KR101092567B1 - Ｆｍｃｗ 레이더 및 이를 이용한 이동물체의 거리속도 검출방법 - Google Patents

Ｆｍｃｗ 레이더 및 이를 이용한 이동물체의 거리속도 검출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서로 다른 적어도 2개의 변조 주기를 가지는 송신신호를 송출하고, 상기 송신신호가 이동물체에 반사되어 돌아오는 수신신호를 이용하여 이동 물체와 레이더 사이의 거리 및 이동 물체의 속도를 계산하는 이동물체의 거리속도 검출방법을 개시(introduce) 한다. 상기 이동물체의 거리속도 검출방법은, 주파수 변조된 연속파형(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW)을 이용하여 이동 물체와의 거리 및 물체의 속도를 탐지하는 FMCW 레이더에서 수행하는 이동물체의 거기속도 검출방법은, FMCW 송신단계, 수신단계 및 거리 및 속도 계산단계를 구비한다. 상기 FMCW 송신단계는 변조 주기가 상대적으로 짧은 신호와 변조 주기가 상대적으로 긴 송신신호를 연속으로 송신한다. 상기 수신단계는 상기 변조 주기가 상대적으로 짧은 신호와 변조 주기가 상대적으로 긴 신호가 이동 물체에 반사된 수신신호를 수신한다. 상기 거리 및 속도 계산단계는 상기 송신신호와 상기 수신신호의 차이를 이용하여 이동물체와의 거리 및 이동물체의 속도를 계산한다. 여기서 상기 변조 주기가 짧은 시간 영역에서는 상기 물체의 거리 범위를 추출하고, 상기 변조 주기가 긴 시간 영역에서는 상기 물체의 정확한 거리 및 이동 속도를 추출한다.

Description

ＦＭＣＷ 레이더 및 이를 이용한 이동물체의 거리속도 검출방법{FREQUENCY MODULATED CONTINUOUS WAVE RADER AND DETECTING METHOD FOR DISTANCE AND VELOCITY OF MOVING OBJECT USING IT}
본 발명은 이동물체의 거리속도 검출방법에 관한 것으로, 특히 서로 다른 적어도 2개의 변조 주기를 가지는 송신신호를 송출하고, 상기 송신신호가 이동물체에 반사되어 돌아오는 수신신호를 이용하여 이동 물체와 레이더 사이의 거리 및 이동 물체의 속도를 계산하는 이동물체의 거리속도 검출방법에 관한 것이다.
일반적인 주파수 변조된 연속파형(Frequency Modulated Continuous Wave, 이하, "FMCW" 라 칭함) 레이더에서는 시간에 대한 주파수의 관점에서 보면 삼각파의 형태의 주파수 변조 신호를 송신한다.
도 1은 FMCW 레이더로부터 송출되는 송신신호와 송신신호가 대상 물체로부터 반사되어 입사되는 수신신호 및 비트 주파수를 나타낸다.
도 1(a)은 FMCW 레이더로부터 송출되는 송신신호와 송신신호가 대상 물체로부터 반사되어 입사된 수신신호를 도시하는데, 점선으로 도시한 송신신호와 실선으로 도시한 수신신호는 지연시간(td) 만큼이 시간 차이와 도플러 주파수(fd) 만큼의 주파수 차이가 존재한다. 여기서 B는 변조 대역폭 그리고 Tm은 변조 주기를 각각 의미한다.
도 1(b)은 송신신호와 수신신호의 주파수 차이로 표현되는 비트 주파수를 나타낸다. fbu는 업 첩에 해당하는 업-비트주파수를 의미하고, fbd는 다운 첩에 해당하는 다운-비트주파수를 의미한다.
상기 업-비트 주파수 및 다운-비트 주파수는 이동 물체와의 거리와 상대 속도에 의한 주파수 이동(frequency shifts) 성분이 포함되어 있다. 이를 각각 거리-비트 주파수(range beat frequency, fr)와 도플러 주파수(doppler frequency, fd)라 한다.
