대역폭 내에 입력되는 신호를 수신 및 처리한다. IF 신호는 RF 수신기의 출력으로 안테나와 RF 수신기에서 발생하는 수신 대역의 열잡음 및 수신경로에서의 잡음지수(Noise Figure, NF)를 포함하므로 원신호에 잡음이 포함된 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR) 조건으로 디지털 수신기에 입력된다. 이 IF 신호는 디지털 수신기의 아날로그-디지털 변환기에 의해 디지털 신호로 변환되며 변환 시 양자화 잡음이 추가되고 기저대역으로 하향변환되어 I/Q 신호로 출력된다. 이 I/Q 신호는 수신 신호의 위상을 측정하는데 이용되며, 위상 측정은 CORDIC(Co-ordinate Rotation Digital Computer)를 사용하는데, 측정 시 위상 측정 오차가 추가되어 최종 위상이 출력되게 되고, 이 최종 위상을 이용하여 연속된 샘플간 위상차와 경로간 위상차가 측정된다. 이와 같이, 측정된 샘플간 위상차와 경로간 위상차에는 상기 위상차 측정 과정에서 발생되는 잡음이 포함되어 있다. 따라서, 위상차를 정확하게 측정하기 위한 방법이 필수적으로 고려되어야 한다.The digital receiver receives and processes signals input within the receiving bandwidth of the intermediate frequency (IF) determined at the time of design. Since the IF signal is the output of the RF receiver and includes the thermal noise of the reception band generated by the antenna and RF receiver and the noise figure (NF) in the receiving path, the signal to noise ratio (Signal to Noise Ratio, which includes noise in the original signal) SNR) condition is input to the digital receiver. This IF signal is converted into a digital signal by the analog-to-digital converter of the digital receiver. During conversion, quantization noise is added and down-converted to baseband to be output as an I/Q signal. This I/Q signal is used to measure the phase of the received signal, and CORDIC (Co-ordinate Rotation Digital Computer) is used for phase measurement. During measurement, the phase measurement error is added to output the final phase, and the final phase is output. The phase difference between successive samples and the phase difference between paths are measured using . As such, the measured phase difference between samples and the phase difference between paths includes noise generated in the process of measuring the phase difference. Therefore, a method for accurately measuring the phase difference must be considered essential.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 수신 신호의 주파수 측정과 인터페로미터 방향탐지를 위한 위상차 측정 방법 및 이를 포함하는 광대역 디지털 수신기를 제공함에 있다.A technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for measuring a phase difference for measuring a frequency of a received signal and detecting an interferometer direction, and a wideband digital receiver including the same.
본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 디지털 수신기는 광대역의 수신 대역을 M개의 협대역 채널로 분할하여 분할된 협대역별로 기저대역의 I/Q 신호를 출력하는 다위상 필터 뱅크부, 상기 I/Q 신호를 입력받아 위상과 신호크기를 측정하는 신호 측정부, 상기 신호크기를 설정 임계값과 비교하여 측정 시작 신호 및 측정 끝 신호를 출력하는 신호 탐지부, 상기 신호 측정부로부터 측정된 위상을 수신하여 위상차 평균을 출력하는 주파수용 위상차 측정부, 상기 주파수용 위상차 측정부로부터 수신한 위상차 평균을 이용하여 주파수를 연산하는 주파수 연산부, 상기 신호 측정부로부터 동일 협대역 채널의 측정된 위상을 수신하여 위상차 평균을 출력하는 방향탐지용 위상차 측정부, 및 상기 방향탐지용 위상차 측정부로부터 수신한 위상차 평균을 이용하여 방향을 연산하는 방향탐지부를 포함한다.A wideband digital receiver according to an embodiment of the present invention divides a wideband reception band into M narrowband channels and outputs a baseband I/Q signal for each divided narrowband. A signal measurement unit that receives a signal and measures the phase and signal level, a signal detection unit that compares the signal level with a set threshold and outputs a measurement start signal and a measurement end signal, and receives the measured phase from the signal measurement unit A phase difference measurement unit for frequency that outputs an average phase difference, a frequency operation unit that calculates a frequency using the phase difference average received from the phase difference measurement unit for frequency, and a phase difference average obtained by receiving the measured phase of the same narrowband channel from the signal measurement unit. and a direction detection unit that calculates a direction using the average phase difference received from the direction detection phase difference measurement unit and outputs .
상기 다위상 필터 뱅크부는 N개의 경로에 대응되어 N개로 구성되고, N개의 다위상 필터 뱅크부 각각이 광대역의 수신 대역을 M개의 협대역 채널로 분할하여 분할된 협대역별로 기저대역 I/Q 신호를 출력할 수 있다.The N polyphase filter bank units correspond to N paths, and each of the N polyphase filter bank units divides the wideband reception band into M narrowband channels, and baseband I/Q signals for each divided narrowband can output
상기 신호 측정부는 상기 N개의 경로의 M개의 협대역 채널과 1:1 대응되도록 N×M 개로 구성되고, N×M 개의 신호 측정부 각각이 I/Q 신호를 입력받아 위상과 신호크기를 측정할 수 있다.The signal measurement units are composed of N×M signal units in a 1:1 correspondence with the M narrowband channels of the N paths, and each of the N×M signal measurement units receives I/Q signals and measures phases and signal amplitudes. can
상기 신호 탐지부는 상기 N개의 경로 중 하나의 경로에서 M개의 신호 측정부에 대응되어 M개로 구성되고, M개의 신호 탐지부 각각이 상기 신호크기를 설정 임계값과 비교하여 측정 시작 신호 및 측정 끝 신호를 출력할 수 있다.The signal detection unit is composed of M corresponding to the M signal measurement units in one path among the N paths, and each of the M signal detection units compares the signal level with a set threshold to measure a start signal and a measurement end signal. can output
상기 주파수용 위상차 측정부는 상기 N개의 경로 중 하나의 경로에서 M개의 신호 탐지부에 대응되어 M개로 구성되고, M개의 주파수용 위상차 측정부 각각이 상기 신호 측정부로부터 측정된 위상을 수신하여 위상차 평균을 출력할 수 있다.The frequency phase difference measuring unit is composed of M corresponding to the M signal detectors in one of the N paths, and each of the M frequency phase difference measuring units receives the measured phase from the signal measuring unit and averages the phase difference. can output
상기 방향탐지용 위상차 측정부는 M개의 협대역 채널의 수와 동일한 M개로 구성되고, M개의 방향탐지용 위상차 측정부 각각이 상기 N개의 경로에서 대응하는 동일 협대역 채널의 측정된 위상을 수신하여 위상차 평균을 출력할 수 있다.The phase difference measurement units for direction finding are composed of M equal to the number of the M narrowband channels, and each of the M phase difference measurement units for direction finding receives the measured phases of the same narrowband channels corresponding to the N paths and determines the phase difference. Averages can be output.
