KR102523096B1

KR102523096B1 - Sidelobe recognition method and apparatus of three channel monopulse array antenna using frequency agility and estimated quadrant signal comparison

Info

Publication number: KR102523096B1
Application number: KR1020230015022A
Authority: KR
Inventors: 우대웅; 이정원; 황규영
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2022-10-11
Filing date: 2023-02-03
Publication date: 2023-04-19

Abstract

The present invention relates to a sidelobe recognition method and apparatus of a three channel monopulse array antenna using frequency agility and estimated quadrant signal comparison. The sidelobe recognition method of the three channel monopulse array antenna includes the steps of: obtaining a quadrant signal from quadrants of an antenna; calculating a target angle (BSE) from the front of the antenna for each frequency by varying a frequency to a first frequency and a second frequency based on the quadrant signal; and identifying a sidelobe based on the angle of the target.

Description

주파수 가변 및 추정된 분면의 신호 비교를 이용한 3채널 모노펄스 배열 안테나의 부엽 식별 방법 및 장치{SIDELOBE RECOGNITION METHOD AND APPARATUS OF THREE CHANNEL MONOPULSE ARRAY ANTENNA USING FREQUENCY AGILITY AND ESTIMATED QUADRANT SIGNAL COMPARISON}Side-lobe identification method and apparatus of 3-channel monopulse array antenna using frequency agility and signal comparison of estimated quadrants

본 발명의 실시예들은 3채널 모노펄스 배열 안테나의 부엽 식별 방법 및 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a method and apparatus for identifying side lobes of a 3-channel monopulse array antenna.

일반적으로 사용되는 기계식 빔 조향 모노펄스 배열 안테나는 합 채널과 두 개의 차 채널(방위각, 고각)을 가지며, 필요에 따라 부안테나 채널을 가진다. 부안테나가 있는 경우에는 주안테나의 부엽 영역에서 부안테나 패턴이 주안테나(모노펄스 배열 안테나) 패턴보다 크게 되도록 설계함으로써 부엽 식별을 수행하게 된다. 이 방법은 주안테나의 전기적 크기가 증가함에 따라 적용이 어려운 문제가 있는데, 이는 주안테나의 부엽을 덮기 위해서는 부안테나 이득도 함께 증가해야 하며, 그에 따라 부안테나에 패턴 널이 발생할 수 있고 부엽 식별이 가능한 각도 영역이 제한되기 때문이다. 또한 부안테나는 통상 주안테나 외곽에 배치되므로 외곽 굴절(Edge Diffraction)에 의해 패턴이 비대칭인 경우가 많다. 그리고 부안테나를 위한 별도의 수신 채널(Channel)이 필요하며 이는 비용 증가로 이어질 수 있다.A commonly used mechanical beam steering monopulse array antenna has a sum channel and two difference channels (azimuth angle, elevation angle), and has sub-antenna channels as needed. When there is a sub-antenna, side-lobe identification is performed by designing the sub-antenna pattern to be larger than the main antenna (monopulse array antenna) pattern in the side-lobe area of the main antenna. This method has a problem in that it is difficult to apply as the electrical size of the main antenna increases. In order to cover the side lobe of the main antenna, the gain of the sub antenna must also increase, and thus, pattern nulls may occur in the sub antenna and side lobe identification is difficult. This is because the range of possible angles is limited. In addition, since the sub-antenna is usually disposed outside the main antenna, the pattern is often asymmetrical due to edge refraction. In addition, a separate reception channel for the sub-antenna is required, which may lead to an increase in cost.

부안테나가 없는 경우에는 통상 합 채널과 두 개의 차 채널을 이용해 부엽 식별을 수행하게 된다. 합 채널이 방위각 차 채널과 고각 차 채널보다 큰 경우 주엽으로, 그렇지 않은 경우 부엽으로 판단하게 된다. 이 방법은 방위각 평면 또는 고각 평면 근방에서는 매우 유효하나, 그 외의 대각 영역에서는 잘못 식별하는 영역이 발생하는 제한점이 있다. If there is no sub-antenna, side lobe identification is normally performed using a sum channel and two difference channels. If the sum channel is larger than the azimuth difference channel and the elevation difference channel, it is determined as a main lobe, and if not, it is determined as a side lobe. This method is very effective in the vicinity of the azimuth plane or the elevation plane, but has a limitation in that incorrectly identified regions occur in other diagonal regions.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 주파수 가변 및 추정된 분면의 신호 비교를 이용한 3채널 모노펄스 배열 안테나의 부엽 식별 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for identifying side lobes of a 3-channel monopulse array antenna using frequency variation and signal comparison of estimated quadrants. However, these tasks are illustrative, and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명의 일 관점에 따르면, 3채널 모노펄스 배열 안테나의 부엽 식별 방법에 있어서, 안테나의 분면들로부터 분면 신호를 획득하는 단계, 상기 분면 신호를 기초로 제1 주파수 및 제2 주파수로 주파수를 가변하여 각 주파수에 대하여 안테나 정면으로부터 표적의 각도(BSE)를 산출하는 단계, 및 상기 표적의 각도를 기초로 부엽을 식별하는 단계를 포함하는, 부엽 식별 방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention, in a method for identifying side lobes of a 3-channel monopulse array antenna, obtaining quadrant signals from quadrants of an antenna, varying the frequency to a first frequency and a second frequency based on the quadrant signals A side lobe identification method is provided, comprising the steps of: calculating an angle (BSE) of a target from the front of an antenna for each frequency by using a side lobe; and identifying a side lobe based on the angle of the target.

상기 부엽을 식별하는 단계는, 상기 제1 주파수에 대하여 산출된 제1 표적의 각도 및 상기 제2 주파수에 대하여 산출된 제2 표적의 각도 사이의 편차를 산출하는 단계, 및 상기 제1 표적의 각도 및 상기 제2 표적의 각도 사이의 편차가 미리 결정된 임계값 이상인 경우 부엽으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The step of identifying the side lobe may include calculating a deviation between an angle of a first target calculated for the first frequency and an angle of a second target calculated for the second frequency, and an angle of the first target. and determining the secondary lobe when the deviation between the angles of the second target is greater than or equal to a predetermined threshold value.

본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 방법은 상기 분면 신호를 기초로 합 채널, 방위각 차 채널, 고각 차 채널, 및 상기 합 채널과 수신 채널을 공유하는 더미 채널을 생성하는 단계, 상기 합 채널, 상기 방위각 차 채널, 상기 고각 차 채널, 및 상기 더미 채널의 신호를 기초로 분면 신호를 추정하는 단계, 및 추정된 분면 신호를 기초로 부엽을 식별하는 단계를 더 포함할 수 있다.A side lobe identification method according to an embodiment of the present invention includes generating a sum channel, an azimuth difference channel, an elevation difference channel, and a dummy channel sharing a reception channel with the sum channel based on the quadrant signal, the sum channel, The method may further include estimating a quadrant signal based on signals of the azimuth difference channel, the elevation difference channel, and the dummy channel, and identifying a side lobe based on the estimated quadrant signal.

