• 한국전자파학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.930-937
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• 2014

역 합성 개구면 레이더(Inverse Synthetic Aperture Radar: ISAR) 영상은 레이더를 이용해 전자기파를 방사하여 표적에 맞고 다시 되돌아오는 신호를 이용하여 형성할 수 있으며, 표적의 유무 판별과 식별을 위해 사용하는 보편적인 수단중 하나이다. 본 논문에서는 계단 첩 파형(Stepped Chrip Waveform: SCW)의 주파수 영역에서의 합성과 서브-샘플링(sub-sampling) 방법을 이용하여 초점이 맞는 고해상도의 ISAR 영상을 형성하는 방법을 소개한다. 기존의 계단 주파수 파형(stepped freuqnecy waveform)을 이용하는 방법은 낮은 펄스 반복 주기로 인하여 비모호 거리(unambiguous range)가 짧아 고스트(ghost) 현상이 발생하는 문제점이 발생하지만, 이는 SCW를 이용한 ISAR 영상 형성 방법을 통해 해결할 수 있다. 본 논문에서는 산란점들로 구성된 보잉-737 표적이 속도와 가속도를 가지고 움직인다고 가정한 후 제안한 방법으로 고해상도의 ISAR 영상을 형성하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.995-1001
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• 2012

본 논문에서는 다기능 레이더를 이용한 탄도탄 추적을 위해 알파-베타 필터, 칼만 필터, 탄도탄 추적 필터의 성능을 분석하였다. 제시된 필터들은 탄도탄의 궤적과 다기능 레이더의 신호처리기를 모의하는 시뮬레이터를 기반으로 시뮬레이션 되었다. 그 결과, 제안한 탄도탄 추적 필터의 성능이 알파-베타 필터에 비해 최대 75.3 %의 속도 오차 감소 효과가 있음을 확인하였다. 또한, 추적 초기화 이후에 제안한 필터가 칼만 필터보다 거리, 속도 오차가 작아 안정적인 성능을 보였다. 마지막으로 각도 추적에서도 전체 시나리오 구간에서 안정적인 동작을 확인하여 초고속 탄도탄 표적의 추적에 적합함을 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.568-573
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• 2019

최신의 레이더는 동시에 다양한 다수의 표적을 탐색하고, 추적하며, 외부 재밍신호를 회피할 수 있는 다기능레이더 형태로 발전하고 있다. 이러한 다기능레이더 요구사항을 만족시키기 위해서 레이더 안테나는 실시간 빔조향 뿐만 아니라 동시에 다중 빔을 형성하고, 특정 방향에 대해 수신빔 제거 등 디지털 빔 형성이 가능한 능동위상배열 안테나 형태로 구현된다. 본 논문에서는 디지털 빔 형성이 가능한 부배열 타입 배열안테나의 하드웨어 구현방안에 대해 기술하였다. 또한 배열수신빔 형성시 부엽 준위를 낮추기 위한 안테나 개구면 진폭 가중치 적용방법에 따른 부배열 수신기 설계 방법을 제시하고, 진폭 가중치 적용방법에 따른 G/T 성능을 비교하였다. 또한 설계된 부배열 마다 부배열 수신기 동적 영역에 대해 분석하고, 디지털 빔형성기의 정렬 및 보정에 더 유리한 하드웨어 구현 방안을 제시하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.690-699
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• 2014

제트엔진변조(Jet Engine Modulation: JEM) 식별기법은 제트엔진의 주기적인 회전에 의해 변조되는 레이더 반사 신호로부터 제트엔진의 종류를 식별하는 기법이다. 본 논문에서는 JEM의 새로운 접근법으로서, 제트엔진의 특성을 추출하기 위한 자동화 알고리즘을 제안한다. 먼저 복소 신호의 경험적인 모드 분리법(Complex Empirical Mode Decomposition: CEMD)을 거친 JEM 신호의 자기상관도로부터 제트엔진의 회전 주기를 산출한다. 그 후 DM(Divisor-Multiplier) 규칙 및 'Scoring' 개념을 JEM 스펙트럼 해석에 도입하여 최종적인 날개개수를 추정한다. 시뮬레이션 및 측정 JEM 신호로의 적용 결과를 통해 제안된 알고리즘이 정확하고 자동적인 제트엔진 정보 추출에 효과적임을 입증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.121-127
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• 2020

소형 추적 레이다는 저속으로 기동 중인 큰 RCS를 갖는 바다위의 함정 표적 및 고속으로 기동하는 작은 RCS를 갖는 항공기(전투기, 무인기, 헬기 등)에 대하여 빠른 김발구동으로 표적을 향하고 실시간으로 표적을 탐색/ 탐지 하여 추적하는 펄스 방식의 레이더이다. 추적 레이다를 실제 환경에서 성능시험을 수행하는 것은 많은 비용이 발생을 한다. 또한 실제 환경에서는 성능을 정량적으로 측정하기가 어렵다. 본 논문에서는 소형 추적 레이다의 성능을 확인하기 위한 실험실 환경의 종합성능시험 시설의 구성과 각 구성의 주요 요구사항 및 구현에 대하여 설명한다. 실 환경을 모사하기 위한 무반향 챔버, 실 표적의 신호를 모사하기 위한 모의표적발생부, 표적의 이동을 모의하기 위한 혼안테나 구동장치, 추적레이다의 비행환경을 모사하기 위한 FMS(Flight Motion Simulatior)로 구성되며 각각의 설계와 구현에 대하여 설명하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권4호
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• pp.67-74
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• 2006

