KR101683678B1 - Heading detection system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전방향 탐지 기법에 관한 것으로서, 특히, 소형 경량화가 가능하도록 신호 처리 구조가 개선된 전방향 탐지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an omnidirectional detection technique, and more particularly, to an omnidirectional detection system in which a signal processing structure is improved to enable miniaturization and weight reduction.
일반적으로 항공기 플랫폼의 전방향 탐지 시스템은 특성상 항공기 날개 끝부분에 90도 간격으로 4개의 안테나와 항공기 내부 중앙의 한 개의 신호분석기로 구성되며, 이러한 신호 분석기는 4개의 안테나 신호를 비교하여 방향 탐지를 수행한다.In general, the omnidirectional detection system of an aircraft platform is composed of four antennas at 90 ° intervals on the tip of an aircraft wing and one signal analyzer in the middle of the aircraft. This signal analyzer compares four antenna signals to detect direction .
도 1은 종래 기술에 따른 전방향 탐지 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a view showing the structure of a conventional omnidirectional detection system.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 전방향 탐지 시스템은 최소 4개 이상의 수신 안테나에서 입력된 RF를 IF로 변환하여 디지털 신호처리를 수행하여 정보 분석을 실시한다.Referring to FIG. 1, the conventional omnidirectional detection system converts information of an RF input from at least four receiving antennas to an IF, performs digital signal processing, and performs information analysis.
디지털 신호 처리부는 ADC와 고속 샘플링을 위한 채널 라이저, 정보 추출을 위한 FPGA로 구성되는데, 1개의 디지털 신호처리부에서 4개의 IF를 처리할 수 있지만 복잡도가 높아져 성능이 떨어진다.The digital signal processing section consists of an ADC, a channel riser for high-speed sampling, and an FPGA for information extraction. Although one digital signal processor can process four IFs, the complexity increases and performance deteriorates.
고성능 신호 분석이 필요한 경우 2채널의 디지털 신호 처리부를 2개 사용한다.When high-performance signal analysis is required, two digital signal processing units of two channels are used.
그러나 이러한 고성능 신호 분석 시 2개의 디지털 신호처리부 사용으로 크기 및 무게가 증가하고 각 디지털 신호처리부 결과를 종합하는 신호분석부의 복잡도도 증가한다.However, in the high-performance signal analysis, the use of two digital signal processing units increases the size and weight and increases the complexity of the signal analysis unit that synthesizes the results of each digital signal processing unit.
따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 틸트된 LO 신호를 발생시키기 위한 회로를 구비하여 그 구비된 회로를 이용하여 분석하고자 하는 RF 신호를 다른 주파수 대역의 IF 신호와 틸트된 IF 신호로 변환하여 하나의 디지털 신호처리부에서 처리하도록 한 전방향 탐지 시스템을 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a circuit for generating a tilted LO signal, and to provide a RF signal to be analyzed using an IF signal of a different frequency band and a tilt And a digital signal processing unit for processing the converted IF signal.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 전방향 탐지 시스템은 90도 간격으로 배치된 다수의 수신 안테나; 상기 다수의 수신 안테나 각각에 연결되어, 상기 다수의 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호에 LO 신호 또는 틸트된 LO 신호를 혼합하여 IF 신호를 출력하는 IF 변환부; 및 상기 IF 변환부로부터 출력된 IF 신호를 디지털 신호 처리하는 디지털 신호처리부를 포함할 수 있다.In order to achieve the above objects, an omnidirectional detection system according to an aspect of the present invention includes a plurality of receiving antennas arranged at intervals of 90 degrees; An IF converting unit coupled to each of the plurality of receiving antennas to mix an RF signal received from the plurality of receiving antennas with an LO signal or a tilted LO signal to output an IF signal; And a digital signal processor for digitally processing the IF signal output from the IF converter.
바람직하게, 상기 IF 변환부는 상기 다수의 수신 안테나 각각에 연결되어, 상기 다수의 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호에 LO 신호 또는 틸트된 LO 신호를 혼합하여 IF 신호를 출력하는 주파수 혼합기; 상기 LO 신호를 발생하는 제1 LO 발생기; 상기 틸트된 LO 신호를 발생하는 제2 LO 발생기; 및 상기 다수의 주파수 혼합기에 연결되어, 상기 연결된 다수의 주파수 혼합기로부터 출력된 IF 신호를 결합하여 하나의 결합 IF 신호를 출력하는 다수의 신호 결합기를 포함할 수 있다.Preferably, the IF converter includes: a frequency mixer connected to each of the plurality of reception antennas, for mixing an LO signal or a tilted LO signal with an RF signal received from the plurality of reception antennas to output an IF signal; A first LO generator for generating the LO signal; A second LO generator for generating the tilted LO signal; And a plurality of signal combiners coupled to the plurality of frequency mixers to combine the IF signals output from the plurality of frequency mixers and output one combined IF signal.
