• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1345-1352
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• 2021

대부분의 기상 레이다 시스템은 중장거리용으로 매우 넓은 지역의 전체적인 기상 현상을 파악하는 목적으로 사용된다. 그러나 최근에 와서는 국지적인 재난현상의 빈발 가능성이 높아짐에 따라 국지적인 기상 레이다를 활용한 기상이변 현상의 탐지가 매우 중요한 문제이다. 따라서 이러한 국지적인 기상 이변 탐지목적의 기상 레이다는 저고도 탐지 및 급변하는 기상상황의 빠른 탐지가 필요하다. 또한 상대적으로 지표면 클러터가 큰 영향을 미치게 된다. 따라서 본 논문에서에서는 풍속의 변화정도 및 거리에 따른 풍속의 변화율을 이용하여 돌풍 및 풍속 전단현상 등의 급변하는 기상 위험 등을 탐지할 수 있는 방법을 제안하고 분석하였다. 제안한 방법은 탐지과정에서의 지표면 클러터에 의한 영향을 최소화 할 수 있고 빠른 탐지를 위한 간단한 알고리즘 구현이 가능한 방식으로서 향후 기상변화 탐지에 유용하게 활용될 수 있음을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.561-564
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• 2007

기상레이다는 최근에 와서 반사 신호의 강도뿐만 아니라 도플러 스펙트럼 분석을 통하여 다양한 정보를 추출함으로서 급변하는 기상현상 및 위험 등을 탐지할 수 있도록 하는 연구가 활발히 진행되어져 왔다. 이러한 목적으로 활용하기 위해서는 다양한 기상레이다 모의 신호의 구현이 필요하다. 따라서 본 논문에서에서는 기상레이다에서의 다양한 모의 신호 발생 기법에 관하여 분석하고 고찰하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.853-856
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• 2007

기상 레이다에서의 반사 신호는 비, 구름 등에 의하여 산란되는 전자파 신호로서 이러한 도플러 신호를 분석함으로서 여러 가지 특징적인 기상정보를 추출하게 된다. 그런데 이러한 기상정보를 정확히 추출하기 위해서는 지표면 클러터 및 레이다에서의 도플러 기상정보들이 어떻게 나타나는지 그 특징을 잘 파악하여야 할 것이다. 따라서 본 논문에서는 기존의 대칭형 도플러 스펙트럼 모델을 개선할 수 있는 비대칭 도플러 모델을 제안하였다. 제안된 기상 도플러 스펙트럼 모텔은 기상조건, 운영환경 및 시스템 특성에 따라 다양하게 모의될 수 있으므로 기상 레이다 정보추출의 신뢰성 검증 및 성능향상에 많은 도움이 될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1492-1499
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• 2020

기상 레이다 시스템은 일반적으로 강우 및 풍속 등과 관련된 기상 현상을 나타낸다. 이러한 시스템은 대부분의 경우 장거리용이며 비교적 높은 고도를 지향하고 있어 넓은 지역에서의 전체적인 기상 현상을 파악하는 목적으로는 매우 유용하다. 그러나 최근에 와서 국지적인 폭우나 또는 돌풍 등에 의한 재난현상이 빈번히 발생되고 있기 때문에 이러한 기상이변 현상의 탐지가 매우 중요한 문제이다. 국지적인 기상 이변 탐지목적의 기상 레이다는 저고도 탐지 및 급변하는 국지적인 기상상황의 빠른 탐지가 필요하다. 이러한 운용환경에서는 상대적으로 지표면 클러터가 큰 영향을 미치며 안테나의 신호 획득시간도 매우 짧아진다. 따라서 기존의 도플러 스펙트럼 추정방법에 심각한 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 AR(autoregressive) 도플러 스펙트럼 추정 방법들을 적용하고 결과들을 고찰하였다. 적용된 방법들을 이용하면 기존의 FFT(Fast Fourier Transform) 방법에 비하여 향상된 도플러 스펙트럼 추정이 가능함을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.1173-1179
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• 2008

비교적 낮은 고도에서의 기상위험 탐지를 위한 지상 및 항공기용 기상 레이다의 경우 강력한 지표면 반사파가 존재하게 되며 이러한 강력한 클러터의 제거 없이는 미약한 도플러 신호로부터 신뢰성 있는 기상자료의 추출이 불가능하다. 그러나 이동 클러터 뿐만 아니라 고정 클러터의 경우에도 안테나 회전 및 운영환경에 따른 도플러 변이가 일어나게 되며 이러한 클러터들을 도플러 주파수 영역에서 제거하기는 매우 어려운 문제이다. 따라서 본 논문에서는 도플러 기상 레이다 시스템에 간단한 구조를 갖는 배열 안테나를 활용하여 클러터 들을 공간상에서 효율적으로 제거할 수 있음을 보였다. 적응적으로 동작하는 배열 안테나 시스템의 성능을 검증하기 위하여 다양한 이동 및 고정 클러터, 기상신호들을 모델링 하고 이러한 모의 데이터들을 이용하여 기상 레이다에서의 펄스페어 추정치의 정확성 정도를 비교, 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.1737-1743
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• 2008

