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하드웨어 복잡도를 줄인 고속 CA-CFAR 프로세서 설계
현유진(Eugin Hyun),오우진(Woojin Oh),이종훈(Jong-Hun Lee) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.48 No.5
본 논문에서는 레이더의 탐지 알고리즘에 적용되는 CA-CFAR 알고리즘을 설계하였다. CFAR 알고리즘의 제곱평균 연산을 위해 근사화 기법을 사용하였으며, 고정 소수점을 이용하여 관련 연산을 처리하였다. 이러한 구조는 하드웨어 복잡도를 줄일뿐 아니라 계산량을 감소시킬 수 있다. CFAR 연산은 슬라이딩 윈도우 기법을 기반으로 하는데, 이를 고속으로 처리하기 위해 동시 병렬 처리 가능한 다중 윈도우 방식도 제안하였다. 제안된 CA-CFAR 프로세서는 실제 FPGA를 통해 합성되어지고 구현 되었다. 또한 FPGA 내에서 제공한 라이버러리를 이용한 제곱평균 연산 방법과 성능 비교를 하였다. 검증 결과 제안된 하드웨어 구조는 399㎒까지 동작가능하며, 전체 계산 시간은 약 70% 향상됨을 확인 할 수 있다. In this paper, we design the CA-CFAR processor using a root-square approximation approach and a fixed-point operation to improve hardware complexity and reduce computational effort. We also propose CA-CFAR processor with multi-window, which is capable of concurrent parallel processing. The proposed architecture is synthesized and implemented into the FPGA and the performance is compared with the conventional processor designed by root-square libarary licensed by FPGA corporation.
현유진(Eugin Hyun),이종훈(Jong-Hun Lee) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.45 No.6
차량용 레이더 신호처리 기술에는 정확한 거리 및 속도 추출, 다중 타겟 검지, 멀티패스에 의한 클러터 제거, 다중 레이더 간섭 제거 등이 요구된다. 본 논문에서는 77GHz FMCW 레이더를 탑재한 다중 사용자들의 간섭을 제거하기위한 방법을 제안하였다. 이는 FMCW 레이더의 특성을 이용한 것으로, 레이더를 장착하는 각 차량들이 서로 다른 주파수 스윕(Sweep) 모양의 첩 열로 신호를 송신하는 방법이다. 제안된 방법은 비록 같은 주파수 대역을 사용하는 차량이 인접 지역에 여러 대 있어도 서로간의 간섭을 회피 할 수 있어, 지능형 자동차는 물론이고, 로봇, 무인 전투 차량, 무인 자동차 등 다양한 분야에 응용할 수 있을 것으로 본다. The most important requirement for the automotive radars is the simultaneous target range and velocity measurement under environment of multi-target, clutters, multi-path, and so on. If the many vehicles with 77GHz FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) radar system are in the near area, we should consider the interference signals occurred by other radar systems because these signals reduce exact detection of range and velocity. In this paper, we propose the interference cancellation method, which each vehicle radar transmits chirp trains with the different frequency sweep shapes. The proposed method is applied into the various applications such as an intelligent vehicle, Robot, and UGV(Unmanned Ground Vehicle).
FMCW 레이다 기반 휴먼 모션 인지용 레이다 영상 추출 기법
현유진(Eugin Hyun),진영석(Young-Seok Jin),전형철(Hyeong-Cheol Jeon) 한국전자파학회 2018 한국전자파학회논문지 Vol.29 No.6
본 논문에서는 FMCW 레이다 기반으로 휴먼 모션 인식을 위한 레이다 영상 추출 알고리즘을 제안하였다. 3D(거리-속도-각도) 스펙트럼을 생성하였고, 각 좌표방향으로 압축을 통해 세 개의 마이크로-프로파일 영상을 생성하였다. 이때 몸으로부터 반사된 신호를 억제하기 위한 클러터 억제 알고리즘을 적용하였다. 생성된 거리, 도플러. 각도-영상을 향후 영상처리 및 분류기에 적용함으로써, 다양한 모션 종류를 구별할 수 있을 것으로 판단된다. In this paper, we propose a radar image extraction scheme for frequency modulated continuous wave radar-based human motion indication. We extracted three-dimensional(3D) range-velocity-angle spectra and generated three micro-profile images by compressing the 3D images in all three directions in every frame. Furthermore, we used body echo suppression to make use of the weak reelection such as in hands and arms. By applying the complete images to classifiers, various human motions can be indicated.
차량 충돌방지용 FMCW 레이더의 주파수 Sweep 선형성 개선을 위한 간단한 기법
현유진(Eugin Hyun),오우진(Woojin Oh),이종훈(Jong-Hun Lee) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.10
차량용 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더는 선형적인 주파수 변조 방식을 이용하여 장애물의 거리와 속도를 구하는 시스템이다. 정확한 거리 및 속도 측정을 위해서 77 ㎓ 대역에서 300 ㎒ 이상의 광대역 주파수 선형성이 보장되는 RF부가 요구되고 있다. 본 연구에서는 VCO를 사용하는 FMCW 시스템에 적합한 선형성 개선을 위한 간단한 방법을 제안하고 있다. 제안된 방법은 FMCW 레이더 송신 파형을 변형하여 VCO의 전압 대 주파수 특성을 측정하고, 이를 LUT(Look-Up Table)로 보상하는 방식이다. 이 방식은 추가적인 회로 없이 기존의 FMCW 레이더에 그대로 적용이 가능한 장점이 있다. FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) Radar can detect the distance and the velocity of forward obstacles using linearly modulated FM signal. For better performance, the RF of radar should be operated with wideband frequency linearity on 300 ㎒ bandwidth at 77 ㎓ carrier frequency. In this paper, we propose a simple method for improving frequency linearity of FMCW radar implemented with VCO. The proposed method shows that the Voltage-Frequency relation of VCO could be measured by using the modified Tx waveform of FMCW radar. Then the measured nonlinearity could be compensated using LUT(Look-up Table) with easy. It is noted that the proposed can be adopted in existing system without extra circuit.
현유진(Eugin Hyun) 대한전자공학회 2018 대한전자공학회 학술대회 Vol.2018 No.6
In this paper, we presents automotive radar intelligence technologies for highly automated and autonomous driving based on the reference technical report. For omni-directional monitoring using radar imaging, the radar networks are required. Moreover, each radar sensor provides the higher spatial (range and angle) and Doppler resolution for radar imaging performance. Finally, the rest is the area of signal processing. Among these new technologies, in this paper, we have researched the camera-radar fusion and object classification scheme. Thus, we introduced our research state.
그루핑 및 페어링 알고리즘을 이용한 FMCW 차량용 레이더의 타겟 거리 및 속도 검출 방법
현유진(Eugin Hyun),이종훈(Jong-Hun Lee) 한국자동차공학회 2009 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2009 No.11
The most important requirement for automotive FMCW(Frequency Modulation Continuous wave) radars system is the target range and velocity estimation. In the real field, since the beat-signal received from a target has multi-scattering center on the frequency domain, the exact up-beat and down-beat frequencies should be grouped using multi-scattering centers received from the same target. In this paper, we propose the grouping and pairing algorithm to detect exact target range and velocity.