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미리 설정된 대역폭을 포함하는 LFM(Linear Frequency Modulation) 신호를 생성하는 펄스 발생기와, 상기 생성된 LFM 신호를 증폭하는 송신기와, 상기 증폭된 LFM 신호를 임의의 피측정물에 송신하는 송신 안테나를 포함하는 은닉 물체 감지 장치에 있어서,상기 피측정물로부터 반사되는 신호를 수신하는 수신 안테나;상기 생성된 상기 LFM 신호와 상기 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호를 근거로 상기 수신 신호의 3번째 하모닉 및 2번째 하모닉에 각각 대응하는 제1 비트 주파수 및 제2 비트 주파수를 각각 출력하는 수신기; 및상기 제1 비트 주파수 및 상기 제2 비트 주파수에 대응하는 상기 피측정물까지의 거리를 각각 산출하며, 상기 각각 산출된 거리를 근거로 상기 제1 비트 주파수 및 상기 제2 비트 주파수에 대응하는 상기 수신 신호의 수신 전력 레벨을 각각 산출하며, 상기 각각 산출된 수신 신호의 수신 전력 레벨을 근거로 상기 피측정물의 종류를 판별하는 신호 처리기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 은닉 물체 감지 장치
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제1항에 있어서, 상기 3번째 하모닉은, 금속체에서 발생하는 하모닉이고,상기 2번째 하모닉은, 전자 장비에서 발생하는 하모닉에 각각 대응하는 것을 특징으로 하는 은닉 물체 감지 장치
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제1항에 있어서, 상기 송신기는,일단이 상기 펄스 발생기에 연결되고, 타단이 증폭기와 상기 수신기에 포함된 복수의 체배기에 연결되는 송신 전력 분배기; 및일단이 상기 송신 전력 분배기에 연결되고, 타단이 상기 송신 안테나에 연결되며, 상기 LFM 신호를 40dBm의 송신 출력으로 증폭하는 상기 증폭기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 은닉 물체 감지 장치
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제3항에 있어서, 상기 수신기는,일단이 상기 송신 전력 분배기에 연결되고, 타단이 제1 증폭기에 연결되며, 상기 LFM 신호를 2배로 체배하는 제1 체배기;일단이 상기 제1 체배기에 연결되고, 타단이 제1 믹서에 연결되는 상기 제1 증폭기;일단이 상기 송신 전력 분배기에 연결되고, 타단이 제2 증폭기에 연결되며, 상기 LFM 신호를 3배로 체배하는 제2 체배기;일단이 상기 제2 체배기에 연결되고, 타단이 제2 믹서에 연결되는 상기 제2 증폭기;일단이 상기 수신 안테나에 연결되고, 타단이 제3 증폭기와 제4 증폭기에 각각 연결되는 수신 전력 분배기;일단이 상기 수신 전력 분배기에 연결되고, 타단이 제1 필터에 연결되는 상기 제3 증폭기;일단이 상기 제3 증폭기에 연결되고, 타단이 상기 제1 믹서에 연결되며, 상기 제3 증폭기로부터 출력된 수신 신호를 필터링하여 상기 2번째 하모닉의 주파수 대역만을 통과시키는 상기 제1 필터;일단이 상기 제1 증폭기와 상기 제1 필터에 연결되고, 타단이 제3 필터에 연결되며, 상기 제1 증폭기에서 출력되는 주파수 대역 신호와 상기 제1 필터에서 출력되는 주파수 대역 신호를 입력받아 상기 제1 비트 주파수 대역 신호를 출력하는 상기 제1 믹서;일단이 상기 제1 믹서에 연결되고, 타단이 제1 노치 필터에 연결되는 상기 제3 필터;일단이 상기 제3 필터에 연결되고, 타단이 제5 증폭기에 연결되며, 상기 송신기에서 누설된 신호를 필터링하는 상기 제1 노치 필터;일단이 상기 제1 노치 필터에 연결되고, 타단이 상기 신호 처리기에 연결되며, 상기 제1 비트 주파수 대역 신호를 증폭하는 제5 증폭기;일단이 상기 수신 전력 분배기에 