KR102192762B1

KR102192762B1 - Apparatus for removing radar interference and method thereof

Info

Publication number: KR102192762B1
Application number: KR1020190049585A
Authority: KR
Inventors: 이한별; 최정환
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2019-04-29
Filing date: 2019-04-29
Publication date: 2020-12-18
Also published as: KR20200126073A

Abstract

본 개시는 레이더 장치의 수신 안테나에서 수신된 반사 신호를 수신하는 반사 신호 수신부, 반사 신호에 대하여 소정의 윈도우를 적용하여 반사 신호의 일정 구간에 대한 엔벨로프(envelope)의 최댓값 및 최솟값을 산출하고, 엔벨로프의 최댓값과 최솟값에 기초하여 일정 구간에 간섭 신호가 존재하는지를 판단하는 간섭 신호 검출부 및 간섭 신호가 존재하는 경우, 일정 구간에서 간섭 신호를 제거하는 간섭 신호 제거부를 포함하는 레이더 간섭 제거 장치 및 방법을 제공한다. 본 개시에 의하면, 반사 신호에 혼합된 간섭 신호를 간단하게 탐지하여 제거할 수 있다.The present disclosure is a reflection signal receiving unit that receives a reflected signal received from a reception antenna of a radar device, a maximum value and a minimum value of an envelope for a certain section of the reflected signal by applying a predetermined window to the reflected signal, and the envelope Provides a radar interference cancellation device and method comprising an interference signal detection unit that determines whether an interference signal exists in a certain section based on the maximum and minimum values of and, when the interference signal exists, an interference signal remover that removes the interference signal in a certain section do. According to the present disclosure, an interference signal mixed with a reflected signal can be detected and removed simply.

Description

레이더 간섭 제거 장치 및 방법{APPARATUS FOR REMOVING RADAR INTERFERENCE AND METHOD THEREOF}Radar interference cancellation device and method {APPARATUS FOR REMOVING RADAR INTERFERENCE AND METHOD THEREOF}

본 개시는 레이더 장치에서 간섭 신호를 탐지하고 제거할 수 있는 레이더 간섭 제거 장치 및 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to a radar interference cancellation device and method capable of detecting and removing an interference signal in a radar device.

최근 들어 차량의 성능에 대한 요구뿐만 아니라 운전자의 편의와 안전에 대한 요구도 증가함에 따라, 차량에 장착된 센서를 통해 획득된 정보에 기초하여 차량의 제어를 보조하는 운전자 보조 시스템(DAS: Driver Assist System)이나 자율 주행 시스템에 대한 연구, 개발이 활발히 진행되고 있다.In recent years, as the demand for not only the performance of the vehicle but also the driver's convenience and safety has increased, a driver assistance system (DAS: Driver Assist) that assists the control of the vehicle based on information acquired through the sensor installed in the vehicle. System) and autonomous driving systems are being actively researched and developed.

차량용 카메라와 레이더는 타겟의 위치, 속도 등을 감지하여, 운전자 보조 시스템이나 자율 주행 시스템에 필요한 차량 속도 제어를 수행하는데 매우 중요한 센서이다. 따라서, 카메라와 레이더의 감지 성능은 운전자 보조 시스템이나 자율 주행 시스템에서 매우 중요한 부분을 차지한다.Vehicle cameras and radars are very important sensors to perform vehicle speed control required for driver assistance systems or autonomous driving systems by detecting the position and speed of a target. Therefore, the detection performance of cameras and radars occupies a very important part in driver assistance systems or autonomous driving systems.

카메라와 달리 레이더는 신호를 송수신하는 장치이기 때문에, 주변에 레이더가 장착된 차량이 많을 경우 레이더 상호간에 간섭 영향을 미칠 수 있다. 레이더를 장착한 차량이 증가하면서 차량의 레이더에서는 무수히 많은 간섭 신호가 타겟에서 반사된 반사 신호에 혼합되어 수신된다. 특히, 차량용 레이더에서 반사 신호에 혼합되는 간섭 신호의 대부분은 임펄스성 잡음(Impulsive Noise) 형태로 나타날 수 있다. Unlike cameras, radar is a device that transmits and receives signals, so if there are many vehicles equipped with radar in the vicinity, it may interfere with each other. As the number of vehicles equipped with radar increases, a myriad of interfering signals are mixed with the reflected signal reflected from the target in the radar of the vehicle and received. In particular, most of the interference signals mixed with reflected signals in vehicle radars may appear in the form of impulsive noise.

간섭 신호가 혼합된 반사 신호는 차량용 레이더의 성능을 저하시키고, 심한 경우, 타겟 정보의 변형이나 타겟을 놓치는 현상을 초래한다. 즉, 간섭 신호가 심하게 발생하는 환경에서는 레이더 장치가 제 성능을 발휘하기가 어렵다.The reflected signal mixed with the interfering signal degrades the performance of the vehicle radar, and in severe cases, the target information is deformed or the target is missed. In other words, it is difficult for a radar device to perform properly in an environment where interference signals are severely generated.

따라서 레이더 상호간의 간섭 영향을 회피하거나 최소화시킬 수 방안이 마련되어야 할 필요가 있다. 이를 위해서 우선적으로 임펄스 신호 형태로 나타나는 간섭 신호가 없는 상황과 간섭 신호가 있는 상황을 구분 및 판단할 수 있는 기술에 대한 필요가 증대되고 있다.Therefore, there is a need to prepare a plan to avoid or minimize the effect of interference between radars. To this end, there is an increasing need for a technology capable of distinguishing and determining a situation in which there is no interference signal and a situation in which there is an interference signal, which appear in the form of impulse signals.

이러한 배경에서, 본 개시의 목적은, 반사 신호에 대한 전처리(pre- processing)를 수행하기에 앞서, 반사 신호의 각 시간 구간에 대한 엔벨로프(envelope)의 값에 기초하여 간섭 신호의 존재 여부를 판단함으로써, 반사 신호에 혼합된 간섭 신호를 간단하게 탐지할 수 있는 레이더 간섭 제거 장치 및 방법을 제공하는 것이다.In this background, the object of the present disclosure is to determine the presence or absence of an interference signal based on an envelope value for each time interval of the reflected signal prior to performing pre-processing on the reflected signal. By doing so, to provide a radar interference cancellation apparatus and method capable of simply detecting an interference signal mixed with a reflected signal.

또한, 본 개시의 목적은, 반사 신호에서 간섭 신호가 있는 시간 구간을 탐지하여 간섭 신호가 있는 시간 구간에 대해서만 간섭 신호 제거 알고리즘을 적용함으로써, 간단하고 신속하게 간섭 신호를 제거하고 원 신호에의 영향을 최소화할 수 있는 레이더 간섭 제거 장치 및 방법을 제공하는 것이다.In addition, the object of the present disclosure is to detect the time interval in which the interference signal is present in the reflected signal and apply the interference signal removal algorithm only to the time interval in which the interference signal is present, thereby simply and quickly removing the interference signal and affecting the original signal. It is to provide a radar interference cancellation apparatus and method that can minimize the.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 개시에 따른 레이더 간섭 제거 장치는 레이더 장치의 수신 안테나에서 수신된 반사 신호를 수신하는 반사 신호 수신부, 반사 신호에 대하여 소정의 윈도우를 적용하여 반사 신호의 일정 구간에 대한 엔벨로프(envelope)의 최댓값 및 최솟값을 산출하고, 엔벨로프의 최댓값과 최솟값에 기초하여 일정 구간에 간섭 신호가 존재하는지를 판단하는 간섭 신호 검출부 및 간섭 신호가 존재하는 경우, 일정 구간에서 간섭 신호를 제거하는 간섭 신호 제거부를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, in one aspect, the radar interference canceling apparatus according to the present disclosure includes a reflected signal receiving unit for receiving a reflected signal received from a receiving antenna of the radar device, and a reflected signal by applying a predetermined window to the reflected signal. An interference signal detector that calculates the maximum and minimum values of the envelope for a certain section of the envelope, and determines whether an interference signal exists in a certain section based on the maximum and minimum values of the envelope, and if there is an interference signal, interferes in a certain section. It may include an interference signal removing unit to remove the signal.

