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임펄스 초광대역 레이다를 이용한 점표적의 ISAR 기하 보정 방법

A Method of ISAR Geometric Calibration for Point Target Using Impulse-Radio UWB

  • 유지웅 (연세대학교 글로벌융합공학부, 글로벌융합연구원) ;
  • 니키틴 콘스탄틴 (연세대학교 글로벌융합공학부, 글로벌융합연구원) ;
  • 백인찬 (삼성탈레스) ;
  • 장종훈 (국방과학연구소) ;
  • 가민호 (연세대학교 글로벌융합공학부, 글로벌융합연구원)
  • Yu, Jiwoong (School of Ingtegrated Technology, Yonsei University, Yonsei Institute of Convergence Technology) ;
  • Nikitin, Konstantin (School of Ingtegrated Technology, Yonsei University, Yonsei Institute of Convergence Technology) ;
  • Paek, Inchan (Samsung Thales Co., Ltd.) ;
  • Jang, Jong Hun (Agency for Defense Development) ;
  • Ka, Min-Ho (School of Ingtegrated Technology, Yonsei University, Yonsei Institute of Convergence Technology)
  • 투고 : 2014.10.08
  • 심사 : 2015.03.04
  • 발행 : 2015.04.30

초록

본 논문은 임펄스 초광대역 레이다를 이용한 ISAR 영상의 기하보정 방법에 대해 서술하였다. 임펄스 초광대역 레이다는 시간영역에서 신호처리를 하므로 다중 경로, 간섭 문제 등이 일어나지 않는 장점이 있다. 안테나와 대상체 사이의 송수신 신호를 평면파라고 가정하면, ISAR 기하 모델에서 회전축의 중심을 점표적을 이용하여 계산한다. 수신 데이터에서 합성을 수행하기 전, 점표적은 최대 점의 위치를 최소 자승법으로 근사하여 회전축의 중심을 알아낼 수 있다. 이 방법은 대조비가 더 뛰어난 영상을 얻을 수 있었고, 엔트로피도 가장 큰 값을 가질 수 있었다. 이러한 방법은 장비를 최초 작동하거나 주기적으로 사용되어서 회전축의 중심을 보상하여 영상 합성을 할 것이다. 의료나 보안 감시와 같은 고정된 기하를 가지는 영상화 장비에서 유용하게 사용될 것이다.

In this paper, a method of ISAR geometric calibration is represented by using impulse-radio UWB radar. The ir-UWB is good for using a signal processing in time domain, so, it does not occur a multi-path or coupling problem. If a signal that between antennas and target is assumed a plane wave, a center of rotation in ISAR geometry model can be estimated by using point target. Before image is reconstructed with sinogram, the center of rotation can be calculated by using least square fitting. This method can be obtained a more contrast image, and a maximum value of entropy of image. The method, that estimates a center of rotation in received data, will be used a initial setup of instruments or a periodic compensation to reconstruct image. It would be useful in medical, security and surveillance imaging equipments that have a fixed geometry.

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참고문헌

  1. D. A. Ausherman, A. Kozma, J. L. Walker, H. M. Jones, and E. C. Poggio, "Developments in radar imaging", IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems, pp. 363-400, 1984.
  2. C. Ozdemir, Inverse Synthetic Aperture Radar Imaging with MATLAB Algorithms, John Wiley & Sons, 2012.
  3. J. L. Walker, "Range-Doppler imaging of rotating objects", IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems, pp. 23-52, 1980.
  4. C. -C. Chen, H. C. Andrews, "Multifrequency imaging of radar turntable data", IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems, pp. 15-22, 1980.
  5. D. Mensa, G. Heidbreder, and G. Wade, "Aperture synthesis by object rotation in coherent imaging", IEEE Trans. on Nuclear Science, vol. 27, pp. 989-998, 1980. https://doi.org/10.1109/TNS.1980.4330965
  6. M. Guardiola, S. Capdevila, S. Blanch, J. Romeu, and L. Jofre, "UWB high-contrast robust tomographic imaging for medical applications", Electromagnetics in Advanced Applications, pp. 560-563, 2009.
  7. 배준우, 김경태, 이진호, 임정흠, "엔트로피 기반의 ISAR 자동 초점 기법에 대한 성능 분석", 한국전자파학회논문지, 17(2), pp. 1249-1258, 2006년 12월.
  8. 이성현, 강민석, 박상홍, 신승용, 양은정, 김경태, "계단 첩 파형(Stepped Chirp Waveform)을 이용한 ISAR 영상 형성", 한국전자파학회논문지, 25(9), pp. 930-937, 2014년 9월. https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2014.25.9.930
  9. B. Levitas, "UWB time domain measurements", The Second European Conference on EuCAP 2007, pp. 1-8, 2007.
  10. B. Levitas, J. Matuzas, "UWB radar high resolution ISAR imaging", Second International Workshop Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals, pp. 228-230, 2004.
  11. F. -C. Chen, W. C. Chew, "Time-domain ultra-wideband microwave imaging radar system", Journal of Electromagnetic Waves and Applications, vol. 17, pp. 313-331, 2003. https://doi.org/10.1163/156939303322235842
  12. C. -C. Chen, H. C. Andrews, "Target-motion-induced radar imaging", IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems, pp. 2-14, 1980.
  13. A. C. Kak, M. Slaney, "Principles of computerized tomographic imaging", Society for Industrial and Applied Mathematics, 2001.
  14. R. C. Gonzalez, R. E. Woods, Digital Image Processing, Prentice Hall Inc., 2002.