KR20240085478A - Dual mode mimo antenna system and control method thereof - Google Patents

Abstract

본 발명은, 개의 송신 안테나와 개의 수신 안테나로 구성되는 MIMO 안테나;와 상기 송신 안테나가 송신하는 신호를 제어하는 송신 신호 제어부;를 포함하는 듀얼모드 MIMO 안테나 시스템에 있어서, 상기 송신 신호 제어부는, 상기 개의 송신 안테나 중 어느 하나의 송신 안테나에서 개의 첩 신호가 송신되게 하고, 이후 상기 개의 송신 안테나가 각각 하나의 첩 신호를 순서에 따라 일정 횟수 반복 송신되게 하는 것을 일 특징으로 한다.The present invention, with two transmitting antennas In a dual-mode MIMO antenna system including a MIMO antenna consisting of two receiving antennas; and a transmission signal control unit that controls a signal transmitted by the transmission antenna, the transmission signal control unit includes the From any one of the transmit antennas cause two chirp signals to be transmitted, and then One feature is that each of the transmitting antennas repeatedly transmits one chirp signal a certain number of times in order.

Description

듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템 및 이의 제어 방법{DUAL MODE MIMO ANTENNA SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}Dual mode MIMO antenna system and control method thereof {DUAL MODE MIMO ANTENNA SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 객체의 속도 및 방향 정보를 정확하고 효과적으로 검출할 수 있는 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dual-mode MIMO antenna system and a control method thereof, and particularly to a dual-mode MIMO antenna system and a control method thereof that can accurately and effectively detect speed and direction information of an object.

일반적으로 레이더 시스템은 Tx(Tranmission, 송신) 안테나와 Rx(Receiver, 수신) 안테나를 포함한다. 레이더 시스템은 복수개의 Rx 안테나로 구성되어 각 Rx 안테나에서 수신된 신호의 위상(phase) 차이를 이용해 타겟(target)의 각도(angle) 정보를 검출할 수 있다. 이때, 레이더 시스템의 Rx 안테나의 개수가 많을수록 각도 분해능(angular resolution) 성능을 높일 수 있다. 레이더 시스템의 Tx 안테나 개수를 1개라고 가정하면, 필요한 각도 분해능 성능을 얻기 위해서는 많은 수의 Rx 안테나가 필요하게 된다.Generally, a radar system includes a Tx (Transmission) antenna and an Rx (Receiver) antenna. The radar system consists of a plurality of Rx antennas and can detect target angle information using the phase difference between signals received from each Rx antenna. At this time, as the number of Rx antennas in the radar system increases, angular resolution performance can be improved. Assuming that the number of Tx antennas in a radar system is 1, a large number of Rx antennas are required to obtain the required angular resolution performance.

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 레이더는 복수개의 Tx 안테나와 복수개의 Rx 안테나로 구성되어, 복수개의 Tx 안테나별로 다른 파형의 신호를 전송하고, 타겟으로부터 반사된 신호를 수신하는 방식이다. MIMO 레이더는 MIMO 방식을 통해, Tx 안테나 개수를 N_tx, Rx 안테나 개수를 N_rx라 할 때 N_tx N_rx에 해당하는 안테나와 동일한 효과를 낼 수 있다. MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) radar consists of a plurality of Tx antennas and a plurality of Rx antennas, transmits signals of different waveforms for each Tx antenna, and receives signals reflected from the target. MIMO radar uses the MIMO method. When the number of Tx antennas is N_tx and the number of Rx antennas is N_rx, N_tx It can produce the same effect as the antenna corresponding to N_rx.

MIMO 레이더는 Tx 안테나에서 신호를 방사하는 방식(순서)에 따라, Chirp MIMO 방식과 Frame MIMO 방식으로 구분될 수 있다.MIMO radar can be divided into Chirp MIMO method and Frame MIMO method depending on the method (order) of radiating signals from the Tx antenna.

도 1은 MIMO 레이더의 Chirp MIMO 방식을 나타낸다. 도 1을 참조하면, Chirp MIMO 방식은 각각의 Tx 안테나가 하나의 첩을 순서대로 전송하는 방식이다. 예를 들면, 3개의 Tx 안테나(Tx0, Tx1, Tx2)가 총 N개의 첩을 전송한다고 할 때, Tx0, Tx1, Tx3 안테나가 순서대로 1개의 첩을 전송하고 이와 같은 전송을 N번 반복하는 것이다. Figure 1 shows the Chirp MIMO method of a MIMO radar. Referring to Figure 1, the Chirp MIMO method is a method in which each Tx antenna transmits one chirp in order. For example, when three Tx antennas (Tx0, Tx1, Tx2) transmit a total of N chirps, the Tx0, Tx1, and Tx3 antennas transmit one chirp in order and repeat this transmission N times. .

도 2는 MIMO 레이더의 Frame MIMO 방식을 나타낸다. 도 2를 참조하면, Frame MIMO 방식은 하나의 Tx 안테나가 모든 첩을 전송한 후 다음 Tx 안테나가 다음 첩을 모두 전송하는 방식이다. 예를 들면, 3개의 Tx 안테나(Tx0, Tx1, Tx2)가 총 N개의 첩을 전송한다고 할 때, Tx0 안테나가 N개의 첩을 모두 전송한 다음 Tx1 안테나가 N개의 첩은 모두 전송한다. 이후 Tx2 안테나가 N개의 첩을 모두 전송한다.Figure 2 shows the Frame MIMO method of MIMO radar. Referring to Figure 2, the Frame MIMO method is a method in which one Tx antenna transmits all the chirps and then the next Tx antenna transmits all the next chirps. For example, when three Tx antennas (Tx0, Tx1, Tx2) transmit a total of N chirps, the Tx0 antenna transmits all N chirps, and then the Tx1 antenna transmits all N chirps. Afterwards, the Tx2 antenna transmits all N chirps.

자율주행 차량용 레이더는 검출하고자 하는 객체의 최대 속도 범위가 대략 200km/h이다. 따라서, 자율주행 차량용 레이더는 요구되는 최대 속도 검출 범위가 대략 200km/h이다. 아래의 [수학식 1]을 참조하면, 자율주행 차량용 레이더는 검출 가능한 객체의 최대 속도를 크게 하기 위해서는 값(하나의 Tx 안테나에서 전송되는 첩과 첩 사이의 시간 간격)을 작게 해야 한다. 따라서, Frame MIMO 방식은 값이 작으므로 최대 속도 검출에 유리한 방식이다. Radars for autonomous vehicles have a maximum speed range of approximately 200 km/h for objects to be detected. Therefore, the maximum speed detection range required for a radar for an autonomous vehicle is approximately 200 km/h. Referring to [Equation 1] below, in order to increase the maximum speed of a detectable object in a radar for an autonomous vehicle, The value (time interval between chirps transmitted from one Tx antenna) must be small. Therefore, the Frame MIMO method is Since the value is small, it is an advantageous method for detecting maximum speed.