업-비트 주파수(fbu) 및 다운-비트 주파수(fbd)는 수학식 1 및 수학식 2와 같이 표시할 수 있다.
Figure 112010060173215-pat00001
Figure 112010060173215-pat00002
여기서, 음의 값을 가지는 도플러 주파수(- fd)는 이동 물체가 레이더를 향하여 다가오고 있음을 의미하고, 양의 값을 가지는 도플러 주파수(+ fd)는 이동 물체가 레이더로부터 멀어 지고 있다는 것을 의미한다. 따라서 이동 물체와 레이더 사이의 거리 및 이동 물체의 이동 속도는 거리-비트 주파수(fr)와 도플러 주파수(fd)를 이용하여 계산할 수 있다. 업-비트 주파수(fbu) 및 다운-비트 주파수(fbd)는 수신된 비트 신호를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT)하여 구할 수 있다.
그런데, 이동 물체가 다수인 다중 타겟 환경에선, 복수의 업-비트 주파수(fbu) 및 다운-비트 주파수(fbd)들이 검출될 수 있어, 이동 물체와 레이더 사이의 거리 및 이동 물체의 이동 속도를 동시에 검출하는데 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해, 삼각파의 형태가 아닌 복수의 주파수 스윕 기울기를 가진 파형을 전송하여 복수의 업-비트 주파수(fbu) 및 다운-비트 주파수(fbd)를 획득함으로서 거리-비트 주파수(fr)와 도플러 주파수(fd)를 추정하는 방법들이 활용되고 있다.
그러나, 이러한 방법도 검출되는 비트 주파수가 복수 개인 경우에는, 업-비트 주파수(fbu) 및 다운-비트 주파수(fbd)로 표현될 수 있는 거리-비트 주파수(fr)와 도플러 주파수(fd)가 복수 개가 발생을 하고, 그 중에는 실제 타겟이 아님에도 불구하고 마치 실제 타겟처럼 나타나는 고스트(Ghost) 타겟도 포함되어 있는데, 이러한 고스트 타겟이 레이더의 성능을 저하시키는 문제가 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 적어도 2개의 변조 주기를 가지는 송신신호를 이용하여 이동 물체와 레이더와의 거리 및 이동 물체의 속도를 정확하고 빠르게 검출하는 이동물체의 거리속도 검출방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명의 또다른 목적은 적어도 2개의 변조 주기를 가지는 송신신호를 이용하여 이동 물체와 레이더와의 거리 및 이동 물체의 속도를 정확하고 빠르게 검출하는 이동물체의 거리속도 검출방법을 수행하는 FMCW 레이더를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 이동물체의 거리속도 검출방법은, 주파수 변조된 연속파형(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW)을 이용하여 이동 물체와의 거리 및 물체의 속도를 탐지하는 FMCW 레이더에서 수행하는 이동물체의 거기속도 검출방법은, FMCW 송신단계, 수신단계 및 거리 및 속도 계산단계를 구비한다. 상기 FMCW 송신단계는 변조 주기가 상대적으로 짧은 신호와 변조 주기가 상대적으로 긴 송신신호를 연속으로 송신한다. 상기 수신단계는 상기 변조 주기가 상대적으로 짧은 신호와 변조 주기가 상대적으로 긴 신호가 이동 물체에 반사된 수신신호를 수신한다. 상기 거리 및 속도 계산단계는 상기 송신신호와 상기 수신신호의 차이를 이용하여 이동물체와의 거리 및 이동물체의 속도를 계산한다. 여기서 상기 변조 주기가 짧은 시간 영역에서는 상기 물체의 거리 범위를 추출하고, 상기 변조 주기가 긴 시간 영역에서는 상기 물체의 정확한 거리 및 이동 속도를 추출한다.