다른 측면에서, 본 개시에 따른 레이더 간섭 제거 방법은 레이더 장치의 수신 안테나에서 수신된 반사 신호를 수신하는 단계, 반사 신호에 대하여 소정의 윈도우를 적용하여 반사 신호의 일정 구간에 대한 엔벨로프의 최댓값 및 최솟값을 산출하는 단계, 엔벨로프의 최댓값과 최솟값에 기초하여 일정 구간에 간섭 신호가 존재하는지를 판단하는 단계 및 간섭 신호가 존재하는 경우, 일정 구간에서 간섭 신호를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.In another aspect, the method for removing radar interference according to the present disclosure includes the steps of receiving a reflected signal received from a reception antenna of a radar device, applying a predetermined window to the reflected signal, and applying a maximum value and a minimum value of an envelope for a certain section of the reflected signal. The calculating of, based on the maximum and minimum values of the envelope, determining whether an interference signal exists in a predetermined section, and if the interference signal exists, removing the interference signal in a predetermined section.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 개시에 의하면, 반사 신호에 대한 전처리를 수행하기에 앞서, 반사 신호의 각 시간 구간에 대한 엔벨로프의 값에 기초하여 간섭 신호의 존재 여부를 판단함으로써, 반사 신호에 혼합된 간섭 신호를 간단하게 탐지할 수 있는 레이더 간섭 제거 장치 및 방법을 제공할 수 있다.As described above, according to the present disclosure, prior to performing preprocessing on the reflected signal, it is determined whether the interference signal exists based on the value of the envelope for each time section of the reflected signal. It is possible to provide an apparatus and method for removing radar interference that can simply detect an interference signal.

또한, 본 개시에 의하면, 반사 신호에서 간섭 신호가 있는 시간 구간을 탐지하여 간섭 신호가 있는 시간 구간에 대해서만 간섭 신호 제거 알고리즘을 적용함으로써, 간단하고 신속하게 간섭 신호를 제거하고 원 신호에의 영향을 최소화할 수 있는 레이더 간섭 제거 장치 및 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the present disclosure, the interference signal removal algorithm is applied only to the time period with the interference signal by detecting a time period in which the interference signal is present in the reflected signal, thereby simply and quickly removing the interference signal and affecting the original signal. It is possible to provide an apparatus and method for removing radar interference that can be minimized.

도 1은 본 개시에 따른 레이더 간섭 제거 장치를 포함하는 레이더 장치의 일부 구성에 대한 블록도이다.
도 2는 본 개시에 따른 레이더 간섭 제거 장치의 블록도이다.
도 3 내지 도 7은 본 개시에 따른 반사 신호에서 간섭 신호를 탐지하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시에 따른 레이더 간섭 제거 방법에 대한 흐름도이다.1 is a block diagram of a partial configuration of a radar device including a radar interference cancellation device according to the present disclosure.
2 is a block diagram of an apparatus for canceling radar interference according to the present disclosure.
3 to 7 are diagrams for explaining an operation of detecting an interference signal from a reflected signal according to the present disclosure.
8 is a flowchart of a radar interference cancellation method according to the present disclosure.

이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, the same elements may have the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present disclosure, a detailed description thereof may be omitted.

또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the constituent elements of the present disclosure, terms such as first, second, A, B, (a) and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order 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 or connected to that other component, but another component between each component It should be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.

다른 정의가 없다면, 본 개시에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시의 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 개시 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present disclosure may be used with meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which embodiments of the present disclosure belong. . In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present disclosure and may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the present disclosure.

본 개시에서, 차량은, 자동차, 오토바이 등을 포함하는 개념일 수 있다. 또한, 차량은 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.In the present disclosure, the vehicle may be a concept including an automobile, a motorcycle, and the like. In addition, the vehicle may be a concept including both an internal combustion engine vehicle having an engine as a power source, a hybrid vehicle including an engine and an electric motor as a power source, an electric vehicle including an electric motor as a power source, and the like. Hereinafter, the vehicle will be mainly described.

이하의 설명에서 전방은 차량의 전진 주행 방향을 의미하고, 후방은 차량의 후진 주행 방향을 의미한다. 또한, 차량의 좌측은 차량의 전진 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 전진 주행 방향의 우측을 의미한다. 또한, 차량의 후측방은 차량의 후진 주행 방향을 기준으로 좌측 또는 우측을 의미한다.In the following description, the front means the forward driving direction of the vehicle, and the rear means the reverse driving direction of the vehicle. Further, the left side of the vehicle means the left side in the forward driving direction of the vehicle, and the right side of the vehicle means the right side in the forward driving direction of the vehicle. In addition, the rear side of the vehicle means the left or the right side based on the reverse driving direction of the vehicle.

이하에서는, 첨부되는 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들에 따른 레이더 간섭 제거 장치 및 방법을 설명한다.Hereinafter, an apparatus and method for removing radar interference according to embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 개시에 따른 레이더 간섭 제거 장치를 포함하는 레이더 장치의 일부 구성에 대한 블록도이다.1 is a block diagram of a partial configuration of a radar device including a radar interference cancellation device according to the present disclosure.

도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 레이더 장치는 송신 안테나(10), 수신 안테나(20), 레이더 신호를 송신 안테나를 통하여 송출하고 송출된 레이더 신호가 객체에서 반사되어 되돌아온 반사 신호를 수신하는 레이더 신호 송수신기(30) 및 레이더 간섭 제거 장치(100)를 일부 구성으로서 포함한다.Referring to FIG. 1, the radar apparatus according to the present disclosure is a radar that transmits a transmit antenna 10, a receive antenna 20, and a radar signal through a transmit antenna, and receives a reflected signal returned by reflecting the transmitted radar signal from an object. A signal transceiver 30 and a radar interference cancellation device 100 are included as some components.

레이더 장치는 레이더 간섭 제거 장치에서 간섭 신호가 제거된 원 신호를 처리 및 분석하여 객체에 대한 트랙킹(tracking)을 통해 최종적으로 타겟에 대한 정보를 획득하는 전처리 프로세서, 후처리 프로세서 및 전자 제어 장치 등을 다른 구성으로 더 포함할 수 있다.The radar device includes a pre-processor, a post-processing processor, and an electronic control device that processes and analyzes the original signal from which the interference signal has been removed from the radar interference cancellation device, and finally obtains information on the target through tracking of the object. Other configurations may further include.

본 개시에서, 레이더 장치는 차량의 정면에 장착되는 전방 레이더 모듈, 차량의 후방에 장착되는 후방 레이더 모듈 및 차량의 각 측방에 장착되는 측방향 또는 측후방 레이더 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In the present disclosure, the radar device may include at least one of a front radar module mounted on the front of the vehicle, a rear radar module mounted on the rear of the vehicle, and a lateral or lateral rear radar module mounted on each side of the vehicle.

레이더 장치는 차량의 외부로 레이더 신호를 송출하는 적어도 하나의 송신 안테나(10)와 차량 주변의 객체로부터 반사된 레이더 신호인 반사 신호를 수신하는 적어도 하나의 수신 안테나(20)를 포함한다. 일 예에 따라, 송신 안테나(10)와 수신 안테나(20)는 패치 안테나들로 구성되는 어레이 안테나로 구현될 수 있다. 다만, 이는 일 예로서, 본 개시에 따른 내용이 적용될 수 있다면, 특정 안테나로 한정되는 것은 아니다.The radar apparatus includes at least one transmitting antenna 10 for transmitting a radar signal to the outside of the vehicle and at least one receiving antenna 20 for receiving a reflected signal, which is a radar signal reflected from objects around the vehicle. According to an example, the transmit antenna 10 and the receive antenna 20 may be implemented as an array antenna composed of patch antennas. However, this is an example, and if the contents according to the present disclosure can be applied, it is not limited to a specific antenna.

레이더 신호 송수신기(30)는 레이더 장치의 제어부의 제어에 따라 송신 안테나(10)를 통하여 레이더 신호를 송출할 수 있다. 레이더 신호 송수신기(30)는 객체에서 반사된 레이더 신호인 반사 신호를 수신하여 레이더 간섭 제거 장치(100)로 전송할 수 있다. The radar signal transceiver 30 may transmit a radar signal through the transmission antenna 10 under the control of a controller of the radar device. The radar signal transceiver 30 may receive a reflected signal, which is a radar signal reflected from an object, and transmit it to the radar interference cancellation device 100.