[수학식 1][Equation 1]

자율주행 차량용 레이더는 MIMO 방식을 통해 각도(방향) 정보를 정확히 검출하기 위해서는 각 Tx의 방사 시간 차이에 따른 객체의 위치 변화를 보정해주어야 한다. 아래의 [수학식 2]는 위치 변화를 보정하기 위한 Velocity Compensation 공식이다. 상기 [수학식 2]에서, 는 -에서 + 사이의 값을 가질 수 있다. 만약 레이더가 객체의 속도()를 오차 범위 없이 정확히 구할 수 있다면 [수학식 2]를 이용해 velocity compensation을 수행할 수 있다. 하지만, 객체의 속도는 DFFT를 통해서 구하며 이는 양자화된 값이므로 특정 오차 범위를 가지게 된다. 이 경우, 값이 크면, 해당 오차 범위가 -에서 + 사이의 값을 넘어서게 되므로, 의 값을 특정할 수 없다는 문제가 발생한다. 따라서, 자율주행 차량용 레이더는 각도 정보를 정확히 검출하기 위해서는, 값(어느 하나의 Tx 안테나에서 첩 전송이 시작되는 시간과 다음 Tx 안테나에서 첩 전송이 시작되는 시간 사이의 간격)을 작게 해야 한다. 따라서, Chirp MIMO 방식은 값이 작으므로 객체의 정확한 방향 정보 검출에 유리한 방식이다. In order to accurately detect angle (direction) information through the MIMO method, the radar for autonomous vehicles must compensate for changes in the object's position according to the difference in radiation time of each Tx. [Equation 2] below is the Velocity Compensation formula for correcting position changes. In [Equation 2] above, Is - from + It can have values between. If the radar detects the object's speed ( ) can be obtained accurately without an error range, velocity compensation can be performed using [Equation 2]. However, the speed of the object is obtained through DFFT, and since it is a quantized value, it has a certain error range. in this case, If the value is large, the corresponding error range is - from + Since it exceeds the value between A problem arises in that the value of cannot be specified. Therefore, in order for the radar for autonomous vehicles to accurately detect angle information, The value (the interval between the time chirp transmission starts from one Tx antenna and the time chirp transmission starts from the next Tx antenna) must be small. Therefore, the Chirp MIMO method Since the value is small, it is an advantageous method for detecting accurate direction information of an object.

[수학식 2][Equation 2]

자율주행 차량용 레이더는 거리, 속도, 및 방향 정보를 모두 검출할 수 있어야 한다. 그러나, 위에서 설명한 대로 MIMO 구성 방식에 따라, 객체의 최대 속도 검출 성능과 정확한 방향 정보 검출 성능은 trade-off 관계에 있다. 객체의 최대 속도 검출에 유리한 Frame MIMO 방식을 사용하면 객체의 정확한 방향 정보 검출에 불리하고, 객체의 정확한 방향 정보 검출에 유리한 Chirp 방식을 사용하면 객체의 최대 속도 검출에 불리하다는 문제점이 있다. Radars for autonomous vehicles must be able to detect distance, speed, and direction information. However, as described above, depending on the MIMO configuration method, there is a trade-off relationship between the maximum speed detection performance of an object and the accurate direction information detection performance. There is a problem that using the Frame MIMO method, which is advantageous for detecting the maximum speed of an object, is disadvantageous in detecting the accurate direction information of the object, and using the Chirp method, which is advantageous for detecting the accurate direction information of the object, is disadvantageous in detecting the maximum speed of the object.

이에 따라, 자율주행 차량용 레이더의 기술 분야에서는 객체의 최대 속도 검출 성능과 정확한 방향 정보 검출 성능을 모두 만족시킬 수 있는 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템 및 이의 제어 방법이 요구되고 있는 실정이다. Accordingly, in the field of radar technology for autonomous vehicles, a dual-mode MIMO antenna system and its control method that can satisfy both the maximum speed detection performance of an object and the accurate direction information detection performance are required.

본 발명은 객체의 최대 속도 검출 성능과 정확한 방향 정보 검출 성능이 모두 뛰어난 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템 및 이의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The purpose of the present invention is to provide a dual-mode MIMO antenna system and a control method thereof that are excellent in both maximum speed detection performance of an object and accurate direction information detection performance.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 개의 송신 안테나와 개의 수신 안테나로 구성되는 MIMO 안테나;와 상기 송신 안테나가 송신하는 신호를 제어하는 송신 신호 제어부;를 포함하는 듀얼모드 MIMO 안테나 시스템에 있어서, 상기 송신 신호 제어부는, 상기 개의 송신 안테나 중 어느 하나의 송신 안테나에서 개의 첩 신호가 송신되게 하고, 이후 상기 개의 송신 안테나가 각각 하나의 첩 신호를 순서에 따라 일정 횟수 반복 송신되게 하는 것을 일 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, with two transmitting antennas In a dual-mode MIMO antenna system including a MIMO antenna consisting of two receiving antennas; and a transmission signal control unit that controls a signal transmitted by the transmission antenna, the transmission signal control unit includes the From any one of the transmit antennas cause two chirp signals to be transmitted, and then One feature is that each of the transmitting antennas repeatedly transmits one chirp signal a certain number of times in order.

바람직하게는, 상기 송신 신호 제어부는, 상기 일정 횟수를 /으로 할 수 있다. Preferably, the transmission signal control unit performs the predetermined number of times. / You can do this.

바람직하게는, 상기 개의 송신 안테나 중 어느 하나의 송신 안테나에서 송신한 개의 첩 신호와 상기 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호를 이용하여 객체의 거리와 속도를 검출하는 거리 및 속도 정보 추출부;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the Transmitted from any one of the transmitting antennas Dog concubine signals and reminders It may further include a distance and speed information extractor that detects the distance and speed of the object using the reflected chirp signal received by the receiving antenna.

바람직하게는, 상기 거리 및 속도 정보 추출부는, 상기 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호를 ADC 샘플링한 후 RFFT(Range-Fast Fourier Transform)와 DFFT(Doppler-Fast Fourier Transform)을 수행할 수 있다.Preferably, the distance and speed information extractor, After ADC sampling of the reflected chirp signal received by the receiving antenna, RFFT (Range-Fast Fourier Transform) and DFFT (Doppler-Fast Fourier Transform) can be performed.