바람직하게, 상기 주파수 혼합기는 제1 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 상기 LO 신호를 혼합하여 제1 IF 신호를 출력하는 제1 주파수 혼합기; 제2 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 상기 LO 신호를 혼합하여 제2 IF 신호를 출력하는 제2 주파수 혼합기; 제3 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 상기 틸트된 LO 신호를 혼합하여 제1 틸트된 IF 신호를 출력하는 제3 주파수 혼합기; 및 제4 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 상기 틸트된 LO 신호를 혼합하여 제2 틸트된 IF 신호를 출력하는 제4 주파수 혼합기를 포함할 수 있다.Preferably, the frequency mixer includes: a first frequency mixer for mixing the RF signal received from the first reception antenna with the LO signal to output a first IF signal; A second frequency mixer for mixing the RF signal received from the second reception antenna with the LO signal and outputting a second IF signal; A third frequency mixer for mixing the RF signal received from the third reception antenna and the tilted LO signal to output a first tilted IF signal; And a fourth frequency mixer for mixing the RF signal received from the fourth reception antenna and the tilted LO signal and outputting a second tilted IF signal.
바람직하게, 상기 신호 결합기는 상기 제1 주파수 혼합기로부터 출력된 제1 LF 신호와 상기 제3 주파수 혼합기로부터 출력된 제1 틸트된 IF 신호를 결합하의 제1 결합 IF 신호를 출력하는 제1 신호 결합기; 및 상기 제2 주파수 혼합기로부터 출력된 제2 LF 신호와 상기 제4 주파수 혼합기로부터 출력된 제2 틸트된 IF 신호를 결합하의 제2 결합 IF 신호를 출력하는 제2 신호 결합기를 포함할 수 있다.Preferably, the signal combiner includes: a first signal combiner for outputting a first combined IF signal, which combines a first LF signal output from the first frequency mixer and a first tilted IF signal output from the third frequency mixer; And a second signal combiner for outputting a second combined IF signal combining the second LF signal output from the second frequency mixer and the second tilted IF signal output from the fourth frequency mixer.
바람직하게, 상기 디지털 신호 처리부는 상기 제1 신호 결합기로부터 출력된 제1 결합 LF 신호를 디지털 변환하는 제1 ADC; 상기 제1 ADC로부터 변환된 디지털의 제1 결합 IF 신호로부터 제1 I/Q 데이터를 생성하는 제1 채널 라이저; 상기 제2 신호 결합기로부터 출력된 제2 결합 LF 신호를 디지털 변환하는 제1 ADC; 상기 제2 ADC로부터 변환된 디지털의 제2 결합 IF 신호로부터 제2 I/Q 데이터를 생성하는 제2 채널 라이저를 포함할 수 있다.Preferably, the digital signal processing unit includes: a first ADC for digitally converting a first combined LF signal output from the first signal combiner; A first channel riser for generating first I / Q data from a digital first combined IF signal transformed from the first ADC; A first ADC for digitally converting a second combined LF signal output from the second signal combiner; And a second channel riser for generating second I / Q data from a second combined IF signal of the digital converted from the second ADC.
바람직하게, 상기 제2 LO 발생기는 기 설정된 주파수의 신호를 생성하는 신호원; 상기 신호원으로부터 생성된 신호와 상기 제1 LO 발생기로부터 생성된 LO 신호를 주파수 혼합하여 제1 틸트된 LO 신호를 출력하는 혼합기; 상기 혼합기로부터 출력된 제1 틸트된 LO 신호를 기 설정된 크기로 증폭시키는 증폭기; 상기 증폭기로부터 증폭된 제1 틸트된 LO 신호를 필터링하는 필터; 및 상기 필터로부터 필터링된 제1 틸트된 LO 신호를 분기시켜 2개의 경로로 출력하는 신호 분배기를 포함할 수 있다.Preferably, the second LO generator comprises: a signal source for generating a signal of a predetermined frequency; A mixer for frequency-mixing the signal generated from the signal source and the LO signal generated from the first LO generator to output a first tilted LO signal; An amplifier for amplifying the first tilted LO signal output from the mixer to a predetermined magnitude; A filter for filtering the first tilted LO signal amplified from the amplifier; And a signal distributor for branching and outputting the first tilted LO signal filtered from the filter to two paths.
본 발명의 다른 한 관점에 따른 전방향 탐지 시스템은 90도 간격으로 배치된 다수의 수신 안테나; 상기 다수의 수신 안테나 각각에 연결되어, 상기 다수의 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호에 LO 신호 또는 틸트된 LO 신호를 혼합하여 IF 신호를 출력하는 주파수 혼합기; 상기 다수의 주파수 혼합기에 연결되어, 상기 연결된 다수의 주파수 혼합기로부터 출력된 IF 신호를 결합하여 하나의 결합 IF 신호를 출력하는 다수의 신호 결합기; 상기 신혼 결합기로부터 출력된 결합 IF 신호를 디지털 신호처리하는 디지털 신호처리부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an omnidirectional detection system comprising: a plurality of receiving antennas arranged at intervals of 90 degrees; A frequency mixer connected to each of the plurality of reception antennas for mixing the LO signal or the tilted LO signal with the RF signal received from the plurality of reception antennas to output an IF signal; A plurality of signal combiners coupled to the plurality of frequency mixers to combine the IF signals output from the plurality of frequency mixers and output a combined IF signal; And a digital signal processor for digitally processing the combined IF signal output from the honeycomb unit.
