• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1123-1130
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• 2019

항공기용 레이다 시스템의 효율적인 개발 및 성능 시험을 위해서는 탑재된 레이다 시스템의 특성 때문에 발생하는 강력한 클러터들의 모의 구현이 필수적이다. 이러한 클러터들의 모의 구현이 효율적으로 이루어질 수 있다면 실험실내에서의 알고리즘 검증, 분석 및 성능 평가 등이 가능하다. 따라서 매우 경제적이면서도 효과적인 시스템 설계 및 구현이 이루어질 수 있다. 그러나 이러한 클러터들은 항공기의 비행경로 또는 안테나 빔의 조향 각도, 지표면 반사정도 등에 따라 매우 다양한 형태로 발생하게 되고 따라서 클러터의 모의 구현이 매우 까다롭고 번거롭다는 것이 가장 큰 문제점이다. 따라서 본 논문에서는 항공기용 레이다에서 발생하는 다양한 형태의 클러터들을 효율적으로 모의구현할 수 있는 범용 도플러 전력 스펙트럼 모델을 제안하였다. 또한 이러한 범용 스펙트럼 모델에서의 파라미터 값들의 변경 및 조정을 통하여 실제로 시스템에서 필요로 하는 시간영역에서의 다양한 클러터들을 가변적으로 용이하게 발생시킬 수 있음을 보였다.

• 한국음향학회지
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• 제32권4호
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• pp.354-360
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• 2013

본 논문은 고밀도 클러터 환경에서 클러터 제거기능을 이용하여 구간선형기동 수중운동체의 탐지 및 추적에 대한 성능향상을 다루었다. 고밀도 클러터 환경에서 허프변환(Hough transform)을 이용한 클러터 제거 알고리즘을 통해 클러터 특성을 나타내는 측정치를 제거한 후 남은 측정치에 대해 추적 필터인 CMKF-L을 적용하여 추적성능을 확인하였다. 모의 신호와 해상실험데이터를 이용하여 실험을 수행하였으며 고밀도 클러터 환경에서 제안하는 알고리즘을 적용하여 클러터는 상당수 제거되고 표적에 대한 추적은 지속적으로 안정되게 수행됨을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.176-187
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• 2016

일반적으로 실제 클러터 신호와 유사하도록 클러터 신호를 모의하려면 기존의 방법으로는 실시간 신호 생성이 어렵다. 본 논문에서는 타당한 정확성을 가지면서 실시간으로 지면 클러터 신호를 생성하는 방법을 제안하였다. 제안 방법들을 시뮬레이션을 통해 비교하였으며, 제안한 방법을 이용하면 항공기 레이다의 기능 및 성능 시험을 위한 모의신호발생기에서 클러터를 실시간으로 모의할 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.1641-1648
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• 2016

기상 레이다는 해당 영역에서의 비, 구름이나 먼지 입자 등에 의해 반사되어 나타나는 기상신호로부터 신호의 도플러 주파수 및 도플러 스펙트럼 폭 값들을 추정한다. 이러한 값들은 평균풍속, 대기교란 정도 등의 정보와 직접적으로 연관된 중요한 변수들이다. 따라서 정확한 기상정보를 얻기 위해서는 이러한 추정 값들에 대한 매우 높은 신뢰성이 요구 된다. 그러나 기상 레이다에서는 기상현상에 의한 수신 신호뿐만 아니라 지표면 반사나 이동하는 물체 등에 의한 반사파들, 즉 클러터가 포함되어 나타나게 된다. 이러한 클러터들의 존재는 기상정보 추출을 위한 변수 값들을 추정하는데 심각한 오차를 유발하게 된다. 따라서 본 논문에서는 강력한 클러터들에 의한 추정 오차를 분석하기 위하여 기상 수신신호 및 클러터들에 대한 도플러 스펙트럼 모델들을 각각 도출하였다. 이러한 모델들을 이용하여 기상 신호 및 클러터 전력에 따른 다양한 수신신호들을 모의 구현하고 처리함으로서 클러터에 의한 영향을 분석하였다.