일 예에 따라, 레이더 장치는 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 레이더로 구현될 수 있다. 다만, 이는 일 예로서, 본 개시에 따른 내용이 적용될 수 있다면, 특정 방식의 레이더로 한정되는 것은 아니다. FMCW 레이더는 선형적 주파수 변조 신호를 송신한 후 수신된 신호와 주파수 차이를 통해 타겟의 거리 및 속도를 탐지하게 된다. 본 개시의 레이더 장치가 FMCW 레이더로 구현되는 경우, FMCW 레이더의 일반적인 구성이나 동작은 공지된 바에 따르며, 구체적인 설명은 생략하기로 한다. According to an example, the radar device may be implemented as a frequency modulated continuous wave (FMCW) radar. However, this is an example, and if the contents according to the present disclosure can be applied, it is not limited to a specific type of radar. After transmitting a linear frequency modulated signal, the FMCW radar detects the distance and speed of the target through the difference between the received signal and the frequency. When the radar device of the present disclosure is implemented as an FMCW radar, a general configuration or operation of the FMCW radar is well known, and a detailed description will be omitted.

레이더 간섭 제거 장치(100)는 수신 안테나(20)를 통하여 수신된 반사 신호에 간섭 신호가 포함되어 있는지를 탐지할 수 있다. 이 경우, 반사 신호는 레이더 장치의 송신 안테나에서 송출된 레이더 신호가 객체에서 반사되어 레이더 장치의 수신 안테나에서 수신된 신호일 수 있다. 또는, 반사 신호는 송신 안테나(10)를 통하여 송출되는 레이더 신호와 수신 안테나(20)에서 수신된 신호가 믹서(mixer)를 거쳐 혼합된 신호일 수 있다.The radar interference cancellation device 100 may detect whether an interference signal is included in a reflected signal received through the reception antenna 20. In this case, the reflected signal may be a signal received by the receiving antenna of the radar device by reflecting the radar signal transmitted from the transmitting antenna of the radar device from the object. Alternatively, the reflected signal may be a signal in which a radar signal transmitted through the transmitting antenna 10 and a signal received by the receiving antenna 20 are mixed through a mixer.

레이더 간섭 제거 장치(100)는 반사 신호가 레이더 장치의 다른 구성들에 의하여 처리되기 전에, 시간 영역에서 간섭 신호의 포함 여부를 탐지할 수 있다. 레이더 간섭 제거 장치(100)는 반사 신호를 소정의 시간 구간으로 구분하여, 각 시간 구간에 간섭 신호가 포함되어 있는지를 탐지할 수 있다.The radar interference canceling apparatus 100 may detect whether an interference signal is included in the time domain before the reflected signal is processed by other components of the radar apparatus. The radar interference cancellation apparatus 100 may divide the reflected signal into predetermined time intervals and detect whether an interference signal is included in each time interval.

레이더 간섭 제거 장치(100)는 간섭 신호의 포함 여부를 탐지하기 위하여, 반사 신호에 대한 소정의 시간 구간에 소정의 윈도우를 적용할 수 있다. 일 예에 따라, 소정의 윈도우는 구형(square) 윈도우 함수로 구현될 수 있다. 다만, 이는 일 예로서, 본 개시에 따른 설명이 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다면, 특정 형태의 윈도우에 한정되지 않고 적용될 수 있다.The radar interference removal apparatus 100 may apply a predetermined window to a predetermined time interval for the reflected signal in order to detect whether an interference signal is included. According to an example, a predetermined window may be implemented as a square window function. However, this is an example, and if the description according to the present disclosure can be applied substantially the same, it is not limited to a specific type of window and can be applied.

레이더 간섭 제거 장치(100)는 윈도우 함수를 시간축 상에서 이동시켜 소정의 구간에 대한 반사 신호의 엔벨로프(envelope)를 획득할 수 있다. 레이더 간섭 제거 장치(100)는 해당 구간에서 반사 신호의 엔벨로프의 최댓값과 최솟값을 산출할 수 있다. 레이더 간섭 제거 장치(100)는 엔벨로프의 최댓값과 최솟값에 기초하여, 간섭 신호가 해당 구간에 존재한다고 판단할 수 있다. 이에 대해서는, 이하 관련 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. The radar interference cancellation apparatus 100 may obtain an envelope of a reflected signal for a predetermined section by moving a window function on a time axis. The radar interference removal apparatus 100 may calculate a maximum value and a minimum value of an envelope of a reflected signal in a corresponding section. The radar interference cancellation apparatus 100 may determine that the interference signal exists in the corresponding section based on the maximum value and the minimum value of the envelope. This will be described in detail below with reference to the related drawings.

레이더 간섭 제거 장치(100)는 반사 신호의 각 구간에 대하여 간섭 신호의 포함 여부를 판단할 수 있다. 레이더 간섭 제거 장치(100)는 간섭 신호가 존재한다고 판단된 구간에 대해서 간섭 신호 제거 알고리즘을 적용하여 간섭 신호를 제거하고 원 신호를 복원할 수 있다. 즉, 반사 신호에 대하여 전체적으로 간섭 신호의 제거 동작을 수행하지 않고, 간섭 신호가 존재한다고 판단된 구간에 대해서만 제거 동작을 수행함으로써, 보다 간단하고 신속하게 간섭 신호를 제거할 수 있다.The radar interference cancellation apparatus 100 may determine whether an interference signal is included in each section of the reflected signal. The radar interference removal apparatus 100 may remove the interference signal and restore the original signal by applying an interference signal removal algorithm to a section in which the interference signal is determined to exist. That is, the interference signal can be removed more simply and quickly by performing the removal operation only for the section where the interference signal is determined to be present without performing an operation of removing the interference signal as a whole on the reflected signal.

레이더 간섭 제거 장치(100)는 복원된 원 신호를 레이더 장치에 포함된 신호의 전처리를 수행하는 전처리 프로세서 등으로 전송할 수 있다.The radar interference cancellation apparatus 100 may transmit the restored original signal to a preprocessor or the like that performs preprocessing of a signal included in the radar apparatus.

이에 따르면, 반사 신호에 대한 전처리를 수행하기에 앞서, 반사 신호의 각 시간 구간에 대한 엔벨로프의 값에 기초하여 간섭 신호의 존재 여부를 판단함으로써, 반사 신호에 혼합된 간섭 신호를 간단하게 탐지할 수 있다. 또한, 반사 신호에서 간섭 신호가 있는 시간 구간을 탐지하여 간섭 신호가 있는 시간 구간에 대해서만 간섭 신호 제거 알고리즘을 적용함으로써, 간단하고 신속하게 간섭 신호를 제거하고 원 신호에의 영향을 최소화할 수 있다.According to this, before performing preprocessing on the reflected signal, it is possible to easily detect the interference signal mixed with the reflected signal by determining the existence of the interference signal based on the value of the envelope for each time section of the reflected signal. have. In addition, by detecting a time interval in which the interference signal exists in the reflected signal and applying the interference signal removal algorithm only to the time interval in which the interference signal exists, it is possible to simply and quickly remove the interference signal and minimize the influence on the original signal.

도 2는 본 개시에 따른 레이더 간섭 제거 장치의 블록도이다. 도 3 내지 도 7은 본 개시에 따른 반사 신호에서 간섭 신호를 탐지하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.2 is a block diagram of an apparatus for canceling radar interference according to the present disclosure. 3 to 7 are diagrams for explaining an operation of detecting an interference signal from a reflected signal according to the present disclosure.

도 2를 참조하면, 레이더 간섭 제거 장치(100)는 레이더 장치의 수신 안테나에서 수신된 반사 신호를 수신하는 반사 신호 수신부(110), 반사 신호에 대하여 소정의 윈도우를 적용하여 반사 신호의 일정 구간에 대한 엔벨로프(envelope)의 최댓값 및 최솟값을 산출하고, 엔벨로프의 최댓값과 최솟값에 기초하여 일정 구간에 간섭 신호가 존재하는지를 판단하는 간섭 신호 검출부(120) 및 간섭 신호가 존재하는 경우, 일정 구간에서 간섭 신호를 제거하는 간섭 신호 제거부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the radar interference cancellation device 100 includes a reflected signal receiving unit 110 receiving a reflected signal received from a receiving antenna of the radar device, and applying a predetermined window to the reflected signal in a predetermined section of the reflected signal. The interfering signal detection unit 120 that calculates the maximum and minimum values of the envelope for and determines whether an interfering signal exists in a certain section based on the maximum and minimum values of the envelope, and if there is an interfering signal, the interfering signal in a certain section It includes an interference signal removing unit 130 to remove the.