바람직하게, 상기 주파수 혼합기는 제1 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 상기 LO 신호를 혼합하여 제1 IF 신호를 출력하는 제1 주파수 혼합기; 제2 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 상기 LO 신호를 혼합하여 제2 IF 신호를 출력하는 제2 주파수 혼합기; 제3 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 상기 틸트된 LO 신호를 혼합하여 제1 틸트된 IF 신호를 출력하는 제3 주파수 혼합기; 및 제4 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 상기 틸트된 LO 신호를 혼합하여 제2 틸트된 IF 신호를 출력하는 제4 주파수 혼합기를 포함할 수 있다.Preferably, the frequency mixer includes: a first frequency mixer for mixing the RF signal received from the first reception antenna with the LO signal to output a first IF signal; A second frequency mixer for mixing the RF signal received from the second reception antenna with the LO signal and outputting a second IF signal; A third frequency mixer for mixing the RF signal received from the third reception antenna and the tilted LO signal to output a first tilted IF signal; And a fourth frequency mixer for mixing the RF signal received from the fourth reception antenna and the tilted LO signal and outputting a second tilted IF signal.
바람직하게, 상기 신호 결합기는 상기 제1 주파수 혼합기로부터 출력된 제1 LF 신호와 상기 제3 주파수 혼합기로부터 출력된 제1 틸트된 IF 신호를 결합하의 제1 결합 IF 신호를 출력하는 제1 신호 결합기; 및 상기 제2 주파수 혼합기로부터 출력된 제2 LF 신호와 상기 제4 주파수 혼합기로부터 출력된 제2 틸트된 IF 신호를 결합하의 제2 결합 IF 신호를 출력하는 제2 신호 결합기를 포함할 수 있다.Preferably, the signal combiner includes: a first signal combiner for outputting a first combined IF signal, which combines a first LF signal output from the first frequency mixer and a first tilted IF signal output from the third frequency mixer; And a second signal combiner for outputting a second combined IF signal combining the second LF signal output from the second frequency mixer and the second tilted IF signal output from the fourth frequency mixer.
바람직하게, 상기 디지털 신호 처리부는 상기 제1 신호 결합기로부터 출력된 제1 결합 LF 신호를 디지털 변환하는 제1 ADC; 상기 제1 ADC로부터 변환된 디지털의 제1 결합 IF 신호로부터 제1 I/Q 데이터를 생성하는 제1 채널 라이저; 상기 제2 신호 결합기로부터 출력된 제2 결합 LF 신호를 디지털 변환하는 제1 ADC; 상기 제2 ADC로부터 변환된 디지털의 제2 결합 IF 신호로부터 제2 I/Q 데이터를 생성하는 제2 채널 라이저를 포함할 수 있다.Preferably, the digital signal processing unit includes: a first ADC for digitally converting a first combined LF signal output from the first signal combiner; A first channel riser for generating first I / Q data from a digital first combined IF signal transformed from the first ADC; A first ADC for digitally converting a second combined LF signal output from the second signal combiner; And a second channel riser for generating second I / Q data from a second combined IF signal of the digital converted from the second ADC.
이처럼, 본 발명은 틸트된 LO 신호를 발생시키기 위한 회로를 구비하여 그 구비된 회로를 이용하여 분석하고자 하는 RF 신호를 다른 주파수 대역의 IF 신호와 틸트된 IF 신호로 변환하여 하나의 디지털 신호처리부에서 처리하도록 함으로써, 한 개의 디지털 신호처리부만을 이용하여 고성능 방향 탐지 시스템을 구현할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention provides a circuit for generating a tilted LO signal, which converts an RF signal to be analyzed into an IF signal and a tilted IF signal of a different frequency band using the circuit provided therein, So that it is possible to implement a high performance direction detection system using only one digital signal processing unit.
또한, 본 발명은 한 개의 디지털 신호처리부만을 이용하기 때문에 그만큼의 크기와 무게가 감소하기 때문에 방향 탐지 시스템의 소형 경량화가 가능할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the present invention uses only one digital signal processing unit, the size and weight of the digital signal processing unit can be reduced so that the size and weight of the direction detection system can be reduced.
또한, 본 발명은 한 개의 디지털 신호처리부만을 이용하여 신호 처리가 가능하기 때문에 디지털 신호처리부에 연결된 신호 분석부의 복잡도를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.Also, since the present invention can perform signal processing using only one digital signal processing unit, the complexity of the signal analysis unit connected to the digital signal processing unit can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향 탐지 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IF 변환부의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 LO 발생기의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 신호 처리부의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 도 5b는 RF 신호의 수신 방향에 따른 채널 라이저의 신호 분포를 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of an omni-directional detection system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a detailed configuration of an IF conversion unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a detailed configuration of a second LO generator according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a detailed configuration of a digital signal processing unit according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are diagrams showing signal distributions of a channel riser according to a reception direction of an RF signal.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전방향 탐지 시스템을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.Hereinafter, an omnidirectional detection system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention will be described in detail with reference to the portions necessary for understanding the operation and operation according to the present invention.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.In describing the constituent elements of the present invention, the same reference numerals may be given to constituent elements having the same name, and the same reference numerals may be given thereto even though they are different from each other. However, even in such a case, it does not mean that the corresponding component has different functions according to the embodiment, or does not mean that the different components have the same function. It should be judged based on the description of each component in the example.
