KR102106350B1 - Apparatus and method for real-tiem processing of radar data - Google Patents
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Abstract
본 실시예들은 차량용 레이더에서 레이더 데이터를 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 제1 획득 구간 동안 M 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터를 이용하여 전처리 파라미터를 추출하고 추출된 전처리 파라미터를 이용하여 제2 획득 구간 동안 N 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행함으로써, 전처리 파라미터의 추출을 위한 메모리의 과다한 사용을 방지하고 레이더 데이터에 대한 전처리를 실시간으로 수행할 수 있도록 한다. 또한, 전처리 파라미터의 변화량에 따라 제1 획득 구간의 설정값을 조정함으로써, 전처리 파라미터의 정확도를 향상시키며 효율적으로 전처리 파라미터를 추출할 수 있도록 한다.The present embodiments relate to an apparatus and method for processing radar data in a vehicle radar, extracting a pre-processing parameter using radar data acquired through M ramps during a first acquisition section, and using a extracted pre-processing parameter By performing pre-processing on radar data acquired through N ramps during the acquisition period, it is possible to prevent excessive use of memory for extraction of pre-processing parameters and to perform pre-processing on radar data in real time. In addition, by adjusting the set value of the first acquisition section according to the change amount of the pre-processing parameter, it is possible to improve the accuracy of the pre-processing parameter and efficiently extract the pre-processing parameter.
Description
본 실시예들은 레이더 데이터를 획득하고 획득된 레이더 데이터를 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present embodiments relate to an apparatus and method for obtaining radar data and processing the acquired radar data.
차량용 레이더는 차량의 자율 주행, 주차 보조 등과 같은 운전자 지원 시스템이 차량을 제어함에 있어서 차량의 주변에 위치한 물체를 탐지하기 위한 센서로 많이 활용되고 있다.The vehicle radar is widely used as a sensor for detecting an object located in the vicinity of a vehicle when a driver assistance system such as autonomous driving and parking assistance of the vehicle controls the vehicle.
이러한 차량용 레이더는 차량의 주변에 위치한 물체를 감지하여 획득된 데이터를 처리시 전처리를 수행해야 한다.Such a vehicle radar must detect an object located around the vehicle and perform pre-processing when processing the acquired data.
일 예로, 차량용 레이더는 전처리에서 레이더 데이터의 DC 오프셋 값 및 피크 값과 같은 전처리 파라미터를 추출하고 추출된 전처리 파라미터를 이용하여 DC 오프셋을 제거하고 정규화를 진행한다.For example, a vehicle radar extracts preprocessing parameters such as DC offset values and peak values of radar data from preprocessing, removes DC offset using the extracted preprocessing parameters, and performs normalization.
종래 차량용 레이더는 이러한 전처리를 수행하기 위하여 전처리를 수행하기 전에 레이더 데이터를 획득해야 한다. 그리고, 모든 레이더 데이터가 획득되면 획득된 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행하고 레이더 데이터를 처리한다.In order to perform such pre-processing, a conventional vehicle radar must acquire radar data before performing pre-processing. Then, when all radar data are acquired, pre-processing of the acquired radar data is performed and radar data is processed.
따라서, 종래의 차량용 레이더는 레이더 데이터의 전처리를 수행하기 전에 획득된 레이더 데이터를 저장해야 하므로 메모리의 과다한 사용이 요구되는 문제점이 있다.Therefore, the conventional vehicle radar needs to store the acquired radar data before performing the pre-processing of the radar data, so there is a problem that excessive use of memory is required.
또한, 모든 레이더 데이터가 획득된 이후에 전처리를 수행하고 레이더 데이터를 처리하므로, 획득된 레이더 데이터에 대한 실시간 연산을 수행할 수 없다. 이에 따라, 레이더 데이터의 획득 시점과 처리 시점 사이에 시간 지연이 존재하는 문제점이 존재한다.In addition, since all the radar data is acquired, pre-processing is performed and radar data is processed, real-time calculation on the acquired radar data cannot be performed. Accordingly, there is a problem that a time delay exists between the acquisition time of the radar data and the processing time.
본 실시예들의 목적은, 차량용 레이더에 의해 획득된 레이더 데이터를 실시간으로 전처리할 수 있는 레이더 데이터의 실시간 처리 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present embodiments is to provide an apparatus and method for real-time processing of radar data capable of pre-processing radar data acquired by a vehicle radar in real time.
본 실시예들의 목적은, 획득된 레이더 데이터를 실시간으로 전처리함에 있어서 전처리 파라미터의 정확도를 향상시킬 수 있는 레이더 데이터의 실시간 처리 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present embodiments is to provide an apparatus and method for real-time processing of radar data capable of improving the accuracy of a pre-processing parameter in pre-processing the acquired radar data in real time.
일 측면에서, 본 실시예들은, 제1 획득 구간에서 기설정된 M 개의 램프를 통해 레이더 데이터를 획득하고 전처리 파라미터를 추출하는 전처리 파라미터 추출부와, 제2 획득 구간에서 N 개의 램프를 통해 레이더 데이터를 획득하고 전처리 파라미터를 이용하여 N 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행하는 전처리부와, 전처리 파라미터 또는 전처리의 결과에 기초하여 M 값을 조정하는 설정부를 포함하는 레이더 데이터의 실시간 처리 장치를 제공한다.In one aspect, the present exemplary embodiments are configured to acquire radar data through M ramps pre-set in the first acquisition section, and extract the pre-processing parameter from the pre-processing parameter extraction unit and N ramps in the second acquisition section. Real-time processing device for radar data, including a pre-processing unit that performs pre-processing on radar data acquired through N ramps using pre-processing parameters and a setting unit that adjusts the M value based on the pre-processing parameter or the result of the pre-processing Provides
여기서, 제2 획득 구간은 제1 획득 구간 이후의 구간이며, N 값은 M 값보다 큰 값일 수 있다.Here, the second acquisition section is a section after the first acquisition section, and the N value may be a value greater than the M value.