상기 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 FMCW 레이더는, RF 모듈 및 신호처리블록을 구비한다. 상기 RF 모듈은 신호처리블록으로부터 출력되는 주파수변조제어신호에 응답하여 FMCW를 송신하고, 송신된 FMCW가 반사되어 다시 입사되는 수신신호를 수신하여 상기 신호처리블록에 전달하는 기능을 수행한다. 상기 신호처리블록은 상기 RF 모듈로부터 출력되는 수신신호를 처리하고, 주파수 변조에 대한 정보를 가지고 있는 주파수변조제어신호를 상기 RF 모듈에 전달한다. 여기서 상기 주파수변조제어신호는 변조 주기가 빠른 탐지 구간과 변조 주기가 상대적으로 느린 탐지 구간을 구분하여 주파수 변조를 시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동물체의 거리속도 검출방법은 빠르고 정확하게 이동물체와 레이더와의 거리 및 이동물체의 이동속도를 검출할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 FMCW 레이더로부터 송출되는 송신신호와 송신신호가 대상 물체로부터 반사되어 입사되는 수신신호 및 비트 주파수를 나타낸다.
도 2는 FMCW 레이더의 블록 다이어그램이다.
도 3은 FMCW 차량용 레이더의 성능을 비교하기 위하여 적용한 레이더 파라미터의 일례이다.
도 4는 수학식 3을 FFT한 결과로서 생성되는 비트 주파수의 일례를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 FMCW 레이더에서 사용하는 주파수 변조 형태를 나타낸다.
도 6은 1차 탐지 구간동안 추출된 비트 주파수 스펙트럼 및 거리 게이트를 나타낸다.
도 7은 2차 탐지 구간 동안 검출된 업-비트-주파수 스펙트럼, 다운-비트-주파수 스펙트럼 및 거리 게이트를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 이동물체의 거리속도 검출방법 및 상기 방법을 수행하는 FMCW레이더의 바람직한 실시예를 보다 상세히 기술하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 클라이언트나 운용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도면 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성 요소를 가리킨다.
도 2는 FMCW 레이더의 블록 다이어그램이다.
도 2를 참조하면, FMCW 레이더(200)는 RF모듈(210) 및 신호처리블록(220)을 구비한다.
RF모듈(210)은 신호처리블록(220)으로부터 출력되는 주파수변조제어신호에 응답하여 FMCW를 송신하고, 송신된 FMCW가 반사되어 다시 입사되는 수신신호를 수신하여 신호처리블록(220)에 전달하는 기능을 수행하며, 이를 위해 저 잡음 증폭기(211), 주파수 합성기(212), 전력 증폭기(213), 전압제어발진기(214) 및 파형발생기(215)를 구비한다.
저 잡음 증폭기(211)는 RF 형태의 수신신호에 포함된 잡음을 제외한 진정한 수신신호 만을 증폭한다. 주파수 합성기(212)는 증폭된 수신신호와 전압제어발진기(214)로부터 출력되는 발진 신호를 합한 합성 신호를 생성한다. 여기서 수신신호와 송신신호를 합성하는 이유는, 도 1(b)에 도시한 바와 같이 송신신호와 수신신호의 주파수 차이로 표현되는 비트 주파수신호를 생성하는데 사용하기 위해서이다.
파형발생기(215)는 신호처리블록(220)으로부터 출력되며 송신신호의 주파수 변조에 대한 정보를 가지고 있는 주파수변조제어신호에 대응되는 신호를 생성한다. 전압제어발진기(214)는 파형발생기(215)로부터 출력되는 신호에 응답하여 일정한 주파수를 가지는 발진 신호를 생성한다. 전력 증폭기(213)는 전압제어발진기(214)로부터 생성된 발진 신호를 증폭한다.
신호처리블록(220)은 RF 모듈(210)로부터 출력되는 수신신호를 처리하고, 주파수 변조에 대한 정보를 가지고 있는 주파수변조제어신호를 RF 모듈(210)에 전달하며, 이를 위해 저역 통과 필터(221), 아날로그-디지털 변환기(222) 및 디지털 신호처리기(223)를 구비한다.
