• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.628-631
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• 2008

원격탐지를 목적으로 하는 레이다 시스템에서는 일반적으로 도플러 필터뱅크를 적용하여 목표물 반사 신호들의 스펙트럼을 분석함으로서 반사 신호의 크기 및 속도정보 등을 얻게 된다. 이러한 스펙트럼 추정방법은 오래 전부터 널리 이용되고 있는 FFT(Fast Fourier Transform) 기법을 이용한 것으로 대부분의 레이다 시스템에서 채택하고 있는 방식이다. 그러나 레이다 시스템에서의 목표물 반사 신호 획득시간이 현저히 짧은 경우, 즉 고속으로 이동하는 항공기용 시스템이나 매우 빠른 목표물들의 즉각적인 탐지가 목적인 시스템에서는 기존 FFT 스펙트럼 추정방식으로는 높은 도플러 주파수 해상도를 얻을 수 없기 때문에 정확도가 현저히 떨어질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 해상도 문제가 발생하지 않는 파라메터 추정방식인 AR 스펙트럼 추정 방법에 대하여 고찰하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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• pp.505-506
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• 2023

본 논문은 임베디드시스템을 적용한 대용량 고부하 레이다 플랫폼의 구동 제어 방안을 제안한다. 군사적 방어 목적용 지대공 유도 미사일 시스템의 구성품인 다기능 레이다 시스템은 고중량의 안테나를 구동해야하는 대용량 고부하 레이다 구동 플랫폼이 필수이다. 이 다기능 레이다 시스템은 360도 방위각 전방향을 일정한 속도로 방위각 회전하며 감시정찰 및 방어 임무를 수행한다. 여기서 대부하 레이다 구동 플랫폼은 방위각회전 구동장치를 이용하여 일정한 속도로 360도 방위각 방향으로 안정적인 회전을 가능하도록 구동 제어한다. 본 구동 제어를 실시간으로 구현하기 위해 임베디드시스템인 DSP(Digital Signal Processor)가 포함된 제어모듈은 구동모듈에 회전구동 명령을 인가하여 일정한 회전각속도로 구동하도록 회전구동 모터를 실시간 제어한다. 고부하 레이다 플랫폼은 직구동모터타입의 회전구동모터, 회전체에 신호와 전원을 공급하기 위한 회전슬립링, 회전체의 회전각도를 측정하기 위한 회전센서로 구성된 방위각회전구동장치와 전체 전원을 공급받아 사용 목적에 맞게 변환하여 공급하는 전원모듈, 구동모터에 구동전원을 공급하기 위한 구동모듈, 회전구동 명령에 따라 구동제어하기 위한 제어모듈로 구성된 제어장치로 구분된다. 본 논문에서는 대부하 레이다 구동 플랫폼을 시뮬레이션 모델링으로 구현하고 제안하는 구동 제어 방안은 구동제어시뮬레이션으로 검증한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.789-798
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• 2021

본 연구는 레이다 시스템의 성능 검증 및 개선을 위한 표적 신호 모의장비의 표적별 레이다반사면적(RCS) 데이터의 수집 및 분석을 목적으로 민항기(B-747, B-737) 및 전투기(F-16) 기종에 대한 VHF 대역의 모노스태틱/바이스태틱 RCS를 전자기장 분석한 연구이다. 분석에 앞서, 전자기장 분석 도구들에 대한 데이터 교차 검증 및 분석 시간 비교를 통해 소요 시간을 최소화하였으며, 분석 해상도에 따른 보간 오차를 검토하여 분석범위를 선정하였다. 각 기종별로 획득된 RCS 데이터는 입/반사 고각 및 주파수별로 나누어 분석하였으며, 기체 모양 및 입/반사 각도에 따른 RCS 특징을 기술하였다. 마지막으로 RCS 분포 히스토그램을 통해 각 기종별 통계적 RCS 분포값을 제시한다. 향후 본 연구를 통해 획득한 RCS 데이터베이스는 VHF 대역 레이다 시스템의 항적 신호 모의를 위한 신호모사장치에 활용할 예정이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.703-709
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• 2021

드론 기술이 발전함에 따라 무인 항공체에 대한 위험이 증가하고 있으며 이로 인한 위협을 방어하기 위해 드론을 탐지해 내는 기술이 중요해지고 있다. 본 논문에서는 레이다의 위상배열안테나 하드웨어를 소형화하고 경량화하여 드론을 탐지하는 기능을 구현할 수 있는지 확인하였다. 레이다 신호의 송수신을 위한 안테나장치는 능동위상배열 방식으로 구현하였다. 송수신모듈은 타일형태로 제작하여 인터페이스와 구조를 간소화하였고, 집적화된 소자를 사용하여 회로를 단순화하였다. 레이다 파형과 기준신호를 생성하고 처리장치와 통신을 수행하는 파형발생모듈과 다채널의 수신신호를 IF 신호로 변환하는 하향변환모듈도 소형화하여 전체 송수신 기능 및 안테나 기능이 소형화된 구조물 내에 배치될 수 있게 하였다. 처리장치와 통합하여 시험을 통해 드론탐지 성능을 확인한 결과 RCS 0.01m² 목표물 기준으로 약 3.7Km 이상의 탐지거리를 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권1호
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• pp.1-7
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• 2003

