• 제목/요약/키워드: 레이다 환경 신호

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레이다와 전파신호처리 기술(I)

  • 곽영길
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제5권1호
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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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적응 Whitening 필터를 이용한 최적 레이다 신호처리기의 구현 (Implementation of Optimum Radar Signal Processor Using Adaptive Whitening Filter)

  • 김기만
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1991년도 학술발표회 논문집
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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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잡음 전력 불확실성이 존재하는 환경에서 레이다 신호에 대한 에너지 검파 기반 스펙트럼 센싱 (Energy Detection Based Spectrum Sensing for Radar Signals in the Presence of Noise Power Uncertainty)

  • 임창헌
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권5호
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    • pp.982-984
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    • 2017
  • 시간 영역에서 펄스 레이다 신호는 송신 펄스가 존재하는 구간과 표적으로부터 반사된 수신 신호가 존재하는 구간으로 구분할 수 있으며, 수신 신호 성분은 송신 펄스에 비해 크기가 매우 작고, 표적으로 부터 반사된 성분을 제외하고는 잡음으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 이러한 성질을 이용하여 잡음 전력에 대한 불확실성이 존재하는 환경에서 에너지 검파를 이용하여 레이다 신호를 검출하는 방안을 제시하고자 한다.

Projection 알고리즘을 이용한 스테레요 반향신호 제거기에 관한 연구 (A Study for the Stereo Echo Canceller Using the Projection Algorithm)

  • 이준구
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1997년도 영남지회 학술발표회 논문집 Acoustic Society of Korean Youngnam Chapter Symposium Proceedings
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    • pp.23-26
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    • 1997
  • 스테레오 반향시호 제거기에 있어서 두 입력 스테레요 신호 사이에는 높은 상호상관으로 이하여 적응 필터의 수렴특성이 저한된다. 실제 확성통화 회의시스템인 경우, 입력 스테레요 신호사이에는 환경의 변화등에 의하여 미소하게 상호상관이 변하게 되지만, 기존의 적응 알고리즘으로는 이러한 미소 변화에 빠르게 적응하지 못하여 반향신호 제거량이 충분하지 못하다. 본 연구에서는 스테레요 반향신호 제거기에 상호상관의 미소한 변화를 강조할 수 있는 Projection 알고리즘을 이용하였다. 실제 확성통화 회의시스템을 구성하여 녹음한 음성신호에 대하여 시뮬레이션을 행하여 LMS , NLMS 알고리즘과 비교.평가하였다.

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3차원 펄스 레이다 시험용 타이밍 신호 발생기 구현 (An Implementation of Timing Signal Generation Board for 3D Pulse Radar Testing Systems)

  • 이종필;이일근;금현주
    • 전기전자학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.136-142
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    • 2005
  • 본 논문에서는 3차원 레이다 시험용 타이밍신호 발생기를 개발하였다. 개발된 발생기는 모의표적신호에 고각 정보를 모의할 수 있는 기능을 갖추었고, 내부에 구상변조 기능을 가지고 있어 80MHz까지의 변조된 신호를 발생할 수 있다. 또한 기저대역신호를 외부에서 입력받아 중간주파수로 변환하는 과정을 보드 내에서 처리가 가능하므로 다양한 시험환경을 쉽게 구현할 수 있고 별도의 파형합성기가 필요 없어 저렴한 비용으로 레이다 시험장비 구성이 가능하다. 아울러 운용프로그램에 따라 쉽게 파라미터를 변경할 수 있는 충분한 메모리를 내장하고 있어 시험환경을 변경할 필요가 있을 때 시간 및 비용을 절감할 수 있다.

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

  • 오현석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.79-87
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    • 2019
  • 강우 환경에서 레이다는 기상 클러터 반사 신호에 의해 신호처리기 내 잡음레벨 증가와 적응형 CFAR의 탐지 임계값 증가로 표적에 대한 탐지거리가 감소하게 된다. 또한, 강우 클러터에 의해 발생한 고속클러터는 기존의 클러터 제거기법의 제거범위를 벗어나 사라지지 않는다. 이로 인하여 강우시 레이다는 맑은 날에 비해 고속 클러터의 추적을 방지하기 위한 확인횟수가 증가되어 표적 탐지 기회가 감소된다. 이에 본 논문은 강우에 의한 레이다 탐지성능 저하를 해결하기 위해 레이다 수신 신호 저장장치를 이용하여 비정상 수신 신호를 획득하였다. 이들에 대한 분석을 바탕으로 신호처리기 앞단에서 최적감쇄값을 결정하고, 강우 시 감쇄적용결과 레이다 탐지성능이 개선됨을 모의시험 및 수신신호 분석을 통해 확인하였다.