저역 통과 필터(221)는 주파수 합성기(212)로부터 출력되는 합성신호 중 저주파수 대역의 신호만 필터링하여 고주파 성분의 잡음을 제거한다. 아날로그-디지털 변환기(222)는 저역 필터링 된 아날로그 신호를 이에 대응되는 디지털 신호로 변환한다. 디지털 신호처리기(223)는 변환된 신호에 FFT를 적용하는 등의 신호처리연산을 수행하여 이동 물체와의 거리 및 이동 물체의 이동 속도 등을 계산하고, 주파수변조제어신호를 출력한다.
도 2에 도시된 FMCW 레이더에서 측정된 수신신호의 처리는 아래와 같다.
RF 모듈의 주파수 합성기(212)에서 생성된 합성신호는 수학식 3과 같이 표시할 수 있다.
Figure 112010060173215-pat00003
여기서 Tp는 신호 왕복 시간(round-trip time), Ac는 신호의 세기, Ab는 주파수 변화율의 크기를 각각 의미한다.
수학식 3에서 첫 번째 항은 선형적으로 증가되는 FM 첩 신호에 대한 성분이고, 이것은 저역 통과 필터에 의해 필터링 되며, 두 번째 항은 비트 주파수에 대한 성분이다. 이동 물체와의 거리 및 거리 해상도는 수학식 4 및 수학식 5와 같이 표시할 수 있다.
Figure 112010060173215-pat00004
Figure 112010060173215-pat00005
여기서 Td는 표적 관측 시간(dwell time) 그리고 B는 변조 주파수 대역폭을 의미한다.
도 3은 FMCW 차량용 레이더의 성능을 비교하기 위하여 적용한 레이더 파라미터이다.
도 4는 수학식 3을 FFT한 결과로서 생성되는 비트 주파수를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 비트 주파수는 약 20 kHz이며, 식 4를 이용하면 이동 물체와의 거리는 144m가 되며, 수학식 5를 적용하면 거리 해상도는 1m가 구해진다. 즉, 탐지거리 측면에서 이점을 보기 위해서는 상대적으로 변조 주파수 변조 대역폭(B)이 좁아야 한다. 그러나 거리 해상도를 향상시키기 위해서는 변조 주파수 대역폭이 넓어야 하는 문제점이 있다.
도플러 주파수(fd) 및 거리 비트 주파수(fr)는 수학식 6 및 수학식 7과 같이 표시할 수 있다.
Figure 112010060173215-pat00006
Figure 112010060173215-pat00007
수학식 6을 참조하면, 도플러 주파수(fd)는 송신신호의 파장(fc)과 물체의 속도(V)에 의해 결정된다. 수학식 7을 참조하면 거리 비트 주파수(fr)는 동일한 거리의 물체라도 주파수 변조 주기(Tm)에 의해 다르게 된다. 즉, 변조 주기(Tm)가 짧을 경우 거리 비트 주파수(fr)의 값이 커지게 되고, 반대로 변조 주기(Tm)가 길 경우 거리 비트 주파수(fr)의 값이 작아지게 된다.
이하에서는 변조 주기(Tm)의 변화가 어떤 의미를 가지는 가에 대하여 이해하기 위하여 변조 주기가 0.1ms 인 경우 이에 10배가 되는 1ms인 경우를 예로 들어 설명한다.
대역폭이 200MHz인 77GHz FMCW 레이더를 이용하여 최대 거리 200m와 최대 속도 56m/s(= 200Km/h)를 가지는 물체를 탐지한다고 가정한다. 수학식 6에 의하면 도플러 주파수(fd)는 28kHz가 된다.
먼저 변조 주기(Tm)가 상대적으로 짧은 경우에 대하여 설명한다.