• 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.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.61-68
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• 2018

본 논문에서는 FOD (foreign object debris) FMCW (frequency modulated continuous waveform) 레이다에 대한 지상 클러터 모델링 및 검출 성능에 미치는 영향을 분석한다. 레이다 수신신호에는 FOD에 의해 반사된 신호 뿐 만 아니라 활주로 표면 및 잔디영역에 의해 반사된 신호까지 포함된다. FOD의 RCS (radar cross section)가 잔디영역의 RCS와 거의 같기 때문에 클러터 제거 알고리즘을 적용하지 않으면 FOD의 검출이 어렵다. 또한, FOD와 클러터 모두가 움직이지 않기 때문에, 대표적 클러터 제거 알고리즘인 MTI (moving target indicator) 기법의 적용이 어렵다. 따라서 클러터 맵을 이용한 클러터 제거 기법이 필요하고, 이를 위해서는 활주로 표면을 고려한 클러터 맵을 정확하게 생성하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 신뢰도 높은 클러터 맵을 생성하기 위해 FOD가 없는 표면의 경우에만 모든 범위의 레인지 빈에 대해 각각의 비트신호를 생성하고, 생성된 비트 신호를 100번 누적하였으며 RCS 값에 웨이블 분포를 적용하였다. 시뮬레이션 결과는 생성된 클러터 맵을 FOD FMCW 레이다에 적용함으로써 FOD가 제대로 검출됨을 보인다.

• 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.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.19-19
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• 2016

오늘날, 보다 정밀한 대기기상 분석과 정확한 기상 예측을 위해 보편적으로 기상레이더를 활용하고 있다. 지표면과 가까운 저층에서 주로 발생하는 국지성 호우 및 돌발기상에 대한 대응을 위해서는 기상레이더 역시 저층 관측이 수반되어야 한다. 하지만, 국토 대부분이 산악지형으로 이루어진 우리나라에서는 산악지형에 의한 지형클러터와 빔 차폐의 영향을 피하여 원만한 기상관측을 위해 대부분의 기상레이더가 고지대에 설치, 운영되고 있다. 그럼에도 불구하고 낮은 고도각의 레이더 관측 자료에서는 여전히 지형 클러터 및 차폐에 따른 영향으로 인해 자료 품질의 신뢰성이 떨어질 수 밖에 없다. 현재 클러터나 차폐가 발생한 영역에 대해 상위 고도각의 자료를 이용하는 등의 방법으로 보정을 수행하고 있지만 각 고도각 관측 자료들의 시간적 차이가 발생함에 따라 부정확성이 발생할 수 있다는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 차폐 영역 보정에 대한 처리를 위해 단일 관측자료 만을 이용하는 방법을 적용함으로서 시간적 불일치성에 대한 문제를 해결하고, 초단기 강수예측을 위한 강수에코의 정확한 추적을 위해 레이더 영상에 적응적인 차폐, 클러터 보정 기법을 제안한다. 제안 기법은 강수에코의 형태학적 구조에 기반한 차폐보정을 위해 영상 처리 기법의 한 종류인 모폴로지 기법을 적용함으로써 강수에코의 모양, 크기, 및 구조에 따라 침식 및 팽창 과정을 수행하여 클러터나 차폐로 인해 소실된 강수에코 영역을 보정한다. 실험결과 레이더 강수추정의 정확성 향상을 꾀할 수 있었으며, 강수 추적을 위한 강수에코의 형태학적 복원이 가능함을 확인하였다. 이로부터, 향후 저층관측 레이더 자료의 활용성 증대와 에코 형태에 기반한 강수 추적 알고리즘 개발 및 성능 향상에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.519-520
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• 2012

해상감시레이더는 관제지역의 레이더 영상 정보 및 선박의 위치, 속도에 대한 추적 정보를 제공하는 해상교통관제시스템의 주요 센서로 정밀한 레이더 영상정보의 추출 및 이를 기반한 정확한 선박의 추적을 위하여 레이더 수신신호에 포함된 다양한 클러터 및 잡음을 효율적으로 제거하기 위한 신호처리 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 해상교통관제시스템에 사용되는 해상감시레이더를 위한 논-코히어런트 기법을 이용한 신호처리 알고리즘을 설계하고, 모의실험을 통하여 설계된 알고리즘에 대한 검증을 수행한다.