기상 레이다에서의 반사 신호는 비, 구름 및 먼지 입자 등에 의하여 산란되는 전자파신호로서 이러한 도플러 신호를 분석함으로서 여러 가지 특징적인 기상정보를 추출하지 된다. 그런데 이러한 기상정보를 정확히 추출하기 위해서는 지표면 클러터 및 레이다에서의 도플러 기상정보들이 어떻게 나타나는지 그 특징을 잘 파악하여야 할 것이다. 그러나 기존의 대칭형 도플러 스펙트럼 모델은 다양한 기상환경을 나타내기에는 다소 부적합하다. 따라서 본 논문에서는 도플러 스펙트럼 모델에서의 비대칭성을 나타낼 수 있는 개선된 모델을 제안하였다. 제안된 기상 도플러 모델을 이용하면 기상조건, 운영환경 및 시스템 특성에 따라 다양한 클러터 및 기강신호들을 시간 및 스펙트럼 영역에서 효율적으로 모의할 수 있다. 이러한 모의 방법은 기상레이다 정보추출 알고리즘의 정확도 검증 및 추가적인 성능 향상을 위한 새로운 시스템 개발에 많은 도움이 될 수 있을 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.1990-1997
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• 1998

기상레이다로 정확한 정보를 추출하기 위해서는 강력한 지표면 및 이동 클러터의 제거가 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 기존의 기상레이다의 단점을 극복하기 위하여 적응배열 안테나의 적용을 제안하였다. 우선 모의 클러터 및 기상신호를 효율적으로 발생시키는 방법을 제시하였으며 이러한 데이터를 이용하여 제안된 기상레이다의 성능정도를 분석하였다. 이러한 모의실험을 통해 기상정보 추출을 위한 펄스페어 추정치의 정확도가 비약적으로 향상될 수 있음을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.1090-1098
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• 2018

국지적인 기상 이변이나 강우 현상 등을 분석하고 예보하기 위해서는 지역별로 저고도 탐색이 가능한 다수의 단거리 기상 레이다들이 필요하다. 그러나 이러한 레이다들의 특성인 낮은 고각의 전자파 빔 때문에 지표면 클러터가 기상 신호를 심하게 오염시킬 가능성이 매우 높다. 그러므로 이러한 문제를 완화시키기 위하여 일반적으로 도플러 저주파 대역 차단 필터를 사용하게 된다. 그러나 레이다 시스템에서의 위상잡음은 이러한 강력한 클러터의 제거를 제한시킬 수 있으며 잔존하는 클러터로 인하여 기상 파라미터 추정에 심각한 문제를 야기할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 레이다의 시스템 위상 잡음 특성을 분석하고 이러한 위상 잡음이 강력한 클러터가 존재하는 환경, 즉 단거리, 저고도 기상레이다에서의 SCR(signal to clutter ratio) 개선 정도에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.155-161
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• 2018

국지적인 기상 이변이나 강우 현상 등을 분석하고 예보하기 위해서는 지역별로 저고도 탐색이 가능한 다수의 단거리 기상 레이다들이 필요하다. 그러나 이러한 레이다들의 특성인 낮은 고각의 전자파 빔 때문에 지표면 및 해수면 클러터가 기상 반사 신호를 오염시킬 가능성이 매우 높다. 대부분의 지표면 클러터는 매우 낮은 도플러 주파수 부근에 집중되어 나타나므로 주파수 대역에서의 구분이 비교적 용이한 편이다. 그러나 해수면 클러터의 경우 도플러 주파수 점유대역이 기상조건에 따라 매우 넓게 나타날 수 있기 때문에 클러터의 제거가 매우 어려운 실정이다. 따라서 본 논문에서는 전자적인 고각 빔 조향을 위하여 수직 위상 배열 안테나 구조를 갖는 기상 레이다에서의 해수면 클러터 제거 성능 정도를 분석하였다. 또한 위상배열 안테나의 수신 빔 형성을 통하여 해수면 클러터의 제거가 적절하게 이루어질 수 있음을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권6C호
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• pp.398-402
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• 2011

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.