상기 분면 신호를 추정하는 단계는, 상기 방위각 차 채널, 상기 고각 차 채널, 및 상기 더미 채널의 신호를 기초로 상기 합 채널의 신호를 추출하는 단계, 및 추출된 합 채널의 신호, 상기 방위각 차 채널의 신호, 상기 고각 차 채널의 신호, 및 상기 더미 채널의 신호를 기초로 분면 신호를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.The estimating of the quadrant signal may include extracting a signal of the sum channel based on signals of the azimuth difference channel, the elevation difference channel, and the dummy channel, and the extracted signal of the sum channel and the azimuth difference channel. The method may include extracting a quadrant signal based on a signal of , a signal of the elevation difference channel, and a signal of the dummy channel.

상기 추정된 분면 신호를 기초로 부엽을 식별하는 단계는, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수의 각 주파수에 대하여 추정된 분면 신호의 크기의 최대값과 최소값 사이의 편차를 산출하는 단계, 및 상기 최대값과 최소값 사이의 편차가 미리 결정된 임계값 이상인 경우 부엽으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The step of identifying the side lobe based on the estimated quadrant signal may include calculating a deviation between a maximum value and a minimum value of the magnitude of the estimated quadrant signal for each frequency of the first frequency and the second frequency; and and determining a side lobe when the deviation between the maximum value and the minimum value is greater than or equal to a predetermined threshold value.

상기 합 채널 및 상기 더미 채널은 제1 수신 채널에 연결되고, 상기 방위각 차 채널은 제2 수신 채널에 연결되고, 상기 고각 차 채널은 제3 수신 채널에 연결되고, 상기 합 채널과 상기 더미 채널은 스위치를 통해 상기 제1 수신 채널에 택일 적으로 연결될 수 있다.The sum channel and the dummy channel are connected to a first reception channel, the azimuth difference channel is connected to a second reception channel, the elevation difference channel is connected to a third reception channel, and the sum channel and the dummy channel are connected to It may alternatively be connected to the first receiving channel through a switch.

본 발명의 일 관점에 따르면, 컴퓨터를 이용하여 상술한 방법을 실행시키기 위하여 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공된다.According to one aspect of the present invention, a computer program stored in a recording medium is provided to execute the above method using a computer.

본 발명의 일 관점에 따르면, 3채널 모노펄스 배열 안테나의 부엽 식별 장치에 있어서, 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 안테나의 분면들로부터 분면 신호를 획득하고, 상기 분면 신호를 기초로 제1 주파수 및 제2 주파수로 주파수를 가변하여 각 주파수에 대하여 안테나 정면으로부터 표적의 각도(BSE)를 산출하고, 상기 표적의 각도를 기초로 부엽을 식별하는, 부엽 식별 장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, an apparatus for identifying side lobes of a 3-channel monopulse array antenna includes a processor, wherein the processor obtains quadrant signals from quadrants of an antenna, and based on the quadrant signals, a first frequency and a side lobe identification device that varies the frequency to a second frequency, calculates a target angle (BSE) from the front of the antenna for each frequency, and identifies a side lobe based on the target angle.

상기 프로세서는, 상기 제1 주파수에 대하여 산출된 제1 표적의 각도 및 상기 제2 주파수에 대하여 산출된 제2 표적의 각도 사이의 편차를 산출하고, 상기 제1 표적의 각도 및 상기 제2 표적의 각도 사이의 편차가 미리 결정된 임계값 이상인 경우 부엽으로 판단할 수 있다.The processor calculates a deviation between an angle of a first target calculated with respect to the first frequency and an angle of a second target calculated with respect to the second frequency, and If the deviation between the angles is greater than or equal to a predetermined threshold value, it may be determined as a side lobe.

상기 프로세서는, 상기 분면 신호를 기초로 합 채널, 방위각 차 채널, 고각 차 채널, 및 상기 합 채널과 수신 채널을 공유하는 더미 채널을 생성하고, 상기 합 채널, 상기 방위각 차 채널, 상기 고각 차 채널, 및 상기 더미 채널의 신호를 기초로 분면 신호를 추정하고, 추정된 분면 신호를 기초로 부엽을 식별할 수 있다.The processor generates a sum channel, an azimuth difference channel, an elevation difference channel, and a dummy channel sharing a reception channel with the sum channel based on the quadrant signal, the sum channel, the azimuth difference channel, and the elevation difference channel. , and a quadrant signal may be estimated based on a signal of the dummy channel, and a side lobe may be identified based on the estimated quadrant signal.

상기 프로세서는, 상기 방위각 차 채널, 상기 고각 차 채널, 및 상기 더미 채널의 신호를 기초로 상기 합 채널의 신호를 추출하고, 추출된 합 채널의 신호, 상기 방위각 차 채널의 신호, 상기 고각 차 채널의 신호, 및 상기 더미 채널의 신호를 기초로 분면 신호를 추출할 수 있다.The processor extracts the sum channel signal based on the azimuth difference channel, elevation difference channel, and signals of the dummy channel, and extracts the sum channel signal, the azimuth difference channel signal, and the elevation difference channel signal. A quadrant signal may be extracted based on the signal of and the signal of the dummy channel.

상기 프로세서는, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수의 각 주파수에 대하여 추정된 분면 신호의 크기의 최대값과 최소값 사이의 편차를 산출하고, 상기 최대값과 최소값 사이의 편차가 미리 결정된 임계값 이상인 경우 부엽으로 판단할 수 있다.The processor calculates a deviation between a maximum value and a minimum value of the magnitude of the quadrant signal estimated for each frequency of the first frequency and the second frequency, and the deviation between the maximum value and the minimum value is equal to or greater than a predetermined threshold value. In this case, it can be judged by side lobe.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become clear from the detailed description, claims, and drawings for carrying out the invention below.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 주파수 가변 및 추정된 분면의 신호 비교를 이용하여 효과적으로 부엽을 식별할 수 있는 3채널 모노펄스 배열 안테나의 부엽 식별 방법 및 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention made as described above, a side lobe identification method and apparatus of a 3-channel monopulse array antenna capable of effectively identifying side lobe using frequency variation and signal comparison of estimated quadrants can be implemented. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부엽 식별 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 방법의 단일 주파수를 적용한 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 방법의 주파수 가변을 적용한 일 실시예를 보여주는 도면이다.1 is a diagram for explaining the configuration and operation of a side lobe identification device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining a side lobe identification method according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are views for explaining a side lobe identification method according to another embodiment of the present invention.
5 and 6 are views showing an embodiment in which a single frequency is applied to the side lobe identification method according to an embodiment of the present invention.
7 to 9 are diagrams showing an embodiment in which frequency variation is applied to the side lobe identification method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and methods for achieving them will become clear with reference to the embodiments described later in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when describing with reference to the drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. .

이하의 실시예에서, 제1 이나 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라, 일 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 그리고 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 배제하는 것은 아니다.In the following embodiments, terms such as first and second are used for the purpose of distinguishing one component from another component without limiting meaning. And expressions in the singular number include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as include or have mean that the features or elements described in the specification exist, and do not exclude the possibility that one or more other features or elements may be added.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

이하의 실시예에서, 영역, 구성 요소, 부, 블록 또는 모듈 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 영역, 구성 요소, 부, 블록 또는 모듈 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다. 그리고 영역, 구성 요소, 부, 블록 또는 모듈 등이 연결되었다고 할 때, 영역, 구성 요소, 부, 블록 또는 모듈들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 영역, 구성요소, 부, 블록 또는 모듈들 중간에 다른 영역, 구성 요소, 부, 블록 또는 모듈들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다.In the following embodiments, when a part such as a region, component, unit, block, or module is said to be on or on another part, not only when it is directly above the other part, but also in the middle of another region, component, or unit. , blocks or modules are also included. And when it is said that areas, components, parts, blocks, or modules are connected, not only when areas, components, parts, blocks, or modules are directly connected, but also in other areas in the middle of areas, components, parts, blocks, or modules. , It also includes cases where components, parts, blocks, or modules are interposed and indirectly connected.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily practice the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining the configuration and operation of a side lobe identification device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별을 위한 3채널 모노펄스 배열 안테나 및 부엽 식별 장치의 개념도가 도시되어 있다.Referring to FIG. 1 , a conceptual diagram of a 3-channel monopulse array antenna for side lobe identification and a side lobe identification device according to an embodiment of the present invention is shown.