바람직하게는, 상기 거리 및 속도 정보 추출부는, 상기 RFFT와 상기 DFFT 결과에 대해 CFAR(Constant False Alarm Rate)를 수행하여 속도 및 거리에 대한 피크값을 추출할 수 있다.Preferably, the distance and speed information extraction unit may extract peak values for speed and distance by performing Constant False Alarm Rate (CFAR) on the RFFT and DFFT results.

바람직하게는, 상기 개의 송신 안테나가 각각 하나의 첩 신호를 순서에 따라 일정 횟수 반복 송신한 첩 신호, 상기 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호, 및 상기 거리 및 속도 정보 추출부에서 추출한 거리 및 속도에 해당하는 위치 정보를 이용하여 객체의 각도(방향)을 검출하는 각도 정보 추출부;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the A chirp signal in which each of the transmitting antennas repeatedly transmits one chirp signal a certain number of times in order, It may further include an angle information extraction unit that detects the angle (direction) of the object using the reflected chirp signal received by the receiving antenna and the position information corresponding to the distance and speed extracted by the distance and speed information extraction unit. You can.

바람직하게는, 상기 각도 정보 추출부는, 상기 위치 정보를 이용하여, 상기 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호에서 상기 위치 정보에 대응되는 데이터를 추출할 수 있다.Preferably, the angle information extractor uses the location information to Data corresponding to the location information can be extracted from the reflected chirp signal received by the receiving antenna.

바람직하게는, 상기 각도 정도 추출부는, 상기 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호를 ADC 샘플링한 후 RFFT(Range-Fast Fourier Transform)와 DFFT(Doppler-Fast Fourier Transform)을 수행할 수 있다.Preferably, the angle degree extraction unit is After ADC sampling of the reflected chirp signal received by the receiving antenna, RFFT (Range-Fast Fourier Transform) and DFFT (Doppler-Fast Fourier Transform) can be performed.

바람직하게는, 상기 각도 정보 추출부는, 상기 위치 정보에 대응되는 데이터에 대해 Velocity Compensation 및 DBF(Digital Beamforming)을 수행하여 객체의 각도(방향)을 검출할 수 있다.Preferably, the angle information extractor may detect the angle (direction) of the object by performing Velocity Compensation and Digital Beamforming (DBF) on data corresponding to the location information.

또한 본 발명은, 개의 송신 안테나 중 어느 하나의 송신 안테나에서 개의 첩 신호를 송신하는 Frame MIMO 단계; 상기 Frame MIMO 단계 이후 상기 개의 송신 안테나가 각각 하나의 첩 신호를 순서에 따라 일정 횟수 반복 송신하는 Chirp MIMO 단계;를 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.In addition, the present invention, From any one of the transmit antennas Frame MIMO step transmitting chirp signals; After the Frame MIMO step, Another feature includes a Chirp MIMO step in which each of the transmit antennas repeatedly transmits one chirp signal a certain number of times in order.

바람직하게는, 상기 Chirp MIMO 단계는, 상기 일정 횟수를 /으로 할 수 있다.Preferably, the Chirp MIMO step is performed the certain number of times. / You can do this.

바람직하게는, 상기 Frame MIMO 단계에서 송신한 개의 첩 신호와 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호를 이용하여 객체의 거리와 속도를 검출하는 거리 및 속도 정보 추출단계;를 더 포함할 수 있다.Preferably, transmitted in the Frame MIMO step The dog's concubine signal and It may further include a distance and speed information extraction step of detecting the distance and speed of the object using the reflected chirp signal received by the receiving antenna.

바람직하게는, 상기 Chirp MIMO 단계에서 송신한 첩 신호, 상기 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호, 및 상기 거리 및 속도 정보 추출단계에서 추출한 거리 및 속도에 해당하는 위치 정보를 이용하여 객체의 각도(방향)을 검출하는 각도 정보 추출단계;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the chirp signal transmitted in the Chirp MIMO step, It may further include an angle information extraction step of detecting the angle (direction) of the object using the reflected chirp signal received by the receiving antenna and the position information corresponding to the distance and speed extracted in the distance and speed information extraction step. You can.

본 발명은 Frame MIMO 방식과 Chirp MIMO 방식을 조합하여 사용하여, Franm MIMO 방식의 최대 속도 검출 성능과 Chirp MIMO 방식의 정확한 방향 정보 검출 성능을 모두 발휘할 수 있다는 이점이 있다. The present invention has the advantage of being able to demonstrate both the maximum speed detection performance of the Franm MIMO method and the accurate direction information detection performance of the Chirp MIMO method by using a combination of the Frame MIMO method and the Chirp MIMO method.

또한, 본 발명은 유사한 수준의 velocity resolution을 위한 첩 개수()를 줄일 수 있어 cycle time을 절약할 수 있다는 이점이 있다. In addition, the present invention requires the number of chirps for a similar level of velocity resolution ( ) has the advantage of saving cycle time.

도 1은 MIMO 레이더의 Chirp MIMO 방식을 나타낸다.
도 2는 MIMO 레이더의 Frame MIMO 방식을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템의 구성도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템의 첩 사이클을 나타낸다.
도 5는 일반적인 MIMO 안테나 시스템의 거리, 속도 및 각도(방향) 추출 알고리즘을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템의 거리, 속도 및 각도(방향) 추출 알고리즘을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 각도 정보 추출부의 위치 정보에 대응되는 데이터를 추출하는 과정을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 MIMO 안테나 제어 방법의 흐름도를 나타낸다. Figure 1 shows the Chirp MIMO method of a MIMO radar.
Figure 2 shows the Frame MIMO method of MIMO radar.
Figure 3 shows a configuration diagram of a dual-mode MIMO antenna system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows the chirp cycle of a dual-mode MIMO antenna system according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows the distance, speed and angle (direction) extraction algorithm of a general MIMO antenna system.
Figure 6 shows a distance, speed, and angle (direction) extraction algorithm of a dual-mode MIMO antenna system according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 shows a process of extracting data corresponding to location information of the angle information extraction unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 shows a flowchart of a dual-mode MIMO antenna control method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the exemplary embodiments. The same reference numerals in each drawing indicate members that perform substantially the same function.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.The purpose and effect of the present invention can be naturally understood or become clearer through the following description, and the purpose and effect of the present invention are not limited to the following description. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known techniques related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템(10)의 구성도를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템(10)은 MIMO 안테나(100), 송신 신호 제어부(300), 거리 및 속도 정보 추출부(500), 및 각도 정보 추출부(700)를 포함할 수 있다. Figure 3 shows a configuration diagram of a dual-mode MIMO antenna system 10 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the dual mode MIMO antenna system 10 may include a MIMO antenna 100, a transmission signal control unit 300, a distance and speed information extractor 500, and an angle information extractor 700. there is.