M개의 방향탐지용 위상차 측정부 각각은 상기 신호 측정부로부터 -180도 내지 180도 범위 내의 위상을 수신하여 각 경로의 위상으로 위상차 연산을 수행한 후에 0도 내지 360도 변환하는 과정을 수행할 수 있다.Each of the M phase difference measuring units for direction finding may receive a phase within the range of -180 degrees to 180 degrees from the signal measuring unit, perform a phase difference operation with the phase of each path, and then perform a process of converting 0 degrees to 360 degrees. there is.
상기 주파수용 위상차 측정부는, 상기 신호 측정부로부터 -180도 내지 180도 범위 내의 위상을 수신하고 1 샘플을 지연시켜 위상차를 연산하는 위상차 연산 블록, 상기 측정 시작 신호의 입력 시점에 첫 위상차를 위상차 기준값으로 정하고, 상기 위상차 기준값과 유효범위 기준값에 따라 위상차 변환 기준값을 결정하고, 측정된 위상차를 상기 위상차 변환 기준값에 의해 유지 또는 변환하여 최종 위상차를 출력하는 위상차 변환 블록, 및 상기 측정 시작 신호의 수신에 따라 상기 최종 위상차를 리셋하고, 상기 측정 끝 신호의 수신 시점까지 평균 연산을 수행하여 위상차 평균을 출력하는 평균 블록을 포함할 수 있다.The phase difference measurement unit for frequency receives a phase within the range of -180 degrees to 180 degrees from the signal measurement unit, a phase difference calculation block that calculates a phase difference by delaying one sample, and the first phase difference at the input time of the measurement start signal as a phase difference reference value A phase difference conversion block that determines a phase difference conversion reference value according to the phase difference reference value and the effective range reference value, maintains or converts the measured phase difference by the phase difference conversion reference value, and outputs the final phase difference, and to the reception of the measurement start signal. According to this, an average block may be configured to reset the final phase difference, perform an average operation until the measurement end signal is received, and output an average phase difference.
본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 측정과 인터페로미터 방향탐지를 위한 위상차 측정 방법은, 다위상 필터 뱅크부가 광대역의 수신 대역을 M개의 협대역 채널로 분할하여 분할된 협대역별로 기저대역의 I/Q 신호를 출력하는 단계, 신호 측정부가 상기 I/Q 신호를 입력받아 위상과 신호크기를 측정하는 단계, 신호 탐지부가 상기 신호크기를 설정 임계값과 비교하여 측정 시작 신호 및 측정 끝 신호를 출력하는 단계, 주파수용 위상차 측정부가 상기 신호 측정부로부터 측정된 위상을 수신하여 제1 위상차 평균을 출력하는 단계, 주파수 연산부가 상기 제1 위상차 평균을 이용하여 주파수를 연산하는 단계, 방향탐지용 위상차 측정부가 상기 신호 측정부로부터 동일 협대역 채널의 측정된 위상을 수신하여 제2 위상차 평균을 출력하는 단계, 및 방향탐지부가 상기 제2 위상차 평균을 이용하여 방향을 연산하는 단계를 포함한다. In a phase difference measurement method for frequency measurement and interferometer direction finding according to another embodiment of the present invention, a polyphase filter bank unit divides a wideband reception band into M narrowband channels, and the I of the baseband for each divided narrowband Outputting a /Q signal, receiving the I/Q signal by a signal measurement unit and measuring the phase and signal level, and outputting a measurement start signal and a measurement end signal by comparing the signal level with a set threshold by a signal detection unit. a phase difference measuring unit for frequency receiving the phase measured by the signal measuring unit and outputting a first phase difference average, a frequency calculating unit calculating a frequency using the first phase difference average, phase difference measurement for direction finding An additional step of receiving the measured phase of the same narrowband channel from the signal measuring unit and outputting a second phase difference average, and a direction finding unit calculating a direction using the second phase difference average.
상기 다위상 필터 뱅크부는 N개의 경로에 대응되어 N개로 구성되고, N개의 다위상 필터 뱅크부 각각이 광대역의 수신 대역을 M개의 협대역 채널로 분할하여 분할된 협대역별로 기저대역 I/Q 신호를 출력할 수 있다. The N polyphase filter bank units correspond to N paths, and each of the N polyphase filter bank units divides the wideband reception band into M narrowband channels, and baseband I/Q signals for each divided narrowband can output
상기 신호 측정부는 상기 N개의 경로의 M개의 협대역 채널과 1:1 대응되도록 N×M 개로 구성되고, N×M 개의 신호 측정부 각각이 I/Q 신호를 입력받아 위상과 신호크기를 측정할 수 있다.The signal measurement units are composed of N×M signal units in a 1:1 correspondence with the M narrowband channels of the N paths, and each of the N×M signal measurement units receives I/Q signals and measures phases and signal amplitudes. can
상기 신호 탐지부는 상기 N개의 경로 중 하나의 경로에서 M개의 신호 측정부에 대응되어 M개로 구성되고, M개의 신호 탐지부 각각이 상기 신호크기를 설정 임계값과 비교하여 측정 시작 신호 및 측정 끝 신호를 출력할 수 있다.The signal detection unit is composed of M corresponding to the M signal measurement units in one path among the N paths, and each of the M signal detection units compares the signal level with a set threshold to measure a start signal and a measurement end signal. can output
상기 주파수용 위상차 측정부는 상기 N개의 경로 중 하나의 경로에서 M개의 신호 탐지부에 대응되어 M개로 구성되고, M개의 주파수용 위상차 측정부 각각이 상기 신호 측정부로부터 측정된 위상을 수신하여 위상차 평균을 출력할 수 있다.The frequency phase difference measuring unit is composed of M corresponding to the M signal detectors in one of the N paths, and each of the M frequency phase difference measuring units receives the measured phase from the signal measuring unit and averages the phase difference. can output
상기 방향탐지용 위상차 측정부는 M개의 협대역 채널의 수와 동일한 M개로 구성되고, M개의 방향탐지용 위상차 측정부 각각이 상기 N개의 경로에서 대응하는 동일 협대역 채널의 측정된 위상을 수신하여 위상차 평균을 출력할 수 있다.The phase difference measurement units for direction finding are composed of M equal to the number of the M narrowband channels, and each of the M phase difference measurement units for direction finding receives the measured phases of the same narrowband channels corresponding to the N paths and determines the phase difference. Averages can be output.