본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 장치는 3채널 모노펄스 배열 안테나의 다수의 단위 복사소자를 포함한 4개의 분면들(10, 20, 30, 40)과 전기적으로 연결되어 4개의 분면들(10, 20, 30, 40)로부터 분면 신호(11, 21, 31, 41)를 각각 수신할 수 있다. The side lobe identification device according to an embodiment of the present invention is electrically connected to the four quadrants 10, 20, 30, and 40 including a plurality of unit radiating elements of a 3-channel monopulse array antenna, so that the four quadrants 10 Quadrant signals 11, 21, 31, and 41 may be received from , 20, 30, and 40, respectively.

본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 장치는 합 채널(70), 방위각 차 채널(80), 고각 차 채널(90), 더미 채널(60)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 장치는 4개의 분면들(10, 20, 30, 40)로부터 합 채널(70), 방위각 차 채널(80), 고각 차 채널(90), 더미 채널(60)을 만들기 위한 결합 신호 생성기(51, 52, 53, 54)(예컨대, 비교기)를 포함할 수 있다.An apparatus for identifying side lobes according to an embodiment of the present invention may include a sum channel 70 , an azimuth difference channel 80 , an elevation difference channel 90 , and a dummy channel 60 . For example, as shown in FIG. 1 , the side lobe discrimination apparatus according to an embodiment of the present invention includes a sum channel 70 and an azimuth difference channel 80 from four quadrants 10, 20, 30, and 40. , an elevation difference channel 90, and combined signal generators 51, 52, 53, and 54 (eg, comparators) for generating a dummy channel 60.

예를 들어, 각 분면의 신호를 Q1, Q2, Q3, Q4라고 할 때, 결합 신호 생성기(51, 52, 53, 54)로부터 생성되는 각 채널별 신호는 다음과 같다.For example, when the signals of each quadrant are Q1, Q2, Q3, and Q4, signals for each channel generated from the combined signal generators 51, 52, 53, and 54 are as follows.

본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 장치는 제1 수신 채널(110), 제2 수신 채널(120), 및 제3 수신 채널(130)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 합 채널(70) 및 더미 채널(60)은 제1 수신 채널(110)에 연결되고, 방위각 차 채널(80)은 제2 수신 채널(120)에 연결되고, 고각 차 채널(90)은 제3 수신 채널(130)에 연결될 수 있다. An apparatus for identifying side lobes according to an embodiment of the present invention may include a first reception channel 110 , a second reception channel 120 , and a third reception channel 130 . For example, the sum channel 70 and the dummy channel 60 according to an embodiment of the present invention are connected to the first receive channel 110, and the azimuth difference channel 80 is connected to the second receive channel 120. and the elevation difference channel 90 may be connected to the third receiving channel 130 .

본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 장치는 스위치(SW)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 합 채널(70)과 더미 채널(60)은 스위치(SW)를 통해 제1 수신 채널(110)에 택일 적으로 연결될 수 있다.The side lobe identification device according to an embodiment of the present invention may include a switch (SW). For example, as shown in FIG. 1 , the sum channel 70 and the dummy channel 60 may be alternatively connected to the first receive channel 110 through a switch SW.

본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 장치는 메모리, 프로세서 및 통신 모듈을 포함할 수 있다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 부엽 식별 장치는 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있고 일부 구성요소가 생략될 수도 있다. 부엽 식별 장치의 일부 구성요소는 복수의 장치로 분리될 수도 있고, 복수개의 구성요소들이 하나의 장치로 병합될 수도 있다.An apparatus for identifying side lobes according to an embodiment of the present invention may include a memory, a processor, and a communication module. However, the present invention is not limited thereto, and the side lobe identification device may further include other components or some components may be omitted. Some components of the side lobe discrimination device may be separated into multiple devices, or multiple components may be merged into one device.

메모리는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체로서, RAM(random access memory), ROM(read only memory) 및 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 또한, 메모리에는 부엽 식별 장치를 제어하기 위한 프로그램 코드가 일시적 또는 영구적으로 저장될 수 있다.The memory is a computer-readable recording medium, and may include a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), and a permanent mass storage device such as a disk drive. Also, a program code for controlling the side lobe identification device may be temporarily or permanently stored in the memory.

프로세서는 안테나의 분면들(10, 20, 30, 40)로부터 분면 신호(11, 21, 31, 41)를 획득할 수 있다. 또한, 프로세서는 분면 신호(11, 21, 31, 41)를 기초로 제1 주파수 및 제2 주파수로 주파수를 가변하여 각 주파수에 대하여 안테나 정면으로부터 표적의 각도(BSE)를 산출할 수 있다. 또한, 프로세서는 표적의 각도를 기초로 부엽을 식별할 수 있다.The processor may obtain quadrant signals 11, 21, 31, and 41 from quadrants 10, 20, 30, and 40 of the antenna. In addition, the processor may vary the frequency to a first frequency and a second frequency based on the quadrant signals 11, 21, 31, and 41 to calculate the angle BSE of the target from the front of the antenna for each frequency. Additionally, the processor may identify the side lobe based on the angle of the target.

통신 모듈은 네트워크를 통해 외부 장치와 통신하기 위한 기능을 제공할 수 있다. 일례로, 부엽 식별 장치의 프로세서가 메모리와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 생성한 요청이 통신 모듈의 제어에 따라 네트워크를 통해 외부 장치로 전달될 수 있다. 역으로, 외부 장치의 프로세서의 제어에 따라 제공되는 제어 신호나 명령, 컨텐츠, 파일 등이 네트워크를 거쳐 통신 모듈을 통해 부엽 식별 장치로 수신될 수 있다. The communication module may provide a function for communicating with an external device through a network. For example, a request generated by a processor of the side lobe identification device according to a program code stored in a recording device such as a memory may be transmitted to an external device through a network under control of a communication module. Conversely, a control signal, command, content, file, etc. provided under the control of a processor of an external device may be received by the side lobe identification device through a communication module via a network.

통신 방식은 제한되지 않으며, 네트워크가 포함할 수 있는 통신망(일례로, 이동통신망, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송망)을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 기기들간의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다. 예를 들어, 네트워크는, PAN(personal area network), LAN(local area network), CAN(campus area network), MAN(metropolitan area network), WAN(wide area network), BBN(broadband network), 인터넷 등의 네트워크 중 하나 이상의 임의의 네트워크를 포함할 수 있다. 또한, 네트워크는 버스 네트워크, 스타 네트워크, 링 네트워크, 메쉬 네트워크, 스타-버스 네트워크, 트리 또는 계층적(hierarchical) 네트워크 등을 포함하는 네트워크 토폴로지 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The communication method is not limited, and may include not only a communication method utilizing a communication network (eg, a mobile communication network, wired Internet, wireless Internet, and broadcasting network) that the network may include, but also short-range wireless communication between devices. For example, the network includes a personal area network (PAN), a local area network (LAN), a campus area network (CAN), a metropolitan area network (MAN), a wide area network (WAN), a broadband network (BBN), the Internet, and the like. may include any one or more of the networks of In addition, the network may include any one or more of network topologies including, but not limited to, a bus network, a star network, a ring network, a mesh network, a star-bus network, a tree or a hierarchical network, and the like. .