특히, 본 발명에서는 틸트된 LO 신호를 발생시키기 위한 회로를 구비하여 그 구비된 회로를 이용하여 분석하고자 하는 RF 신호를 다른 주파수 대역의 IF 신호와 틸트된 IF 신호로 변환하여 하나의 디지털 신호처리부에서 처리하도록 한 새로운 구조를 제안한다.In particular, in the present invention, a circuit for generating a tilted LO signal is provided, and an RF signal to be analyzed is converted into an IF signal and a tilted IF signal of a different frequency band using a circuit provided therein, We propose a new structure to handle.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향 탐지 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of an omni-directional detection system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전방향 탐지 시스템은 수신 안테나(100), IF 변환부(200), 디지털 신호 처리부(300), 신호 분석부(400)를 포함할 수 있다.1, the omni-directional detection system according to the present invention may include a
수신 안테나(100)는 이동체의 몸체 일측에 90도 간격으로 4개가 구비될 수 있다. 예컨대, 항공기의 전방향 탐지 시스템일 경우 수신 안테나(100)는 특성상 항공기 날개 끝 부분에 90도 간격으로 4개가 구비된다.The
IF 변환부(200)는 수신 안테나(100) 각각을 통해 수신된 RF 신호를 입력받아 입력 받은 RF 신호를 다른 주파수 대역의 IF 신호와 틸트된 IF 신호로 변환할 수 있다.IF
디지털 신호 처리부(300)는 IF 변환부(200)로부터 변환된 다른 주파수 대역의 IF 신호와 틸트된 IF 신호를 입력 받아 이를 디지털 신호 처리할 수 있다.The digital
신호 분석부(400)는 신호 처리된 디지털 데이터를 분석하여 분석 결과를 출력할 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IF 변환부의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing a detailed configuration of an IF conversion unit according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 IF 변환부(200)는 제1 LO 발생기(210), 제2 LO 발생기(220), 주파수 혼합기(230), 신호 결합기(240)로 이루어질 수 있다.2, the
제1 LO 발생기(210)는 제1 주파수의 LO(Local Oscillator) 신호를 발생시킬 수 있다. 이렇게 발생된 제1 주파수의 LO 신호는 제1 주파수 혼합기와 제2 주파수 혼합기에 입력된다.The
제2 LO 발생기(220)는 제1 주파수와 다른 제2 주파수의 LO 신호를 발생시킬 수 있다. 이렇게 발생된 제2 주파수의 LO 신호는 제3 주파수 혼합기와 제4 주파수 혼합기에 입력된다.The
주파수 혼합기(230)는 수신된 RF 신호와 발생된 LO 신호를 주파수 혼합하여 IF 신호를 출력할 수 있다. 예컨대, 주파수 혼합기(230)는 수신 안테나 각각에 연결되도록 다수개로 구성된다.The frequency mixer 230 may frequency-mix the received RF signal and the generated LO signal to output an IF signal. For example, the frequency mixer 230 is configured to be connected to each of the reception antennas.
여기서, 제1 주파수 혼합기(230a)는 제1 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 제1 LO 발생기(210)로부터 발생된 제1 주파수의 LO 신호를 주파수 혼합하여 제1 IF 신호를 출력하고, 제2 주파수 혼합기(230b)는 제2 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 제1 LO 발생기(210)로부터 발생된 제1 주파수의 LO 신호를 주파수 혼합하여 제2 IF 신호를 출력한다.Here, the
제3 주파수 혼합기(230c)는 제1 안테나와 180도 반대 방향의 제3 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 제2 LO 발생기(210)로부터 발생된 제2 주파수의 LO 신호를 주파수 혼합하여 제1 틸트된 IF 신호를 출력하며, 제4 주파수 혼합기(230d)는 제2 안테나와 180도 반대방향의 제4 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 제2 LO 발생기(210)로부터 발생된 제2 주파수의 LO 신호를 주파수 혼합하여 제2 틸트된 IF 신호를 출력한다.The
신호 결합기(240)는 IF 신호와 틸트된 IF 신호를 결합하여 결합 IF 신호를 출력할 수 있다. 이러한 신호 결합기(240)는 2개의 주파수 혼합기에 연결되도록 다수개로 구성된다.The signal combiner 240 can combine the IF signal and the tilted IF signal to output a combined IF signal. The signal combiner 240 is configured to be connected to two frequency mixers.
