• Title/Summary/Keyword: 레이다 신호 처리

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레이다와 전파신호처리 기술(I)

  • 곽영길
    • The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.5 no.1
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    • pp.100-110
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    • 1994
  • 레이다 신호는 대표적인 전자파 신호로서 주변환경에 따라 시간, 주파수, 공간 영역에서 고유한 신호특성을 가지고 있으며, 신호처리 기법도 다양하다. 본 논문에서는 먼저 레이다를 위한 전파 신호처리 의정의와 필요성을 언급한뒤, 레이다 신호환경 특성을 살펴보고 신호처리를 위한 신호의 시간 및 스펙트럼 특성에 대해 기술하였다. 그리고, 신호특성에 적합한 신호처리기의 구현을 위해 레이다 신호처리에 관 련된 주요 기법에 대해 개괄적으로 설명하였다. 레이다 신호처리 분야는 일반적으로 잘 알려진 음성이 나 영상신호처리 분야와 달리 고유한 알고리듬과 구조가 요구된다. 신호처리기법으로서 레이다 파형설 계, 해상도 모호성, 펄스압축, 클러터제거, 도플러처리, 일정오경보탐지, 클러터 지도, 표적군 형성/ 추출, 표적식별, 레이다영상기법, 적응배열처리 등에 관해 개괄적으로 설명하였다. 레이다 선호처리 기술은 "스마트"한 레이다를 위한 두뇌 역할을 하기때문에 그 필요성과 중요성이 증가하고 있다. 그러나, 고속, 대용량의 신호를 주어진 빔 주사시간동안에 실시간으로 처리하여 표적 정보를 추출해야 하기 때문에 아직도 상용 프로세서의 속도 한계내에서 알고리듬의 수행에 다소 제약을 받고 있으나, 최근 디지탈 신호처리 전용의 고속 칩의 출현으로 많은 발전을 가져오고 있다. 끝으로, 향후 레이다 신호처리 발전 추세와 응용분야에 대해 살펴보았다. 응용분야는 군수 및 민수용의 겸용 파급효과가 매우 크고, 군용의 대공탐색 및 조기경보, 전장감시뿐만 아니라 전투기 탑재용으로 필수적이며, 특히 민수용의 공 항, 항공기, 선박, 위성 등 매우 다양하다. 최근 발전추세에 따른 기술로서 다중모드 신호처리, 고집적 회로기술, 적응배열, 디지탈 빔형성, 적응성, 고분해능 및 방향성, 표적식별, 다차원 신호처리에 대해 언급 하였다.

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Realization of the Pulse Doppler Radar Signal Processor with an Expandable Feature using the Multi-DSP Based Morocco-2 Board (다중 DSP 구조의 Morocco-2 보드를 이용한 확장성을 갖는 펄스 도플러 레이다 신호처리기 구현)

  • 조명제;임중수
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.12 no.7
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    • pp.1147-1156
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    • 2001
  • In this paper, a new design architecture of radar signal processor in real time is proposed. It has been designed and implemented under the consideration to minimize the inter-processor communication overhead and to maintain the coherence in Doppler pulse domain and in range domain. Its structure can be easily reconfigured and reprogrammed in accordance with an addition of function algorithm or a modification of operational scenario. As we designed a task configuration for parallel processing from measures of computation time for function algorithms and transmission time for results by signal processing, data exchange between processors for performing of function algorithms could be fully removed. Morocco-2 board equipped ADSP-21060 processor of Analog Devices inc. and APEX-3.2 developed for SHARC DSP were used to construct the radar signal processor.