또한, 통신 모듈은 외부 장치와 네트워크를 통해 통신할 수 있다. 통신 방식은 제한되지 않지만, 네트워크는 근거리 무선통신망일 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 블루투스(Bluetooth), BLE(Bluetooth Low Energy), Wifi 통신망일 수 있다. Also, the communication module may communicate with an external device through a network. The communication method is not limited, but the network may be a local area wireless communication network. For example, the network may be a Bluetooth, Bluetooth Low Energy (BLE), or Wifi communication network.

또한, 본 발명에 따른 부엽 식별 장치는 입출력 인터페이스를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스는 입출력 장치와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 예를 들어, 입력 장치는 키보드 또는 마우스 등의 장치를, 그리고 출력 장치는 어플리케이션의 통신 세션을 표시하기 위한 디스플레이와 같은 장치를 포함할 수 있다. 다른 예로 입출력 인터페이스는 터치스크린과 같이 입력과 출력을 위한 기능이 하나로 통합된 장치와의 인터페이스를 위한 수단일 수도 있다. Also, the side lobe identification device according to the present invention may include an input/output interface. The input/output interface may be a means for interfacing with an input/output device. For example, the input device may include a device such as a keyboard or mouse, and the output device may include a device such as a display for displaying a communication session of an application. As another example, the input/output interface may be a means for interface with a device in which functions for input and output are integrated into one, such as a touch screen.

본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 장치의 프로세서는 결합 신호 생성기(51, 52, 53, 54), 합 채널(70), 방위각 차 채널(80), 고각 차 채널(90), 더미 채널(60) 및 스위치(SW)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에 따라 프로세서의 구성요소들은 선택적으로 프로세서에 포함되거나 제외될 수도 있다. 또한, 몇몇 실시예에 따라 프로세서의 구성요소들은 프로세서의 기능의 표현을 위해 분리 또는 병합될 수도 있다.The processor of the side lobe identification device according to an embodiment of the present invention includes combined signal generators 51, 52, 53, and 54, a sum channel 70, an azimuth difference channel 80, an elevation difference channel 90, and a dummy channel ( 60) and a switch (SW). According to some embodiments, components of the processor may be selectively included in or excluded from the processor. Also, according to some embodiments, components of a processor may be separated or merged to express functions of the processor.

이러한 프로세서 및 프로세서의 구성요소들은 도 2의 부엽 식별 방법이 포함하는 단계들을 수행하도록 부엽 식별 장치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서 및 프로세서의 구성요소들은 메모리가 포함하는 운영체제의 코드와 적어도 하나의 프로그램의 코드에 따른 명령(instruction)을 실행하도록 구현될 수 있다. 여기서, 프로세서의 구성요소들은 부엽 식별 장치에 저장된 프로그램 코드가 제공하는 명령에 따라 프로세서에 의해 수행되는 프로세서의 서로 다른 기능들(different functions)의 표현들일 수 있다. The processor and components of the processor may control the side lobe identification device to perform the steps included in the side lobe identification method of FIG. 2 . For example, a processor and components of the processor may be implemented to execute instructions according to an operating system code and at least one program code included in a memory. Here, elements of the processor may be representations of different functions of the processor performed by the processor according to instructions provided by program codes stored in the side lobe identification device.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining a side lobe identification method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서는 안테나의 분면들(10, 20, 30, 40)로부터 분면 신호(11, 21, 31, 41)를 획득할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서는 분면 신호(11, 21, 31, 41)를 기초로 제1 주파수(F1) 및 제2 주파수(F2)로 주파수를 가변하여 각 주파수에 대하여 안테나 정면으로부터 표적의 각도(BSE)를 산출할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 together, a processor according to an embodiment of the present invention may obtain quadrant signals 11, 21, 31, and 41 from quadrants 10, 20, 30, and 40 of an antenna. . The processor according to an embodiment of the present invention varies the frequency to a first frequency F1 and a second frequency F2 based on the quadrant signals 11, 21, 31, and 41, and the target from the front of the antenna for each frequency. The angle (BSE) of can be calculated.

본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서는 표적의 각도(BSE)를 기초로 부엽을 식별할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서는 제1 주파수(F1)에 대하여 산출된 제1 표적의 각도 및 제2 주파수(F2)에 대하여 산출된 제2 표적의 각도 사이의 편차를 산출할 수 있다. 또한, 프로세서는 제1 표적의 각도 및 제2 표적의 각도 사이의 편차가 미리 결정된 임계값(T2) 이상인 경우 부엽으로 판단할 수 있다.The processor according to an embodiment of the present invention may identify the side lobe based on the target angle (BSE). In addition, the processor according to an embodiment of the present invention may calculate a deviation between the angle of the first target calculated with respect to the first frequency F1 and the angle of the second target calculated with respect to the second frequency F2. there is. Also, the processor may determine the side lobe when the deviation between the angle of the first target and the angle of the second target is greater than or equal to a predetermined threshold value T2.

본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서는 분면 신호(11, 21, 31, 41)를 기초로 합 채널(70), 방위각 차 채널(80), 고각 차 채널(90), 및 합 채널(70)과 수신 채널을 공유하는 더미 채널(60)을 생성할 수 있다.The processor according to an embodiment of the present invention includes a sum channel 70, an azimuth difference channel 80, an elevation difference channel 90, and a sum channel 70 based on the quadrant signals 11, 21, 31, and 41. A dummy channel 60 sharing a receiving channel with the Dummy Channel may be created.

또한, 프로세서는 합 채널(70), 방위각 차 채널(80), 고각 차 채널(90), 및 더미 채널(60)의 신호를 기초로 분면 신호(11, 21, 31, 41)를 추정할 수 있다. 또한, 프로세서는 추정된 분면 신호를 기초로 부엽을 식별할 수 있다.In addition, the processor may estimate the quadrant signals 11, 21, 31, and 41 based on signals of the sum channel 70, the azimuth difference channel 80, the elevation difference channel 90, and the dummy channel 60. there is. Additionally, the processor may identify side lobes based on the estimated quadrant signals.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서는 방위각 차 채널(80), 고각 차 채널(90), 및 더미 채널(60)의 신호를 기초로 합 채널(70)의 신호를 추출할 수 있다. 또한, 프로세서는 추출된 합 채널(70)의 신호, 방위각 차 채널(80)의 신호, 고각 차 채널(90)의 신호, 및 더미 채널(60)의 신호를 기초로 분면 신호(11, 21, 31, 41)를 추출할 수 있다.Also, the processor according to an embodiment of the present invention may extract a signal of the sum channel 70 based on signals of the azimuth difference channel 80 , the elevation difference channel 90 , and the dummy channel 60 . Also, the processor converts the quadrant signals 11, 21, and 21 based on the extracted signal of the sum channel 70, the signal of the azimuth difference channel 80, the signal of the elevation difference channel 90, and the signal of the dummy channel 60. 31, 41) can be extracted.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서는 제1 주파수(F1) 및 제2 주파수(F2)의 각 주파수에 대하여 추정된 분면 신호의 크기의 최대값과 최소값 사이의 편차를 산출할 수 있다. 또한, 프로세서는 상기 최대값과 최소값 사이의 편차가 미리 결정된 임계값(T3) 이상인 경우 부엽으로 판단할 수 있다.In addition, the processor according to an embodiment of the present invention may calculate a deviation between a maximum value and a minimum value of the amplitude of the quadrant signal estimated for each frequency of the first frequency F1 and the second frequency F2. In addition, the processor may determine the side lobe when the deviation between the maximum value and the minimum value is greater than or equal to a predetermined threshold value T3.