또는, 제2 획득 구간은 제1 획득 구간을 포함하며, N 값은 M 값보다 큰 값일 수도 있다.Alternatively, the second acquisition period includes the first acquisition period, and the N value may be a value greater than the M value.
그리고, 레이더 데이터의 실시간 처리 장치의 설정부는, 전처리 파라미터의 변화량에 비례하여 M 값을 증가 또는 감소시킬 수 있다.In addition, the setting unit of the real-time processing device for radar data may increase or decrease the M value in proportion to the change amount of the pre-processing parameter.
이러한 레이더 데이터의 실시간 처리 장치에서 전처리 파라미터 추출부는, M 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터에서 각각의 램프별로 최댓값과 최솟값의 차이를 계산하고 그 차이의 평균값을 이용하여 DC 오프셋 값을 추출할 수 있다.In the real-time processing apparatus of the radar data, the pre-processing parameter extraction unit may calculate the difference between the maximum value and the minimum value for each ramp from the radar data obtained through the M ramps, and extract the DC offset value using the average value of the difference. .
또한, 전처리 파라미터 추출부는, M 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터에서 각각의 램프별로 최댓값을 계산하고 그 최댓값의 평균값을 이용하여 피크 값을 추출할 수도 있다.In addition, the pre-processing parameter extracting unit may calculate a maximum value for each ramp from radar data obtained through M ramps and extract a peak value using the average value of the maximum values.
또한, 전처리 파라미터 추출부는, M 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터에서 각각의 램프별로 고속 푸리에 변환을 수행하고 일부 인덱스에 해당하는 크기의 합의 평균값을 이용하여 노이즈 값을 추출할 수도 있다.In addition, the pre-processing parameter extracting unit may perform a fast Fourier transform for each ramp from radar data obtained through M ramps and extract noise values using an average value of sums corresponding to some indexes.
이러한 레이더 데이터의 실시간 처리 장치는, 레이더 데이터가 획득된 구간이 제1 획득 구간 또는 제2 획득 구간인지 확인하고, 제1 획득 구간에 해당하면 획득된 레이더 데이터를 전처리 파라미터 추출부로 전달하고, 제2 획득 구간에 해당하면 획득된 레이더 데이터를 전처리부로 전달하는 확인부를 더 포함할 수 있다.The apparatus for real-time processing of radar data checks whether a section in which radar data is acquired is a first acquisition section or a second acquisition section, and if the first acquisition section corresponds to the first acquisition section, transmits the acquired radar data to a pre-processing parameter extraction unit, and a second If it corresponds to the acquisition section, it may further include a confirmation unit for transmitting the acquired radar data to the pre-processing unit.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 제1 획득 구간에서 기설정된 M 개의 램프를 통해 레이더 데이터를 획득하고 전처리 파라미터를 추출하는 단계와, 제2 획득 구간에서 N 개의 램프를 통해 레이더 데이터를 획득하는 단계와, 전처리 파라미터를 이용하여 N 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행하는 단계와, 전처리 파라미터 또는 전처리의 결과에 기초하여 M 값을 조정하는 단계를 포함하는 레이더 데이터의 실시간 처리 방법을 제공한다.In another aspect, the present embodiments include acquiring radar data through M ramps preset in the first acquisition interval and extracting preprocessing parameters, and acquiring radar data through N ramps in the second acquisition interval. A method for real-time processing of radar data, comprising performing pre-processing on radar data obtained through N ramps using pre-processing parameters and adjusting an M value based on the pre-processing parameters or the results of pre-processing. to provide.
본 실시예들에 의하면, 차량용 레이더가 제1 획득 구간에서 획득한 레이더 데이터를 이용하여 전처리 파라미터를 추출하고 추출된 파라미터를 이용하여 제2 획득 구간에서 획득한 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행함으로써, 레이더 데이터에 대한 전처리를 실시간으로 수행할 수 있도록 한다.According to the present exemplary embodiments, a radar for a vehicle extracts a pre-processing parameter using radar data acquired in a first acquisition section and performs pre-processing on radar data acquired in a second acquisition section using the extracted parameters, thereby radar It is possible to perform pre-processing of data in real time.
본 실시예들에 의하면, 제1 획득 구간에서 획득된 레이더 데이터에 기초하여 추출된 전처리 파라미터에 따라 제1 획득 구간의 설정값을 조정해줌으로써, 전처리 파라미터의 정확도를 향상시키며 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행할 수 있도록 한다.According to the present exemplary embodiments, by adjusting the set value of the first acquisition section according to the extracted pre-processing parameter based on the radar data acquired in the first acquisition section, the accuracy of the pre-processing parameter is improved and the pre-processing of the radar data is performed. Make it work.
