Leakage Signal Canceller and Adaptive Algorithm in Millimeter-Wave Seeker

밀리미터파 탐색기 내 누설신호 상쇄기 및 적응형 알고리즘에 관한 연구

Abstract

A leakage canceller and adaptive algorithm for FMCW Radar is presented. Because a strong leakage signal causes various problems in the transceiver and digital processor, specific FMCW radars are in need of a leakage canceller. The leakage canceller has an adaptive structure and the algorithm calculates the prediction vector and learns the adaptive coefficient simultaneously. The proposed algorithm an improvement of 10 dB in the cancellation performance.

본 논문에서는 FMCW 레이다에서 강한 송신신호의 누설로 발생하는 문제들을 해결하기 위한 누설신호 상쇄기 및 상쇄기 내 탑재되는 적응형 알고리즘을 제안한다. 누설신호 상쇄기는 실시간으로 누설신호를 제거하는 적응형 구조이며, 제안하는 알고리즘은 현재 누설신호에 최적화된 예측 벡터 및 학습적응 계수를 산출하여 기존 알고리즘 대비 10 dB 이상의 상쇄효과를 보인다.

그림 1. 밀리미터파 탐색기의 누설신호 경로 Fig. 1. Path of leakage signal in millimeter-wave seeker.

그림 2. 누설신호 상쇄기 블록 다이어그램 Fig. 2. Block diagram of leakage signal canceller.

그림 3. (a) 고정된 학습적응 계수에 따른 발생 오차, (b) 그래프 확대 후 Fig. 3. (a) Error dispersion with fixed adaptation coefficients, (b) Graph zoom in.

그림 5. 학습적응 계수 수렴 그래프 Fig. 5. Convergence of adaptation coefficient value.

그림 6. 누설/상쇄신호 주파수 스펙트럼 그래프 Fig. 6. Spectrum of leakage and cancelled signals.

그림 7. 송신파형 초반 구간 누설 성능 비교 그래프 Fig. 7. Early phase leakage cancellation performances.

그림 8. 비트주파수에 따른 표적신호 감쇄 그래프 Fig. 8. Target signal degradation as per beat frequency.

그림 4. 제안하는 적응형 알고리즘 순서도 Fig. 4. Proposed adaptive algorithm flowchart.

표 1. 누설선로 길이 및 신호세기 Table 1. Path length and power of leakage signals.