본 발명의 일 실시예에 따른 합 채널(70) 및 더미 채널(60)은 제1 수신 채널(110)에 연결되고, 방위각 차 채널(80)은 제2 수신 채널(120)에 연결되고, 고각 차 채널(90)은 제3 수신 채널(130)에 연결될 수 있다. 또한, 합 채널(70)과 더미 채널(60)은 스위치(SW)를 통해 제1 수신 채널(110)에 택일 적으로 연결될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the sum channel 70 and the dummy channel 60 are connected to the first receive channel 110, the azimuth difference channel 80 is connected to the second receive channel 120, and the elevation angle difference channel 80 is connected to the second receive channel 120. The difference channel 90 may be connected to the third receive channel 130 . In addition, the sum channel 70 and the dummy channel 60 may be alternatively connected to the first receive channel 110 through a switch SW.

안테나 정면으로부터 표적의 각도(Boresight Error, BSE) 중 방위각과 고각을 산출하는 일반적인 식은 다음과 같다.The general formula for calculating the azimuth and elevation angles among the Boresight Error (BSE) angles of the target from the front of the antenna is as follows.

여기서 K_Az와 K_El는 각각 방위각과 고각 평면의 모노펄스 기울기(Monopulse Slope)에 해당한다. 또한, 상기 수학식 (2-1) 및 (2-2)를 참조하면, BSE는 방위각과 고각에 대한 모노펄스 기울기를 기초로 산출될 수 있다. 예를 들어, 모노펄스 기울기는 주파수 F1과 주파수 F2에 대한 방위각 평면과 고각 평면의 복사 패턴으로부터 산출될 수 있다. 산출된 BSE는 주빔 영역에서는 주파수와 무관하게 거의 동일한 값을 가질 것이다. 하지만, 부엽 영역에서는 서로 다른 값을 가질 수 있는데 이는 주파수에 따른 전기적 길이 편차가 커질수록, 각도 영역이 커질수록 부엽 영역에서의 복사 패턴의 피크와 널 위치들의 변동이 증가하기 때문이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 방법에서는 BSE를 산출하는 주파수를 F1, F2로 나누어 BSE를 구할 수 있다. 여기서, 주파수 F1과 주파수 F2는 송신 주파수를 의미한다. 또한, 주파수 F1과 주파수 F2의 주파수 간격이 커질수록 합 패턴과 차 패턴의 부엽 영역에서의 변동이 증가하며, 이러한 변동이 증가할수록 부엽 영역에서의 BSE 편차가 커지는 경향을 보이므로, 부엽 식별에서 유리한 장점을 가진다. 하지만, 현실적으로는 안테나를 포함한 부엽 식별 시스템의 대역폭 한계로 인해 두 개의 주파수 간격을 넓히는 데 한계가 존재한다. 따라서, 주파수 F1과 주파수 F2는 안테나를 포함하는 부엽 식별 시스템에서 요구되는 부엽 식별 오류율에 따라 주파수 가변이 가능하다. 예를 들어, 부엽 식별 시스템에서 허용 가능한 부엽 식별 오류율이 0.05%인 경우, 대역폭은 2.0% 이상일 수 있다. 또한, 부엽 식별 시스템에서 허용 가능한 부엽 식별 오류율이 3%인 경우 대역폭은 0.5% 이상일 수 있다. 예컨대, 부엽 식별 성능은 부엽 식별 시스템의 대역폭의 양 끝단으로 주파수 F1과 주파수 F2가 설정되는 것이 가장 성능이 우수하다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 방법에서는 BSE의 편차가 Threshold(T2)보다 작은 경우 주엽으로, BSE의 편차가 Threshold(T2) 이상인 경우 부엽으로 인식할 수 있다(도 2의 기준 2). 이에 해당하는 판별 식은 아래와 같다. 여기서 T1_Az 및 T1_El는 각각 방위각과 고각 BSE에 해당하는 Threshold 각도(Degree)에 해당한다.

Here, K_Az and K_El correspond to the monopulse slope of the azimuth and elevation planes, respectively. Also, referring to Equations (2-1) and (2-2) above, BSE may be calculated based on the monopulse slopes for the azimuth and elevation angles. For example, the monopulse slope may be calculated from the radiation patterns of the azimuth plane and the elevation plane for frequencies F1 and F2. The calculated BSE will have almost the same value regardless of the frequency in the main beam region. However, they may have different values in the side lobe region because the peak and null locations of the radiation pattern in the side lobe region increase in variation as the electrical length deviation according to the frequency increases and the angle region increases. Therefore, in the side lobe identification method according to an embodiment of the present invention, the BSE can be obtained by dividing the frequency for calculating the BSE by F1 and F2. Here, frequency F1 and frequency F2 mean transmission frequencies. In addition, as the frequency interval between the frequency F1 and the frequency F2 increases, the variation in the side lobe area of the sum pattern and the difference pattern increases, and as this variation increases, the BSE deviation in the side lobe area tends to increase, which is advantageous in side lobe identification. have an advantage However, in reality, there is a limit to widening the two frequency intervals due to the bandwidth limitation of the side lobe identification system including the antenna. Therefore, the frequencies F1 and F2 can be varied according to the side lobe identification error rate required in the side lobe identification system including the antenna. For example, if an acceptable side-lobe identification error rate in the side-lobe identification system is 0.05%, the bandwidth may be 2.0% or more. In addition, when an acceptable side-lobe identification error rate in the side-lobe identification system is 3%, the bandwidth may be 0.5% or more. For example, the performance of side lobe identification is best when the frequency F1 and the frequency F2 are set at both ends of the bandwidth of the side lobe identification system. In addition, in the side lobe identification method according to an embodiment of the present invention, if the deviation of BSE is smaller than the threshold (T2), it can be recognized as a main lobe, and if the deviation of BSE is greater than or equal to the threshold (T2), it can be recognized as a side lobe (criterion 2 in FIG. 2). ). The corresponding discriminant is as follows. Here, T1_Az and T1_El correspond to threshold angles (degrees) corresponding to azimuth and elevation BSE, respectively.

여기에 기존의 부엽 식별 (합 채널 > 차 채널) 조건을 기술하면 다음과 같다. 아래 식에서 T2_Az 및 T2_El는 각각 방위각과 고각 차 채널에 해당하는 Threshold 크기(dB)에 해당한다.Here, the existing side lobe identification (sum channel>second channel) condition is described as follows. In the equation below, T2_Az and T2_El correspond to the threshold size (dB) corresponding to the azimuth and elevation difference channels, respectively.