도 1 내지 도 3은 본 실시예들에 따른 레이더 데이터의 실시간 처리 장치가 레이더 데이터를 처리하는 방식의 예시들을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예들에 따른 레이더 데이터의 실시간 처리 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5와 도 6은 본 실시예들에 따른 레이더 데이터의 실시간 처리 방법의 과정을 나타낸 도면이다.1 to 3 are diagrams illustrating examples of a method of processing radar data by a real-time processing apparatus for radar data according to the present embodiments.
4 is a diagram showing the configuration of a real-time processing apparatus for radar data according to the present embodiments.
5 and 6 are views showing a process of a method for real-time processing of radar data according to the present embodiments.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, the same components may have the same reference numerals as possible even though they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known configurations or functions may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof may be omitted.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, order, or number of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, but different components between each component It should be understood that the "intervenes" may be, or each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components.
도 1 내지 도 3은 레이더가 획득한 데이터를 처리하는 방식의 예시들을 나타낸 것이다.1 to 3 show examples of a method of processing data acquired by a radar.
도 1을 참조하면, 레이더는 데이터를 획득하는 구간 동안 N 개의 램프에 대해 데이터를 획득한다.Referring to FIG. 1, the radar acquires data for N ramps during a data acquisition interval.
레이더는 해당 구간 동안 획득된 레이더 데이터를 저장하고, N 개의 램프에 대한 데이터 획득이 완료되면 저장된 레이더 데이터를 이용하여 레이더 데이터를 전처리하기 위한 전처리 파라미터를 추출한다.The radar stores radar data acquired during the corresponding section, and when data acquisition for N lamps is completed, the pre-processing parameter for preprocessing the radar data is extracted using the stored radar data.
레이더는 전처리 파라미터가 추출되면 추출된 파라미터를 이용하여 해당 구간 동안 획득된 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행한다.When the pre-processing parameter is extracted, the radar performs pre-processing on the radar data acquired during the corresponding section using the extracted parameter.
따라서, 이러한 레이더 데이터를 전처리하는 방식은 일정 구간 동안 레이더 데이터의 획득이 완료되어야 획득된 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행할 수 있다.Therefore, in the method of preprocessing the radar data, it is possible to perform preprocessing on the acquired radar data only after the acquisition of the radar data is completed for a predetermined period.
이에 따라, 해당 구간 동안 획득되는 레이더 데이터를 저장함에 따른 메모리의 과다한 사용이 요구되며, 레이더 데이터의 획득이 완료되면 전처리를 수행할 수 있으므로 레이더 데이터에 대한 처리가 실시간으로 수행될 수 없는 문제점이 존재한다.Accordingly, excessive use of memory is required according to storing radar data acquired during a corresponding section, and when the acquisition of radar data is completed, pre-processing can be performed, so that processing of radar data cannot be performed in real time. do.
본 실시예들에 따른 레이더는 데이터를 획득하는 구간을 제1 획득 구간과 제2 획득 구간으로 구분하고, 제1 획득 구간에서 획득된 레이더 데이터를 이용하여 전처리 파라미터를 추출하며, 추출된 전처리 파라미터를 이용하여 제2 획득 구간에서 획득된 레이더 데이터를 처리한다.The radar according to the present embodiments divides a section for acquiring data into a first acquisition section and a second acquisition section, extracts pre-processing parameters using radar data acquired in the first acquisition section, and extracts the extracted pre-processing parameters. Use to process radar data acquired in the second acquisition section.
따라서, 레이더 데이터에 대한 전처리가 실시간으로 수행될 수 있도록 하며, 전처리 파라미터를 추출하기 위해 레이더 데이터를 저장함에 따른 메모리의 과다한 사용을 방지할 수 있도록 한다.Accordingly, it is possible to perform pre-processing for radar data in real time, and to prevent excessive use of memory by storing radar data to extract pre-processing parameters.
도 2와 도 3은 본 실시예들에 따른 레이더가 제1 획득 구간(Pre-Acquisition)과 제2 획득 구간(Acquisition) 동안 레이더 데이터를 획득하고 처리하는 방식의 예시를 나타낸 것이다.2 and 3 show an example of a method in which the radar according to the present embodiments acquires and processes radar data during the first acquisition period (Pre-Acquisition) and the second acquisition period (Acquisition).
도 2를 참조하면, 본 실시예들에 따른 레이더는, 제1 획득 구간 동안 M 개의 램프에 대해 레이더 데이터를 획득한다.Referring to FIG. 2, the radar according to the present exemplary embodiments acquires radar data for M ramps during the first acquisition period.
레이더는, 제1 획득 구간 동안 획득된 레이더 데이터를 이용하여 전처리 파라미터를 추출한다.The radar extracts preprocessing parameters using radar data acquired during the first acquisition period.
일 예로, 레이더는, 제1 획득 구간 동안 M 개의 램프를 통해서 수신된 M 개의 레이더 데이터에서 각각의 램프별로 최댓값과 최솟값의 차이를 산출하고 산출된 차이의 평균값을 DC 오프셋 값으로 추출할 수 있다.For example, the radar may calculate the difference between the maximum and minimum values for each ramp from the M radar data received through the M ramps during the first acquisition period and extract the average value of the calculated difference as a DC offset value.
또한, 레이더는, 제1 획득 구간 동안 M 개의 램프를 통해 수신된 M 개의 레이더 데이터에서 각각의 램프별로 최댓값을 구하고 이의 평균값을 피크 값으로 추출할 수 있다.In addition, the radar may obtain a maximum value for each ramp from the M radar data received through the M ramps during the first acquisition period and extract the average value thereof as a peak value.
