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A Study on Optimizing the Clutter Rejection Capability for a High-Speed Scanning MTI-Pulse Radar

고속 스캔 MTI 펄스 레이더의 지형 클러터 제거 능력 최적화에 관한 연구

  • 김종건 (국방기술품질원 유도전자센터 유도전자2팀) ;
  • 장헌순 (LIG넥스원(주) 구미연구소 기술2팀)
  • Published : 2009.10.31

Abstract

To reject the Doppler frequency spectrum dispersion of clutter caused by high-speed antenna rotation of MTI radar system due to terrain characteristics, signal processing parameters(MTI filter constant, M/N detector ration, K-factor and offset of CFAR) are adjusted for the optimal elimination of the ground clutter. For this investigation, logging equipment is designed and utilized for the collection of classified ground clutter data. Test case is devised through Matlab simulation for the classified analysis and optimization of clutter rejection. Then indoor radar test and outside test in accordance with terrain characteristics are repeatedly performed for the verification of the test. This whole process is through the evolutional development model and repeated for the optimization. Final result is that ground-clutter rejection capability is 5.6 times(7.5 dB) better than that of existing radar system.

MTI(Moving Target Indicator) 방식으로 구현된 레이더에 있어서 안테나 고속 회전시 발생되는 지형 특성에 따른 고정 클러터의 도플러 주파수 스펙트럼 확산 현상에 대해 신호 처리 파라메터값(MTI 필터 단수, M/N Detector 비율, CFAR(Constant False-Alarm Ratio)의 K-factor 및 offset값)을 조정하여 지형 클러터의 제거 능력을 최적화하였다. 최적화 구현은 지형 클러터의 유형별 데이터 수집을 위한 치구를 설계 및 활용하여 유형별 지형 클러터 데이터를 수집하였으며, 이의 유형별 분석 및 제거 능력 최적화를 위해 Matlab 시뮬레이션을 통하여 test case를 만들고, 레이더 실내 시험 및 지형별 야외 시험을 통한 반복 검증을 수행하여, 진화적 개발 모델과 같이 반복, 점진적인 과정으로 병행되는 최적화를 수행하였다. 연구 결과, 기존 레이더 시스템에 비해 7.5 dB(5.6배) 이상의 지형 클러터 제거 능력 향상 효과를 거두었다.

Keywords

References

  1. Merrill Skolnik, Radar Handbook, 2nd Edition, McGraw-Hill, pp. 8_1-8_23, 15_1-15_34
  2. David K. Barton, Sergey A. Leonov, Radar Technology Encyclopedia, Artech House, Boston. London, pp. 78-88, 120, 279-283
  3. Bassem R. Mahafza, Radar Systems Analysis and Design Using MATLAB, Chapman & Hall/CRC, pp. 307-338