여기서, 제1 신호 결합기(240a)는 제1 주파수 혼합기(230a)로부터 출력된 제1 IF 신호와 제3 주파수 혼합기(230c)로부터 출력된 제1 틸트된 IF 신호를 결합하여 제1 결합 IF 신호를 출력하고, 제2 신호 결합기(240b)는 제2 주파수 혼합기(230b)로부터 출력된 제2 IF 신호와 제4 주파수 혼합기(230d)로부터 출력된 제2 틸트된 IF 신호를 결합하여 제2 결합 IF 신호를 출력할 수 있다.The
이렇게 제1 신호 결합기(240a)로부터 출력된 제1 결합 IF 신호와 제2 신호 결합기(240b)로부터 출력된 제2 결합 IF 신호를 디지털 신호 처리부에 전송할 수 있다.Thus, the first combined IF signal output from the first signal combiner 240a and the second combined IF signal output from the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 LO 발생기의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a detailed configuration of a second LO generator according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 제2 LO 발생기(220)는 신호원(221), 주파수 혼합기(222), 증폭기(223), 필터(224), 신호 분배기(225)로 이루어질 수 있다.3, the
신호원(221)은 기 설정된 주파수 즉, 채널 라이저 각 필터 간의 주파수 간격에 상응하는 주파수를 갖는 신호를 생성할 수 있다.The
주파수 혼합기(222)는 신호원(221)으로부터 생성된 신호와 제1 LO 발생기로부터 생성된 LO 신호를 주파수 혼합하여 제1 틸트된 LO 신호를 출력할 수 있다.The
증폭기(223)는 주파수 혼합기(222)로부터 출력된 제1 틸트된 LO 신호를 기 설정된 크기로 증폭시킬 수 있다.The
필터(224)는 증폭기(223)로부터 증폭된 제1 틸트된 LO 신호를 필터링할 수 있다.The
신호 분배기(225)는 필터(224)로부터 필터링된 제1 틸트된 LO 신호를 분기시켜 2개의 경로로 출력할 수 있다. 여기서, 신호 분배기(225)는 제1 틸트된 LO 신호를 분기시켜 제3 주파수 혼합기(230c)와 제4 주파수 혼합기(230d) 각각에 출력할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 신호 처리부의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a detailed configuration of a digital signal processing unit according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 신호 처리부(300)는 ADC(Analog-Digital Converter)(310), 채널 라이저(320), FPGA(Field-Programmable Gate Array)(330)로 이루어질 수 있다.4, the
ADC(310)는 IF 변환부로부터 출력된 결합 IF 신호를 디지털의 결합 IF 신호로 변환할 수 있다. 이러한 ADC(310)는 IF 변환부 내 신호 결합부 각각에 연결되도록 다수 개로 구비된다.The ADC 310 can convert the combined IF signal output from the IF converting unit into a digital combined IF signal. The ADC 310 is provided to be connected to each of the signal coupling units in the IF conversion unit.
여기서, 제1 ADC(311)는 IF 변환부 내 제1 신호 결합부(240a)로부터 출력된 제1 결합 IF 신호를 디지털의 제1 결합 IF 신호로 변환하고, 제2 ADC(312)는 IF 변환부 내 제1 신호 결합부(240b)로부터 출력된 제1 결합 IF 신호를 디지털의 제1 결합 IF 신호로 변환한다.Here, the first ADC 311 converts the first combined IF signal output from the first
채널 라이저(320)는 ADC(310)로부터 변환된 디지털의 결합 IF 신호로부터 I/Q 데이터를 생성할 수 있다. 이러한 채널 라이저(320)는 ADC(310) 각각에 연결되도록 다수 개로 구비된다.The channel riser 320 may generate I / Q data from the combined digital IF signal from ADC 310. These channel risers 320 are provided in plural numbers to be connected to ADCs 310, respectively.
여기서, 제1 채널 라이저(321)는 제1 ADC(311)로부터 변환된 디지털의 제1 결합 IF 신호로부터 제1 I/Q 데이터를 생성하고, 제2 채널 라이저(322)는 제2 ADC(312)로부터 변환된 디지털의 제2 결합 IF 신호로부터 제2 I/Q 데이터를 생성한다.Here, the first channel riser 321 generates first I / Q data from the first combined IF signal of the digital converted from the first ADC 311, and the second channel riser 322 generates the second I / And second I / Q data from the digital second combined IF signal converted from the second I / Q data.
FPGA(330)는 채널 라이저(320)로부터 생성된 I/Q 데이터를 데이터 처리하여 출력할 수 있다. 여기서, FPGA(330)는 제1 채널 라이저(321)로부터 출력된 제1 I/Q 데이터와 제2 채널 라이저(322)로부터 생성된 제2 I/Q 데이터를 데이터 처리하여 출력한다.The FPGA 330 may process the I / Q data generated from the channel riser 320 and process the I / Q data. The FPGA 330 processes and outputs the first I / Q data output from the first channel riser 321 and the second I / Q data generated from the second channel riser 322.
도 5a 내지 도 5b는 RF 신호의 수신 방향에 따른 채널 라이저의 신호 분포를 나타내는 도면이다.5A and 5B are diagrams showing signal distributions of a channel riser according to a reception direction of an RF signal.