연결되고, 타단이 제2 필터에 연결되는 상기 제4 증폭기;일단이 상기 제4 증폭기에 연결되고, 타단이 상기 제2 믹서에 연결되며, 상기 제4 증폭기로부터 출력된 수신 신호를 필터링하여 상기 3번째 하모닉의 주파수 대역만을 통과시키는 상기 제2 필터;일단이 상기 제2 증폭기와 상기 제2 필터에 연결되고, 타단이 제4 필터에 연결되며, 상기 제2 증폭기에서 출력되는 주파수 대역 신호와 상기 제2 필터에서 출력되는 주파수 대역 신호를 입력받아 상기 제2 비트 주파수 대역 신호를 출력하는 상기 제2 믹서;일단이 상기 제2 믹서에 연결되고, 타단이 제2 노치 필터에 연결되는 상기 제4 필터;일단이 상기 제4 필터에 연결되고, 타단이 제6 증폭기에 연결되며, 상기 송신기에서 누설된 신호를 필터링하는 상기 제2 노치 필터;일단이 상기 제2 노치 필터에 연결되고, 타단이 상기 신호 처리기에 연결되며, 상기 제2 비트 주파수 대역 신호를 증폭하는 제6 증폭기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 은닉 물체 감지 장치
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제1항에 있어서, 상기 신호 처리기는,비트 주파수와 관련된 아래 수학식에 의해 상기 제1 비트 주파수 및 상기 제2 비트 주파수에 각각 대응하는 상기 피측정물까지의 거리를 산출하며,여기서, 상기 r은 상기 피측정물까지의 거리이고, BW는 상기 LFM 신호의 대역폭이고, 상기 는 상기 LFM의 시간 폭이고, 상기 c는 광속인 것을 특징으로 하는 은닉 물체 감지 장치
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6
제1항에 있어서, 상기 신호 처리기는,상기 각각 산출된 거리를 근거로 아래 수학식에 의해 상기 제1 비트 주파수 및 상기 제2 비트 주파수에 각각 대응하는 상기 수신 신호의 수신 전력 레벨을 각각 산출하며,여기서, 상기 Pr은 상기 수신 신호의 수신 전력 레벨이고, 상기 Pt는 상기 LFM 신호의 세기이고, 상기 L은 시스템 손실이고, 상기 r은 상기 피측정물까지의 거리이고, 상기 nr은 수신기 노이즈 레벨이고, 상기 Gt는 송신 안테나의 이득이고, 상기 Gr은 수신 안테나의 이득이고, 상기 λ는 송신 파형 신호의 중심 주파수의 파장이고, 상기 σ는 상기 피측정물의 RCS(Radar Cross Section)이고, 상기 N은 신호 처리 이득인 것을 특징으로 하는 은닉 물체 감지 장치
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7
제1항에 있어서, 상기 신호 처리기는,금속체에서 발생하는 3번째 하모닉과 관련된 상기 수신 신호의 제1 세기가 전자 장비에서 발생하는 2번째 하모닉과 관련된 상기 수신 신호의 제2 세기보다 클 때, 상기 피측정물이 금속체인 것으로 판별하고,상기 수신 신호의 제1 세기가 상기 수신 신호의 제2 세기보다 작을 때, 상기 피측정물이 전자 장비인 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 은닉 물체 감지 장치
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8
제1항에 있어서,상기 신호 처리기의 제어에 의해, 상기 산출된 상기 피측정물까지의 거리 및, 상기 피측정물의 종류를 표시하는 표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 은닉 물체 감지 장치