식 (3-1), (3-2)와 (4-1), (4-2), (4-3), (4-4)를 결합하면 부엽 식별이 가능하다. 하드웨어 특성에 따라 주어진 대역폭이 있을 때, 다양한 형태로 부엽 식별 방법을 구체화할 수 있다. 예를 들어 특정 좁은 대역폭(F1 - F2 = 0.01 Х F0, 여기서 F0는 중심 주파수)에 대해 부엽이 식별되는 경우 주파수 차이가 큰 두 신호(F1 - F2 = 0.10 Х F0)에 대해 부엽 식별을 좀 더 정밀하게 수행할 수 있다.By combining equations (3-1), (3-2) and (4-1), (4-2), (4-3), and (4-4), side lobe identification is possible. When there is a given bandwidth according to hardware characteristics, the side lobe identification method can be specified in various forms. For example, if side lobes are identified for a certain narrow bandwidth (F1 - F2 = 0.01 Х F0, where F0 is the center frequency), then for two signals with a large frequency difference (F1 - F2 = 0.10 Х F0) side lobes are identified more efficiently. can be done precisely.

본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 방법에서는 분면 크기 신호를 이용하여 부엽 식별을 할 수 있다(도 2의 기준 3). 각 분면의 크기 신호는 주엽 근방에서는 거의 동일하고 부엽으로 갈수록 차이가 특정 값보다 커지는 경향을 보이며, 다음과 같은 판별식을 고안하였다. 여기서 T3은 허용 Threshold 크기 편차(dB)에 해당한다.In the side lobe identification method according to an embodiment of the present invention, side lobe identification may be performed using a quadrant size signal (criterion 3 in FIG. 2). The size signal of each quadrant is almost the same near the main lobe, and the difference tends to become larger than a specific value as it goes to the side lobe. The following discriminant was devised. Here, T3 corresponds to the allowable threshold magnitude deviation (dB).

도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부엽 식별 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 and 4 are views for explaining a side lobe identification method according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 분면 신호 정보를 산출하기 위해 합 채널(70), 방위각 차 채널(80), 고각 차 채널(90)이 각 수신 채널에 연결된 개념도가 도시되어 있다.Referring to FIG. 3, a conceptual diagram is shown in which a sum channel 70, an azimuth difference channel 80, and an elevation difference channel 90 are connected to respective reception channels to calculate quadrant signal information.

도 4를 참조하면, 분면 신호 정보를 산출하기 위해 방위각 차 채널(80), 고각 차 채널(90), 더미 채널(60)이 각 수신 채널에 연결된 개념도가 도시되어 있다.Referring to FIG. 4 , a conceptual diagram in which an azimuth difference channel 80 , an elevation difference channel 90 , and a dummy channel 60 are connected to respective reception channels in order to calculate quadrant signal information is shown.

본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 방법에 따라 부엽을 식별하기 위해서는 합과 차 채널로부터 각 분면 신호를 추출할 수 있어야 한다. 통상적으로는 합 채널과 방위각, 고각 차 채널은 각각의 수신기로 연결이 되며, 더미 채널은 쓰이지 않으므로 흡수체 등을 이용하여 종단되어 있다. 이렇게 수신 채널이 3개인 경우는 변수는 4개이고 식은 3개이므로 분면 신호를 추출하기 어렵다. 하지만 본 발명에서 제안하는 구조에서는 더미 채널(60)과 합 채널(70)이 스위치(SW)를 공유하여 수신 채널로 연결되어 있으며, 이를 통해 더미 채널(60)의 신호를 활용하여 분면 신호를 추정(Estimation)할 수 있다.In order to identify a side lobe according to the side lobe identification method according to an embodiment of the present invention, it is necessary to extract each quadrant signal from the sum and difference channels. Normally, the sum channel and the azimuth and elevation difference channels are connected to respective receivers, and since the dummy channel is not used, it is terminated using an absorber or the like. When there are three reception channels, it is difficult to extract a quadrant signal because there are four variables and three equations. However, in the structure proposed by the present invention, the dummy channel 60 and the sum channel 70 are connected as receive channels by sharing a switch (SW), and through this, a quadrant signal is estimated using the signal of the dummy channel 60. (Estimation) can be done.

합 채널 신호를 복구하기 위해 식(2)에 있는 BSE 정의에서 Imaginary Term을 빼서 별도로 정의하면 아래 식과 같다.In order to recover the sum channel signal, if the imaginary term is subtracted from the BSE definition in equation (2) and defined separately, the following equation is obtained.

그리고 측정 간격이 매우 짧아서 BSE 값은 측정 간격에 따라 거의 변동되지 않는다고 가정한다.And it is assumed that the measurement interval is very short so that the BSE value hardly fluctuates with the measurement interval.

전 단계 샘플(Previous Sample)에서는 합 채널, 방위각 차 채널, 고각 차 채널이 수신기로 연결되어 있으며(도 3), 이를 통해 BSE 및 BSE_complex 값이 계산된다. 다음 단계 샘플(Current Sample)에서는 합 채널을 제외한 방위각 차 채널, 고각 차 채널, 더미 채널이 수신기로 연결되어 있으며(도 4), 앞에서 BSE 및 BSE_complex 값은 거의 변하지 않는다고 가정했으므로 역으로 합 채널 신호를 추출할 수 있다(스위치의 크기와 위상 특성은 미리 보상했다고 가정). 식으로 나타내면 아래와 같다.In the previous sample, the sum channel, the azimuth difference channel, and the elevation difference channel are connected to the receiver (FIG. 3), through which BSE and BSE_complex values are calculated. In the next step sample (Current Sample), the azimuth difference channel, the elevation difference channel, and the dummy channel excluding the sum channel are connected to the receiver (FIG. 4). can be extracted (assuming that the size and phase characteristics of the switch have been compensated in advance). Expressed as an expression, it is as follows.

식 (7-1) 또는 (7-2)를 단독으로 적용하거나 평균을 취하여 합 채널 신호를 추출할 수 있다. 그러면 합 채널의 신호, 방위각 차 채널의 신호, 고각 차 채널의 신호, 더미 채널의 신호를 모두 가지고 있으므로 분면 신호(11, 21, 31, 41)를 추출할 수 있고, 도 2의 기준 3(식 (5))을 통한 부엽 식별을 수행할 수 있다.The sum channel signal can be extracted by applying Equation (7-1) or (7-2) alone or by taking the average. Then, since the signal of the sum channel, the signal of the azimuth difference channel, the signal of the elevation difference channel, and the signal of the dummy channel are all present, the quadrant signals 11, 21, 31, and 41 can be extracted. Side lobe identification can be performed through (5)).

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 방법의 단일 주파수를 적용한 일 실시예를 보여주는 도면이다. 또한, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 부엽 식별 방법의 주파수 가변을 적용한 일 실시예를 보여주는 도면이다.5 and 6 are views showing an embodiment in which a single frequency is applied to the side lobe identification method according to an embodiment of the present invention. 7 to 9 are diagrams showing an embodiment in which frequency variation is applied to the side lobe identification method according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 도 2의 기준 1의 단일 주파수(F1)만 적용한 결과(1: 주엽, 0: 부엽)의 예가 도시되어 있다.Referring to FIG. 5, an example of a result (1: main lobe, 0: side lobe) of applying only the single frequency F1 of criterion 1 of FIG. 2 is shown.

도 6을 참조하면, 도 2의 기준 1의 단일 주파수(F2)만 적용한 결과(1: 주엽, 0: 부엽)의 예가 도시되어 있다.Referring to FIG. 6 , an example of a result (1: main lobe, 0: side lobe) of applying only the single frequency F2 of criterion 1 of FIG. 2 is shown.