자율주행 차량용 레이더는 검출 가능한 객체의 최대 속도를 크게 하기 위해서는 값(하나의 Tx 안테나에서 전송되는 첩과 첩 사이의 시간 간격)을 작게 해야 한다. 따라서, Frame MIMO 방식은 값이 작으므로 최대 속도 검출에 유리한 방식이다. 자율주행 차량용 레이더는 각도 정보를 정확히 검출하기 위해서는, 값(어느 하나의 Tx 안테나에서 첩 전송이 시작되는 시간과 다음 Tx 안테나에서 첩 전송이 시작되는 시간 사이의 간격)을 작게 해야 한다. 따라서, Chirp MIMO 방식은 값이 작으므로 객체의 정확한 방향 정보 검출에 유리한 방식이다. Radars for autonomous vehicles need to increase the maximum speed of detectable objects. The value (time interval between chirps transmitted from one Tx antenna) must be small. Therefore, the Frame MIMO method is Since the value is small, it is an advantageous method for detecting maximum speed. In order for autonomous vehicle radar to accurately detect angle information, The value (the interval between the time chirp transmission starts from one Tx antenna and the time chirp transmission starts from the next Tx antenna) must be small. Therefore, the Chirp MIMO method Since the value is small, it is an advantageous method for detecting accurate direction information of an object.

MIMO 구성 방식에 따라, 객체의 최대 속도 검출 성능과 정확한 방향 정보 검출 성능은 trade-off 관계에 있다. 객체의 최대 속도 검출에 유리한 Frame MIMO 방식을 사용하면 객체의 정확한 방향 정보 검출에 불리하고, 객체의 정확한 방향 정보 검출에 유리한 Chirp 방식을 사용하면 객체의 최대 속도 검출에 불리하다.Depending on the MIMO configuration method, there is a trade-off relationship between the maximum speed detection performance of an object and the accurate direction information detection performance. Using the Frame MIMO method, which is advantageous for detecting the maximum speed of an object, is disadvantageous for detecting the accurate direction information of the object, and using the Chirp method, which is advantageous for detecting the accurate direction information of the object, is disadvantageous for detecting the maximum speed of the object.

듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템(10)은 Frame MIMO 방식과 Chirp MIMO 방식을 조합하여 사용함으로써, Frame MIMO 방식의 최대 속도 검출 성능과 Chirp MIMO 방식의 정확한 방향 정보 검출 성능을 모두 발휘할 수 있다. 또한, 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템(10)은 유사한 수준의 velocity resolution을 위한 첩 개수()를 줄일 수 있어 cycle time을 절약할 수 있다By using a combination of the Frame MIMO method and the Chirp MIMO method, the dual-mode MIMO antenna system 10 can demonstrate both the maximum speed detection performance of the Frame MIMO method and the accurate direction information detection performance of the Chirp MIMO method. In addition, the dual-mode MIMO antenna system 10 has a chirp number for a similar level of velocity resolution ( ) can be reduced to save cycle time.

MIMO 안테나(100)는 개의 송신 안테나와 개의 수신 안테나로 구성될 수 있다. MIMO 안테나(100)는 송신 신호 제어부(300)의 제어에 따라 첩 신호를 송신할 수 있다. MIMO antenna 100 is with two transmitting antennas It may consist of two receiving antennas. The MIMO antenna 100 may transmit a chirp signal under the control of the transmission signal control unit 300.

MIMO 안테나(100)는 FMCW 형태의 레이다 신호를 송수신할 수 있다. MIMO는 Multiple Input Multiple Output의 약자이고, MIMO 안테나(100)는 여러 안테나를 사용하여 통신할 수 있는 용량을 늘림으로써 채널 손실과 사용자 간의 간섭을 최소화할 수 있는 기술을 의미한다. MIMO 안테나(100)는 동일 주파수에서 신호를 분리하여 채널의 용량이 커진 듯한 효과를 발생시킬 수 있다. MIMO 안테나(100)는 다수의 채널을 이용하여 빔포밍 기술을 구현하게 할 수 있다. The MIMO antenna 100 can transmit and receive FMCW type radar signals. MIMO stands for Multiple Input Multiple Output, and the MIMO antenna 100 refers to a technology that can minimize channel loss and interference between users by increasing communication capacity using multiple antennas. The MIMO antenna 100 can separate signals at the same frequency, creating the effect of increasing channel capacity. The MIMO antenna 100 can implement beamforming technology using multiple channels.

송신 신호 제어부(300)는 송신 안테나가 송신하는 신호를 제어할 수 있다. 송신 신호 제어부(300)는 하나의 Tx 안테나가 모든 첩을 전송한 후 다음 Tx 안테나가 다음 첩을 모두 전송하는 Frame MIMO 방식으로 신호를 전송하도록 개의 송신 안테나를 제어할 수 있다. 송신 신호 제어부(300)는 각각의 Tx 안테나가 하나의 첩을 순서대로 전송하는 Chirp MIMO 방식으로 신호를 전송하도록 개의 송신안테나를 제어할 수 있다. The transmission signal control unit 300 can control the signal transmitted by the transmission antenna. The transmission signal control unit 300 transmits signals in the Frame MIMO method in which one Tx antenna transmits all chirps and then the next Tx antenna transmits all the next chirps. Can control two transmitting antennas. The transmission signal control unit 300 transmits a signal in the Chirp MIMO method, in which each Tx antenna transmits one chirp in order. You can control two transmitting antennas.

송신 신호 제어부(300)는 Frame MIMO 방식과 Chirp MIMO 방식이 순차적으로 적용되는 하이브리드 방식으로 첩 신호를 송신할 수 있다. The transmission signal control unit 300 can transmit the chirp signal in a hybrid method in which the Frame MIMO method and the Chirp MIMO method are applied sequentially.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템(10)의 첩 사이클을 나타낸다. 도 4를 참조하면, 송신 신호 제어부(300)는 개의 송신 안테나 중 어느 하나의 송신 안테나에서 개의 첩 신호가 송신(Frame MIMO 방식)되게 하고, 이후 개의 송신 안테나가 각각 하나의 첩 신호를 순서에 따라 일정 횟수 반복 송신(Chirp MIMO 방식)되게 할 수 있다. Figure 4 shows the chirp cycle of the dual mode MIMO antenna system 10 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the transmission signal control unit 300 From any one of the transmit antennas Chirp signals are transmitted (Frame MIMO method), and then Each of the transmit antennas can transmit one chirp signal repeatedly a certain number of times in order (Chirp MIMO method).

