레이더 기반 물체 검출 기술
Q) 방해 신호에 대해서 일정한 물체 검출 성능을 유지하려면 어떻게?
→ 물체 검출을 위해 비교하기 위한 임계값을 주변의 방해 신호 에너지에 따라 조절해주는 CFAR 검출 방법 사용
학습 내용)
1.
레이더 기반 물체 검출 기술 개요
2.
레이더 기반 물체 검출 기술 원리
keyword 1)
송신 신호 웨이브폼
→ 펄스 레이더 송신 신호 파형
→ FMCW 레이더 송신 신호 주파수의 파형
keyword 2)
셀-평균 CFAR 검출기
→ 잡음의 세기를 주변 셀에서의 신호 에너지의 평균을 취하여 계산
keyword 3)
배열 안테나를 이용한 방향 측정
→ 위상 차이를 분석하여 신호의 입사 방향 측정
레이더 기반 물체 검출 기술 개요
→ 송신 신호 X 수신 신호 ⇒ 비트 주파수 성분 ⇒ 분석해서 물체 검출
타겟 물체 검출 과정
•
윈도우를 시간축으로 움직이면서 주파수 성분 변환 수행
•
시간-주파수 영역의 신호 영상을 얻음
•
거리-도플러 영역으로 환산
→ 각 셀에서의 신호의 세기를 임계값(Threshold)과 비교
레이더 기반 물체 검출 기술 원리
임계값(Threshold)의 결정
임계값이 작으면?
•
물체가 아닌 경우에도 물체라고 검출하는 오류 확률이 높아짐
임계값이 크다면?
•
물체가 있는 경우에도 놓치는 오류 확률이 높아짐
→ 정해진 오탐률을 달성하기 위해서는 적절한 임계값을 결정해야 함
CFAR 검출기
•
임계값을 환경에 따라조절
CFAR 검출기의 원리
•
각 셀에서의 신호 세기를 임계값과 비교 → 물체 검출
주변 잡음, 방해 신호의 에너지 추정 방법은?
•
거리-도플러 도메인에서 알고자 하는 셀 주변의 신호 세기 파악
•
신호의 세기를 잡음의 에너지로 가정
•
임계값 결정
셀-평균 CFAR 검출기
•
잡음의 세기를 주변셀에서의 신호 에너지의 평균을 취하여 계산
횡방향의 각도 검출
Phased array라고 불리는 배열 안테나 사용
•
배열 안테나의 각 요소에 들어오는 신호의 지연시간이 다름
•
수신 신호의 위상 차이 발생
•
위상 차이를 분석하여 신호의 입사 방향 측정
→ 도달각 추정 기술 (레이더에서 방향 각도를 검출하는 원리)