도 5a 내지 도 5b를 참조하면, RF 신호의 수신 방향이 제1 수신 안테나와 제4 수신 안테나에 가까울 경우 채널 라이저 #1, #2에서의 신호 분포를 보여주고 있다.Referring to FIGS. 5A and 5B, signal distributions at the channel risers # 1 and # 2 are shown when the reception direction of the RF signal is close to the first and fourth reception antennas.
예컨대, 도 5a에서는 제1 수신 안테나와 제3 수신 안테나에 연동하는 제1 채널 라이저 #1에서는 틸트된 IF 신호의 세기에 비해 IF 신호의 세기가 크게 나타난다.For example, in FIG. 5A, in the first channel riser # 1 interlocked with the first reception antenna and the third reception antenna, the intensity of the IF signal is larger than the intensity of the tilted IF signal.
그리고 도 5b에서는 제2 수신 안테나와 제4 수신 안테나에 연동하는 제2 채널 라이저 #2에서는 IF 신호의 세기에 비해 틸트된 IF 신호의 세기가 크게 나타난다.In FIG. 5B, the intensity of the IF signal tilted with respect to the intensity of the IF signal is greatly increased in the second channel riser # 2 that is interlocked with the second and fourth reception antennas.
이렇게 구성된 본 발명에 따른 전방향 탐지 시스템은 하나의 디지털 신호 처리부만을 이용하기 때문에 그 크기와 무게만큼 소형 경량화가 가능하다. 즉, VME 6U 사이즈 기준으로 디지털 신호처리부의 크기는 대략 233*160*25.4mm, 1,200g이기 때문에 본 발명의 전방향 탐지 시스템은 디지털 신호처리부의 크기에서 IF 변화부에 추가된 회로의 크기 대략 233*80*25.4mm만큼을 제외하면 233*80*25.4mm로 대략 600g의 경량화가 가능하다.Since the omnidirectional detection system according to the present invention configured as described above uses only one digital signal processing unit, it can be reduced in size and weight to be smaller and lighter. That is, since the size of the digital signal processing unit is approximately 233 * 160 * 25.4 mm and 1,200 g on the basis of the VME 6U size, the omnidirectional detection system of the present invention has a size of about 233 * Except for 80 * 25.4mm, 233 * 80 * 25.4mm can be lightened by about 600g.
물론 이러한 크기 감소뿐 아니라 신호 분석부의 복잡도 또한 감소시킬 수 있다.Of course, this size reduction as well as the complexity of the signal analyzer can be reduced.
한편, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.It is to be understood that the present invention is not limited to these embodiments, and all of the elements constituting the embodiments of the present invention described above are described as being combined or operated together. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. In addition, such a computer program may be stored in a computer-readable medium such as a USB memory, a CD disk, a flash memory, etc., and read and executed by a computer, thereby implementing embodiments of the present invention. As the storage medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, or the like may be included.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 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 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100: 수신 안테나
200: IF 변환부
210: 제1 LO 발생기
220: 제2 LO 발생기
221: 신호원
222: 주파수 혼합기
223: 증폭기
224: 필터
225: 신호 분배기
230: 주파수 혼합기
240: 신호 결합기
300: 디지털 신호 처리부
400: 신호 분석부100: Receive antenna
200: IF conversion unit
210: first LO generator
220: second LO generator
221: Signal source
222: frequency mixer
223: Amplifier
224: Filter
225: Signal distributor
230: frequency mixer
240: Signal combiner
300: Digital signal processor
400: Signal Analysis Unit
Claims (10)
상기 다수의 수신 안테나 각각에 연결되어, 상기 다수의 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호에 LO 신호와 틸트된 LO 신호를 각각 혼합하여 서로 다른 IF 신호를 출력하는 IF 변환부; 및
상기 IF 변환부로부터 출력된 IF 신호를 디지털 신호 처리하는 디지털 신호처리부;
를 포함하는 전방향 탐지 시스템.A plurality of reception antennas arranged at intervals of 90 degrees;
An IF converting unit connected to each of the plurality of receiving antennas, for mixing the LO signal and the tilted LO signal to the RF signal received from the plurality of receiving antennas to output different IF signals; And
A digital signal processor for digitally processing the IF signal output from the IF converter;
And a forward direction detection system.
상기 IF 변환부는,
상기 다수의 수신 안테나 각각에 연결되어, 상기 다수의 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호에 상기 LO 신호와 상기 틸트된 LO 신호를 각각 혼합하여 서로 다른 IF 신호를 출력하는 주파수 혼합기;
상기 LO 신호를 발생하는 제1 LO 발생기;
상기 틸트된 LO 신호를 발생하는 제2 LO 발생기; 및
상기 다수의 주파수 혼합기에 연결되어, 상기 연결된 다수의 주파수 혼합기로부터 출력된 IF 신호를 결합하여 하나의 결합 IF 신호를 출력하는 다수의 신호 결합기;
를 포함하는 전방향 탐지 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the IF conversion unit comprises:
A frequency mixer connected to each of the plurality of reception antennas, for mixing the LO signal and the tilted LO signal into RF signals received from the plurality of reception antennas to output different IF signals;
A first LO generator for generating the LO signal;
A second LO generator for generating the tilted LO signal; And
A plurality of signal combiners coupled to the plurality of frequency mixers to combine the IF signals output from the plurality of frequency mixers and output a combined IF signal;
And a forward direction detection system.