송신 신호 제어부(300)는 Frame MIMO 방식으로 첩 신호를 송신하여 이를 거리 및 속도 정보 추출부(500)에 제공함으로써 최대 속도 검출 성능을 발휘하게 할 수 있다. 송신 신호 제어부(300)는 Chirp MIMO 방식으로 첩 신호를 송신하여 이를 각도 정보 추출부(700)에 제공함으로써 정확한 각도(방향) 정보 검출 성능을 발휘하게 할 수 있다. The transmission signal control unit 300 can demonstrate maximum speed detection performance by transmitting a chirp signal in the Frame MIMO method and providing it to the distance and speed information extraction unit 500. The transmission signal control unit 300 transmits a chirp signal using the Chirp MIMO method and provides it to the angle information extraction unit 700, thereby enabling accurate angle (direction) information detection performance.

송신 신호 제어부(300)는 개의 송신 안테나가 각각 하나의 첩 신호를 순서에 따라 번보다 적게 반복 송신할 수 있다. 송신 신호 제어부(300)는 각도(방향) 정보를 검출에 사용되도록 Frame MIMO 방식 이후에 Chirp MIMO 방식으로 신호를 송신할 수 있다. Chirp MIMO 방식으로 송신된 첩 신호는 오로지 방향 정보 검출에만 사용될 수 있다. Chirp MIMO 방식은 최대 검출 속도를 낮추게 되므로, 비슷한 수준의 velocity resolution을 위해 도 같이 줄일 수 있다. 이로 인해, 송신 신호 제어부(300)는 cycle time을 절약할 수 있다. The transmission signal control unit 300 Each transmitting antenna transmits one chirp signal in sequence. You can transmit repeatedly less than once. The transmission signal control unit 300 may transmit a signal using the Chirp MIMO method after the Frame MIMO method so that angle (direction) information is used for detection. The chirp signal transmitted in the Chirp MIMO method can only be used to detect direction information. The Chirp MIMO method lowers the maximum detection speed, so for a similar level of velocity resolution can also be reduced. Because of this, the transmission signal control unit 300 can save cycle time.

송신 신호 제어부(300)는 일정 횟수를 /으로 할 수 있다. 즉, 송신 신호 제어부(300)는 개의 송신 안테나가 각각 하나의 첩 신호를 순서에 따라 / 횟수 반복 송신되게 할 수 있다. The transmission signal control unit 300 transmits a certain number of times. / You can do this. That is, the transmission signal control unit 300 Each transmitting antenna transmits one chirp signal in sequence. / It can be transmitted repeatedly.

Frame MIMO 방식으로만 구성된 경우에는 cycle time이 이 된다. 본 실시예에 따른 송신 신호 제어부(300)는 Frame MIMO와 Chirp MIMO를 하이브리드로 적용하여, cycle time이 []+[Frame MIMO Processing time]+[]가 된다. 이는 Frame MIMO 방식으로만 적용되었을 때보다 매우 작은 값이다. 여기에서, 는 하나의 첩의 주기를 의미한다. 송신 신호 제어부(300)는 Chirp MIMO 방식에서 Tx 별 Chirp의 개수를 로 하는 것은 두 MIMO 방식 간의 velocity resolution을 동일하게 유지하기 위함이다. If configured only in the Frame MIMO method, the cycle time is This happens. The transmission signal control unit 300 according to this embodiment applies Frame MIMO and Chirp MIMO as a hybrid, so that the cycle time is [ ]+[Frame MIMO Processing time]+[ ] becomes. This is a much smaller value than when only the Frame MIMO method is applied. From here, means the cycle of one concubine. The transmission signal control unit 300 determines the number of Chirps per Tx in the Chirp MIMO method. This is to keep the velocity resolution between the two MIMO methods the same.

도 5는 일반적인 MIMO 안테나 시스템의 거리, 속도 및 각도(방향) 추출 알고리즘을 나타낸다. 도 5를 참조하면, 일반적인 MIMO 안테나 시스템은 복수개의 수신 안테나에 수신되는 복수개의 첩 신호(chirp signal)를 하나의 첩 당 N개로 샘플링하여 획득한 로데이터(raw data)를 저장할 수 있다. 이어서, 획득한 로데이터를 RFFT(Range-Fast Fourier Transform)와 DFFT(Doppler-Fast Fourier Transform)를 수행할 수 있다. 이후 RFFT와 DFFT의 결과값을 CFAR(Constant False Alarm Rate) 처리하여 통과한 피크값을 추출할 수 있다. 추출한 피크값으로 탐지하고자 하는 객체의 거리와 속도 정보를 검출할 수 있다. 다음으로, CFAR을 통과한 피크값에 대하여 Velocity Compensation, DBF(Digital Beam Forming), 및 피크 검출을 통해 탐지하고자 하는 객체의 각도(방향) 정보를 검출할 수 있다. Figure 5 shows the distance, speed and angle (direction) extraction algorithm of a general MIMO antenna system. Referring to FIG. 5, a general MIMO antenna system can store raw data obtained by sampling a plurality of chirp signals received by a plurality of receiving antennas with N signals per chirp. Next, RFFT (Range-Fast Fourier Transform) and DFFT (Doppler-Fast Fourier Transform) can be performed on the acquired raw data. Afterwards, the resulting values of RFFT and DFFT can be subjected to CFAR (Constant False Alarm Rate) processing to extract the peak values that have passed. The distance and speed information of the object to be detected can be detected using the extracted peak value. Next, the angle (direction) information of the object to be detected can be detected through Velocity Compensation, Digital Beam Forming (DBF), and peak detection for the peak value that has passed CFAR.

위에서 소개한 일반적인 MIMO 안테나 시스템의 거리, 속도 및 각도(방향) 추출 알고리즘을 Chirp MIMO 방식으로만 구성하게 되면 값이 너무 커지게 되어 최대 속도 검출 성능을 만족하지 못하고, Frame MIMO로만 구성하게 되면 각도 정보 검출이 부정확해지고 cycle time이 증가하게 된다. 본 문제점을 해결하기 위한 검출 알고리즘은 아래에서 설명한다. If the distance, speed, and angle (direction) extraction algorithm of the general MIMO antenna system introduced above is configured only in the Chirp MIMO method, If the value becomes too large, the maximum speed detection performance cannot be satisfied, and if it is configured only with Frame MIMO, angle information detection becomes inaccurate and cycle time increases. The detection algorithm to solve this problem is described below.