M개의 방향탐지용 위상차 측정부 각각은 상기 신호 측정부로부터 -180도 내지 180도 범위 내의 위상을 수신하여 각 경로의 위상으로 위상차 연산을 수행한 후에 0도 내지 360도 변환하는 과정을 수행할 수 있다.Each of the M phase difference measuring units for direction finding may receive a phase within the range of -180 degrees to 180 degrees from the signal measuring unit, perform a phase difference operation with the phase of each path, and then perform a process of converting 0 degrees to 360 degrees. there is.
상기 주파수용 위상차 측정부는, 상기 신호 측정부로부터 -180도 내지 180도 범위 내의 위상을 수신하고 1 샘플을 지연시켜 위상차를 연산하고, 상기 측정 시작 신호의 입력 시점에 첫 위상차를 위상차 기준값으로 정하고, 상기 위상차 기준값과 유효범위 기준값에 따라 위상차 변환 기준값을 결정하고, 측정된 위상차를 상기 위상차 변환 기준값에 의해 유지 또는 변환하여 최종 위상차를 출력하고, 상기 측정 시작 신호의 수신에 따라 상기 최종 위상차를 리셋하고, 상기 측정 끝 신호의 수신 시점까지 평균 연산을 수행하여 위상차 평균을 출력할 수 있다.The phase difference measurement unit for frequency receives a phase within the range of -180 degrees to 180 degrees from the signal measurement unit, calculates the phase difference by delaying one sample, and sets the first phase difference as a phase difference reference value at the input time of the measurement start signal, A phase difference conversion reference value is determined according to the phase difference reference value and the effective range reference value, the final phase difference is output by maintaining or converting the measured phase difference by the phase difference conversion reference value, and the final phase difference is reset according to the reception of the measurement start signal , It is possible to output an average phase difference by performing an average operation until the reception point of the measurement end signal.
본 발명의 실시예는, 주파수 측정을 위한 위상차 측정에 있어서 위상차 측정의 모호성을 줄이기 위해서는 나이퀴스트(Nyquist) 샘플링보다 높은 샘플링 주파수가 필요함을 제시한다. 또한, 수신 신호의 위상차 측정에 있어서 위상차 변환 및 평균을 통해 잡음을 감소시킬 수 있어 위상차 측정 정확도를 높일 수 있다. 또한, 위상차 측정 정확도를 높임으로써 주파수 측정 정확도 및 방향탐지 정확도를 높일 수 있다. 또한, 장치의 위상차 변화 크기에 따라 위상차 변환 기준값을 변경할 수 있는 구조를 제시하고, 이것은 장치의 위상차 변화 크기가 작은 경우 위상차 변환 기준값을 작게 설정함으로써 위상차 측정 범위가 확대되어 위상 및 주파수 변조 신호에 대응이 보다 용이할 수 있다. 따라서, 효율적인 주파수 측정 및 방향탐지 설계에 도움을 줄 수 있다.Embodiments of the present invention suggest that a higher sampling frequency than Nyquist sampling is required in order to reduce ambiguity of phase difference measurement in phase difference measurement for frequency measurement. In addition, in measuring the phase difference of the received signal, noise can be reduced through phase difference conversion and averaging, thereby increasing phase difference measurement accuracy. In addition, frequency measurement accuracy and direction finding accuracy may be increased by increasing phase difference measurement accuracy. In addition, a structure in which the phase difference conversion reference value can be changed according to the phase difference change size of the device is proposed, and the phase difference measurement range is expanded to respond to phase and frequency modulation signals by setting the phase difference conversion reference value small when the phase difference change size of the device is small. It could be easier than this. Therefore, it can help design efficient frequency measurement and direction finding.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 디지털 수신기를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 신호 측정부의 위상측정 블록과 주파수용 위상차 측정부를 나타내는 블록도이다.
도 3 내지 10은 도 2의 주파수용 위상차 측정부에서의 사용자 설정값, 위상차 기준값 및 위상차 변환 기준값 및 위상차 변화 측정 범위를 나타내는 그래프이다.
도 11은 도 1의 신호 측정부의 위상측정 블록과 방향탐지용 위상차 측정부를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a broadband digital receiver according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a phase measurement block of the signal measurement unit and a phase difference measurement unit for frequency of FIG. 1 .
3 to 10 are graphs showing a user-set value, a phase difference reference value, a phase difference conversion reference value, and a phase difference measurement range in the frequency phase difference measuring unit of FIG. 2 .
11 is a block diagram illustrating a phase measurement block of the signal measurement unit of FIG. 1 and a phase difference measurement unit for direction detection.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. This invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In addition, throughout the specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
이하, 도 1 내지 11을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 주파수 측정과 인터페로미터 방향탐지를 위한 위상차 측정 방법 및 이를 포함하는 광대역 디지털 수신기에 대하여 설명한다.Hereinafter, a phase difference measurement method for frequency measurement and interferometer direction finding according to an embodiment of the present invention and a wideband digital receiver including the same will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 디지털 수신기를 나타내는 블록도이다. 도 2는 도 1의 신호 측정부의 위상측정 블록과 주파수용 위상차 측정부를 나타내는 블록도이다. 도 3 내지 10은 도 2의 주파수용 위상차 측정부에서의 사용자 설정값, 위상차 기준값 및 위상차 변환 기준값 및 위상차 변화 측정 범위를 나타내는 그래프이다. 도 11은 도 1의 신호 측정부의 위상측정 블록과 방향탐지용 위상차 측정부를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a broadband digital receiver according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating a phase measurement block of the signal measurement unit and a phase difference measurement unit for frequency of FIG. 1 . 3 to 10 are graphs showing a user-set value, a phase difference reference value, a phase difference conversion reference value, and a phase difference measurement range in the frequency phase difference measuring unit of FIG. 2 . 11 is a block diagram illustrating a phase measurement block of the signal measurement unit of FIG. 1 and a phase difference measurement unit for direction detection.