반사 신호 수신부(110)는 레이더 장치의 수신 안테나를 통하여 수신된 반사 신호를 수신할 수 있다. 도 3을 참조하면, 일 예에 따른 반사 신호의 시간 영역에서의 크기가 실선(Mixer Signal)으로 도시되어 있다. 일반적으로 차량용 레이더 장치에서 반사 신호에 혼합되는 간섭 신호는, 시간 영역에서, 도 3의 2 ms에 나타난 것과 같은, 임펄스성 잡음(impulsive noise) 형태로 나타나게 된다.The reflected signal receiver 110 may receive a reflected signal received through a reception antenna of the radar device. Referring to FIG. 3, the magnitude of a reflected signal in a time domain according to an example is shown by a solid line (Mixer Signal). In general, an interference signal mixed with a reflected signal in a vehicle radar device appears in the form of impulsive noise as shown in 2 ms of FIG. 3 in the time domain.

즉, 도 3에 도시된 것과 같이, FMCW 레이더에서 간섭 신호가 없는 반사 신호의 경우, 시간 영역에서 안정적인 값을 갖는데 비하여, 간섭 신호의 경우 임펄스 신호의 형태로 나타난다. 이하에서는 도 3과 같이, 2 ms에 임펄스 신호가 간섭 신호로 포함된 경우를 가정하여, 해당 임펄스 신호를 탐지하는 방법에 대해 설명하기로 한다.That is, as shown in FIG. 3, in the case of a reflected signal without an interference signal in the FMCW radar, it has a stable value in the time domain, whereas the interference signal appears in the form of an impulse signal. Hereinafter, as shown in FIG. 3, a method of detecting a corresponding impulse signal will be described on the assumption that an impulse signal is included as an interference signal in 2 ms.

간접 신호 검출부(120)는 반사 신호에 대해 시간 영역에서 소정의 윈도우를 적용할 수 있다. 일 예에 따라, 소정의 윈도우는 도 3에 도시된 것과 같이 길이가 a인 구형(square) 윈도우 함수로 구현될 수 있다. 일 예에 따라, 윈도우의 크기는 1로 설정될 수 있다. 다만, 이는 일 예로서, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다르게 설정될 수 있다.The indirect signal detector 120 may apply a predetermined window to the reflected signal in the time domain. According to an example, the predetermined window may be implemented as a square window function of length a as shown in FIG. 3. According to an example, the size of the window may be set to 1. However, this is an example and is not limited thereto, and may be set differently as necessary.

간접 신호 검출부(120)는 반사 신호의 일정 구간(도 3에서는 1 ms에서 4 ms)에서 윈도우를 시간축 상으로 진행 방향(forward)인 제1 방향으로 이동(우측으로 이동)시키면서 윈도우 내의 반사 신호의 최댓값을 저장할 수 있다. 일 예에 따라, 최댓값은 윈도우의 좌측 끝이 위치하는 시점을 기준으로 저장되는 것으로 설정될 수 있다.The indirect signal detection unit 120 moves the window in the first direction (moving to the right), which is a forward direction on the time axis, in a certain period of the reflected signal (from 1 ms to 4 ms in FIG. 3). The maximum value can be stored. According to an example, the maximum value may be set to be stored based on a time point at which the left end of the window is located.

예를 들어, 도 3을 참조하면, 반사 신호는 2 ms에서의 임펄스 신호를 제외하고는 안정적으로 0에 가까운 크기가 균일하게 나타나고 있다. 따라서, 윈도우의 우측 끝이 2 ms에 도달하기 전까지는 반사 신호의 최댓값은 0에 가까운 값이 저장된다. 윈도우의 우측 끝이 2 ms에 도달하면, 임펄스 신호의 최대 크기가 윈도우 내의 최댓값으로 저장된다. 윈도우의 좌측 끝이 2 ms를 통과하기 전까지 임펄스 신호의 최대 크기가 윈도우 내의 최댓값으로 저장된다. 윈도우의 좌측 끝이 2 ms를 통과하면 윈도우 내에 임펄스 신호가 잡히지 않으므로, 다시, 반사 신호의 최댓값은 0에 가까운 값이 저장된다.For example, referring to FIG. 3, the reflected signal stably has a magnitude close to zero except for the impulse signal at 2 ms. Therefore, until the right end of the window reaches 2 ms, the maximum value of the reflected signal is stored close to zero. When the right end of the window reaches 2 ms, the maximum magnitude of the impulse signal is stored as the maximum value in the window. The maximum magnitude of the impulse signal is stored as the maximum value in the window until the left end of the window passes 2 ms. When the left end of the window passes 2 ms, the impulse signal is not captured in the window, so again, the maximum value of the reflected signal is stored close to zero.

따라서, 저장된 최댓값들이 도 3에 도시된 FW 엔벨로프와 같이 나타날 수 있다. 구형 윈도우가 임펄스 신호를 통과할 때 저장된 최댓값들이 FW 엔벨로프에서의 길이가 b인 구형(square)으로 나타나게 된다. 구별의 편의를 위하여, 길이를 b로 표시하였으나, 길이가 a인 구형 윈도우가 임펄스 신호를 통과하는 동안에 대응하여 길이가 b인 구형이 나타나는 것이므로, 실질적으로 길이 b는 a와 동일하게 나타나게 된다. Therefore, the stored maximum values may appear like the FW envelope shown in FIG. 3. When the spherical window passes through the impulse signal, the stored maximum values appear as a square of length b in the FW envelope. For convenience of distinction, the length is denoted by b, but since a sphere with a length b appears corresponding to while a rectangular window with a length a passes through the impulse signal, the length b appears substantially the same as a.

마찬가지로, 간접 신호 검출부(120)는 반사 신호의 동일한 구간(도 3에서는 1 ms에서 4 ms)에서 윈도우를 시간축 상으로 진행 방향의 반대 방향(backward)인 제2 방향으로 이동(좌측으로 이동)시키면서 윈도우 내의 반사 신호의 최댓값을 저장할 수 있다. 일 예에 따라, 최댓값은 윈도우의 우측 끝이 위치하는 시점을 기준으로 저장되는 것으로 설정될 수 있다.Likewise, the indirect signal detection unit 120 moves (moves to the left) the window in the same section of the reflected signal (from 1 ms to 4 ms in FIG. 3) in a second direction that is a backward direction to the direction of travel on the time axis. The maximum value of the reflected signal in the window can be stored. According to an example, the maximum value may be set to be stored based on a time point at which the right end of the window is located.

이 경우, 윈도우의 좌측 끝이 2 ms에 도달하기 전까지는 반사 신호의 최댓값은 0에 가까운 값이 저장된다. 윈도우의 좌측 끝이 2 ms에 도달하면, 임펄스 신호의 최대 크기가 윈도우 내의 최댓값으로 저장된다. 윈도우의 우측 끝이 2 ms를 통과하기 전까지 임펄스 신호의 최대 크기가 윈도우 내의 최댓값으로 저장된다. 윈도우의 우측 끝이 2 ms를 통과하면 윈도우 내에 임펄스 신호가 잡히지 않으므로, 다시, 반사 신호의 최댓값은 0에 가까운 값이 저장된다.In this case, the maximum value of the reflected signal is stored until the left end of the window reaches 2 ms. When the left end of the window reaches 2 ms, the maximum magnitude of the impulse signal is stored as the maximum value in the window. Until the right end of the window passes 2 ms, the maximum magnitude of the impulse signal is stored as the maximum value in the window. When the right end of the window passes 2 ms, the impulse signal is not captured in the window, so again, the maximum value of the reflected signal is stored close to zero.

따라서, 저장된 최댓값들이 도 4에 도시된 BW 엔벨로프와 같이 나타날 수 있다. 마찬가지로, 구형 윈도우가 임펄스 신호를 통과할 때 저장된 최댓값들이 BW 엔벨로프에서의 길이가 a인 구형(square)으로 나타나게 된다. 길이가 a인 구형 윈도우가 임펄스 신호를 통과하는 동안에 대응하여 나타난 구형이기 때문이다. Therefore, the stored maximum values may appear like the BW envelope shown in FIG. 4. Similarly, when the spherical window passes through the impulse signal, the stored maximum values appear as a square with a length a in the BW envelope. This is because a spherical window of length a is a spherical shape corresponding to while passing through the impulse signal.