또한, 레이더는, 제1 획득 구간 동안 M 개의 램프를 통해 수신된 M 개의 레이더 데이터에서 각각의 램프별로 고속 푸리에 변환(FFT)을 수행하고, 인덱스 0~3까지의 크기(Magnitude)의 합을 구하고, 이의 평균값을 DC 노이즈로 추출할 수 있다.In addition, the radar performs a fast Fourier transform (FFT) for each ramp on the M radar data received through the M ramps during the first acquisition interval, and obtains the sum of the magnitudes of the indexes 0 to 3 , Its average value can be extracted as DC noise.
또한, 레이더는, 제1 획득 구간 동안 M 개의 램프를 통해 수신된 M 개의 레이더 데이터에서 각각의 램프별로 고속 푸리에 변환(FFT)을 수행하고, 인덱스 0~19까지의 크기(Magnitude)의 합을 구하고, 이의 평균값을 저주파 노이즈로 추출할 수 있다.In addition, the radar performs a fast Fourier transform (FFT) for each ramp on the M radar data received through the M ramps during the first acquisition period, and obtains the sum of the magnitudes from indexes 0 to 19 , Its average value can be extracted as low frequency noise.
레이더는, 제1 획득 구간 동안 획득된 레이더 데이터를 이용하여 전술한 전처리 파라미터를 추출한다. 그리고, 제2 획득 구간 동안 N 개의 램프에 대해 레이더 데이터를 획득하며, 제1 획득 구간 동안 획득된 레이더 데이터를 이용하여 추출된 전처리 파라미터를 이용하여 제2 획득 구간 동안 획득되는 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행한다.The radar extracts the aforementioned pre-processing parameters using radar data acquired during the first acquisition period. Then, radar data is acquired for N ramps during the second acquisition period, and preprocessing for radar data acquired during the second acquisition period is performed using preprocessing parameters extracted using the radar data acquired during the first acquisition period. Perform.
여기서, M은 N보다 작은 값으로 설정되며, M의 값은 추출되는 전처리 파라미터의 변화량에 따라 조정될 수 있다.Here, M is set to a value smaller than N, and the value of M can be adjusted according to the variation of the extracted pre-processing parameter.
예컨대, 추출된 전처리 파라미터의 변화량이 큰 경우에는 전처리 파라미터의 정확도를 높이기 위해 M의 값을 증가시키고, 추출된 전처리 파라미터의 변화량이 작은 경우에는 메모리 사용 및 연산 속도를 높이기 위해 M의 값을 감소시킬 수 있다.For example, if the amount of change in the extracted pre-processing parameter is large, the value of M is increased to increase the accuracy of the pre-processing parameter, and when the amount of change in the extracted pre-processing parameter is small, the value of M is decreased to increase the memory usage and the computation speed. You can.
따라서, 본 실시예들에 의하면, 제1 획득 구간 동안 M 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터를 이용하여 전처리 파라미터를 추출하고, 추출된 전처리 파라미터를 이용하여 제2 획득 구간 동안 N 개의 램프를 통해 획득되는 레이더 데이터에 대한 전처리를 실시간으로 수행할 수 있다.Accordingly, according to the present embodiments, the pre-processing parameters are extracted using radar data acquired through M ramps during the first acquisition period, and the N pre-processing parameters are used to acquire through N ramps during the second acquisition period. Pre-processing of the radar data to be performed can be performed in real time.
또한, 제1 획득 구간 동안 레이더 데이터를 획득하는 램프의 수를 추출되는 전처리 파라미터의 변화량에 따라 가변함으로써, 전처리 파라미터의 정확도를 향상시키거나 전처리 파라미터의 연산 속도를 향상시킬 수 있다.Also, by varying the number of ramps for acquiring radar data during the first acquisition period according to the amount of change in the extracted pre-processing parameter, it is possible to improve the accuracy of the pre-processing parameter or improve the operation speed of the pre-processing parameter.
한편, 제1 획득 구간과 제2 획득 구간은 도 2에 도시된 바와 같이, 시간적으로 구분되어 제1 획득 구간 이후 제2 획득 구간이 진행될 수 있으나, 제1 획득 구간이 제2 획득 구간에 포함될 수도 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 2, the first acquisition section and the second acquisition section may be divided in time, so that the second acquisition section may proceed after the first acquisition section, but the first acquisition section may be included in the second acquisition section. have.
도 3을 참조하면, 본 실시예들에 따른 레이더는, 제2 획득 구간에 포함된 제1 획득 구간 동안 M 개의 램프에 대해 레이더 데이터를 획득한다.Referring to FIG. 3, the radar according to the present exemplary embodiments acquires radar data for M ramps during the first acquisition period included in the second acquisition period.
그리고, 제1 획득 구간 동안 획득된 레이더 데이터를 이용하여 전처리 파라미터를 추출한다.Then, pre-processing parameters are extracted using radar data acquired during the first acquisition period.
레이더는, 제1 획득 구간 종료 후 추출된 전처리 파라미터를 이용하여 제1 획득 구간을 포함하는 제2 획득 구간 동안 획득되는 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행한다.The radar performs pre-processing on radar data acquired during the second acquisition period including the first acquisition period using the extracted pre-processing parameters after the end of the first acquisition period.