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미리 설정된 대역폭을 포함하는 LFM 신호를 생성하는 펄스 발생기와, 상기 생성된 LFM 신호를 증폭하는 송신기와, 상기 증폭된 LFM 신호를 임의의 피측정물에 송신하는 송신 안테나를 포함하는 은닉 물체 감지 장치의 은닉 물체 감지 방법에 있어서,수신 안테나를 통해, 상기 피측정물로부터 반사되는 신호를 수신하는 단계;수신기를 통해, 상기 생성된 상기 LFM 신호와 상기 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호를 근거로 상기 수신 신호의 3번째 하모닉 및 2번째 하모닉에 각각 대응하는 제1 비트 주파수 및 제2 비트 주파수를 각각 출력하는 단계;신호 처리기를 통해, 상기 제1 비트 주파수 및 상기 제2 비트 주파수에 대응하는 상기 피측정물까지의 거리를 각각 산출하는 단계;상기 신호 처리기를 통해, 상기 각각 산출된 거리를 근거로 상기 제1 비트 주파수 및 상기 제2 비트 주파수에 대응하는 상기 수신 신호의 수신 전력 레벨을 각각 산출하는 단계; 및상기 신호 처리기를 통해, 상기 각각 산출된 수신 신호의 수신 전력 레벨을 근거로 상기 피측정물의 종류를 판별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 은닉 물체 감지 방법
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제9항에 있어서,상기 3번째 하모닉은, 금속체에서 발생하는 하모닉이고,상기 2번째 하모닉은, 전자 장비에서 발생하는 하모닉에 각각 대응하는 것을 특징으로 하는 은닉 물체 감지 방법
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제9항에 있어서, 상기 피측정물까지의 거리를 각각 산출하는 단계는,비트 주파수와 관련된 아래 수학식에 의해 상기 제1 비트 주파수 및 상기 제2 비트 주파수에 각각 대응하는 상기 피측정물까지의 거리를 산출하며,여기서, 상기 r은 상기 피측정물까지의 거리이고, BW는 상기 LFM 신호의 대역폭이고, 상기 는 상기 LFM의 시간 폭이고, 상기 c는 광속인 것을 특징으로 하는 은닉 물체 감지 방법
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제9항에 있어서, 상기 수신 신호의 수신 전력 레벨을 각각 산출하는 단계는,상기 각각 산출된 거리를 근거로 아래 수학식에 의해 상기 제1 비트 주파수 및 상기 제2 비트 주파수에 각각 대응하는 상기 수신 신호의 수신 전력 레벨을 각각 산출하며,여기서, 상기 Pr은 상기 수신 신호의 수신 전력 레벨이고, 상기 Pt는 상기 LFM 신호의 세기이고, 상기 L은 시스템 손실이고, 상기 r은 상기 피측정물까지의 거리이고, 상기 nr은 수신기 노이즈 레벨이고, 상기 Gt는 송신 안테나의 이득이고, 상기 Gr은 수신 안테나의 이득이고, 상기 λ는 송신 파형 신호의 중심 주파수의 파장이고, 상기 σ는 상기 피측정물의 RCS이고, 상기 N은 신호 처리 이득인 것을 특징으로 하는 은닉 물체 감지 방법
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제9항에 있어서, 상기 피측정물의 종류를 판별하는 단계는,금속체에서 발생하는 3번째 하모닉과 관련된 상기 수신 신호의 제1 세기와, 전자 장비에서 발생하는 2번째 하모닉과 관련된 상기 수신 신호의 제2 세기를 비교하는 과정;상기 비교 결과, 상기 수신 신호의 제1 세기가 상기 수신 신호의 제2 세기보다 클 때, 상기 피측정물이 금속체인 것으로 판별하는 과정; 및상기 비교 결과, 상기 수신 신호의 제1 세기가 상기 수신 신호의 제2 세기보다 작을 때, 상기 피측정물이 전자 장비인 것으로 판별하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 은닉 물체 감지 방법
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제9항에 있어서,상기 신호 처리기를 통해, 상기 산출된 상기 피측정물까지의 거리 및, 상기 피측정물의 종류를 표시부에 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 은닉 물체 감지 방법
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