간접 신호 검출부(120)는 제1 방향에 따른 반사 신호의 최댓값(FW 엔벨로프)과 제2 방향에 따른 반사 신호의 최댓값(BW 엔벨로프)을 비교하여, 더 작은 값을 반사 신호에 대한 엔벨로프로 저장할 수 있다. 즉, 동일한 시간 구간에서, 도 3의 FW 엔벨로프의 크기와 도 4의 BW 엔벨로프의 크기 중 더 작은 값이 엔벨로프로 저장될 수 있다.The indirect signal detection unit 120 compares the maximum value (FW envelope) of the reflected signal along the first direction and the maximum value (BW envelope) of the reflected signal along the second direction, and stores a smaller value as an envelope for the reflected signal. have. That is, in the same time interval, a smaller value of the size of the FW envelope of FIG. 3 and the size of the BW envelope of FIG. 4 may be stored as an envelope.

도 3 및 도 4를 참조하면, FW 엔벨로프는 2 ms에서 좌측으로 a 길이만큼 임펄스 신호의 크기를 갖는 구형이 나타나며, BW 엔벨로프는 2 ms에서 우측으로 a 길이만큼 임펄스 신호의 크기를 갖는 구형이 나타나게 된다. 따라서, 두 엔벨로프의 크기 중 작은 값만을 저장하면, 도 5에 도시된 것과 같이, 2 ms에서 임펄스 신호의 크기를 갖고, 다른 시간에는 매우 작은 크기를 갖은 반사 신호의 엔벨로프가 산출되게 된다. 즉, 처음에 가정한 것과 같이, 간섭 신호로 임펄스 신호가 포함된 2 ms에서 임펄스 신호의 크기를 갖는 엔벨로프를 획득하게 된다. 3 and 4, the FW envelope shows a sphere having the magnitude of the impulse signal as long as a length from 2 ms to the left, and the BW envelope shows a sphere having the magnitude of the impulse signal as much as a length from 2 ms to the right. do. Therefore, if only the small value of the two envelope sizes is stored, an envelope of a reflected signal having a magnitude of an impulse signal at 2 ms and a very small magnitude at other times is calculated as shown in FIG. 5. That is, as initially assumed, an envelope having the magnitude of the impulse signal is obtained at 2 ms including the impulse signal as an interference signal.

간접 신호 검출부(120)는 전술한 일정 구간(1 ms에서 4 ms) 내에서 반사 신호에 대한 엔벨로프의 최댓값(M)과 최솟값(m)을 비교할 수 있다. 엔벨로프의 최댓값(M)이 최솟값(m)보다 소정의 배수(α) 이상 큰 경우, 간접 신호 검출부(120)는 해당 구간 내의 반사 신호에 간섭 신호가 존재한다고 판단할 수 있다.The indirect signal detector 120 may compare the maximum value M and the minimum value m of the envelope for the reflected signal within the above-described predetermined period (1 ms to 4 ms). When the maximum value M of the envelope is larger than the minimum value m by a predetermined multiple α or more, the indirect signal detection unit 120 may determine that an interference signal exists in the reflected signal in the corresponding section.

즉, 도 5를 참조하면, 엔벨로프의 최댓값은 2 ms에서의 크기(실질적으로 임펄스 신호의 크기)이고, 최솟값은 그 외 구간에서의 크기가 된다. 최댓값의 크기가 최솟값의 크기보다 미리 정해진 배수(α) 이상 크다는 것은, 안정적인 크기를 갖는 정상적인 반사 신호에, 상대적으로 매우 큰 크기를 갖는 불안정한 임펄스 신호가 혼합되었다는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 해당 구간에 임펄스 신호 형태를 갖는 간섭 신호가 존재한다고 판단될 수 있다.That is, referring to FIG. 5, the maximum value of the envelope is the magnitude in 2 ms (actually the magnitude of the impulse signal), and the minimum value is the magnitude in other sections. That the maximum value is larger than the minimum value by a predetermined multiple α or more may mean that a normal reflected signal having a stable size and an unstable impulse signal having a relatively very large size are mixed. Accordingly, it may be determined that an interference signal having an impulse signal shape exists in the corresponding section.

일 예에 따라, 소정의 배수(α)는 레이더 장치의 구조나 레이더 장치가 설치된 차량의 상황 등을 반영하여, 실험적으로 최적화(optimization)될 수 있다. 또한, 일 예에 따라, 차량 주변의 차량 밀도나 주변 환경이나 기후 등 상황에 따라 다르게 설정된 소정의 배수(α)의 값이 데이터베이스로 차량에 구비된 메모리에 저장될 수 있다. 간접 신호 검출부(120)는 차량에 구비된 다양한 센서에서 감지된 정보에 대응하는 소정의 배수(α)의 값을 상기 데이터베이스에서 선택할 수 있다.According to an example, the predetermined drainage α may be experimentally optimized by reflecting the structure of the radar device or the situation of a vehicle in which the radar device is installed. In addition, according to an example, a value of a predetermined multiple α differently set according to a situation such as a vehicle density around a vehicle or a surrounding environment or climate may be stored in a memory provided in the vehicle as a database. The indirect signal detector 120 may select a value of a predetermined multiple α corresponding to information detected by various sensors provided in the vehicle from the database.

일 예에 따라, 구형 윈도우의 길이(a)는 아래의 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여, 레이더 장치의 최소 탐지 거리에 기초하여 적절히 설정될 수 있다.According to an example, the length (a) of the rectangular window may be appropriately set based on the minimum detection distance of the radar device using Equations 1 and 2 below.

수학식 1 및 수학식 2에서, BW은 대역폭(bandwidth)이고, Δt는 스윕 시간(sweep time)이고, dmin는 최소 탐지 거리이고, fs는 샘플링 타임(sampling time)이고, c는 광속도에 해당된다.In Equations 1 and 2, BW is a bandwidth, Δt is a sweep time, dmin is a minimum detection distance, fs is a sampling time, and c is a light speed. .

도 6에 도시된 것과 같이, 일정 시간 구간 내에 다수의 간섭 신호가 들어온 경우를 가정한다. 이 경우, 윈도우의 길이가 각 시점(t1, t2, t3, t4, t5)의 임펄스 신호 각각의 거리보다 길게 설정된다면, 간섭 신호들을 분리하지 못하는 경우가 발생하게 된다. 즉, 도 5와 같이, 임펄스 신호가 있는 시점만 큰 크기를 갖는 엔벨로프가 아닌, 임펄스 신호 사이 전체에서 큰 크기를 갖는 엔벨로프가 산출되게 되므로, 임펄스 신호의 정확한 시점을 탐지하기 어려울 수 있다.As shown in FIG. 6, it is assumed that a number of interference signals come in within a predetermined time period. In this case, if the length of the window is set to be longer than the distance of each impulse signal at each time point t1, t2, t3, t4, t5, the interference signals may not be separated. That is, as shown in FIG. 5, since an envelope having a large size is calculated across the entire impulse signal, not an envelope having a large size only when the impulse signal is present, it may be difficult to detect an accurate timing of the impulse signal.

반대로, 윈도우의 길이를 짧게 설정하는 경우, 다수의 간섭 신호들을 잘 분리할 수 있는 엔벨로프를 얻을 수 있다. 그러나, 타겟이 레이더 장치와 매우 가까운 곳에 위치하여 믹서(mixer) 신호가 저주파가 된다면, 의도치 않은 엔벨로프가 산출되어, 간섭 신호가 아닌 신호를 제거할 수 있다. 즉, 정상 신호를 간섭 신호로 오인할 가능성이 있다.Conversely, when the length of the window is set to be short, an envelope capable of separating a plurality of interference signals can be obtained. However, if the target is located very close to the radar device and the mixer signal becomes low frequency, an unintended envelope is calculated, and signals other than the interfering signal can be removed. In other words, there is a possibility that a normal signal is mistaken for an interference signal.

예를 들어, 도 7에 도시된 것과 같이, 반사 신호가 주파수가 낮은 저주파로 나타난 경우를 가정한다. 이 경우, 해당 구간에서는 간섭 신호가 존재하지 않아, 평평한 엔벨로프(Desired Envelope)가 나타나야 한다. 그러나, 윈도우의 길이가 반사 신호의 파장보다 짧게 설정된다면, 전술한 과정을 거쳐 산출된 엔벨로프는 도 7과 같이, 정상적인 반사 신호의 크기의 절대값을 갖는 것과 유사한 형태로 나타날 수 있다. 따라서, 해당 구간에서의 최솟값보다 최댓값이 소정의 배수(α) 이상 크게 나타나는 영역은 간섭 신호가 있는 것처럼 판단될 수 있다. 따라서, 최소 윈도우 길이 Lmin이 적절히 설정되어야 한다.For example, as shown in FIG. 7, it is assumed that the reflected signal appears as a low frequency with a low frequency. In this case, there is no interference signal in the corresponding section, so a flat envelope must appear. However, if the length of the window is set to be shorter than the wavelength of the reflected signal, the envelope calculated through the above-described process may appear in a form similar to that having the absolute value of the magnitude of the normal reflected signal, as shown in FIG. 7. Accordingly, a region in which the maximum value is larger than the minimum value in the corresponding section by a predetermined multiple α or more may be determined as if there is an interference signal. Therefore, the minimum window length Lmin must be properly set.