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Implementation of Optimum Radar Signal Processor Using Adaptive Whitening Filter (적응 Whitening 필터를 이용한 최적 레이다 신호처리기의 구현)

  • 김기만
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1991.06a
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    • pp.157-162
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    • 1991
  • 본 연구에서는 적응 whitening 필터를 이용하여 최적 레이다 신호처리기를 구현하였다. 사용된 필터는 Gram-Schmidt와 lattice 구조를 가지며, 이들을 이용하여 레이다 clutter를 제거하고, 프로세서 특성을 원하는 표적신호에 일치시킨다. 또한 필터 계수들을 변화하는 레이다 환경에 따라 조정하기 위하여 여러 가지 적응 알고리듬을 적용하였다. 실험결과 구현된 시스템은 빠른 수렴 특성을 갖고 있으며, 역행렬 연산이 필요없기 때문에 향상 안정된 특성을 보임을 알 수 있다.

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Design of SW Framework for Airborne Radar Real-time Signal Processing using Modular Programming (모듈화를 활용한 항공기 레이다 실시간 신호처리 SW Framework 설계)

  • Jihyun, Lee;Changki, Lee;Taehee, Jeong
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.27 no.1
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    • pp.76-86
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    • 2023
  • Radars used by air-crafts have two important characteristics; First, they should have a real-time signal processing system finishing signal processing before deadline while getting and processing successive in-phase and quadrature data. Second, they can cover a lot of modes including A2A(Air to Air), A2G(Air to Gound), A2S(Air to Sea), and Ground Map(GM). So the structure of radar signal processing SWs in modern airborne radars are becoming more complicate. Also, the implementation of radar signal processing SW needs to reuse common code blocks between other modes for efficiency or change some of the code blocks into alternative algorithm blocks. These are the reason why the radar signal processing SW framework suggested in this paper is taking advantage of modular programming. This paper proposes an modular framework applicable on the airborne radar signal processing SW maintaining the real-time characteristic using the signal processing procedures for A2G/A2S as examples.

Design of EMC countermeasures for radar signal processing board (레이다 신호처리 보드의 EMC 대책 설계)

  • Hong-Rak Kim;Man-hee Lee;Youn-Jin Kim;Seong-ho Park
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.23 no.5
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    • pp.41-46
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    • 2023
  • It is very important to meet the maximum detection range in a radar system. In order to meet the maximum detection Range, the sensitivity of the received signal of the radar system must be high. In addition, the dynamic range should be wide in the radar signal processing board. To meet these requirements, the signal processing board must be designed to be robust against external and internal noise. In particular, a design is required to minimize the effect of noise generated by various switching circuits inside the board on the received radar signal. In this paper, we derive the requirements of the signal processor board to meet the radar system performance and describe the design to meet the derived requirements. In addition, the EMC design to minimize the influence of noise input from the outside or generated from the inside is described. Confirm the secured performance through the test of the manufactured board.

Design of Multi-Mode Radar Signal Processor for UAV Detection (무인기 탐지를 위한 멀티모드 레이다 신호처리 프로세서 설계)

  • Lee, Seunghyeok;Jung, Yongchul;Jung, Yunho
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.23 no.2
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    • pp.134-141
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    • 2019
  • Radar systems are divided into the pulse Doppler (PD) radar and the frequency modulated continuous wave (FMCW) radar depending on the transmission waveform. In particular, the PD radar is advantageous for long-range target detection, and the FMCW radar is suitable for short-range target detection. In this paper, we present design and implementation results for a multi-mode radar signal processor (RSP) that can support both PD and FMCW radar systems to detect unmanned aerial vehicles (UAVs) at short distances as well as long distances. The proposed radar signal processor can be implemented based on Altera Cyclone-IV FPGA with 19,623 logic elements, 9,759 registers, and 25,190,400 memory bits. The logic elements and registers of the proposed radar signal processor are reduced by approximately 43% and 30%, respectively, compared to the sum of logic elements and registers of the conventional PD radar and FMCW radar signal processor.