레이다 비행 모의 장치 개발 및 시험 시나리오 기반 레이다 성능 검증 (Development of Radar HILS System and Verification Radar Performance Scenario-based)

  • 곽용길
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.574-579
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    • 2023
  • 레이다 비행시험은 다양한 조건의 표적, 클러터, 재밍을 모의하는데 많은 제약 사항이 있다. 따라서, 본 연구에서는 운용 시나리오에 따라 운용 모의 기능을 수행하는 레이다 비행 모의 장치를 개발하였다. 개발된 레이다 비행모의 장치는 레이다 빔 운용 모의, 레이다 동작 제어, 모의 신호 발생, 비행자세모의를 통해 레이다의 다양한 임무 환경을 모의한다. 레이다 비행모의 장치는 레이다 임무 환경(클러터, 재밍 등)이 포함된 모의 표적(단일, 다중) 신호를 생성하고 변조하여 RF를 통해 레이다로 송신한다. 개발된 레이다 비행모의장치와 AESA 레이다를 연동하여, 다양한 비행 시나리오를 기반으로 하여 모의 표적을 탐지하고 탐지 결과 확인을 통해 레이다 성능을 검증하였다.

FM-CW 레이다 시스템에서의 위상잡음 영향 분석에 관한 연구 (A Study on Analysis of Phase Noise Effects in a FM-CW Radar System)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.1840-1846
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    • 2011
  • FM-CW 레이다 시스템에서는 이동 목표물 및 기상 현상 등의 정밀한 원격탐지를 위하여 대상 목표물의 거리 및 이동 속도에 따른 주파수 변이 와 수신 신호의 크기 정도를 정확하게 추출하여야 한다. 따라서 이러한 목적으로 최종 수신 단에서 얻어진 비트 신호에 대한 스펙트럼 추정을 하게 된다. 그러나 대부분의 레이다 운용환경에서는 매우 큰 클러터 반사가 나타나게 되며 레이다 시스템에서의 위상잡음은 이러한 강력한 클러터들뿐만 아니라 목표물반사 신호의 스펙트럼들도 추가적으로 확산시키게 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 위상잡음이 클러터 및 목표물 신호의 비트 스펙트럼에 미치는 영향을 분석하였다. 위상잡음의 특성에 따라 클러터와 비트신호가 확산되며 그정도에 따라 인접신호의 분리 가능정도가 결정됨을 확인할 수 있다.

레이다 시스템에서의 비트 스펙트럼 분석에 관한 연구 (A Study on Analysis of Beat Spectra in a Radar System)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.2187-2193
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    • 2010
  • 주파수 변조된 연속적인 파형을 사용하는 레이다는 펄스 도플러 레이다에 비하여 구현이 비교적 간단하고 광대역, 저전력 신호의 특성 때문에 외부 탐지 가능성이 낮은 장점을 가진다. 이러한 레이다는 주로 단거리 영역에서 목표물에 대한 고해상도의 거리 및 속도정보를 얻고자 하는 목적으로 많이 활용되고 있다. 따라서 송신신호의 파형을 믹서로 인가하여 추출되는 비트 신호(beat signal)로부터 클러터 제거, 목표물에 대한 탐지여부, 거리 및 속도 정보추출 등의 목적으로 FFT(Fast Fourier Transform) 를 통한 스펙트럼 분석을 행하게 된다. 그러나 이러한 FFT 방법은 신호의 획득시간이 줄어들면 윈도우 효과로 인한 심각한 누설현상, 즉 지표면 반사파 등 강력한 클러터의 부엽에 의하여 상대적으로 낮은 전력을 갖는 신호의 탐지가 불가능해지는 문제가 생길 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 부엽의 크기를 낮추면서도 주파수 해상도를 적절하게 유지시킬 수 있는 가중치 윈도우 적용 방법에 대하여 분석하였다. 또한 다양한 동작환경을 고려한 모의 비트 신호를 발생시켜 가중치 윈도우 적용 방법에 따른 FFT 스펙트럼 분석 결과들을 고찰하였다.

3차원 (편파, 공간, 시간) 영역에서의 효율적인 적응 레이다 신호검출 알고리즘 (An Efficient Adaptive Polarization-Space-Time Domain Radar Target Detection Algorithm)

  • 양연실;이상호;윤상식;박형래
    • 한국항행학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.138-150
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    • 2002
  • 본 논문에서는 잡음과 간섭신호가 존재하는 환경에서 편파영역에서의 레이다 신호처리 알고리즘과 공간 및 시간 영역에서의 레이다 신호처리 알고리즘을 효율적으로 결합하는 문제에 관해 고찰한다. 대부분의 직렬결합 방식들은 성능이 제한적이므로 3차원 즉, 편파, 공간, 및 시간영역에서 동시에 레이다 신호를 검출하는 적응 알고리즘에 초점을 맞춘다. 공간 및 시간 영역의 알고리즘을 3차원으로 단순 확장한 알고리즘과 달리, 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 신호의 편파 파라미터에 대한 필터 뱅크가 불필요하다. 제안된 알고리즘에 대한 성능 신호검출 확률과 오경보 확률에 의해 유도하고 신호의 편파정보를 이용하지 않거나 편파정보를 안다고 가정하는 알고리즘들과의 성능을 비교, 분석한다.

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