일 예에 따라, 윈도우의 길이는 레이더 장치의 구조나 레이더 장치가 설치된 차량의 상황 등을 반영하여, 실험적으로 최적화(optimization)될 수 있다. 또한, 일 예에 따라, 차량 주변의 차량 밀도나 주변 환경이나 기후 등 상황에 따라 다르게 설정된 윈도우의 길이의 값이 데이터베이스로 차량에 구비된 메모리에 저장될 수 있다. 간접 신호 검출부(120)는 차량에 구비된 다양한 센서에서 감지된 정보에 대응하는 윈도우 길이의 값을 상기 데이터베이스에서 선택할 수 있다.According to an example, the length of the window may be experimentally optimized by reflecting the structure of the radar device or the situation of a vehicle in which the radar device is installed. In addition, according to an example, a value of a window length set differently according to a situation such as a vehicle density around a vehicle or a surrounding environment or climate may be stored as a database in a memory provided in the vehicle. The indirect signal detector 120 may select a window length value corresponding to information detected by various sensors provided in the vehicle from the database.

간접 신호 검출부(120)는 반사 신호의 각 구간에 대하여 엔벨로프의 최댓값이 엔벨로프의 최솟값보다 소정의 배수(α)보다 큰지를 비교할 수 있다. 간접 신호 검출부(120)는 엔벨로프의 최댓값이 엔벨로프의 최솟값보다 소정의 배수(α) 이상 큰 구간을 반사 신호 중 간섭 신호가 존재하는 구간으로 검출할 수 있다.The indirect signal detector 120 may compare whether the maximum value of the envelope is greater than a predetermined multiple α than the minimum value of the envelope for each section of the reflected signal. The indirect signal detector 120 may detect a section in which the maximum value of the envelope is larger than the minimum value of the envelope by a predetermined multiple α or more as a section in which the interference signal exists among the reflected signals.

간섭 신호 제거부(130)는 반사 신호 중 간섭 신호가 존재하는 시점을 포함하는 소정의 시간 범위에서 간섭 신호 제거 알고리즘(mitigation algorithm)을 적용할 수 있다. 즉, 간섭 신호 제거부(130)는 반사 신호 중 간섭 신호가 존재하는 시점을 포함하는 일정 시간 범위에만 간섭 신호 제거를 수행하여, 간섭 신호 제거에 따른 영향을 최소화할 수 있다. The interference signal removal unit 130 may apply a mitigation algorithm in a predetermined time range including a time point at which the interference signal exists among reflected signals. That is, the interference signal removal unit 130 may minimize the effect of the interference signal removal by performing the interference signal removal only in a predetermined time range including the time when the interference signal exists among reflected signals.

일 예에 따라, 간섭 신호 제거 알고리즘은 zero-padding이나 envelope이용한 suppression 등의 방법이 적용될 수 있다. 다만, 이는 일 예로서, 이에 한정되는 것은 아니다. 반사 신호 중 간섭 신호가 존재한다고 판단된 구간에 대하여 간섭 신호 제거가 가능하다면, 특정 방법에 한정되지 않고, 다양한 공지의 방법이 적용될 수 있다.According to an example, a method such as zero-padding or suppression using an envelope may be applied as an interference signal cancellation algorithm. However, this is an example and is not limited thereto. If the interference signal can be removed for a section in which the interference signal is determined to exist among the reflected signals, the method is not limited to a specific method, and various known methods may be applied.

간섭 신호 제거부(130)는 간섭 신호를 제거한 반사 신호를, 이후의 처리를 위한 레이더 장치의 다른 구성에 전송할 수 있다.The interference signal removal unit 130 may transmit the reflected signal from which the interference signal is removed to another component of the radar device for subsequent processing.

도 8은 본 개시에 따른 레이더 간섭 제거 방법에 대한 흐름도이다.8 is a flowchart of a radar interference cancellation method according to the present disclosure.

본 개시에 따른 충돌 방지 방법은, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 레이더 간섭 제거 장치(100)에서 구현될 수 있다. 이하 필요한 도면들을 참조하여, 본 개시에 따른 레이더 간섭 제거 방법과, 이를 구현하기 위한 레이더 간섭 제거 장치(100)의 동작을 상세히 설명하기로 한다.The collision avoidance method according to the present disclosure may be implemented in the radar interference cancellation apparatus 100 described with reference to FIGS. 1 and 2. Hereinafter, a radar interference cancellation method according to the present disclosure and an operation of the radar interference cancellation apparatus 100 for implementing the method according to the present disclosure will be described in detail with reference to necessary drawings.

도 8을 참조하면, 레이더 간섭 제거 장치는 레이더 장치의 수신 안테나에서 수신된 반사 신호를 수신할 수 있다[S110].Referring to FIG. 8, the apparatus for canceling radar interference may receive a reflected signal received from a receiving antenna of the radar apparatus [S110].

레이더 간섭 제거 장치는 레이더 장치의 수신 안테나를 통하여 수신된 반사 신호를 수신할 수 있다. 일반적으로 차량용 레이더 장치에서 반사 신호에 혼합되는 간섭 신호는, 시간 영역에서 임펄스성 잡음(impulsive noise) 형태로 나타나게 된다. FMCW 레이더에서 간섭 신호가 없는 반사 신호의 경우, 시간 영역에서 안정적인 값을 갖는데 비하여, 간섭 신호의 경우 임펄스 신호의 형태로 나타난다.The radar interference cancellation device may receive a reflected signal received through a reception antenna of the radar device. In general, an interference signal mixed with a reflected signal in a vehicle radar device appears in the form of impulsive noise in a time domain. In the FMCW radar, a reflected signal without an interference signal has a stable value in the time domain, whereas an interference signal appears in the form of an impulse signal.

도 8을 참조하면, 레이더 간섭 제거 장치는 반사 신호에 대하여 소정의 윈도우를 적용하여 상기 반사 신호의 일정 구간에 대한 엔벨로프(envelope)의 최댓값 및 최솟값을 산출할 수 있다[S120].Referring to FIG. 8, the apparatus for removing radar interference may calculate a maximum value and a minimum value of an envelope for a predetermined section of the reflected signal by applying a predetermined window to the reflected signal [S120].

레이더 간섭 제거 장치는 반사 신호에 대해 시간 영역에서 소정의 윈도우를 적용할 수 있다. 일 예에 따라, 소정의 윈도우는 시간축으로의 길이가 a인 구형(square) 윈도우 함수로 구현될 수 있다. 일 예에 따라, 윈도우의 크기는 1로 설정될 수 있다.The radar interference canceling apparatus may apply a predetermined window to the reflected signal in the time domain. According to an example, the predetermined window may be implemented as a square window function having a length of a along the time axis. According to an example, the size of the window may be set to 1.

레이더 간섭 제거 장치는 반사 신호의 일정 구간에서 윈도우를 시간축 상으로 진행 방향(forward)인 제1 방향으로 이동시키면서 윈도우 내의 반사 신호의 최댓값을 저장할 수 있다. 만약, 해당 구간에 임펄스 신호가 존재하는 경우, 윈도우가 임펄스 신호를 통과하는 동안에는 임펄스 신호의 최대 크기가 윈도우 내의 최댓값으로 저장된다. 이에 따라, 임펄스 신호의 좌측으로 윈도우의 길이와 동일한 길이를 갖고 임펄스 신호의 크기와 동일한 크기를 갖는 구형이 나타나게 된다.The radar interference removal apparatus may store a maximum value of the reflected signal in the window while moving the window in a first direction that is a forward direction on a time axis in a predetermined section of the reflected signal. If an impulse signal exists in the corresponding section, the maximum magnitude of the impulse signal is stored as the maximum value in the window while the window passes through the impulse signal. Accordingly, to the left of the impulse signal, a sphere having the same length as the window length and the same size as the impulse signal appears.