거리 및 속도 정보 추출부(500)는 개의 송신 안테나 중 어느 하나의 송신 안테나에서 송신한 개의 첩 신호와 상기 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호를 이용하여 객체의 거리와 속도를 검출할 수 있다. 즉, 거리 및 속도 정보 추출부(500)는 최대 속도 검출에 유리한 Frame MIMO 방식으로 송신한 첩 신호만을 이용하여 속도 및 거리 정보를 검출할 수 있다. 거리 및 속도 정보 추출부(500)는 거리와 속도 정보 추출만을 수행하므로 1개의 Tx만을 사용한다. 따라서, 거리 및 속도 정보 추출부(500)는 cycle time을 절약할 수 있다. The distance and speed information extraction unit 500 Transmitted from any one of the transmitting antennas Dog concubine signals and reminders The distance and speed of an object can be detected using the reflected chirp signal received by the receiving antenna. That is, the distance and speed information extractor 500 can detect speed and distance information using only the chirp signal transmitted in the Frame MIMO method, which is advantageous for maximum speed detection. The distance and speed information extraction unit 500 only extracts distance and speed information and therefore uses only one Tx. Therefore, the distance and speed information extractor 500 can save cycle time.

도 6을 참조하면, 거리 및 속도 정보 추출부(500)는 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호를 ADC 샘플링한 후 RFFT(Range-Fast Fourier Transform)와 DFFT(Doppler-Fast Fourier Transform)을 수행할 수 있다. 거리 및 속도 정보 추출부(500)는 RFFT를 수행하여 거리 정보를 획득하고, DFFT를 수행하여 속도 정보를 획득할 수 있다. Referring to Figure 6, the distance and speed information extraction unit 500 After ADC sampling of the reflected chirp signal received by the receiving antenna, RFFT (Range-Fast Fourier Transform) and DFFT (Doppler-Fast Fourier Transform) can be performed. The distance and speed information extractor 500 may perform RFFT to obtain distance information and DFFT to obtain speed information.

거리 및 속도 정보 추출부(500)는 RFFT와 DFFT 결과에 대해 CFAR(Constant False Alarm Rate)를 수행하여 속도 및 거리에 대한 피크값을 추출할 수 있다. 거리 및 속도 정보 추출부(500)는 RFFT와 DFFT를 통해 획득한 거리, 속도 정보를 CFAR 처리하여 탐지하고자 하는 물체의 거리 및 속도를 검출할 수 있다. The distance and speed information extraction unit 500 can extract peak values for speed and distance by performing Constant False Alarm Rate (CFAR) on the RFFT and DFFT results. The distance and speed information extraction unit 500 can detect the distance and speed of the object to be detected by performing CFAR processing on the distance and speed information obtained through RFFT and DFFT.

각도 정보 추출부(700)는 개의 송신 안테나가 각각 하나의 첩 신호를 순서에 따라 일정 횟수 반복 송신한 첩 신호, 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호, 및 거리 및 속도 정보 추출부(500)에서 추출한 거리 및 속도에 해당하는 위치 정보를 이용하여 객체의 각도(방향)을 검출할 수 있다. 여기에서, 위치 정보란 Frame MIMO 방식을 통해 추출한 탐지하고자 하는 물체의 속도 및 거리를 검출하는데 사용된 정보를 의미한다. The angle information extraction unit 700 A chirp signal in which each transmitting antenna transmits one chirp signal repeatedly a certain number of times in order, The angle (direction) of the object can be detected using the reflected chirp signal received by the receiving antenna and the position information corresponding to the distance and speed extracted by the distance and speed information extractor 500. Here, location information refers to information used to detect the speed and distance of an object to be detected extracted through the Frame MIMO method.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템(10)의 거리, 속도 및 각도(방향) 추출 알고리즘을 나타낸다. 도 6을 참조하면, 각도 정보 추출부(700)는 위치 정보를 이용하여, 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호에서 위치 정보에 대응되는 데이터를 추출할 수 있다. 각도 정보 추출부(700)는 거리 및 속도 정보 추출부(500)에서 추출된 속도 및 거리의 피크값을 검출하는데 사용된 정보(data)와 대응되는 데이터를 Chirp MIMO 방식으로 수신한 첩 신호에서 추출할 수 있다. 각도 정보 추출부(700)는 추출한 데이터를 이용하여 각도(방향) 정보를 검출할 수 있다.Figure 6 shows the distance, speed and angle (direction) extraction algorithm of the dual mode MIMO antenna system 10 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the angle information extractor 700 uses location information, Data corresponding to location information can be extracted from the reflected chirp signal received by the receiving antenna. The angle information extraction unit 700 extracts data corresponding to the information (data) used to detect the peak values of speed and distance extracted by the distance and speed information extraction unit 500 from the chirp signal received in the Chirp MIMO method. can do. The angle information extractor 700 can detect angle (direction) information using the extracted data.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 각도 정보 추출부(700)의 위치 정보에 대응되는 데이터를 추출하는 과정을 나타낸다. 도 7을 참조하면, Frame MIMO 방식으로 거리 및 속도의 피크값을 검출한 위치 정보(회색 공간)를 알 수 있다. Chirp MIMO 방식으로 RFFT와 DFFT를 수행하였을 때, Frame MIMO 방식에서 구한 위치 정보에 대응되는 데이터를 활용하여 각도 정보를 검출할 수 있다. Figure 7 shows a process of extracting data corresponding to location information of the angle information extraction unit 700 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, you can see the location information (gray space) where the peak values of distance and speed were detected using the Frame MIMO method. When RFFT and DFFT are performed using the Chirp MIMO method, angle information can be detected using data corresponding to the position information obtained from the Frame MIMO method.

각도 정보 추출부(700)는 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호를 ADC 샘플링한 후 RFFT(Range-Fast Fourier Transform)와 DFFT(Doppler-Fast Fourier Transform)을 수행할 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 각도 정보 추출부(700)는 Chirp MIMO 방식으로 거리와 속도 정보를 검출하지 않을 것이므로 CFAR 과정은 생략될 수 있다. 각도 정보 추출부(700)는 Frame MIMO 방식에서 추출한 위치 정보를 이용하여 해당 위치 정보에 대응되는 정보(data)로 각도(방향)을 검출할 것이므로 피크 검출 과정은 생략될 수 있다. The angle information extraction unit 700 After ADC sampling of the reflected chirp signal received by the receiving antenna, RFFT (Range-Fast Fourier Transform) and DFFT (Doppler-Fast Fourier Transform) can be performed. As described above, the angle information extractor 700 will not detect distance and speed information using the Chirp MIMO method, so the CFAR process can be omitted. Since the angle information extractor 700 detects the angle (direction) with information (data) corresponding to the position information using the position information extracted in the Frame MIMO method, the peak detection process can be omitted.