변조 주기(Tm)가 0.1ms인 경우 거리 비트 주파수(fr)는 2.7MHz가 되므로, 수학식 1에 의해 업-비트 주파수(fbu)는 2.728MHz(=2.7MHz+28kHz)가 된다. 거리 비트 주파수(fr)가 도플러 주파수(fd)에 비해 상대적으로 매우 크기 때문에, 업-비트-주파수(fbu)와 거리 비트 주파수(fr)는 거의 같은 값이 되므로, 수학식 1 및 2를 이용하여 물체의 속도를 추출하기는 어렵다. 주파수 스펙트럼 상에서 표현될 수 있는 주파수 간격(f)은 수학식 8과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112010060173215-pat00008
아날로그-디지털-변환기에서의 샘플링 주파수(fs)를 10.24MHz로 하고 FFT 포인트(Nfft)를 1024로 하는 경우, 주파수 간격(f)은 10kHz가 되고, 검출 가능한 거리 간격은 0.75m가 되며, 검출 가능한 속도 간격은 19.6m/s(70km/h)가 되어 이 상태로는 속도를 검출할 수 있다고 볼 수 없다. 즉, 변조 주기(Tm)를 상대적으로 짧게 하면, 거리 비트 주파수(fr)는 업-비트-주파수(fbu) 및 다운-비트-주파수(fdu)와 거의 동일한 값(fbufr, fdufr)을 가지게 되므로 물체의 거리를 측정하는 데는 유용하지만, 속도 검출로는 활용할 수 없다는 단점이 있다.
이제 변조 주기(Tm)가 상대적으로 긴 경우에 대하여 설명한다.
변조 주기(Tm)가 1ms인 경우 거리 비트 주파수(fr)는 270kHz가 되므로, 수학식 1에 의해 업-비트 주파수(fbu)는 298kHz(=270kHz+28kHz)가 된다. 아날로그-디지털-변환기에서의 샘플링 주파수(fs)를 1.024MHz로 하고 FFT 포인트(Nfft)를 1024로 하는 경우, 주파수 간격(f)은 1kHz가 되고, 검출 가능한 거리 간격은 0.75m가 된다. 그러나 검출 가능한 속도 간격은 1.96m/s(7km/h)가 된다. 즉, 변조 주기(Tm)를 상대적으로 길게 하면, 물체의 속도를 정확하게 계산할 수 있다.
변조 주기(Tm)를 짧게 하면 거리를 계산하기 용이하고, 변조 주기(Tm)를 길게 하면 속도를 계산하기 용이하다는 장점이 있다. 본 발명의 핵심 아이디어는 변조 주기(Tm)에 변화에 따른 상기의 장점을 모두 이용하는데 있다.
도 5는 본 발명에 따른 FMCW 레이더에서 사용하는 주파수 변조 형태를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 FMCW 레이더는 적어도 2개의 탐지 구간으로 구분하는데, 비교적 짧은 시간에 변조가 이루어지는 제1 탐지구간(Tm1)과 상대적으로 긴 시간에 변조가 이루어지는 제2 탐지구간(Tm2)이 그것 이다. 제1 탐지구간(Tm1) 및 제2 탐지구간(Tm2)은 주파수 변조가 발생하는 주파수 대역폭(B)은 동일하지만, 변조가 일어나는 시간 간격에 차이가 있다.
도 6은 1차 탐지 구간동안 추출된 비트 주파수 스펙트럼 및 거리 게이트를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 주파수-전력 도메인 상에서 1차 탐지 구간동안 추출된 3개의 업-비트-주파수(검은 막대)와 물체가 존재할 수 있는 가상의 주파수 공간을 정의하는 거리 게이트(점선 사각형)를 나타낸다.
이해를 용이하게 하기 위하여, 1차 탐기 구간동안 3개의 업-비트-주파수가 구해졌다고 가정하고 설명한다.
주파수 스펙트럼이 3개의 업-비트-주파수에 의해 이루어 졌으므로, 거리 게이트도 3개가 된다.