마찬가지로, 레이더 간섭 제거 장치는 반사 신호의 동일한 구간에서 윈도우를 시간축 상으로 진행 방향의 반대 방향(backward)인 제2 방향으로 이동시키면서 윈도우 내의 반사 신호의 최댓값을 저장할 수 있다. 마찬가지로, 해당 구간에 임펄스 신호가 존재하는 경우, 윈도우가 임펄스 신호를 통과하는 동안에는 임펄스 신호의 최대 크기가 윈도우 내의 최댓값으로 저장된다. 이에 따라, 임펄스 신호의 우측으로 윈도우의 길이와 동일한 길이를 갖고 임펄스 신호의 크기와 동일한 크기를 갖는 구형이 나타나게 된다.Similarly, the radar interference removal apparatus may store the maximum value of the reflected signal in the window while moving the window in a second direction that is a direction opposite to the traveling direction on the time axis in the same section of the reflected signal. Likewise, when an impulse signal exists in the corresponding section, the maximum magnitude of the impulse signal is stored as the maximum value in the window while the window passes through the impulse signal. Accordingly, to the right of the impulse signal, a sphere having the same length as the window length and the same size as the impulse signal appears.

레이더 간섭 제거 장치는 제1 방향에 따라 저장된 최댓값과 제2 방향에 따라저장된 최댓값을 비교하여, 더 작은 값을 반사 신호에 대한 엔벨로프로 저장할 수 있다. 전술한 것과 같이, 임펄스 신호의 좌측과 우측으로 윈도우의 길이와 동일한 길이를 갖고 임펄스 신호의 크기와 동일한 크기를 갖는 구형이 나타나므로, 더 작은 값만을 저장하게 되면, 임펄스 신호가 존재하는 시점에서만 임펄스 신호의 크기를 갖는 엔벨로프를 획득하게 된다.The radar interference canceling apparatus may compare the maximum value stored in the first direction with the maximum value stored in the second direction, and store a smaller value as an envelope for the reflected signal. As described above, spheres having the same length as the window length and the same size as the size of the impulse signal appear on the left and right sides of the impulse signal. Therefore, if only a smaller value is stored, the impulse signal is present only when the impulse signal exists. An envelope with the magnitude of the signal is obtained.

이 경우, 구형 윈도우의 길이는 적절히 설정되어야 한다. 예를 들어, 일정 시간 구간 내에 다수의 간섭 신호가 들어온 경우를 가정한다. 이 경우, 윈도우의 길이가 펄스 신호 간의 거리보다 길게 설정된다면, 간섭 신호들을 분리하지 못하는 경우가 발생하게 된다.In this case, the length of the rectangular window must be properly set. For example, it is assumed that a number of interference signals come in within a certain time period. In this case, if the length of the window is set to be longer than the distance between the pulse signals, the interference signals may not be separated.

도 8을 참조하면, 레이더 간섭 제거 장치는 엔벨로프의 최댓값과 최솟값을 비교할 수 있다[S130].Referring to FIG. 8, the apparatus for removing radar interference may compare a maximum value and a minimum value of an envelope [S130].

일 예에 따라, 레이더 간섭 제거 장치는 전술한 일정 구간 내에서 반사 신호에 대한 엔벨로프의 최댓값(M)이 최솟값(m)보다 소정의 배수(α) 이상 큰지를 비교할 수 있다. 엔벨로프의 최댓값(M)이 최솟값(m)보다 소정의 배수(α) 보다 크지 않은 경우(S130, No), 레이더 간섭 제거 장치는 해당 구간에 간섭 신호가 존재하지 않는다고 판단하고, 반사 신호의 다른 구간에 대하여 전술한 과정을 다시 수행할 수 있다.According to an example, the radar interference canceling apparatus may compare whether the maximum value M of the envelope for the reflected signal is greater than the minimum value m by a predetermined multiple α or more within the above-described predetermined period. If the maximum value (M) of the envelope is not greater than a predetermined multiple (α) than the minimum value (m) (S130, No), the radar interference cancellation device determines that there is no interference signal in the corresponding section, and the other section of the reflected signal The above-described process may be performed again.

엔벨로프의 최댓값(M)이 최솟값(m)보다 소정의 배수(α) 이상 큰 경우(S130, Yes), 레이더 간섭 제거 장치는 해당 구간 내의 반사 신호에 간섭 신호가 존재한다고 판단할 수 있다[S140].When the maximum value M of the envelope is larger than the minimum value m by a predetermined multiple α or more (S130, Yes), the radar interference cancellation device may determine that the interference signal exists in the reflected signal within the corresponding section [S140] .

최댓값의 크기가 최솟값의 크기보다 미리 정해진 배수(α) 이상 크다는 것은, 안정적인 크기를 갖는 정상적인 반사 신호에, 상대적으로 매우 큰 크기를 갖는 불안정한 임펄스 신호가 혼합되었다는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 해당 구간에 임펄스 신호 형태를 갖는 간섭 신호가 존재한다고 판단될 수 있다.That the maximum value is larger than the minimum value by a predetermined multiple α or more may mean that a normal reflected signal having a stable size and an unstable impulse signal having a relatively very large size are mixed. Accordingly, it may be determined that an interference signal having an impulse signal shape exists in the corresponding section.

도 8을 참조하면, 레이더 간섭 제거 장치는 간섭 신호가 존재하는 경우, 상기 일정 구간에서 간섭 신호를 제거할 수 있다[S150].Referring to FIG. 8, when the interference signal is present, the radar interference cancellation device may remove the interference signal in the predetermined period [S150].

레이더 간섭 제거 장치는 반사 신호 중 간섭 신호가 존재하는 시점을 포함하는 소정의 시간 범위에서 간섭 신호 제거 알고리즘을 적용할 수 있다. 즉, 레이더 간섭 제거 장치는 반사 신호 중 간섭 신호가 존재하는 시점을 포함하는 일정 시간 범위에만 간섭 신호 제거를 수행하여, 간섭 신호 제거에 따른 영향을 최소화할 수 있다. The radar interference removal apparatus may apply an interference signal removal algorithm in a predetermined time range including a time point at which the interference signal exists among reflected signals. That is, the radar interference canceling apparatus may minimize the effect of removing the interference signal by performing the interference signal cancellation only in a predetermined time range including the time when the interference signal exists among reflected signals.

레이더 간섭 제거 장치는 간섭 신호를 제거한 반사 신호를, 이후의 처리를 위한 레이더 장치의 다른 구성에 전송할 수 있다.The radar interference cancellation device may transmit the reflected signal from which the interference signal is removed to another component of the radar device for subsequent processing.

전술한 본 개시는, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.The above-described present disclosure can be implemented as a computer-readable code on a medium in which a program is recorded. The computer-readable medium includes all types of recording devices storing data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable media include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Disk), SDD (Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is also a carrier wave (eg, transmission over the Internet).

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 개시의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The description above and the accompanying drawings are merely illustrative of the technical idea of the present disclosure, and those of ordinary skill in the technical field to which the present disclosure pertains, combinations of configurations without departing from the essential characteristics of the present disclosure Various modifications and variations, such as separation, substitution and alteration, will be possible. Accordingly, the embodiments disclosed in the present disclosure are not intended to limit the technical idea of the present disclosure, but to describe, and the scope of the technical idea of the present disclosure is not limited by these embodiments. That is, as long as it is within the scope of the object of the present disclosure, one or more of the components may be selectively combined and operated. The scope of protection of the present disclosure should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present disclosure.