도 1 내지 11을 참조하면, 광대역 디지털 수신기(100)는 아날로그-디지털 변환부(110), 다위상 필터 뱅크부(120), 신호 측정부(130), 신호 탐지부(140), 주파수용 위상차 측정부(150), 방향탐지용 위상차 측정부(160), 주파수 연산부(170) 및 방향탐지부(180)를 포함할 수 있다.1 to 11, the wideband
아날로그-디지털 변환부(110)는 안테나(미도시)를 통해 수신되는 RF 신호를 IF 신호로 변환, 증폭 및 필터링하는 RF 수신기(미도시)로부터 출력되는 IF 신호를 대응하는 디지털 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 복수(N개)의 인터페로미터 방향탐지 안테나로부터 N개의 IF 신호가 입력되는 것을 예시하고 있다. 즉, 제1 내지 제N 인터페로미터 방향탐지 안테나로부터 1번 내지 N번 경로를 통해 N개의 IF 신호가 입력된다. 아날로그-디지털 변환부(110)는 1번 내지 N번 경로에 1:1 대응하여 N개로 구성되어 N개의 IF 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 동시에 수행할 수 있다. 아날로그-디지털 변환부(110)의 출력인 디지털 신호 샘플은 샘플링 주파수()로 샘플링된 것으로 출력 속도는 이다.The analog-to-
다위상 필터 뱅크부(120)는 1번 내지 N번 경로(N개의 경로)에 1:1 대응이 되도록 N개로 구성되며, 각 다위상 필터 뱅크부(120)는 광대역의 수신 대역을 다수(M개)의 협대역으로 분할하여 분할된 협대역별로 대응하는 기저대역 I(In-phase)/Q(Quadrature) 신호를 출력할 수 있다. 즉, 다위상 필터 뱅크부(120) 각각은 1번 내지 M번 협대역 채널별로 기저대역 I/Q 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 다위상 필터 뱅크부(120) 각각은 광대역 수신 대역 내에서 자신의 주파수에 해당하는 하나의 협대역 채널에서 I/Q 신호를 출력할 수 있다. 하나의 협대역 채널에서 출력되는 디지털 신호의 샘플은 을 데시메이션한 샘플링 주파수()로 샘플링된 것으로 다위상 필터 뱅크부(120)의 출력 속도는 이다. 일반적으로 나이퀴스트 샘플링이 되도록 는 저대역 필터의 저지대역 주파수의 2배 이상으로 설계된다. 그러나 본 발명의 실시예에 따른 다위상 필터 뱅크부(120)는 오버샘플링()을 수행하며, 다위상 필터 뱅크부(120)의 출력 속도는 이다. The polyphase
신호 측정부(130)는 1번 내지 N번 경로(N개의 경로)의 1번 내지 M번 협대역 채널(N개의 협대역 채널)과 1:1 대응되도록 N×M 개로 구성되며, 각 신호 측정부(130)는 I/Q 신호를 입력받아 CORDIC를 이용하여 위상()과 신호크기를 측정할 수 있으며, 이는 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다. The
신호 측정부(130)의 출력인 신호크기 및 위상은 다위상 필터 뱅크부(120)와 동일한 속도로 출력될 수 있다. 신호 측정부(130)는 측정된 신호크기를 신호 탐지부(140)로 출력하고, 측정된 위상을 주파수용 위상차 측정부(150)와 방향탐지용 위상차 측정부(160)로 출력할 수 있다.The signal amplitude and phase output from the
신호 탐지부(140)는 1번 내지 N번 경로 중 하나의 경로에서 M개의 신호 측정부(130)와 1:1 대응이 되도록 M개로 구성될 수 있다. 도 1에서는 1번 경로에서 M개의 신호 측정부(130)에 대응하여 M개의 신호 탐지부(140)가 구성되는 것으로 예시하고 있다. 다만, M개의 신호 탐지부(140)는 1번 내지 N번 경로 중에서 수신감도 및 동적범위가 가장 큰 경로에 선택적으로 구성될 수 있다. The
각 신호 탐지부(140)는 신호크기를 설정 임계값과 비교하여 측정 시작 신호 및 측정 끝 신호를 출력할 수 있다. 신호 탐지부(140) 각각은 설정 임계값보다 신호크기가 큰 경우 신호가 있음을 판단하여 측정 시작 신호를 출력하고, 이후 신호크기가 설정 임계값보다 작은 경우 측정 끝 신호를 출력할 수 있다. 측정 시작 신호 및 측정 끝 신호는 M개의 주파수용 위상차 측정부(150)와 M개의 방향탐지용 위상차 측정부(160)로 출력된다. Each
주파수용 위상차 측정부(150)는 신호 탐지부(140)와 마찬가지로 1번 내지 N번 경로 중 하나의 경로에서 M개의 신호 탐지부(140)(또는 M개의 신호 측정부(130))와 1:1 대응이 되도록 M개로 구성될 수 있다. 도 1에서는 1번 경로에서 M개의 신호 탐지부(140)(또는 M개의 신호 측정부(130))에 대응하여 M개의 주파수용 위상차 측정부(150)가 구성되는 것으로 예시하고 있다. Like the
각 주파수용 위상차 측정부(150)는 대응하는 동일 채널의 신호 탐지부(140)로부터 수신 신호에 대한 측정 시작 신호와 측정 끝 신호를 수신하고, 이에 동기되어 동작할 수 있다. 각 주파수용 위상차 측정부(150)는 신호 측정부(130)로부터 측정된 위상(예를 들어, 1번 채널의 측정된 위상 )을 수신하여 하나의 수신 신호에 대응되는 위상차 평균(예를 들어, 1번 채널의 위상차 평균 )을 주파수 연산부(170)로 출력할 수 있다. 이를 위해, 주파수용 위상차 측정부(150)는 도 2에 나타낸 바와 같이 위상차 연산 블록(151), 위상차 변환 블록(152) 및 평균 블록(153)을 포함할 수 있다. The phase
위상차 연산 블록(151)은 신호 측정부(130)로부터 -180도 내지 180도 범위 내의 위상을 수신하고 1 샘플을 지연시켜 위상차()를 연산할 수 있다. 위상차 연산 결과가 -360도 내지 360도 범위로 변경되므로, 위상차 연산 블록(151)은 위상차 연산 결과를 다시 -180도 내지 180도 범위로 변환한다. The phase
위상차 변환 블록(152)은 측정 시작 신호의 입력 시점에 첫 위상차를 홀드(Hold)하여 이를 수신 신호의 위상차 기준값()으로 정하고, 이 위상차 기준값과 이후에 입력되는 위상차와의 차이()를 구할 수 있다. 그리고 위상차 변환 블록(152)은 아래의 표 1의 과정(도 2의 위상차 유지 및 변환 블록)을 거쳐 위상차()의 값을 유지()하거나 변환하여 을 출력할 수 있다. The phase
위상차 변환 블록(152)에서 최종 출력되는 위상차()는 임의의 위상차 기준값을 기준으로 ± (유효범위 기준값) 영역에서 연속적인 값을 유지하도록 하여 측정 시작 신호부터 출력되는 위상차 ()에 대한 평균을 취할 수 있다. 상기의 위상차 기준값과 에 따라 위상차 변환 기준값이 결정되며, 그 값은 아래의 표 2와 같다.The phase difference finally output from the phase difference conversion block 152 ( ) is ± based on an arbitrary phase difference reference value The phase difference output from the measurement start signal by maintaining a continuous value in the (effective range reference value) area ( ) can be averaged. The above phase difference reference value and Depending on, the phase difference conversion reference value is determined, and the value is shown in Table 2 below.