거리 게이트는 탐지하고자 하는 물체의 최대 속도를 설정함으로써 생성할 수 있다.
수학식 1을 참조하면, 거리 주파수(fr)의 범위는 수학식 9와 같이 표시할 수 있다.
Figure 112010060173215-pat00009
즉, 1 탐지구간(Tm1)의 주기값이 짧게되면 수학식 7의 값이 아주 커지게 된다. 결국 타겟의 거리-비트 주파수 은 수학식 9에서 보듯이 검출된 업-비트주파수 근처의 값이 될 것이다. 이때 도플러 주파수 는 레이더가 탐지해야 할 최대 속도와 약간의 여유를 두고 계산해서 거리 게이트를 생성하면 된다. 하지만 거리 게이트의 폭은 변조 주기(Tm)에 의해 결정되는데, 탐지를 정확하게 하기 위하여 게이트의 폭을 좁게 하면, 파형 생성을 위한 RF 모듈을 설계하기가 어려워지고, 신호처리블록을 구성하는 아날로그-디지털-변환기의 동작 주파수가 높아지게 되는 문제가 발생한다. 따라서 이러한 점을 고려하여 변조 주기(Tm)가 결정되어야 한다.
경우에 따라서는, [-] 속도 타겟용 거리 게이트, 정지 타겟용 거리 게이트 및 [+] 속도 타겟용 거리 게이트 등으로 구분하여 거리 게이트를 생성하는 것도 가능하다. 또한 거리 게이트 생성시 마진을 두어 계산 값보다 약간 넓은 거리 게이트를 생성하는 것이 바람직하다.
도 7은 2차 탐지 구간 동안 검출된 업-비트-주파수 스펙트럼, 다운-비트-주파수 스펙트럼 및 거리 게이트를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 업-비트-주파수 및 다운-비트-주파수가 3개씩 검출된 경우, 수학식 1 및 2에 의해 모두 9개의 주파수 스펙트럼이 구해진다. 이들 중 3개는 실제 타겟의 거리 값이고, 나머지 6개는 신호처리과정에서 발생한 고스트 타겟의 거리 정보이다. 이들을 구별하기 위해 앞서 계산되어진 거리 게이트를 이용하면 된다. 즉, 각 3개씩의 업- 및 다운-비트를 이용하여 물체의 거리 및 속도 값을 구한 후, 거리 게이트에 포함되는 것만 필터링 하면 원하는 타겟의 거리 및 속도 값을 구할 수 있다. 도 7을 참조하면, 9개의 스펙트럼 중 3개의 스펙트럼만이 3개의 거리 게이트에 포함된다는 것을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 양호한 실시 예에 근거하여 설명하였지만, 이러한 실시 예는 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이므로, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자라면 본 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시 예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 보호 범위는 본 발명의 기술적 사상의 요지에 속하는 변화 예나 변경 예 또는 조절 예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
210: RF 모듈 211: 저 잡음 증폭기
212: 주파수 합성기 213: 전력 증폭기
214: 전압 제어 발진기 215: 파형 발생기
220: 신호처리블록 221: 저역 통과 필터
222: 아날로그-디지털 변환기 223: 디지털 신호처리장치

Claims (6)

  1. 주파수 변조된 연속파형(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW)을 이용하여 이동 물체와의 거리 및 물체의 속도를 탐지하는 FMCW 레이더에서 수행하는 이동물체의 거리속도 검출방법에 있어서,
    변조 주기가 상대적으로 짧은 신호와 변조 주기가 상대적으로 긴 송신신호를 연속으로 송신하는 FMCW 송신단계와;
    상기 변조 주기가 상대적으로 짧은 신호와 변조 주기가 상대적으로 긴 신호가 이동 물체에 반사된 수신신호를 수신하는 단계 및;