10: 송신 안테나 20: 수신 안테나
30: 레이더 신호 송수신기 100: 레이더 간섭 제거 장치
110: 반사 신호 수신부 120: 간섭 신호 검출부
130: 간섭 신호 제거부10: transmitting antenna 20: receiving antenna
30: radar signal transceiver 100: radar interference cancellation device
110: reflected signal receiving unit 120: interference signal detecting unit
130: interference signal cancellation unit

Claims

레이더 장치의 수신 안테나에서 수신된 반사 신호를 수신하는 반사 신호 수신부;
상기 반사 신호에 대하여 소정의 윈도우를 적용하여 상기 반사 신호의 일정 구간에 대한 엔벨로프(envelope)의 최댓값 및 최솟값을 산출하고, 상기 엔벨로프의 최댓값과 최솟값에 기초하여 상기 일정 구간에 간섭 신호가 존재하는지를 판단하는 간섭 신호 검출부; 및
상기 간섭 신호가 존재하는 경우, 상기 일정 구간에서 간섭 신호를 제거하는 간섭 신호 제거부;
를 포함하되,
상기 간섭 신호 검출부는 상기 일정 구간에서 상기 윈도우를 시간축 상의 제1 방향으로 이동시키면서 상기 윈도우 내에서 상기 반사 신호의 최댓값을 저장하고, 상기 윈도우를 상기 제1 방향과 반대 방향으로 이동시키면서 상기 윈도우 내에서 상기 반사 신호의 최댓값을 저장하는 레이더 간섭 제거 장치.A reflection signal receiver for receiving a reflection signal received from a reception antenna of the radar device;
By applying a predetermined window to the reflected signal, the maximum and minimum values of the envelope for a predetermined section of the reflected signal are calculated, and based on the maximum and minimum values of the envelope, it is determined whether an interference signal exists in the predetermined section. An interference signal detection unit; And
An interference signal removal unit that removes the interference signal in the predetermined period when the interference signal is present;
Including,
The interference signal detection unit stores the maximum value of the reflected signal in the window while moving the window in a first direction on the time axis in the predetermined period, and in the window while moving the window in a direction opposite to the first direction. A radar interference cancellation device that stores the maximum value of the reflected signal.

제 1 항에 있어서,
상기 간섭 신호 검출부는 상기 윈도우를 시간 영역에서 상기 반사 신호에 대하여 적용하는 레이더 간섭 제거 장치.The method of claim 1,
The interference signal detection unit is a radar interference cancellation device that applies the window to the reflected signal in a time domain.

삭제delete

제 1 항에 있어서,
상기 간섭 신호 검출부는 상기 제1 방향에 따른 반사 신호의 최댓값과 상기 제2 방향에 따른 반사 신호의 최댓값을 비교하여, 더 작은 값을 상기 엔벨로프로 저장하는 레이더 간섭 제거 장치.The method of claim 1,
The interference signal detection unit compares the maximum value of the reflected signal along the first direction with the maximum value of the reflected signal along the second direction, and stores a smaller value as the envelope.

제 4 항에 있어서,
상기 간섭 신호 검출부는 상기 일정 구간 내에서 상기 엔벨로프의 최댓값이 상기 엔벨로프의 최솟값보다 소정의 배수 이상 큰 경우, 상기 일정 구간 내의 반사 신호에 간섭 신호가 존재한다고 판단하는 레이더 간섭 제거 장치.The method of claim 4,
When the maximum value of the envelope is larger than the minimum value of the envelope within the predetermined period by a predetermined multiple or more, the interference signal detection unit determines that an interference signal exists in the reflected signal within the predetermined period.

제 5 항에 있어서,
상기 간섭 신호 검출부는 상기 반사 신호의 각 구간에 대하여 상기 엔벨로프의 최댓값이 상기 엔벨로프의 최솟값보다 상기 소정의 배수 이상 큰지를 비교하여 상기 반사 신호 중 간섭 신호가 존재하는 구간을 검출하는 레이더 간섭 제거 장치.The method of claim 5,
The interference signal detection unit detects a section in which the interference signal exists among the reflected signals by comparing whether the maximum value of the envelope is greater than the minimum value of the envelope by a predetermined multiple or more for each section of the reflected signal.

제 1 항에 있어서,
상기 윈도우의 길이는 상기 레이더 장치의 최소 탐지 거리에 기초하여 설정되는 레이더 간섭 제거 장치.The method of claim 1,
The length of the window is set based on a minimum detection distance of the radar device.

제 1 항에 있어서,
상기 간섭 신호 제거부는 상기 반사 신호 중 간섭 신호가 존재하는 시점을 포함하는 소정의 시간 범위에서 간섭 신호 제거 알고리즘을 적용하는 레이더 간섭 제거 장치.The method of claim 1,
The interference signal removal unit is a radar interference cancellation apparatus for applying an interference signal removal algorithm in a predetermined time range including a time point at which the interference signal exists among the reflected signals.

레이더 장치의 수신 안테나에서 수신된 반사 신호를 수신하는 단계;
상기 반사 신호에 대하여 소정의 윈도우를 적용하여 상기 반사 신호의 일정 구간에 대한 엔벨로프(envelope)의 최댓값 및 최솟값을 산출하는 단계;
상기 엔벨로프의 최댓값과 최솟값에 기초하여 상기 일정 구간에 간섭 신호가 존재하는지를 판단하는 단계; 및
상기 간섭 신호가 존재하는 경우, 상기 일정 구간에서 간섭 신호를 제거하는 단계;
를 포함하되,
상기 엔벨로프의 최댓값 및 최솟값을 산출하는 단계는 상기 일정 구간에서 상기 윈도우를 시간축 상의 제1 방향으로 이동시키면서 상기 윈도우 내에서 상기 반사 신호의 최댓값을 저장하고, 상기 윈도우를 상기 제1 방향과 반대 방향으로 이동시키면서 상기 윈도우 내에서 상기 반사 신호의 최댓값을 저장하는 레이더 간섭 제거 방법.Receiving a reflected signal received from a receiving antenna of the radar device;
Calculating a maximum value and a minimum value of an envelope for a predetermined section of the reflected signal by applying a predetermined window to the reflected signal;
Determining whether an interference signal exists in the predetermined section based on the maximum value and the minimum value of the envelope; And
If the interference signal exists, removing the interference signal in the predetermined period;
Including,
The calculating of the maximum and minimum values of the envelope may include storing the maximum value of the reflected signal within the window while moving the window in a first direction on a time axis in the predetermined section, and moving the window in a direction opposite to the first direction. Radar interference cancellation method for storing the maximum value of the reflected signal in the window while moving.

제 9 항에 있어서,
상기 엔벨로프의 최댓값 및 최솟값을 산출하는 단계는 상기 윈도우를 시간 영역에서 상기 반사 신호에 대하여 적용하는 레이더 간섭 제거 방법.The method of claim 9,
The calculating of the maximum and minimum values of the envelope includes applying the window to the reflected signal in a time domain.

삭제delete

제 9 항에 있어서,
상기 엔벨로프의 최댓값 및 최솟값을 산출하는 단계는 상기 제1 방향에 따른 반사 신호의 최댓값과 상기 제2 방향에 따른 반사 신호의 최댓값을 비교하여, 더 작은 값을 상기 엔벨로프로 저장하는 레이더 간섭 제거 방법.The method of claim 9,
In the calculating of the maximum value and the minimum value of the envelope, the maximum value of the reflected signal along the first direction and the maximum value of the reflected signal along the second direction are compared, and a smaller value is stored as the envelope.

제 12 항에 있어서,
상기 간섭 신호가 존재하는지를 판단하는 단계는 상기 일정 구간 내에서 상기 엔벨로프의 최댓값이 상기 엔벨로프의 최솟값보다 소정의 배수 이상 큰 경우, 상기 일정 구간 내의 반사 신호에 간섭 신호가 존재한다고 판단하는 레이더 간섭 제거 방법.The method of claim 12,
The step of determining whether the interference signal is present is a radar interference removal method of determining that the interference signal exists in the reflected signal within the predetermined period when the maximum value of the envelope is greater than a predetermined multiple of the minimum value of the envelope within the predetermined period. .

제 13 항에 있어서,
상기 간섭 신호가 존재하는지를 판단하는 단계는 상기 반사 신호의 각 구간에 대하여 상기 엔벨로프의 최댓값이 상기 엔벨로프의 최솟값보다 상기 소정의 배수 이상 큰지를 비교하여 상기 반사 신호 중 간섭 신호가 존재하는 구간을 검출하는 레이더 간섭 제거 방법.The method of claim 13,
The step of determining whether the interference signal is present includes comparing whether the maximum value of the envelope is greater than or equal to the predetermined multiple of the minimum value of the envelope for each section of the reflected signal to detect a section in which the interference signal exists among the reflected signals How to remove radar interference.

제 9 항에 있어서,
상기 윈도우의 길이는 상기 레이더 장치의 최소 탐지 거리에 기초하여 설정되는 레이더 간섭 제거 방법.The method of claim 9,
The length of the window is set based on a minimum detection distance of the radar device.

제 9 항에 있어서,
상기 간섭 신호를 제거하는 단계는 상기 반사 신호 중 간섭 신호가 존재하는 시점을 포함하는 소정의 시간 범위에서 간섭 신호 제거 알고리즘을 적용하는 레이더 간섭 제거 방법.The method of claim 9,
The step of removing the interference signal comprises applying an interference signal removal algorithm in a predetermined time range including a time point at which the interference signal exists among the reflected signals.