따라서, 전처리 파라미터를 획득하기 위한 제1 획득 구간과 획득된 전처리 파라미터에 의해 전처리되는 레이더 데이터를 획득하기 위한 제2 획득 구간이 구분된 경우보다, 획득되는 레이더 데이터에 대한 전처리가 더 빠른 시점에 수행될 수 있도록 한다.Therefore, pre-processing for the acquired radar data is performed faster than when the first acquisition section for obtaining the pre-processing parameter and the second acquisition section for obtaining radar data pre-processed by the acquired pre-processing parameter are separated. To be able to.
또한, 제2 획득 구간에 포함된 제1 획득 구간 동안 획득된 레이더 데이터를 이용하여 전처리 파라미터를 추출하는 경우에도, 추출된 전처리 파라미터의 변화량에 따라 제1 획득 구간 동안 레이더 데이터를 획득하는 램프의 수를 조정해줌으로써 전처리 파라미터의 정확도와 연산 속도를 향상시키며 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행할 수 있도록 한다.In addition, even when extracting the pre-processing parameters using radar data acquired during the first acquisition section included in the second acquisition section, the number of ramps to acquire radar data during the first acquisition section according to the amount of change in the extracted pre-processing parameters By adjusting, it improves the accuracy and calculation speed of pre-processing parameters and enables pre-processing of radar data.
이하에서는, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 본 실시예들에 따른 레이더에서 데이터에 대한 전처리를 수행하는 구성과 그 방식에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a configuration and a method of performing pre-processing of data in a radar according to the embodiments will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6.
도 4는 본 실시예들에 따른 레이더(400)를 나타낸 것으로서, 레이더 데이터에 대한 전처리 등을 수행하는 레이더 데이터의 실시간 처리 장치(450)의 구성을 구체적으로 나타낸 것이다.4 shows the
도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 레이더(400)는, 송신 안테나(410), 송신부(420), 수신 안테나(430), 수신부(440) 및 레이더 데이터의 실시간 처리 장치(450)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the
레이더 데이터의 실시간 처리 장치(450)는, 확인부(451), 전처리 파라미터 추출부(452), 전처리 파라미터 저장부(453), 설정부(454), 전처리부(455) 및 처리부(456)를 포함한다.The real-
레이더 데이터의 실시간 처리 장치(450)의 확인부(451)는, 수신 안테나(430)에 의해 획득된 레이더 데이터를 수신부(440)를 통해 수신하면 레이더 데이터의 획득 구간이 제1 획득 구간 또는 제2 획득 구간인지 여부를 확인한다.When the radar data obtained by the receiving
확인부(451)는, 레이더 데이터에 대한 전처리 파라미터를 추출하기 위한 제1 획득 구간에 해당하면, 수신부(440)를 통해 수신된 레이더 데이터를 전처리 파라미터 추출부(452)로 전달한다.The
그리고, 레이더 데이터를 획득한 구간이 제2 획득 구간에 해당하면, 수신부(440)를 통해 수신된 레이더 데이터를 전처리부(455)로 전달한다.Then, when the section obtained the radar data corresponds to the second acquisition section, the radar data received through the receiving
즉, 확인부(451)는, 제1 획득 구간 동안 M 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터는 전처리 파라미터 추출부(452)로 전달하고, 제2 획득 구간 동안 N 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터는 전처리부(455)로 전달할 수 있다.That is, the
전처리 파라미터 추출부(452)는, 확인부(451)를 통해 레이더 데이터를 수신하면 제1 획득 구간이 종료하기 전까지 수신되는 레이더 데이터를 메모리에 저장한다.The pre-processing
전처리 파라미터 추출부(452)는, 제1 획득 구간이 종료하면 제1 획득 구간 동안 획득되어 메모리에 저장된 레이더 데이터를 이용하여 전처리 파라미터를 추출한다.The pre-processing
일 예로, 전처리 파라미터 추출부(452)는, 제1 획득 구간 동안 M 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터에서 각각의 램프별로 최댓값과 최솟값의 차이를 계산하고 계산된 차이의 평균값을 DC 오프셋 값으로 추출할 수 있다.For example, the pre-processing
또한, 전처리 파라미터 추출부(452)는, 제1 획득 구간 동안 M 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터에서 각각의 램프별로 최댓값을 계산하고 최댓값의 평균값을 피크 값으로 추출할 수 있다.In addition, the pre-processing
또한, 전처리 파라미터 추출부(452)는, 제1 획득 구간 동안 M 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터에서 각각의 램프별로 고속 푸리에 변환(FFT)을 수행하고 일부 인덱스에 해당하는 크기의 합의 평균값을 이용하여 노이즈 값을 추출할 수 있다.In addition, the pre-processing
예컨대, 전처리 파라미터 추출부(452)는, 고속 푸리에 변환(FFT)을 계산하여 인덱스 0~3까지의 크기의 합을 구하고 이의 평균값을 DC 노이즈로 추출할 수 있다.For example, the pre-processing
또는, 전처리 파라미터 추출부(452)는, 고속 푸리에 변환(FFT)을 계산하여 인덱스 0~19까지의 크기의 합을 구하고 이의 평균값을 저주파 노이즈로 추출할 수 있다.Alternatively, the pre-processing
전처리 파라미터 추출부(452)는, 추출된 전처리 파라미터를 전처리 파라미터 저장부(453)에 저장한다.The pre-processing
설정부(454)는, 전처리 파라미터 저장부(453)에 전처리 파라미터가 저장되면 전처리 파라미터의 변화량을 확인하고 제1 획득 구간의 설정값을 조정한다.When the pre-processing parameter is stored in the pre-processing
일 예로, 설정부(454)는, 추출된 전처리 파라미터의 변화량이 큰 경우에는 전처리 파라미터의 정확도가 떨어지는 것으로 볼 수 있으므로, 전처리 파라미터의 정확도를 향상시키기 위해 제1 획득 구간에서 레이더 데이터를 획득하는 램프의 수를 증가시킨다.As an example, the
그리고, 설정부(454)는, 추출된 전처리 파라미터의 변화량이 작은 경우에는, 전처리 파라미터를 추출하기 위한 메모리 사용을 감소시키고 연산 속도를 증가시키기 위하여 제1 획득 구간에서 레이더 데이터를 획득하는 램프의 수를 감소시킨다.In addition, when the amount of change of the extracted pre-processing parameter is small, the
즉, 추출되는 전처리 파라미터의 변화량에 따라 제1 획득 구간에서 레이더 데이터를 획득하는 램프의 수를 가변함으로써, 추출되는 전처리 파라미터의 정확도를 유지하며 전처리 파라미터의 연산 속도를 향상시킬 수 있도록 한다.That is, by varying the number of ramps for acquiring radar data in the first acquisition section according to the amount of change in the extracted pre-processing parameter, it is possible to maintain the accuracy of the extracted pre-processing parameter and improve the operation speed of the pre-processing parameter.