여기서, (유효범위 기준값)는 사용자가 설정하는 값으로 위상차 측정의 모호성이 없도록 최대 180도로 설정될 수 있다. 잡음에 의한 위상차 변화의 크기를 알 수 있다면 를 작게 설정하여 위상차 기준값을 기준으로 위상차 기준값 ± 범위 이내로 측정되는 위상차는 유효한 측정값으로 판단하고 범위 밖으로 측정되는 위상차는 위상 및 주파수 변조에 의한 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 입력 신호의 변조 신호 유무가 측정될 수 있으며, 를 작게 설정할수록 위상차 변화 측정 범위를 넓게 할 수 있다. here, (Effective range reference value) is a value set by the user and can be set up to 180 degrees so that there is no ambiguity in phase difference measurement. If the size of the phase difference change due to noise can be known By setting small, the phase difference reference value ± A phase difference measured within the range can be determined as a valid measurement value, and a phase difference measured outside the range can be determined to be due to phase and frequency modulation. Accordingly, the presence or absence of a modulation signal of the input signal can be measured, The smaller is set, the wider the phase difference change measurement range can be.
상기의 위상차 기준값, , 위상차 변환 기준값, 위상차 변화 측정 범위에 대하여 도 3 내지 10을 예로 들어 설명한다. The above phase difference reference value, , the phase difference conversion reference value, and the phase difference change measurement range will be described with reference to FIGS. 3 to 10 as examples.
도 3 내지 6은 =180도이고 측정된 위상차 기준값이 40도, 150도, -110도, -50도인 경우, 와 위상차 기준값에 따라 결정된 위상차 변환 기준값이 -140도, -30도, 70도, 130도가 되며, 측정된 위상차()가 위상차 변환 기준값에 의해 유지 또는 변환되어 최종 위상차()가 됨을 보여준다. 3 to 6 are =180 degrees and the measured phase difference reference values are 40 degrees, 150 degrees, -110 degrees, -50 degrees, The phase difference conversion reference values determined according to the phase difference reference values are -140 degrees, -30 degrees, 70 degrees, and 130 degrees, and the measured phase difference ( ) is maintained or converted by the phase difference conversion reference value, and the final phase difference ( ) shows that
위상차 변환 기준값에 의해 측정된 위상차를 유지 또는 변환하는 블록은 상기에 언급하였다. 또한, 가 180도 경우에는 위상차 기준값에서 위상차 변환 기준값까지 유효한 측정값으로 판단을 하게 되므로 변조 신호 유무를 측정할 수 없는 단점이 있다. The block for maintaining or converting the phase difference measured by the phase difference conversion reference value has been mentioned above. also, When is 180 degrees, the phase difference reference value to the phase difference conversion reference value are judged as effective measurement values, so there is a disadvantage in that the presence or absence of a modulated signal cannot be measured.
반면에, 도 7 내지 10의 예시와 같이 =80도인 경우, 위상차 기준값 80도범위 이내로 측정된 위상차는 유효한 측정값으로 판단하고, 범위 밖(도 7 내지 10의 점선 영역)으로 측정된 위상차는 변조가 있는 것으로 판단할 수 있다. 위상차 변화 측정 범위는 위상차 기준값에 상관없이 280도이고, 아래의 표 3과 같이 변조 여부가 출력될 수 있다.On the other hand, as in the examples of FIGS. 7 to 10 = 80 degrees, the phase difference measured within the range of 80 degrees of the phase difference reference value is determined as a valid measurement value, and the phase difference measured outside the range (the dotted line area in FIGS. 7 to 10) may be determined to have modulation. The phase difference change measurement range is 280 degrees regardless of the phase difference reference value, and modulation can be output as shown in Table 3 below.