명상 레d1다에서 정밀 표적 식별을 위한 초고해상도 능력은 매우 중요하다. 본 논문에서는 영상 레이다의 거리 분해능을 획기적으로 향상시키는 방법으로서 송신 펄스의 단위 첩(Chirp) 변조 파형을 모듈방식으로 확장하여 광대역의 송신 파형을 얻을 수 있는 초고해상도 레이다 첩 파형 설계 기법에 대하여 논한다. 먼저 디지털 첩 신호발생 원리와 광대역 첩 신호 파형을 얻기 위한 신호대역 연결 빛 분리 기법을 제시한다. 그리고, 영상 레이다의 거리 해상도 성능분석을 위하여 발생시건 광대역 신호 파형 발생과 복원과정을 시뮬레이션을 통하여 성능 결과를 제시한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.1-10
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• 2019

본 논문에서는 수신신호에 신호처리 기법을 수행함으로써 잡음을 감소시켜 탐지가능 거리를 향상시키는 방법을 제안한다. 레이다의 탐지 거리를 증가시키기 위해서는 수신신호의 잡음성분을 감소시켜야 한다. 제안하는 방식에서는 두 가지 방법을 이용하여 잡음성분을 감소시킨다. 첫째, 다수의 펄스로 송수신된 레이다 신호를 하나로 누적시킨다. 이때 더해지는 횟수가 증가할수록 잡음의 무작위성으로 인해 점차 작아지지만, 신호 부분은 점차 커지는 특성을 이용한다. 둘째, 누적된 신호를 주파수 스펙트럼으로 변환한 후 LMS (Least mean square) 필터를 적용시킨다. 레이다 수신신호의 경우 대부분이 잡음 성분이므로, 시간 영역에서 LMS 필터를 적용할 경우, 오히려 잡음이 더 증가하게 된다. 이를 방지하기 위해 수신신호를 전체 주파수 스펙트럼으로 변환한 후 LMS 필터를 적용한다. 이후 LMS 필터 출력을 시간 영역으로 다시 변환하고, 거리 추정 알고리즘을 수행한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 알고리즘을 적용함으로써 잡음 성분을 25 dB 개선시킴을 보였다. 실험은 국제우주정거장을 대상으로 한국항공우주연구원에서 보유중인 레이다의 기존 결과와 제안된 결과를 비교분석하여 최대 거리가 약 1,000 Km이상 측정됨을 관찰할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.2511-2517
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• 2009

오래전부터 활용되어진 FMCW 레이다는 최근에 와서 고해상도 단거리 탐지 및 추적 등의 목적으로 다양하게 사용되어지고 있다. 이러한 레이다는 비교적 간단하게 구현이 가능할 뿐만 아니라 저 전력의 첨두치 신호를 넓은 주파수 대역에 걸쳐서 송신하는 방식이기 때문에 외부기기에 의한 전자파 신호의 탐지 가능성을 현저히 낮출 수 있는 장점을 가지고 있다. 이러한 레이다에서는 주파수 변조된 연속적인 파형의 신호를 송신하고 목표물에 의한 반사신호의 복조 시에도 이러한 신호를 기준 주파수로 사용한다. 따라서 목표물의 거리 및 속도 정보 모두 비트 주파수 형태로 수신되어진다. 즉 이러한 비트 스펙트럼 영역에서 물체의 탐지여부를 판단하고 관련 정보를 추출하게 된다. 따라서 비트 스펙트럼 추정의 정확도 및 해상도가 우수하여야 한다. 그러나 기존의 FFT(Fast Fourier Transform) 방식에 의한 스펙트럼 추정은 레이다 수신 신호의 획득시간이 짧을 경우 높은 주파수 해상도 및 낮은 부엽크기를 유지 할 수 없는 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제는 반사신호의 강도가 현저히 다른 인접 목표물들 간의 탐지를 어렵게 할뿐만 아니라 추출된 정보의 신뢰성을 떨어트린다. 따라서 본 논문에서는 모델 파라메터 추정 방법인 AR(Autoregressive) 및 EV(Eigenvector) 스펙트럼 추정을 적용하여 이러한 문제점들을 개선하였으며 그 모의실험 결과들을 비교하고 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.375-382
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• 2018

레이다는 강한 재밍신호를 제거하기 위해 부엽제거 알고리즘을 이용하여 상대적으로 약한 표적신호를 획득한다. 본 논문에서는 완전 디지털 능동배열 레이다에서 적용 가능한 새로운 적응형 부엽제거 알고리즘을 제안한다. 먼저 부엽제거 빔 신호를 이용하여 공분산 행렬을 구한다. 그리고 부엽제거 빔 신호와 주빔 신호와의 상관행렬을 산출한 후, 적응형 부엽제거 빔 형성 계수를 획득한다. 그 후 수신되는 주빔 신호와의 연산을 통해 최종적으로 재밍신호가 제거된 표적신호를 구한다. 시뮬레이션 신호로의 적용 결과를 통해 제안된 알고리즘이 부엽제거에 효과적임을 확인하였고, 실제 레이다에 적용하기 위한 여러 고려사항들을 분석하여 체계 적용성을 높였다.

• 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.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제26권1호
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• pp.63-64
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• 2015

Software-Defined Radar는 기본 레이다 하드웨어의 기능을 소프트웨어로 구현할 수 있게 하여 하드웨어의 재구성이 용이하므로 다양한 활용 목적에 따라 레이다 기능을 다양화할 수 있고, 개발기간과 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다. 특히 소프트웨어의 유연성이 높아 레이다 주변 환경에 따라 레이다 신호처리 알고리듬을 쉽게 적용할 수 있다. 본 기고에서는 다중대역에서 다중모드로 운용할 수 있는 소프트웨어 기반의 레이다 플랫폼 개발에 대한 기술 배경과 개발 내용을 설명하였고, 다양한 활용 전망을 살펴보았다.