각도 정보 추출부(700)는 위치 정보에 대응되는 데이터에 대해 Velocity Compensation 및 DBF(Digital Beamforming)을 수행하여 객체의 각도(방향)을 검출할 수 있다. The angle information extraction unit 700 can detect the angle (direction) of an object by performing velocity compensation and digital beamforming (DBF) on data corresponding to location information.

각도 정보 추출부(700)는 방향 정보 검출만을 수행하므로 최대 검출 속도가 낮아져도 무방하다. 따라서, 각도 정보 추출부(700)는 비슷한 수준의 velocity resolution을 위해 도 줄일 수 있어 cycle time을 절약할 수 있다. Since the angle information extractor 700 only detects direction information, the maximum detection speed may be lowered. Therefore, the angle information extraction unit 700 achieves a similar level of velocity resolution. can also be reduced to save cycle time.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 모드 MIMO 안테나 제어 방법의 흐름도를 나타낸다. 도 8을 참조하면, 듀얼 모드 MIMO 안테나 제어 방법은 Frame MIMO 단계, 거리 및 속도 정보 추출단계, Chirp MIMO 단계, 및 각도 정보 추출단계를 포함할 수 있다. Figure 8 shows a flowchart of a dual-mode MIMO antenna control method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the dual-mode MIMO antenna control method may include a Frame MIMO step, a distance and speed information extraction step, a Chirp MIMO step, and an angle information extraction step.

듀얼 모드 MIMO 안테나 제어 방법은 첫 번째 단계로, 최대 속도 검출에 유리한 Frame MIMO 방식으로 동작하여 거리 및 속도 정보를 검출할 수 있다. 듀얼 모드 MIMO 안테나 제어 방법은 두 번째 단계로, 동작 방식을 Chirp MIMO 방식으로 변경하여 동작하고 이전 단계에서 추출된 거리, 속도 피크값을 검출하는데 사용된 정보(data)를 바탕으로 각도 정보를 추출할 수 있다. The dual-mode MIMO antenna control method is the first step and can detect distance and speed information by operating in the Frame MIMO method, which is advantageous for maximum speed detection. The dual mode MIMO antenna control method is the second step. It operates by changing the operation method to the Chirp MIMO method and extracts angle information based on the information (data) used to detect the distance and speed peak values extracted in the previous step. You can.

Frame MIMO 단계는 개의 송신 안테나 중 어느 하나의 송신 안테나에서 개의 첩 신호를 송신할 수 있다. Frame MIMO 단계는 전술한 송신 신호 제어부(300)에서 수행되는 일부 동작을 의미한다. The Frame MIMO stage is From any one of the transmit antennas It is possible to transmit chirp signals. The Frame MIMO step refers to some operations performed by the above-described transmission signal control unit 300.

거리 및 속도 정보 추출단계는 Frame MIMO 단계에서 송신한 개의 첩 신호와 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호를 이용하여 객체의 거리와 속도를 검출할 수 있다. 거리 및 속도 정보 추출단계는 전술한 거리 및 속도 정보 추출부(500)에서 수행되는 동작을 의미한다. 거리 및 속도 정보 추출단계는 Chirp MIMO 단계 이전에 수행되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않고, Chirp MIMO 단계와 동시에 또는 이후에 수행될 수 있다. The distance and speed information extraction step is transmitted in the Frame MIMO step. The dog's concubine signal and The distance and speed of an object can be detected using the reflected chirp signal received by the receiving antenna. The distance and speed information extraction step refers to the operation performed by the distance and speed information extraction unit 500 described above. The distance and speed information extraction step is preferably performed before the Chirp MIMO step, but is not limited to this, and may be performed simultaneously with or after the Chirp MIMO step.

Chirp MIMO 단계는 Frame MIMO 단계 이후 상기 개의 송신 안테나가 각각 하나의 첩 신호를 순서에 따라 일정 횟수 반복 송신할 수 있다. Chirp MIMO 단계는 일정 횟수를 /으로 할 수 있다. Chirp MIMO 단계는 전술한 송신 신호 제어부(300)에서 수행되는 일부 동작을 의미한다. The Chirp MIMO step is performed after the Frame MIMO step. Each of the transmitting antennas can repeatedly transmit one chirp signal a certain number of times in order. Chirp MIMO stage performs a certain number of times. / You can do this. The Chirp MIMO step refers to some operations performed by the above-described transmission signal control unit 300.

각도 정보 추출단계는 Chirp MIMO 단계에서 송신한 첩 신호, 상기 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호, 및 상기 거리 및 속도 정보 추출단계에서 추출한 거리 및 속도에 해당하는 위치 정보를 이용하여 객체의 각도(방향)을 검출할 수 있다. 각도 정보 추출단계는 전술한 각도 정보 추출부(700)에서 수행되는 동작을 의미한다. The angle information extraction step is the chirp signal transmitted in the Chirp MIMO step, The angle (direction) of the object can be detected using the reflected chirp signal received by the receiving antenna and the position information corresponding to the distance and speed extracted in the distance and speed information extraction step. The angle information extraction step refers to an operation performed by the angle information extraction unit 700 described above.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다. Although the present invention has been described in detail through representative embodiments above, those skilled in the art will understand that various modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. will be. Therefore, the scope of rights of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims described later, but also by all changes or modified forms derived from the claims and the concept of equivalents.