다음으로, 평균 블록(153)은 측정 시작 신호의 수신에 따라 최종 위상차()를 리셋하고, 측정 끝 신호의 수신 시점까지 또는 설계 시 결정한 샘플 수까지 평균 연산(running mean)을 수행하며, 최초 측정한 위상차()와 동일한 범위(-180도 내지 180도)로 변환하여 주파수 연산부(170)로 위상차 평균()을 출력할 수 있다.Next, the
주파수 연산부(170)는 복수의 주파수용 위상차 측정부(150)로부터 수신한 위상차 평균()을 이용하여 주파수를 연산하고 방향탐지부(180)로 주파수와 해당 채널번호를 출력할 수 있다.The
방향탐지용 위상차 측정부(160)는 동일 채널의 경로간 위상차를 측정하기 위하여 채널 수와 동일한 M개로 구성된다. 각 방향탐지용 위상차 측정부(160)는 모든 경로(1번 내지 N번 경로)에서 대응하는 동일 협대역 채널의 측정된 위상을 수신한다. 각 방향탐지용 위상차 측정부(160)는 측정하고자 하는 경로(예를 들어, 1번 경로와 2번 경로의 위상차, 1번 경로와 3번 경로의 위상차 등)에 따라 도 11의 방향탐지용 위상차 측정부 블록을 병렬로 포함할 수 있다. The phase
도 11은 1번 경로의 1번 채널과 2번 경로의 1번 채널간 위상차 측정을 예시하고 있으며, 도 2와 마찬가지로 방향탐지용 위상차 측정부(160)는 위상차 연산 블록(161), 위상차 변환 블록(162) 및 평균 블록(163)을 포함할 수 있다. 11 illustrates the measurement of the phase difference between
방향탐지를 위한 최종 위상차 값은 0도 내지 360도이므로, 위상차 연산 블록(161)은 신호 측정부로부터 -180도 내지 180도 범위 내의 위상을 수신하여 각 경로의 위상으로 위상차 연산()을 수행한 후에 0도 내지 360도 변환하는 과정을 수행할 수 있다. 위상차 변환 블록(162)과 평균 블록(163)의 역할과 기능은 도 2에서 설명한 주파수용 위상차 측정부(150)의 위상차 변환 블록(152)과 평균 블록(153)의 역할과 기능과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 다만, 각 는 0도 내지 360도 범위를 가지므로 는 180도 이상, 180도 미만인지 비교하는 부분이 변경된다. 평균 블록(163)은 0도 내지 360도 범위 변환 블록을 포함하고 최종 위상차 평균()을 방향탐지부(180)로 출력한다.Since the final phase difference value for direction detection is 0 to 360 degrees, the phase
방향탐지부(180)는 방향탐지용 위상차 측정부(160)로부터 수신한 위상차 평균()을 이용하여 방향(방위각 및 고각)을 연산하고, 해당 채널번호, 주파수, 방향(방위각 및 고각)을 출력한다. The
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. The drawings and detailed description of the present invention referred to so far are only examples of the present invention, which are only used for the purpose of explaining the present invention, and are used to limit the scope of the present invention described in the meaning or claims. It is not. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
100: 광대역 디지털 수신기
110: 아날로그-디지털 변환부
120: 다위상 필터 뱅크부
130: 신호 측정부
140: 신호 탐지부
150: 주파수용 위상차 측정부
151, 161: 위상차 연산 블록
152, 162: 위상차 변환 블록
153, 163: 평균 블록
160: 방향탐지용 위상차 측정부
170: 주파수 연산부
180: 방향탐지부100: wideband digital receiver
110: analog-digital conversion unit
120: multiphase filter bank unit
130: signal measuring unit
140: signal detection unit
150: phase difference measuring unit for frequency
151, 161: phase difference calculation block
152, 162: phase difference conversion block
153, 163: average block
160: phase difference measuring unit for direction finding
170: frequency calculation unit
180: direction finding unit
Claims (16)
상기 I/Q 신호를 입력받아 위상과 신호크기를 측정하는 신호 측정부;
상기 신호크기를 설정 임계값과 비교하여 측정 시작 신호 및 측정 끝 신호를 출력하는 신호 탐지부;
상기 신호 측정부로부터 측정된 위상을 수신하여 위상차 평균을 출력하는 주파수용 위상차 측정부;
상기 주파수용 위상차 측정부로부터 수신한 위상차 평균을 이용하여 주파수를 연산하는 주파수 연산부;
상기 신호 측정부로부터 동일 협대역 채널의 측정된 위상을 수신하여 위상차 평균을 출력하는 방향탐지용 위상차 측정부; 및
상기 방향탐지용 위상차 측정부로부터 수신한 위상차 평균을 이용하여 방향을 연산하는 방향탐지부를 포함하고,
상기 주파수용 위상차 측정부는,
상기 신호 측정부로부터 -180도 내지 180도 범위 내의 위상을 수신하고, 상기 -180도 내지 180도 범위의 위상의 1 샘플을 지연시켜 위상차를 연산하고, -360도 내지 360도 범위의 위상차 연산 결과를 -180도 내지 180도 범위로 변환하는 위상차 연산 블록;
상기 위상차 연산 블록으로부터 -180도 내지 180도 범위의 위상차 연산 결과를 전달받고, 상기 측정 시작 신호의 입력 시점에 첫 위상차를 위상차 기준값으로 정하고, 상기 위상차 기준값을 기준으로 유효범위 기준값 영역에서 연속적인 값을 유지하도록 위상차 변환 기준값을 결정하여 위상차의 값을 유지 또는 변환하여 최종 위상차를 출력하는 위상차 변환 블록; 및
상기 측정 시작 신호의 수신에 따라 상기 최종 위상차를 리셋하고 상기 측정 끝 신호의 수신 시점까지 평균 연산을 수행하고, 평균 연산된 위상차를 -180도 내지 180도 범위로 변환하여 위상차 평균을 출력하는 평균 블록을 포함하고,
상기 위상차 변환 블록은 상기 위상차 기준값과 상기 유효범위 기준값에 따라 상기 위상차 변환 기준값을 수학식
으로 결정하고, α는 상기 유효범위 기준값으로 사용자에 의해 설정되는 값이고,
상기 위상차 변환 블록은 위상차 기준값±α 범위 이내로 측정되는 위상차를 유효한 측정값으로 판단하고, 위상차 기준값±α 범위 밖으로 측정되는 위상차를 변조가 있는 것으로 판단하여 변조 여부를 출력하는 광대역 디지털 수신기.a multiphase filter bank unit dividing the wideband reception band into M narrowband channels and outputting baseband I/Q signals for each of the divided narrowband channels;
a signal measuring unit receiving the I/Q signal and measuring a phase and a signal level;
a signal detector outputting a measurement start signal and a measurement end signal by comparing the signal level with a set threshold;
a phase difference measurement unit for frequency that receives the phase measured by the signal measurement unit and outputs an average phase difference;
a frequency calculation unit for calculating a frequency using the average phase difference received from the frequency phase difference measuring unit;
a phase difference measurement unit for direction finding that receives the measured phase of the same narrowband channel from the signal measurement unit and outputs an average phase difference; and
A direction detection unit for calculating a direction using the average phase difference received from the direction detection phase difference measurement unit;
The phase difference measuring unit for the frequency,
The phase within the range of -180 degrees to 180 degrees is received from the signal measurer, the phase difference is calculated by delaying one sample of the phase within the range of -180 degrees to 180 degrees, and the phase difference calculation result in the range of -360 degrees to 360 degrees is performed. a phase difference calculation block that converts to a range of -180 degrees to 180 degrees;
The phase difference calculation result in the range of -180 degrees to 180 degrees is received from the phase difference calculation block, the first phase difference is set as the phase difference reference value at the time of input of the measurement start signal, and continuous values in the effective range reference value area based on the phase difference reference value a phase difference conversion block that determines a phase difference conversion reference value to maintain or converts a phase difference value to output a final phase difference; and
An average block that resets the final phase difference according to reception of the measurement start signal, performs an average operation until the measurement end signal is received, converts the averaged phase difference into a range of -180 degrees to 180 degrees, and outputs an average phase difference. including,
The phase difference conversion block calculates the phase difference conversion reference value according to the phase difference reference value and the effective range reference value by Equation
Determined by, α is a value set by the user as the effective range reference value,
The phase difference conversion block determines whether the phase difference measured within the range of the phase difference reference value ± α is a valid measurement value, determines whether the phase difference measured outside the range of the phase difference reference value ± α is modulated, and outputs whether or not the modulation is present Wideband digital receiver.