Comparison Between Simulation and Test Result of Sigma-Delta STAP (Sigma-Delta STAP의 시뮬레이션과 시험 결과 비교)

  • Kwon, Bojun
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.29 no.6
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    • pp.457-463
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    • 2018
  • This paper compares the results of ${\Sigma}{\Delta}-STAP$ applied to actual radar test data and simulation data. The radar received a target signal from a virtual target generator and the clutter signal from a signal generator in an anechoic chamber. The simulation data were generated from ideal baseband radar signal modeling using the same parameter as that for the test radar. The ${\Sigma}{\Delta}-STAP$ results of the test and simulation data are similar in terms of the target signal shape and noise level. The SINR(Signal-to-Interfrence-plus-Noise Ratio) loss also had similar aspects, but the simulation result shows 1~2 dB higher SINR loss than the test result. This result verified that the simulation data can be a reasonable alternative test data when the ${\Sigma}{\Delta}-STAP$ is applied.

Improvement of Detection Performance of a Ground Radar in the Weather Clutter Using Radar-Received-Signal Analysis (레이다 수신 신호 분석을 이용한 기상 클러터 환경 내 지상 레이다 탐지성능 개선)

  • Oh, Hyun-Seok
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.30 no.1
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    • pp.79-87
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    • 2019
  • Radar detection range is decreased with an increase in the noise levels and detection thresholds in adaptive CFAR of a radar signal processor to the weather clutter reflection signal in the rain. When a high-velocity plot is generated in weather clutter, what are detected are not targets but false plots. Detection opportunity is reduced by radar time resource consumption from additional confirmations regarding the false plots. In this paper, the received signals are saved using a radar-received signal storage device. Based on the analysis of the received signals from weather clutter, the influence of the rainfall reflection has been mitigated by front-end attenuation of the signal processor. The improvement in the detection performance is verified through received signal and simulation results.

원격 탐사용 레이다의 연구개발 동향

  • Kim, Young-Su;Jeon, Min
    • The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.8 no.1
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    • pp.57-66
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    • 1997
  • 1950년대 이래로 주로 군에서 발달되어 온 원격 탐사용 레이다에는 여러 종류가 있지만 주로 SLAR(Sidelooking Airborne Radar), SAR(Synthetic Aperture Radar), Scatterometer, Alti- meter 등이 많이 사용된다. SLAR와 SAR는 주로 넓은 지역의 레이다 영상을 얻는데 사용되기 때문에 영상 레이다라고 일반적 으로 분류된다. SLAR에서는 안테나 빔폭에 의해 분해능이 결정되기 때문에 원거리(특히 인공위성) 에서는 사용하기 곤란하다. SAR는 거대한 안테나를 시간적으로 합성해서 분해능을 향상시키는 방 식이므로 기본적으로 방대한 양의 데이타를 처리해야 하는데, 분해능을 좋게 할수록 필요한 신호 처리의 양은 기하급수적으로 증가한다. SAR의 기본 구성품은 일반적인 레이다와 크게 다를 바 없 으며, 단지 아주 작은 분해능을 실시간으로 요구할 때에는 막대한 계산량으로 인한 신호처리에서 의 병목현상을 적절히 처리하는 것이 중요한 연구 테마가 되고 있다.

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항공기 탑재형 다목적 레이다 신호처리기 설계

  • Kim, Hyoun-Kyoung;Moon, Sang-Man;Kim, Tae-Sik;Lee, Hae-Chang;Kang, Kyoung-Woon
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.3 no.2
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    • pp.229-237
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    • 2004
  • In this paper, the design method and algorithms of the signal processor for a multipurpose radar system are analyzed. The signal processor, operating at the two modes-collision avoidance mode and weather mode, has 4 steps of ADC, NCI, STC, CFAR. Several algorithms of NCI and CFAR are analyzed and the optimal design is proposed to the system. CVI and CMLD algorithm have good performance in decreasing the false alarm rate and increasing detection probability, Regarding processor computational capacity, K=12 for CVI, M=16~20, Ko=M-4 for CMLD is suggested. CVI processing needs much time, two or more processors need to be allocated to CVI. So, for the system with four processors, two processors should be allocated to VID of NCI with ADC input and CFAR with STC, and two processors are should be allocated to CVI.

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