상기 주파수 혼합기는,
제1 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 상기 LO 신호를 혼합하여 제1 IF 신호를 출력하는 제1 주파수 혼합기;
제2 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 상기 LO 신호를 혼합하여 제2 IF 신호를 출력하는 제2 주파수 혼합기;
제3 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 상기 틸트된 LO 신호를 혼합하여 제1 틸트된 IF 신호를 출력하는 제3 주파수 혼합기; 및
제4 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 상기 틸트된 LO 신호를 혼합하여 제2 틸트된 IF 신호를 출력하는 제4 주파수 혼합기;
를 포함하는 전방향 탐지 시스템.3. The method of claim 2,
The frequency mixer includes:
A first frequency mixer for mixing the RF signal received from the first reception antenna with the LO signal and outputting a first IF signal;
A second frequency mixer for mixing the RF signal received from the second reception antenna with the LO signal and outputting a second IF signal;
A third frequency mixer for mixing the RF signal received from the third reception antenna and the tilted LO signal to output a first tilted IF signal; And
A fourth frequency mixer for mixing the RF signal received from the fourth reception antenna with the tilted LO signal and outputting a second tilted IF signal;
And a forward direction detection system.
상기 신호 결합기는,
상기 제1 주파수 혼합기로부터 출력된 제1 IF 신호와 상기 제3 주파수 혼합기로부터 출력된 제1 틸트된 IF 신호를 결합하의 제1 결합 IF 신호를 출력하는 제1 신호 결합기; 및
상기 제2 주파수 혼합기로부터 출력된 제2 IF 신호와 상기 제4 주파수 혼합기로부터 출력된 제2 틸트된 IF 신호를 결합하의 제2 결합 IF 신호를 출력하는 제2 신호 결합기;
를 포함하는 전방향 탐지 시스템.The method of claim 3,
Wherein the signal combiner comprises:
A first signal combiner for outputting a first combined IF signal under a combined first IF signal output from the first frequency mixer and a first tilted IF signal output from the third frequency mixer; And
A second signal combiner for outputting a second combined IF signal combining the second IF signal output from the second frequency mixer and the second tilted IF signal output from the fourth frequency mixer;
And a forward direction detection system.
상기 디지털 신호 처리부는,
상기 제1 신호 결합기로부터 출력된 제1 결합 IF 신호를 디지털 변환하는 제1 ADC;
상기 제1 ADC로부터 변환된 디지털의 제1 결합 IF 신호로부터 제1 I/Q 데이터를 생성하는 제1 채널 라이저;
상기 제2 신호 결합기로부터 출력된 제2 결합 IF 신호를 디지털 변환하는 제2 ADC;
상기 제2 ADC로부터 변환된 디지털의 제2 결합 IF 신호로부터 제2 I/Q 데이터를 생성하는 제2 채널 라이저;
를 포함하는 전방향 탐지 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the digital signal processor comprises:
A first ADC for digitally converting a first combined IF signal output from the first signal combiner;
A first channel riser for generating first I / Q data from a digital first combined IF signal transformed from the first ADC;
A second ADC for digitally converting a second combined IF signal output from the second signal combiner;
A second channel riser for generating second I / Q data from a second combined IF signal converted from the second ADC;
And a forward direction detection system.
상기 제2 LO 발생기는,
기 설정된 주파수의 신호를 생성하는 신호원;
상기 신호원으로부터 생성된 신호와 상기 제1 LO 발생기로부터 생성된 LO 신호를 주파수 혼합하여 제1 틸트된 LO 신호를 출력하는 혼합기;
상기 혼합기로부터 출력된 제1 틸트된 LO 신호를 기 설정된 크기로 증폭시키는 증폭기;
상기 증폭기로부터 증폭된 제1 틸트된 LO 신호를 필터링하는 필터; 및
상기 필터로부터 필터링된 제1 틸트된 LO 신호를 분기시켜 2개의 경로로 출력하는 신호 분배기;
를 포함하는 전방향 탐지 시스템.3. The method of claim 2,
The second LO generator comprises:
A signal source for generating a signal of a predetermined frequency;
A mixer for frequency-mixing the signal generated from the signal source and the LO signal generated from the first LO generator to output a first tilted LO signal;
An amplifier for amplifying the first tilted LO signal output from the mixer to a predetermined magnitude;
A filter for filtering the first tilted LO signal amplified from the amplifier; And
A signal distributor for branching the first tilted LO signal filtered from the filter and outputting the first tilted LO signal to two paths;
And a forward direction detection system.