상기 다위상 필터 뱅크부는 N개의 경로에 대응되어 N개로 구성되고,
N개의 다위상 필터 뱅크부 각각이 광대역의 수신 대역을 M개의 협대역 채널로 분할하여 분할된 협대역별로 기저대역 I/Q 신호를 출력하는 광대역 디지털 수신기.According to claim 1,
The polyphase filter bank unit is composed of N corresponding to N paths,
A wideband digital receiver in which each of the N polyphase filter bank units divides a wideband reception band into M narrowband channels and outputs a baseband I/Q signal for each of the divided narrowband channels.
상기 신호 측정부는 상기 N개의 경로의 M개의 협대역 채널과 1:1 대응되도록 N×M 개로 구성되고,
N×M 개의 신호 측정부 각각이 I/Q 신호를 입력받아 위상과 신호크기를 측정하는 광대역 디지털 수신기.According to claim 2,
The signal measuring unit is composed of N×M pieces so as to correspond 1: 1 to the M narrowband channels of the N paths,
A wideband digital receiver where each of the N×M signal measuring units receives the I/Q signal and measures the phase and signal level.
상기 신호 탐지부는 상기 N개의 경로 중 하나의 경로에서 M개의 신호 측정부에 대응되어 M개로 구성되고,
M개의 신호 탐지부 각각이 상기 신호크기를 설정 임계값과 비교하여 측정 시작 신호 및 측정 끝 신호를 출력하는 광대역 디지털 수신기.According to claim 3,
The signal detection unit is composed of M corresponding to M signal measurement units in one path among the N paths,
A wideband digital receiver for outputting a measurement start signal and a measurement end signal by comparing the signal level with a set threshold value, wherein each of the M signal detection units outputs a measurement start signal and a measurement end signal.
상기 주파수용 위상차 측정부는 상기 N개의 경로 중 하나의 경로에서 M개의 신호 탐지부에 대응되어 M개로 구성되고,
M개의 주파수용 위상차 측정부 각각이 상기 신호 측정부로부터 측정된 위상을 수신하여 위상차 평균을 출력하는 광대역 디지털 수신기.According to claim 4,
The frequency phase difference measuring unit is composed of M corresponding to M signal detection units in one path among the N paths,
A broadband digital receiver in which each of the M frequency phase difference measuring units receives the phase measured from the signal measuring unit and outputs an average phase difference.
상기 방향탐지용 위상차 측정부는 M개의 협대역 채널의 수와 동일한 M개로 구성되고,
M개의 방향탐지용 위상차 측정부 각각이 상기 N개의 경로에서 대응하는 동일 협대역 채널의 측정된 위상을 수신하여 위상차 평균을 출력하는 광대역 디지털 수신기.According to claim 4,
The phase difference measurement unit for direction finding is composed of M equal to the number of M narrowband channels,
A wideband digital receiver in which each of the M direction finding phase difference measurement units receives measured phases of the same narrowband channel corresponding to the N paths and outputs an average phase difference.
M개의 방향탐지용 위상차 측정부 각각은 상기 신호 측정부로부터 -180도 내지 180도 범위 내의 위상을 수신하여 각 경로의 위상으로 위상차 연산을 수행한 후에 0도 내지 360도 변환하는 과정을 수행하는 광대역 디지털 수신기.According to claim 6,
Each of the M phase difference measurement units for direction finding receives a phase within the range of -180 degrees to 180 degrees from the signal measurement unit, performs a phase difference operation with the phase of each path, and then converts the phase from 0 degrees to 360 degrees. digital receiver.