본 논문에서는 단일 안테나를 사용하는 FMCW 레이더와 송수신 장치를 공유하면서 동시 운용이 가능한 W-대역 레디오미터의 설계에 관한 내용을 다룬다. 레디오미터 방식은 소형시스템에 적합한 TPR 방식을 적용하였으며, 안테나 및 송수신 전단부를 레이더와 공유하고, IF 대역에서 diplexer를 사용하여 레이더와 레디오미터의 신호를 분리하는 방식을 채택하였다. 일반적인 레디오미터는 송신부가 없지만 본 연구에서와 같이 불가피하게 송신부가 존재해야 하는 경우에는 이로 인해 발생되는 부가잡음이 레디오미터로 유입되어 시스템의 감도를 떨어뜨리는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 매칭회로와 전압체배기 구조의 다이오드를 적용한 고감도 square-law detector를 설계하여 감소된 감도를 보상하였다. 설계된 레디오미터는 실험을 통해 수백 m 거리의 지면위에 있는 금속 표적을 레이더와 동시에 감지 가능함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.631-640
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• 2011

본 논문은 바이스태틱 레이더 환경에서 표적 검출을 위한 체계 분석용 M & S 툴을 제안한다. 바이스태틱 레이더 파라메타 및 $P_d$(probability of detection), $P_{fa}$(probability of false alarm)와 수신 신호의 SNR과의 상호 연관성을 설명하고, 이들 값에 의해 바이스태틱 레인지 곱 및 레인지 합의 범위가 결정되는 과정을 분석한다. 또한, 수신 레이더가 탐지 거리 등의 요구 조건을 만족시키기 위해 요구되는 수신 펄스 적분 개수를 유도하고, 재머 환경에서 바이스태틱 레이더 성능 열화 정도를 분석한다. 마지막으로 분석 결과를 4가지 모듈로 구분하여 M & S 툴로 구성한 후 이에 대한 시뮬레이션 결과를 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.371-379
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• 2011

최근의 다기능 레이더는 능동 위상 배열 안테나 구조를 이용하고 있다. 열약한 클러터 환경에서 표적을 탐지하기 위해서는 레이더 수신기의 동적 영역이 커야 한다. 능동 위상 배열 안테나 구조를 이용한 구조의 레이더는 SNR(Signal-to-Noise Ratio)를 향상시키지만, SFDR(Spurious Free Dynamic Range)은 개선되지 않는다. 본 논문에서는 높은 SFDR을 갖는 X-밴드 능동 위상 배열 레이더의 다채널 디지털 수신기를 설계하고 제작하였다. 32개의 T/R(Transmit/Receive) 모듈이 한 채널의 디지털 수신기와 연결되어 있다. 디지털 수신기내에 RF부, ADC부, 로컬 분배부 및 디지털 하향변환부가 존재하고, 한 개의 조립체 내에 2채널의 디지털 수신기가 포함되어 있다. 상용 FIFO 보드를 이용하여, 디지털 출력 신호에 대해, 디지털 수신기 주요 특성을 측정하였다. 제작된 디지털 수신기의 이득은 33 dB이고, SFDR은 81 dBc 이상이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.299-311
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• 2011

본 논문에서는 펄스 체이싱 스캔 방식을 이용한 바이스태틱 MTI 레이더 시스템에서 시스템 불안정 요인들을 식별하고 MTI 개선 성능에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 펄스 체이싱 스캔 방법은 송신 펄스 단위로 제한된 영역을 탐지하는 스캔 방법이며, MTI 필터는 작은 수의 펄스를 이용하여 클러터와 같은 간섭으로부터 표적을 분리할 수 있는 신호 처리 방법이다. 이상적인 MTI 신호 처리 과정은 클러터 자체의 특성에 의해서 클러터 감쇄 및 시스템 개선 성능이 제한되나, 제안된 바이스태틱 레이더 구조에서 MTI 성능은 펄스 체이싱 스캔 동안 수신빔 조향 오차에 의해 영향을 받을 수 있다. 또한, 바이스태틱 수신기에서 시간 동기 오차, COHO의 위상 오차 및 주파수/위상 동기 오차로부터 야기된 다른 시스템 불안정 요소들을 정의하고, 시스템 성능 개선에 미치는 영향들을 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권3호
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• pp.37-46
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• 2012

레이더 및 소나와 같은 탐지 시스템에서 잡음 환경은 균질 (homogeneous) 환경과 비균질 (heterogeneous) 환경으로 구분되며 비균질 환경은 간섭 신호 환경 (target masking)과 클러터 경계 환경 (clutter edge)으로 모델링 할 수 있다. VI (variability index) CFAR (constant false alarm rate)는 이러한 다양한 잡음 환경에 강건한 표적신호 탐지 성능의 확보를 위한 방법으로서, mean-level CFAR 알고리즘들 중에서 주어진 잡음 환경에 최적화된 기법을 선택하는 방법이다. 하지만, VI CFAR의 경우 클러터 잡음 경계 환경과 간섭 신호 환경에서 검출 확률이 저하되는 단점을 보인다. 이를 극복하기 위해, 본 논문에서는 TM (trimmed mean) CFAR와 sub-window를 이용하여 비균질 환경에 의한 검출 확률의 저하를 최소화시키는 방법을 제안한다. 모의 전산 실험 결과에 따르면, 제안된 알고리즘은 기존의 VI CFAR 및 단일 CFAR 알고리즘에 비해 간섭 신호 환경과 클러터 경계 환경에서 검출 확률 및 오경보 확률 측면에서 우수한 성능을 보인다.