전처리부(455)는, 확인부(451)가 제2 획득 구간에서 전달하는 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행한다.The
전처리부(455)는, 전처리 파라미터 추출부(452)에 의해 제1 획득 구간에서 획득된 레이더 데이터를 이용하여 추출된 전처리 파라미터를 이용하여 제2 획득 구간에서 획득되는 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행한다.The
전처리부(455)는, 전처리가 완료된 레이더 데이터를 처리부(456)로 전달하여 레이더 데이터에 대한 처리가 완료될 수 있도록 한다.The
따라서, 전처리부(455)는, 제1 획득 구간을 통해 획득된 전처리 파라미터를 이용하여 전처리를 수행함으로써, 제2 획득 구간에 획득되는 레이더 데이터에 대한 전처리를 실시간으로 수행할 수 있다.Accordingly, the pre-processor 455 may perform pre-processing for radar data acquired in the second acquisition section in real time by performing pre-processing using the pre-processing parameter acquired through the first acquisition section.
도 5와 도 6은 본 실시예들에 따른 레이더 데이터의 실시간 처리 장치(450)에 의해 레이더 데이터를 처리하는 과정의 예시를 나타낸 것이다.5 and 6 show an example of a process of processing radar data by the real-
도 5를 참조하면, 본 실시예들에 따른 레이더 데이터의 실시간 처리 장치(450)는 레이더 데이터를 수신하고(S500), 수신된 레이더 데이터가 제1 획득 구간에서 수신된 것인지 여부를 확인한다(S510).Referring to FIG. 5, the real-
레이더 데이터의 실시간 처리 장치(450)는 제1 획득 구간에서 레이더 데이터를 수신하면 레이더 데이터의 전처리 파라미터를 추출한다(S520).The real-
그리고, 제1 획득 구간이 종료되면(S530) 추출된 전처리 파라미터의 평균값을 산출하여 산출된 평균값을 저장한다(S540). 제1 획득 구간이 종료되지 않으면 다시 레이더 데이터를 수신하고 전술한 과정을 반복하여 수행한다.Then, when the first acquisition period ends (S530), the average value of the extracted preprocessing parameter is calculated and the calculated average value is stored (S540). If the first acquisition period does not end, radar data is received again and the above-described process is repeated.
레이더 데이터의 실시간 처리 장치(450)는 제1 획득 구간이 종료되어 전처리 파라미터의 추출을 완료하면, 추출된 전처리 파라미터의 변화량을 확인하여 제1 획득 구간의 설정값을 조정한다(S550).When the first acquisition section ends and extraction of the preprocessing parameter is completed, the real-
예컨대, 전처리 파라미터의 변화량이 큰 경우에는 제1 획득 구간에서 레이더 데이터를 획득하는 램프의 수를 증가시키고, 전처리 파라미터의 변화량이 작은 경우에는 제1 획득 구간에서 레이더 데이터를 획득하는 램프의 수를 감소시킬 수 있다.For example, if the amount of change in the pre-processing parameter is large, the number of ramps for acquiring radar data in the first acquisition period is increased, and if the amount of change in the pre-processing parameter is small, the number of ramps for acquiring radar data in the first acquisition period is decreased. I can do it.
레이더 데이터의 실시간 처리 장치(450)는 레이더 데이터를 수신하는 구간이 제2 획득 구간에 해당하면 제2 획득 구간에서 획득한 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행한다(S560).If the section for receiving radar data corresponds to the second acquisition section, the real-
여기서, 레이더 데이터의 실시간 처리 장치(450)는 제1 획득 구간을 통해 추출된 전처리 파라미터를 이용하여 제2 획득 구간에서 획득된 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행한다.Here, the radar data real-
그리고, 제2 획득 구간이 종료하면(S570) 레이더 데이터에 대한 처리를 종료하고, 제2 획득 구간이 종료되기 전까지 획득되는 레이더 데이터에 대한 처리를 수행한다.Then, when the second acquisition section ends (S570), the processing of radar data ends, and the radar data acquired before the second acquisition section ends is processed.