도 7을 참조하면, 도 2의 기준 1 및 기준 2의 주파수 가변을 적용한 결과(1: 주엽, 0: 부엽)의 예가 도시되어 있다.Referring to FIG. 7 , an example of a result (1: main lobe, 0: side lobe) of applying frequency variation of criterion 1 and criterion 2 of FIG. 2 is shown.

도 8을 참조하면, 도 2의 기준 1 및 기준 3의 주파수 가변을 적용한 결과(1: 주엽, 0: 부엽)의 예가 도시되어 있다.Referring to FIG. 8 , an example of a result (1: main lobe, 0: side lobe) of applying the frequency variation of criterion 1 and criterion 3 of FIG. 2 is shown.

도 9를 참조하면, 도 2의 기준 1, 기준 2, 및 기준 3의 주파수 가변을 적용한 결과(1: 주엽, 0: 부엽)의 예가 도시되어 있다.Referring to FIG. 9 , an example of a result (1: main lobe, 0: side lobe) of applying frequency variation of criterion 1, criterion 2, and criterion 3 of FIG. 2 is shown.

기준 1의 단일 주파수만 적용한 경우는 도 5, 도 6과 같고 주파수 가변을 적용하더라도 부엽 영역에서 주엽으로 잘못 판단하는 경우가 많을 수 있다(부엽 식별 오류율 예: 8.3%). 하지만 기준 1과 기준 2를 같이 적용하거나(도 7), 기준 1과 기준 3을 같이 적용한 경우는(도 8) 주엽 영역을 제외하고 대부분 부엽으로 판단할 수 있음을 알 수 있다(부엽식별 오류율 예: 0.15%(기준 1 + 기준 2), 0.12%(기준 1 + 기준 3)). 또한, 기준 1부터 3까지 모두 적용한 경우(도 9)는 더 우수한 부엽 식별 능력을 보여주는 것을 알 수 있다(부엽식별 오류율 예: 0%).The case where only a single frequency of criterion 1 is applied is as shown in FIGS. 5 and 6, and even if frequency variation is applied, there may be many cases in which the main lobe is incorrectly determined in the side lobe area (example: side lobe identification error rate: 8.3%). However, when criterion 1 and criterion 2 are applied together (FIG. 7) or criterion 1 and criterion 3 are applied together (FIG. 8), it can be seen that most of the side lobe can be judged as side lobe except for the main lobe area (example of side lobe identification error rate). : 0.15% (criterion 1 + criterion 2), 0.12% (criterion 1 + criterion 3)). In addition, it can be seen that when all criteria 1 to 3 are applied (FIG. 9), better side lobe identification ability is shown (example: side lobe identification error rate: 0%).

본 발명에 따르면, 기존의 합과 차 채널의 크기만 비교한 부엽 식별 방안과는 달리 표적 각도의 주파수 편차 정보를 이용하여 매우 넓은 각도 영역에서 부엽 식별이 가능하게 된다. 또한, 기존의 간섭계 방식을 결합한 부엽 식별 방안의 경우는 채널의 수가 8개 이상으로 많아야 하나, 본 발명은 3채널 및 스위치를 활용하여 효과적으로 부엽 식별을 수행할 수 있다. 부엽 식별 방법이 단순하고 표적의 각도가 매우 빠르게 변하지 않는 상황에서 효과적으로 사용될 수 있다.According to the present invention, side lobe identification is possible in a very wide angular region by using frequency deviation information of a target angle, unlike conventional side lobe identification schemes in which only the size of sum and difference channels are compared. In addition, in the case of the side lobe identification method combining the existing interferometry method, the number of channels should be as large as 8 or more, but the present invention can effectively perform side lobe identification using 3 channels and a switch. The side lobe identification method is simple and can be used effectively in situations where the angle of the target does not change very quickly.

이상에서 설명된 장치 및/또는 시스템은, 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The devices and/or systems described above may be implemented as hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. Devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA), and a programmable PLU (programmable logic unit). logic unit), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, one or more general purpose or special purpose computers. The processing device may run an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of software. For convenience of understanding, there are cases in which one processing device is used, but those skilled in the art will understand that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it can include. For example, a processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction) 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, which configures a processing device to operate as desired, or independently or collectively, a processing device. can be commanded. Software and/or data may be any tangible machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, intended to be interpreted by or provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. Software may be distributed on networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer readable media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. Computer readable media may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program commands recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.

10: 제1 분면 60: 더미 채널
20: 제2 분면 70: 합 채널
30: 제3 분면 80: 방위각 차 채널
40: 제4 분면 90: 고각 차 채널
11: 제1 분면 신호 110: 제1 수신 채널
21: 제2 분면 신호 120: 제2 수신 채널
31: 제3 분면 신호 130: 제3 수신 채널
41: 제4 분면 신호 10 first quadrant 60 dummy channel
20 second quadrant 70 sum channel
30: third quadrant 80: azimuth difference channel
40: fourth quadrant 90: elevation difference channel
11: first quadrant signal 110: first receiving channel
21: second quadrant signal 120: second receive channel
31: third quadrant signal 130: third receiving channel
41: fourth quadrant signal

Claims

3채널 모노펄스 배열 안테나의 부엽 식별 방법에 있어서,
안테나의 분면들로부터 분면 신호를 획득하는 단계;
상기 분면 신호를 기초로 제1 주파수 및 제2 주파수로 주파수를 가변하여 각 주파수에 대하여 안테나 정면으로부터 표적의 각도(BSE)를 산출하는 단계; 및
상기 표적의 각도를 기초로 부엽을 식별하는 단계;
를 포함하고,
상기 분면 신호를 기초로 합 채널, 방위각 차 채널, 고각 차 채널, 및 상기 합 채널과 수신 채널을 공유하는 더미 채널을 생성하는 단계;
상기 합 채널, 상기 방위각 차 채널, 상기 고각 차 채널, 및 상기 더미 채널의 신호를 기초로 분면 신호를 추정하는 단계; 및
추정된 분면 신호를 기초로 부엽을 식별하는 단계를 더 포함하고,
상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수는 송신 주파수이고, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수는 상기 안테나를 포함하는 부엽 식별 시스템의 대역폭을 기초로 설정되는, 부엽 식별 방법.In the side lobe identification method of a 3-channel monopulse array antenna,
obtaining a quadrant signal from quadrants of the antenna;
calculating a target angle (BSE) from the front of the antenna for each frequency by varying the frequency to a first frequency and a second frequency based on the quadrant signal; and
identifying side lobes based on the angle of the target;
including,
generating a sum channel, an azimuth difference channel, an elevation difference channel, and a dummy channel sharing a reception channel with the sum channel based on the quadrant signal;
estimating a quadrant signal based on signals of the sum channel, the azimuth difference channel, the elevation difference channel, and the dummy channel; and
Further comprising identifying side lobes based on the estimated quadrant signals;
The first frequency and the second frequency are transmission frequencies, and the first frequency and the second frequency are set based on a bandwidth of a side lobe identification system including the antenna.