상기 다수의 수신 안테나 각각에 연결되어, 상기 다수의 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호에 LO 신호와 틸트된 LO 신호를 각각 혼합하여 서로 다른 IF 신호를 출력하는 주파수 혼합기;
상기 다수의 주파수 혼합기에 연결되어, 상기 연결된 다수의 주파수 혼합기로부터 출력된 IF 신호를 결합하여 하나의 결합 IF 신호를 출력하는 다수의 신호 결합기;
상기 신호 결합기로부터 출력된 결합 IF 신호를 디지털 신호처리하는 디지털 신호처리부;
를 포함하는 전방향 탐지 시스템.A plurality of reception antennas arranged at intervals of 90 degrees;
A frequency mixer connected to each of the plurality of reception antennas for mixing the LO signal and the tilted LO signal to the RF signal received from the plurality of reception antennas to output different IF signals;
A plurality of signal combiners coupled to the plurality of frequency mixers to combine the IF signals output from the plurality of frequency mixers and output a combined IF signal;
A digital signal processor for digitally processing the combined IF signal output from the signal combiner;
And a forward direction detection system.
상기 주파수 혼합기는,
제1 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 제1 LO 발생기에서 발생된 상기 LO 신호를 혼합하여 제1 IF 신호를 출력하는 제1 주파수 혼합기;
제2 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 상기 제1 LO 발생기에서 발생된 상기 LO 신호를 혼합하여 제2 IF 신호를 출력하는 제2 주파수 혼합기;
제3 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 제2 LO 발생기에서 발생된 상기 틸트된 LO 신호를 혼합하여 제1 틸트된 IF 신호를 출력하는 제3 주파수 혼합기; 및
제4 수신 안테나로부터 수신된 RF 신호와 상기 제2 LO 발생기에서 발생된 상기 틸트된 LO 신호를 혼합하여 제2 틸트된 IF 신호를 출력하는 제4 주파수 혼합기;
를 포함하는 전방향 탐지 시스템.8. The method of claim 7,
The frequency mixer includes:
A first frequency mixer for mixing the RF signal received from the first reception antenna with the LO signal generated by the first LO generator to output a first IF signal;
A second frequency mixer for mixing the RF signal received from the second reception antenna with the LO signal generated by the first LO generator to output a second IF signal;
A third frequency mixer for mixing the RF signal received from the third reception antenna and the tilted LO signal generated by the second LO generator to output a first tilted IF signal; And
A fourth frequency mixer for mixing the RF signal received from the fourth reception antenna with the tilted LO signal generated by the second LO generator and outputting a second tilted IF signal;
And a forward direction detection system.
상기 신호 결합기는,
상기 제1 주파수 혼합기로부터 출력된 제1 IF 신호와 상기 제3 주파수 혼합기로부터 출력된 제1 틸트된 IF 신호를 결합하의 제1 결합 IF 신호를 출력하는 제1 신호 결합기; 및
상기 제2 주파수 혼합기로부터 출력된 제2 IF 신호와 상기 제4 주파수 혼합기로부터 출력된 제2 틸트된 IF 신호를 결합하의 제2 결합 IF 신호를 출력하는 제2 신호 결합기;
를 포함하는 전방향 탐지 시스템.9. The method of claim 8,
Wherein the signal combiner comprises:
A first signal combiner for outputting a first combined IF signal under a combined first IF signal output from the first frequency mixer and a first tilted IF signal output from the third frequency mixer; And
A second signal combiner for outputting a second combined IF signal combining the second IF signal output from the second frequency mixer and the second tilted IF signal output from the fourth frequency mixer;
And a forward direction detection system.
상기 디지털 신호 처리부는,
상기 제1 신호 결합기로부터 출력된 제1 결합 IF 신호를 디지털 변환하는 제1 ADC;
상기 제1 ADC로부터 변환된 디지털의 제1 결합 IF 신호로부터 제1 I/Q 데이터를 생성하는 제1 채널 라이저;
상기 제2 신호 결합기로부터 출력된 제2 결합 IF 신호를 디지털 변환하는 제2 ADC;
상기 제2 ADC로부터 변환된 디지털의 제2 결합 IF 신호로부터 제2 I/Q 데이터를 생성하는 제2 채널 라이저;
를 포함하는 전방향 탐지 시스템.10. The method of claim 9,
Wherein the digital signal processor comprises:
A first ADC for digitally converting a first combined IF signal output from the first signal combiner;
A first channel riser for generating first I / Q data from a digital first combined IF signal transformed from the first ADC;
A second ADC for digitally converting a second combined IF signal output from the second signal combiner;
A second channel riser for generating second I / Q data from a second combined IF signal converted from the second ADC;
And a forward direction detection system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160061580A KR101683678B1 (en) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | Heading detection system |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160061580A KR101683678B1 (en) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | Heading detection system |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101683678B1 true KR101683678B1 (en) | 2016-12-07 |
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|---|---|---|---|
| KR1020160061580A KR101683678B1 (en) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | Heading detection system |
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|---|---|
| KR (1) | KR101683678B1 (en) |
Citations (4)
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- 2016-05-19 KR KR1020160061580A patent/KR101683678B1/en active IP Right Grant
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