DOI QR코드

DOI QR Code

적응배열 안테나를 이용한 기상 레이다에서의 클러터 제거

Clutter Removal in a Weather Radar Using an Adaptive Array Antenna

  • 이종걸 (인천대학교 정보통신공학과)
  • 투고 : 2011.03.04
  • 심사 : 2011.05.27
  • 발행 : 2011.06.30

초록

기상 레이다에서 급변하는 기상 상황에 관한 신뢰성 있는 정보를 추출하기 위해서는 해당 영역에서 높은 해상도를 갖는 풍속 측정이 필요하다. 그러나 정확한 펄스 페어 추정치를 얻기 위해서는 상대적으로 강력한 고정 및 이동 클러터들을 매우 효과적으로 제거하여야만 한다. 이러한 클러터 제거상의 문제점을 해결하기 위하여 간단한 위상배열 안테나를 적용할 수 있다. 모의 구현한 클러터 및 기상신호들을 이용하여 적응배열 안테나를 이용한 기상 레이다에서의 클러터 제거 능력을 분석하였다. 또한 적응배열 기상 레이다에서 얻은 펄스 페어 추정치와 원래의 추정치 값을 비교 분석하였다.

High resolution windspeed profile measurements are needed in a weather radar to provide the reliable information of rapidly changing weather conditions. However, it is necessary to remove both stationary and moving clutter to obtain the accurate pulse pair estimates. To overcome these problems, a simple adaptive array antenna may be applied to clutter removal. Using the simulated weather and clutter data, the clutter cancellation capability is analyzed for a weather radar with an adaptive antenna. The pulse pair estimates obtained from the adaptive weather radar are compared with those of the raw data.

키워드

참고문헌

  1. R. A. Brown , L. R. Lemon and D. W. Burgess, "Tornado Detection by Pulsed Doppler Radar", Mon. Weather Rev., 106, pp.29-38, 1978. https://doi.org/10.1175/1520-0493(1978)106<0029:TDBPDR>2.0.CO;2
  2. J. W. Wilson, R. D. Roberts, C. Kessinger and J. McCarthy, "Microburst Structure and Evaluation of Doppler Radar for Airport Wind Shear Detection", J. Climate and Appl. Meteorol., 23, pp.898-915, 1984. https://doi.org/10.1175/1520-0450(1984)023<0898:MWSAEO>2.0.CO;2
  3. D. S. Zrnic, "Estimation of Spectral moments for Weather Echoes", IEEE Trans. Geosci. Electron., GE-17, pp.113-128, 1979.
  4. K. S. Miller, M. M. Rochwarger, "A Covariance Approach to Spectral Moment Estimation", IEEE Trans. Inform. Theory 18, pp.588-596, 1972. https://doi.org/10.1109/TIT.1972.1054886
  5. D. Sirman, B. Bumgarner, "Numerical Comparison of Five Mean Frequency Estimators", J. Appl. Meteorol, 14, pp.991-1003, 1975. https://doi.org/10.1175/1520-0450(1975)014<0991:NCOFMF>2.0.CO;2
  6. O. L. Frost III, "An Algorithm for Linearly Constrained Adaptive Array Processing", Proc. IEEE, 60, pp.926-935, 1972. https://doi.org/10.1109/PROC.1972.8817
  7. K. M. Buckley and L. J. Griffiths, "An Adaptive Generalized Sidelobe Canceller with Derivative Constraints", IEEE Trans. on Antennas and Propagation, 34, pp.3111-9, 1986.
  8. L. H. Janssen and Van der Spek, "The Shape of Doppler Spectra from Precipitation", IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., AES-21, pp. 208-219, 1985. https://doi.org/10.1109/TAES.1985.310618