    상기 송신신호와 상기 수신신호의 차이를 이용하여 이동물체와의 거리 및 이동물체의 속도를 계산하는 거리 및 속도 계산단계로 이루어지며;
    상기 변조 주기가 짧은 시간 영역에서는 상기 물체의 거리 범위를 추출하고, 상기 변조 주기가 긴 시간 영역에서는 상기 물체의 정확한 거리와 이동 속도를 추출하는 것을 특징으로 하는 이동물체의 거리속도 검출방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 거리 및 속도 계산단계는,
    변조 주기가 짧은 시간 영역에서 추출한 적어도 하나의 업 비트 주파수 스펙트럼으로부터 적어도 하나의 거리 게이트를 구하는 1차 탐지 계산단계와;
    변조 주기가 긴 시간 영역에서 추출한 적어도 하나의 업 비트 주파수 스펙트럼 및 다운 비트 주파수 스펙트럼을 이용하여 적어도 하나의 이동 물체의 거리 및 속도를 구하는 2차 탐지 계산 단계 및;
    상기 2차 탐지 단계에서 구한 적어도 하나의 이동 물체의 거리 및 속도를 상기 제1차 탐지 단계에서 구해진 상기 거리 게이트로 필터링 하여 적어도 하나의 거리 및 속도 값을 선별하는 필터링 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동물체의 거리속도 검출방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 거리 게이트는,
    정지 물체에 대한 거리 게이트, 속도가 감소되는 물체에 대한 거리 게이트 및 속도가 증가하는 물체에 대한 거리 게이트 중 하나인 것을 특징으로 하는 이동물체의 거리속도 검출방법.
  4. 신호처리블록으로부터 출력되는 주파수변조제어신호에 응답하여 FMCW를 송신하고, 송신된 FMCW가 반사되어 다시 입사되는 수신신호를 수신하여 상기 신호처리블록에 전달하는 기능을 수행하는 RF 모듈 및;
    상기 RF 모듈로부터 출력되는 수신신호를 처리하고, 주파수 변조에 대한 정보를 가지고 있는 주파수변조제어신호를 상기 RF 모듈에 전달하는 신호처리블록을 구비하며;
    상기 주파수변조제어신호는 변조 주기가 빠른 탐지 구간과 변조 주기가 상대적으로 느린 탐지 구간을 구분하여 주파수 변조를 시키는 것을 특징으로 하는 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더.
  5. 제4항에 있어서, 상기 RF 모듈은,
    RF 형태의 수신신호에 포함된 잡음을 제외한 진정한 수신신호 만을 증폭하는 저 잡음 증폭기와;
    상기 신호처리블록으로부터 출력되며 송신신호의 주파수 변조에 대한 정보를 가지고 있는 주파수변조제어신호에 대응되는 신호를 생성하는 파형발생기와;
    상기 파형발생기로부터 출력되는 신호에 응답하여 일정한 주파수를 가지는 발진 신호를 생성하는 전압제어발진기와;
    상기 저 잡음 증폭기에서 증폭된 수신신호와 상기 파형발생기로부터 출력되는 상기 발진 신호를 곱하여 합성신호를 생성하여 상기 신호처리블록으로 전달하는 주파수 합성기 및;
    상기 전압제어발진기로부터 생성된 발진 신호를 증폭하는 전력 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 FMCW 레이더.
  6. 제4항에 있어서, 상기 신호처리블록은,
    상기 RF 모듈을 구성하는 주파수 합성기로부터 출력되는 합성신호 중 고주파 성분의 잡음을 제거하고 저주파수 대역의 신호만 필터링하는 저역 통과 필터 및;
    상기 저역 통과 필터에서 저역 필터링 된 아날로그 신호를 이에 대응되는 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 포함하며;
    변환된 디지털 신호를 고속 푸리에 변환을 적용하여 이동 물체와의 거리 및 이동 물체의 이동 속도 등을 계산하고, 상기 주파수변조제어신호를 출력하는 디지털 신호처리기를 구비하는 FMCW 레이더.
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