제1 항에 있어서,
상기 부엽을 식별하는 단계는,
상기 제1 주파수에 대하여 산출된 제1 표적의 각도 및 상기 제2 주파수에 대하여 산출된 제2 표적의 각도 사이의 편차를 산출하는 단계; 및
상기 제1 표적의 각도 및 상기 제2 표적의 각도 사이의 편차가 미리 결정된 임계값 이상인 경우 부엽으로 판단하는 단계를 포함하는, 부엽 식별 방법.According to claim 1,
Identifying the side lobe,
calculating a deviation between an angle of a first target calculated with respect to the first frequency and an angle of a second target calculated with respect to the second frequency; and
and determining a side lobe as a side lobe when a deviation between an angle of the first target and an angle of the second target is equal to or greater than a predetermined threshold value.

제1 항에 있어서,
상기 분면 신호를 추정하는 단계는,
상기 방위각 차 채널, 상기 고각 차 채널, 및 상기 더미 채널의 신호를 기초로 상기 합 채널의 신호를 추출하는 단계; 및
추출된 합 채널의 신호, 상기 방위각 차 채널의 신호, 상기 고각 차 채널의 신호, 및 상기 더미 채널의 신호를 기초로 분면 신호를 추출하는 단계를 포함하는, 부엽 식별 방법.According to claim 1,
The step of estimating the quadrant signal,
extracting a signal of the sum channel based on signals of the azimuth difference channel, the elevation difference channel, and the dummy channel; and
and extracting a quadrant signal based on the extracted sum channel signal, the azimuth difference channel signal, the elevation difference channel signal, and the dummy channel signal.

제1 항에 있어서,
상기 추정된 분면 신호를 기초로 부엽을 식별하는 단계는,
상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수의 각 주파수에 대하여 추정된 분면 신호의 크기의 최대값과 최소값 사이의 편차를 산출하는 단계; 및
상기 최대값과 최소값 사이의 편차가 미리 결정된 임계값 이상인 경우 부엽으로 판단하는 단계를 포함하는, 부엽 식별 방법.According to claim 1,
Identifying the side lobe based on the estimated quadrant signal,
calculating a deviation between a maximum value and a minimum value of magnitudes of the quadrant signals estimated for each frequency of the first frequency and the second frequency; and
And determining that a side lobe is a side lobe when the deviation between the maximum value and the minimum value is equal to or greater than a predetermined threshold value.

제1 항에 있어서,
상기 합 채널 및 상기 더미 채널은 제1 수신 채널에 연결되고, 상기 방위각 차 채널은 제2 수신 채널에 연결되고, 상기 고각 차 채널은 제3 수신 채널에 연결되고,
상기 합 채널과 상기 더미 채널은 스위치를 통해 상기 제1 수신 채널에 택일 적으로 연결되는, 부엽 식별 방법.According to claim 1,
the sum channel and the dummy channel are connected to a first reception channel, the azimuth difference channel is connected to a second reception channel, and the elevation difference channel is connected to a third reception channel;
wherein the sum channel and the dummy channel are alternatively connected to the first receive channel through a switch.

컴퓨팅 장치를 이용하여 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위하여 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.A computer program stored in a recording medium to execute the method of any one of claims 1 to 5 using a computing device.

3채널 모노펄스 배열 안테나의 부엽 식별 장치에 있어서,
프로세서;를 포함하고,
상기 프로세서는, 안테나의 분면들로부터 분면 신호를 획득하고, 상기 분면 신호를 기초로 제1 주파수 및 제2 주파수로 주파수를 가변하여 각 주파수에 대하여 안테나 정면으로부터 표적의 각도(BSE)를 산출하고, 상기 표적의 각도를 기초로 부엽을 식별하고,
상기 프로세서는, 상기 분면 신호를 기초로 합 채널, 방위각 차 채널, 고각 차 채널, 및 상기 합 채널과 수신 채널을 공유하는 더미 채널을 생성하고, 상기 합 채널, 상기 방위각 차 채널, 상기 고각 차 채널, 및 상기 더미 채널의 신호를 기초로 분면 신호를 추정하고, 추정된 분면 신호를 기초로 부엽을 식별하고,
상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수는 송신 주파수이고, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수는 상기 안테나를 포함하는 부엽 식별 시스템의 대역폭을 기초로 설정되는, 부엽 식별 장치.In the side lobe identification device of a 3-channel monopulse array antenna,
Including; processor;
The processor obtains a quadrant signal from quadrants of the antenna, and varies the frequency to a first frequency and a second frequency based on the quadrant signal to calculate an angle of the target (BSE) from the front of the antenna for each frequency; Identify side lobes based on the angle of the target;
The processor generates a sum channel, an azimuth difference channel, an elevation difference channel, and a dummy channel sharing a reception channel with the sum channel based on the quadrant signal, the sum channel, the azimuth difference channel, and the elevation difference channel. , and estimating a quadrant signal based on the signal of the dummy channel, and identifying a side lobe based on the estimated quadrant signal;
The first frequency and the second frequency are transmission frequencies, and the first frequency and the second frequency are set based on a bandwidth of a side lobe identification system including the antenna.

제7 항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 제1 주파수에 대하여 산출된 제1 표적의 각도 및 상기 제2 주파수에 대하여 산출된 제2 표적의 각도 사이의 편차를 산출하고, 상기 제1 표적의 각도 및 상기 제2 표적의 각도 사이의 편차가 미리 결정된 임계값 이상인 경우 부엽으로 판단하는, 부엽 식별 장치.According to claim 7,
The processor calculates a deviation between an angle of a first target calculated with respect to the first frequency and an angle of a second target calculated with respect to the second frequency, and A side lobe identification device that determines that the side lobe is a side lobe when the deviation between the angles is equal to or greater than a predetermined threshold value.

제7 항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 방위각 차 채널, 상기 고각 차 채널, 및 상기 더미 채널의 신호를 기초로 상기 합 채널의 신호를 추출하고, 추출된 합 채널의 신호, 상기 방위각 차 채널의 신호, 상기 고각 차 채널의 신호, 및 상기 더미 채널의 신호를 기초로 분면 신호를 추출하는, 부엽 식별 장치.According to claim 7,
The processor extracts the sum channel signal based on the azimuth difference channel, elevation difference channel, and signals of the dummy channel, and extracts the sum channel signal, the azimuth difference channel signal, and the elevation difference channel signal. A side lobe identification device for extracting a quadrant signal based on a signal of and a signal of the dummy channel.

제7 항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수의 각 주파수에 대하여 추정된 분면 신호의 크기의 최대값과 최소값 사이의 편차를 산출하고, 상기 최대값과 최소값 사이의 편차가 미리 결정된 임계값 이상인 경우 부엽으로 판단하는, 부엽 식별 장치.According to claim 7,
The processor calculates a deviation between a maximum value and a minimum value of the magnitude of the quadrant signal estimated for each frequency of the first frequency and the second frequency, and the deviation between the maximum value and the minimum value is equal to or greater than a predetermined threshold value. If judged by the side lobe, the side lobe identification device.

제7 항에 있어서,
상기 합 채널 및 상기 더미 채널은 제1 수신 채널에 연결되고, 상기 방위각 차 채널은 제2 수신 채널에 연결되고, 상기 고각 차 채널은 제3 수신 채널에 연결되고,
상기 합 채널과 상기 더미 채널은 스위치를 통해 상기 제1 수신 채널에 택일 적으로 연결되는, 부엽 식별 장치.
According to claim 7,
the sum channel and the dummy channel are connected to a first reception channel, the azimuth difference channel is connected to a second reception channel, and the elevation difference channel is connected to a third reception channel;
wherein the sum channel and the dummy channel are alternatively connected to the first receive channel through a switch.