10 : 듀얼모드 MIMO 안테나 시스템
100 : MIMO 안테나
300 : 송신 신호 제어부
500 : 거리 및 속도 정보 추출부
700 : 각도 정보 추출부10: Dual-mode MIMO antenna system
100: MIMO antenna
300: Transmission signal control unit
500: Distance and speed information extraction unit
700: Angle information extraction unit

Claims (13)

개의 송신 안테나와 개의 수신 안테나로 구성되는 MIMO 안테나;와 상기 송신 안테나가 송신하는 신호를 제어하는 송신 신호 제어부;를 포함하는 듀얼모드 MIMO 안테나 시스템에 있어서,
상기 송신 신호 제어부는,
상기 개의 송신 안테나 중 어느 하나의 송신 안테나에서 개의 첩 신호가 송신되게 하고, 이후 상기 개의 송신 안테나가 각각 하나의 첩 신호를 순서에 따라 일정 횟수 반복 송신되게 하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템.
with two transmitting antennas In a dual-mode MIMO antenna system comprising a MIMO antenna consisting of two receiving antennas; and a transmission signal control unit that controls a signal transmitted by the transmission antenna,
The transmission signal control unit,
remind From any one of the transmit antennas cause two chirp signals to be transmitted, and then A dual-mode MIMO antenna system characterized in that each of the transmitting antennas repeatedly transmits one chirp signal a certain number of times in order.
제 1 항에 있어서,
상기 송신 신호 제어부는,
상기 일정 횟수를 /으로 하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템.
According to claim 1,
The transmission signal control unit,
above certain number of times / A dual-mode MIMO antenna system characterized in that.
제 1 항에 있어서,
상기 개의 송신 안테나 중 어느 하나의 송신 안테나에서 송신한 개의 첩 신호와 상기 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호를 이용하여 객체의 거리와 속도를 검출하는 거리 및 속도 정보 추출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템.
According to claim 1,
remind Transmitted from any one of the transmitting antennas Dog concubine signals and reminders A dual-mode MIMO antenna system further comprising a distance and speed information extractor that detects the distance and speed of an object using the reflected chirp signal received by the receiving antenna.
제 3 항에 있어서,
상기 거리 및 속도 정보 추출부는,
상기 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호를 ADC 샘플링한 후 RFFT(Range-Fast Fourier Transform)와 DFFT(Doppler-Fast Fourier Transform)을 수행하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템.
According to claim 3,
The distance and speed information extraction unit,
remind A dual-mode MIMO antenna system that performs ADC sampling of the reflected chirp signal received by two receiving antennas and then performs Range-Fast Fourier Transform (RFFT) and Doppler-Fast Fourier Transform (DFFT).
제 4 항에 있어서,
상기 거리 및 속도 정보 추출부는,
상기 RFFT와 상기 DFFT 결과에 대해 CFAR(Constant False Alarm Rate)를 수행하여 속도 및 거리에 대한 피크값을 추출하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템.
According to claim 4,
The distance and speed information extraction unit,
A dual-mode MIMO antenna system characterized in that peak values for speed and distance are extracted by performing CFAR (Constant False Alarm Rate) on the RFFT and DFFT results.
제 3 항에 있어서,
상기 개의 송신 안테나가 각각 하나의 첩 신호를 순서에 따라 일정 횟수 반복 송신한 첩 신호, 상기 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호, 및 상기 거리 및 속도 정보 추출부에서 추출한 거리 및 속도에 해당하는 위치 정보를 이용하여 객체의 각도(방향)을 검출하는 각도 정보 추출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템.
According to claim 3,
remind A chirp signal in which each of the transmitting antennas repeatedly transmits one chirp signal a certain number of times in order, An angle information extraction unit that detects the angle (direction) of the object using the reflected chirp signal received by the receiving antenna and the position information corresponding to the distance and speed extracted by the distance and speed information extraction unit. A dual-mode MIMO antenna system characterized in that.
제 6 항에 있어서,
상기 각도 정보 추출부는,
상기 위치 정보를 이용하여, 상기 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호에서 상기 위치 정보에 대응되는 데이터를 추출하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템.
According to claim 6,
The angle information extraction unit,
Using the location information, the A dual-mode MIMO antenna system, characterized in that data corresponding to the location information is extracted from the reflected chirp signal received by the receiving antenna.
제 7 항에 있어서,
상기 각도 정도 추출부는,
상기 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호를 ADC 샘플링한 후 RFFT(Range-Fast Fourier Transform)와 DFFT(Doppler-Fast Fourier Transform)을 수행하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템.
According to claim 7,
The angle precision extractor,
remind A dual-mode MIMO antenna system that performs ADC sampling of the reflected chirp signal received by two receiving antennas and then performs Range-Fast Fourier Transform (RFFT) and Doppler-Fast Fourier Transform (DFFT).
제 7 항에 있어서,
상기 각도 정보 추출부는,
상기 위치 정보에 대응되는 데이터에 대해 Velocity Compensation 및 DBF(Digital Beamforming)을 수행하여 객체의 각도(방향)을 검출하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 MIMO 안테나 시스템.
According to claim 7,
The angle information extraction unit,
A dual-mode MIMO antenna system that detects the angle (direction) of an object by performing velocity compensation and digital beamforming (DBF) on data corresponding to the location information.
개의 송신 안테나 중 어느 하나의 송신 안테나에서 개의 첩 신호를 송신하는 Frame MIMO 단계;
상기 Frame MIMO 단계 이후 상기 개의 송신 안테나가 각각 하나의 첩 신호를 순서에 따라 일정 횟수 반복 송신하는 Chirp MIMO 단계;
를 포함하는 듀얼 모드 MIMO 안테나 제어 방법.
From any one of the transmit antennas Frame MIMO step transmitting chirp signals;
After the Frame MIMO step, A Chirp MIMO step in which each of the transmit antennas repeatedly transmits one chirp signal a certain number of times in sequence;
Dual-mode MIMO antenna control method comprising.
제 10 항에 있어서,
상기 Chirp MIMO 단계는,
상기 일정 횟수를 /으로 하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 MIMO 안테나 제어 방법.
According to claim 10,
The Chirp MIMO step is,
above certain number of times / A dual-mode MIMO antenna control method characterized by:
제 10 항에 있어서,
상기 Frame MIMO 단계에서 송신한 개의 첩 신호와 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호를 이용하여 객체의 거리와 속도를 검출하는 거리 및 속도 정보 추출단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 MIMO 안테나 제어 방법.
According to claim 10,
Transmitted in the Frame MIMO step The dog's concubine signal and A dual-mode MIMO antenna control method further comprising a distance and speed information extraction step of detecting the distance and speed of an object using the reflected chirp signal received by the receiving antenna.
제 12 항에 있어서,
상기 Chirp MIMO 단계에서 송신한 첩 신호, 상기 개의 수신 안테나가 수신한 반사된 첩 신호, 및 상기 거리 및 속도 정보 추출단계에서 추출한 거리 및 속도에 해당하는 위치 정보를 이용하여 객체의 각도(방향)을 검출하는 각도 정보 추출단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 MIMO 안테나 제어 방법.According to claim 12,
Chirp signal transmitted in the Chirp MIMO stage, An angle information extraction step of detecting the angle (direction) of the object using the reflected chirp signal received by the receiving antenna and the position information corresponding to the distance and velocity extracted in the distance and velocity information extraction step. Dual-mode MIMO antenna control method characterized in that.