다위상 필터 뱅크부가 광대역의 수신 대역을 M개의 협대역 채널로 분할하여 분할된 협대역별로 기저대역의 I/Q 신호를 출력하는 단계;
신호 측정부가 상기 I/Q 신호를 입력받아 위상과 신호크기를 측정하는 단계;
신호 탐지부가 상기 신호크기를 설정 임계값과 비교하여 측정 시작 신호 및 측정 끝 신호를 출력하는 단계;
주파수용 위상차 측정부가 상기 신호 측정부로부터 측정된 위상을 수신하여 제1 위상차 평균을 출력하는 단계;
주파수 연산부가 상기 제1 위상차 평균을 이용하여 주파수를 연산하는 단계;
방향탐지용 위상차 측정부가 상기 신호 측정부로부터 동일 협대역 채널의 측정된 위상을 수신하여 제2 위상차 평균을 출력하는 단계; 및
방향탐지부가 상기 제2 위상차 평균을 이용하여 방향을 연산하는 단계를 포함하고,
상기 주파수용 위상차 측정부는 상기 신호 측정부로부터 -180도 내지 180도 범위 내의 위상을 수신하고, 상기 -180도 내지 180도 범위의 위상의 1 샘플을 지연시켜 위상차를 연산하고, -360도 내지 360도 범위의 위상차 연산 결과를 -180도 내지 180도 범위로 변환하고, 상기 측정 시작 신호의 입력 시점에 첫 위상차를 위상차 기준값으로 정하고, 상기 위상차 기준값을 기준으로 유효범위 기준값 영역에서 연속적인 값을 유지하도록 위상차 변환 기준값을 결정하여 위상차의 값을 유지 또는 변환하여 최종 위상차를 출력하고, 상기 측정 시작 신호의 수신에 따라 상기 최종 위상차를 리셋하고 상기 측정 끝 신호의 수신 시점까지 평균 연산을 수행하고, 평균 연산된 위상차를 -180도 내지 180도 범위로 변환하여 위상차 평균을 출력하고,
상기 주파수용 위상차 측정부는 상기 위상차 기준값과 상기 유효범위 기준값에 따라 상기 위상차 변환 기준값을 수학식
으로 결정하고, α는 상기 유효범위 기준값으로 사용자에 의해 설정되는 값이고,
상기 상기 주파수용 위상차 측정부는 위상차 기준값±α 범위 이내로 측정되는 위상차를 유효한 측정값으로 판단하고, 위상차 기준값±α 범위 밖으로 측정되는 위상차를 변조가 있는 것으로 판단하여 변조 여부를 출력하는 위상차 측정 방법.In the phase difference measurement method for frequency measurement and interferometer direction finding,
dividing the wideband reception band into M narrowband channels by a polyphase filter bank unit and outputting baseband I/Q signals for each of the divided narrowband channels;
receiving the I/Q signal and measuring a phase and a signal level by a signal measurer;
comparing the signal level with a set threshold and outputting a measurement start signal and a measurement end signal by a signal detection unit;
receiving the measured phase from the signal measuring unit by a phase difference measurement unit for frequency and outputting a first average phase difference;
calculating a frequency using the first average phase difference by a frequency calculator;
receiving the measured phase of the same narrowband channel from the signal measuring unit by a phase difference measurement unit for direction finding and outputting a second average phase difference; and
A direction detection unit calculating a direction using the second phase difference average,
The phase difference measurement unit for frequency receives a phase within the range of -180 degrees to 180 degrees from the signal measurement unit, calculates a phase difference by delaying one sample of the phase within the range of -180 degrees to 180 degrees, and calculates a phase difference between -360 degrees and 360 degrees. The phase difference calculation result in the range of degrees is converted into the range of -180 degrees to 180 degrees, the first phase difference is set as the phase difference reference value at the time of input of the measurement start signal, and continuous values are maintained in the effective range reference value area based on the phase difference reference value. The phase difference conversion reference value is determined to maintain or convert the phase difference value to output the final phase difference, the final phase difference is reset according to the reception of the measurement start signal, and an average operation is performed until the measurement end signal is received, and the average converting the calculated phase difference into a range of -180 degrees to 180 degrees and outputting an average phase difference;
The phase difference measuring unit for the frequency calculates the phase difference conversion reference value according to the phase difference reference value and the effective range reference value by Equation
Determined by, α is a value set by the user as the effective range reference value,
The phase difference measuring unit for the frequency determines the phase difference measured within the range of the phase difference reference value ± α as an effective measurement value, determines whether the phase difference measured outside the range of the phase difference reference value ± α is modulated, and outputs whether or not the phase difference is modulated. Phase difference measurement method.
상기 다위상 필터 뱅크부는 N개의 경로에 대응되어 N개로 구성되고,
N개의 다위상 필터 뱅크부 각각이 광대역의 수신 대역을 M개의 협대역 채널로 분할하여 분할된 협대역별로 기저대역 I/Q 신호를 출력하는 위상차 측정 방법.According to claim 9,
The polyphase filter bank unit is composed of N corresponding to N paths,
A phase difference measurement method in which each of the N polyphase filter bank units divides a wideband reception band into M narrowband channels and outputs a baseband I/Q signal for each of the divided narrowband channels.
상기 신호 측정부는 상기 N개의 경로의 M개의 협대역 채널과 1:1 대응되도록 N×M 개로 구성되고,
N×M 개의 신호 측정부 각각이 I/Q 신호를 입력받아 위상과 신호크기를 측정하는 위상차 측정 방법.According to claim 10,
The signal measuring unit is composed of N×M pieces so as to correspond 1: 1 to the M narrowband channels of the N paths,
A phase difference measurement method in which each of the N×M signal measuring units receives the I/Q signal and measures the phase and signal level.
상기 신호 탐지부는 상기 N개의 경로 중 하나의 경로에서 M개의 신호 측정부에 대응되어 M개로 구성되고,
M개의 신호 탐지부 각각이 상기 신호크기를 설정 임계값과 비교하여 측정 시작 신호 및 측정 끝 신호를 출력하는 위상차 측정 방법.According to claim 11,
The signal detection unit is composed of M corresponding to M signal measurement units in one path among the N paths,
A phase difference measurement method in which each of the M signal detectors compares the signal level with a set threshold value and outputs a measurement start signal and a measurement end signal.
상기 주파수용 위상차 측정부는 상기 N개의 경로 중 하나의 경로에서 M개의 신호 탐지부에 대응되어 M개로 구성되고,
M개의 주파수용 위상차 측정부 각각이 상기 신호 측정부로부터 측정된 위상을 수신하여 위상차 평균을 출력하는 위상차 측정 방법.According to claim 12,
The frequency phase difference measuring unit is composed of M corresponding to M signal detection units in one path among the N paths,
A phase difference measurement method in which each of the M frequency phase difference measuring units receives the phase measured from the signal measuring unit and outputs an average phase difference.
상기 방향탐지용 위상차 측정부는 M개의 협대역 채널의 수와 동일한 M개로 구성되고,
M개의 방향탐지용 위상차 측정부 각각이 상기 N개의 경로에서 대응하는 동일 협대역 채널의 측정된 위상을 수신하여 위상차 평균을 출력하는 위상차 측정 방법.According to claim 12,
The phase difference measurement unit for direction finding is composed of M equal to the number of M narrowband channels,
A phase difference measuring method in which each of the M direction finding phase difference measurement units receives measured phases of the same narrowband channel corresponding to the N paths and outputs an average phase difference.
M개의 방향탐지용 위상차 측정부 각각은 상기 신호 측정부로부터 -180도 내지 180도 범위 내의 위상을 수신하여 각 경로의 위상으로 위상차 연산을 수행한 후에 0도 내지 360도 변환하는 과정을 수행하는 위상차 측정 방법.According to claim 14,
Each of the M phase difference measuring units for direction finding receives a phase within the range of -180 to 180 degrees from the signal measuring unit, performs a phase difference operation with the phase of each path, and then converts the phase from 0 to 360 degrees. measurement method.
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