도 6은 본 실시예들에 따른 레이더 데이터의 실시간 처리 장치(450)가 레이더 데이터를 처리하는 방식의 다른 예시를 나타낸 것이다.6 shows another example of a method in which the real-
도 6을 참조하면, 레이더 데이터의 실시간 처리 장치(450)는 레이더 데이터를 수신하고(600) 제1 획득 구간인지 여부를 확인한다(S610).Referring to FIG. 6, the real-
레이더 데이터의 실시간 처리 장치(450)는 제1 획득 구간에 해당하면 획득된 레이더 데이터로부터 전처리 파라미터를 추출하고(S620) 제1 획득 구간이 종료하면(S630) 추출된 전처리 파라미터의 평균값을 저장한다(S640).The real-
레이더 데이터의 실시간 처리 장치(450)는 제2 획득 구간에 해당하면 제1 획득 구간 동안 추출된 전처리 파라미터를 이용하여 제2 획득 구간에서 획득된 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행한다(S650).The real-
레이더 데이터의 실시간 처리 장치(450)는 제2 획득 구간이 종료하기 전까지 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행하고, 제2 획득 구간이 종료하면(S660) 추출된 전처리 파라미터의 변화량에 기초하여 제1 획득 구간의 설정값을 조정한다(S670).The real-
즉, 전처리 파라미터를 추출하기 위한 제1 획득 구간에서 레이더 데이터를 획득하는 램프의 수는 전처리 파라미터의 추출이 완료되면 조정할 수도 있고, 제2 획득 구간에서 획득된 레이더 데이터에 대한 전처리가 완료되면 조정할 수도 있다.That is, the number of ramps for acquiring radar data in the first acquisition section for extracting the preprocessing parameter may be adjusted when extraction of the preprocessing parameter is completed, or may be adjusted when preprocessing for radar data acquired in the second acquisition period is completed. have.
본 실시예들에 의하면, 제1 획득 구간 동안 획득된 레이더 데이터를 이용하여 전처리 파라미터를 추출하고, 추출된 전처리 파라미터를 이용하여 제2 획득 구간에서 획득된 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행함으로써, 전처리 파라미터 추출을 위한 메모리의 과다한 사용을 방지하며 레이더 데이터에 대한 전처리를 실시간으로 수행할 수 있도록 한다.According to the present embodiments, a pre-processing parameter is obtained by extracting a pre-processing parameter using radar data acquired during a first acquisition section, and performing pre-processing on radar data acquired in a second acquisition section using the extracted pre-processing parameter. It prevents excessive use of memory for extraction and enables pre-processing of radar data in real time.
또한, 추출된 전처리 파라미터의 변화량에 따라 제1 획득 구간에서 레이더 데이터를 획득하는 램프의 수를 가변함으로써, 전처리 파라미터의 정확도를 유지하고 전처리 파라미터의 추출시 메모리 사용과 연산 속도를 효율적으로 조정할 수 있도록 한다.In addition, by varying the number of ramps that acquire radar data in the first acquisition section according to the amount of change in the extracted pre-processing parameter, it is possible to maintain the accuracy of the pre-processing parameter and efficiently adjust the memory usage and calculation speed when extracting the pre-processing parameter. do.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 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 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. In addition, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain the scope of the technical spirit of the present invention. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical spirits within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
400: 레이더
410: 송신 안테나 420: 송신부
430: 수신 안테나 440: 수신부
450: 레이더 데이터의 실시간 처리 장치
451: 확인부 452: 전처리 파라미터 추출부
453: 전처리 파라미터 저장부 454: 설정부
455: 전처리부 456: 처리부400: radar
410: transmit antenna 420: transmitter
430: receiving antenna 440: receiving unit
450: Real-time processing device for radar data
451: confirmation unit 452: pre-processing parameter extraction unit
453: pre-processing parameter storage unit 454: setting unit
455: pre-processing unit 456: processing unit
Claims (12)
제2 획득 구간에서 N 개의 램프를 통해 레이더 데이터를 획득하고 상기 전처리 파라미터를 이용하여 상기 N 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행하는 전처리부; 및
상기 전처리 파라미터 또는 상기 전처리의 결과에 기초하여 상기 M 값을 조정하는 설정부를 포함하되,
상기 전처리 파라미터 추출부는 상기 추출된 전처리 파라미터의 평균값을 저장하고,
상기 설정부는,
저장된 상기 전처리 파라미터의 변화량을 이용하여 상기 M 값을 조정하되,
상기 전처리 파라미터의 변화량이 증가하는 경우에는 상기 M 값을 증가시키고, 상기 전처리 파라미터의 변화량이 감소하는 경우에는 상기 M 값을 감소시키는 레이더 데이터의 실시간 처리 장치.
A pre-processing parameter extraction unit that acquires radar data and extracts pre-processing parameters through M preset ramps in the first acquisition section;
A pre-processor for acquiring radar data through N ramps in a second acquisition section and performing pre-processing on radar data acquired through the N ramps using the pre-processing parameters; And
It includes a setting unit for adjusting the M value based on the pre-processing parameter or the result of the pre-processing,
The pre-processing parameter extraction unit stores the average value of the extracted pre-processing parameters,
The setting unit,
Adjust the M value using the stored amount of the pre-processing parameter,
The apparatus for real-time processing of radar data that increases the M value when the change amount of the pre-processing parameter increases and decreases the M value when the change amount of the pre-processing parameter decreases.
상기 제2 획득 구간은 상기 제1 획득 구간 이후의 구간이며, 상기 N 값은 상기 M 값보다 큰 값인 레이더 데이터의 실시간 처리 장치.
According to claim 1,
The second acquisition section is a section after the first acquisition section, and the N value is a real-time processing device for radar data, which is a value greater than the M value.
상기 제2 획득 구간은 상기 제1 획득 구간을 포함하며, 상기 N 값은 상기 M 값보다 큰 값인 레이더 데이터의 실시간 처리 장치.
According to claim 1,
The second acquisition section includes the first acquisition section, and the N value is a real-time processing device for radar data having a value greater than the M value.
레이더 데이터가 획득된 구간이 상기 제1 획득 구간 또는 상기 제2 획득 구간인지 확인하고, 상기 제1 획득 구간에 해당하면 획득된 레이더 데이터를 상기 전처리 파라미터 추출부로 전달하고, 상기 제2 획득 구간에 해당하면 획득된 레이더 데이터를 상기 전처리부로 전달하는 확인부를 더 포함하는 레이더 데이터의 실시간 처리 장치.
According to claim 1,
Check whether a section obtained by radar data is the first acquisition section or the second acquisition section, and if the first acquisition section corresponds to the first acquisition section, transmits the acquired radar data to the preprocessing parameter extractor, and corresponds to the second acquisition section A real-time processing device for radar data further comprising a confirmation unit for transmitting the acquired radar data to the pre-processing unit.
상기 전처리 파라미터 추출부는,
상기 M 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터에서 각각의 램프별로 최댓값과 최솟값의 차이를 계산하고 그 차이의 평균값을 이용하여 DC 오프셋 값을 추출하는 레이더 데이터의 실시간 처리 장치.
According to claim 1,
The pre-processing parameter extraction unit,
A real-time processing device for radar data that calculates a difference between a maximum value and a minimum value for each ramp from the radar data obtained through the M ramps and extracts a DC offset value using the average value of the difference.
상기 전처리 파라미터 추출부는,
상기 M 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터에서 각각의 램프별로 최댓값을 계산하고 그 최댓값의 평균값을 이용하여 피크 값을 추출하는 레이더 데이터의 실시간 처리 장치.
According to claim 1,
The pre-processing parameter extraction unit,
A real-time processing device for radar data that calculates the maximum value for each lamp from the radar data obtained through the M ramps and extracts a peak value using the average value of the maximum values.
상기 전처리 파라미터 추출부는,
상기 M 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터에서 각각의 램프별로 고속 푸리에 변환을 수행하고 일부 인덱스에 해당하는 크기의 합의 평균값을 이용하여 노이즈 값을 추출하는 레이더 데이터의 실시간 처리 장치.
According to claim 1,
The pre-processing parameter extraction unit,
A real-time processing device for radar data that performs a fast Fourier transform for each ramp from the radar data obtained through the M ramps and extracts noise values using the average value of the sums corresponding to some indexes.
제2 획득 구간에서 N 개의 램프를 통해 레이더 데이터를 획득하는 단계;
상기 전처리 파라미터를 이용하여 상기 N 개의 램프를 통해 획득된 레이더 데이터에 대한 전처리를 수행하는 단계; 및
상기 전처리 파라미터 또는 상기 전처리의 결과에 기초하여 상기 M 값을 조정하는 단계를 포함하되,
상기 전처리 파라미터를 추출하는 단계에서는 상기 추출된 전처리 파라미터의 평균값을 산출하여 저장하고,
상기 M 값을 조정하는 단계에서는,
저장된 상기 전처리 파라미터의 변화량을 이용하여 상기 M 값을 조정하되,
상기 전처리 파라미터의 변화량이 증가하는 경우에는 상기 M 값을 증가시키고, 상기 전처리 파라미터의 변화량이 감소하는 경우에는 상기 M 값을 감소시키는 레이더 데이터의 실시간 처리 방법.
Obtaining radar data and extracting pre-processing parameters through M preset ramps in the first acquisition section;
Acquiring radar data through N ramps in the second acquisition section;
Performing pre-processing on radar data obtained through the N ramps using the pre-processing parameter; And
And adjusting the M value based on the pre-processing parameter or the result of the pre-processing,
In the step of extracting the pre-processing parameters, the average value of the extracted pre-processing parameters is calculated and stored,
In the step of adjusting the M value,
Adjust the M value using the stored amount of the pre-processing parameter,
A method for real-time processing of radar data that increases the M value when the change amount of the pre-processing parameter increases and decreases the M value when the change amount of the pre-processing parameter decreases.
상기 제2 획득 구간은 상기 제1 획득 구간 이후의 구간이며, 상기 N 값은 상기 M 값보다 큰 값인 레이더 데이터의 실시간 처리 방법.
The method of claim 9,
The second acquisition section is a section after the first acquisition section, and the N value is a value greater than the M value in real time processing method of radar data.
상기 제2 획득 구간은 상기 제1 획득 구간을 포함하며, 상기 N 값은 상기 M 값보다 큰 값인 레이더 데이터의 실시간 처리 방법.
The method of claim 9,
The second acquisition section includes the first acquisition section, and the N value is a value greater than the M value.
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|---|---|---|---|
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| KR20240052469A (en) | 2022-10-14 | 2024-04-23 | 한국해양과학기술원 | Apparatus and method for auto-tuning radar parameters using multiple sensors |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right |