• 제목/요약/키워드: Complex Radar Signal

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결정함수 가변스텝 LMS 알고리즘 (Deterministic Function Variable Step Size LMS Algorithm)

  • 우홍체
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.128-132
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    • 2011
  • LMS(Least mean square) 적응 알고리즘은 radar, sonar, 음성처리, 이동통신 분야 등에서 중요한 역할을 하고 있다. 이동통신 분야에서는 LMS 적응 알고리즘의 빠른 수렴속도가 더욱 중요하다. 하지만 LMS 알고리즘은 수렴속도가 느리고 일정치 않은 수렴을 하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 가변 스텝 LMS 적응 알고리즘들이 최근에 많이 연구되어왔다. 연구된 많은 LMS 알고리즘들은 빠른 수렴속도를 얻기 위하여 복잡한 가변스텝방식을 사용하는데 이는 많은 계산량을 필요로 한다. 따라서 LMS 알고리즘의 최대 장점인 단순성과 강인성을 약화시킨다. 제안하는 결정함수 가변스텝 LMS 알고리즘은 스텝 값을 간단한 결정함수에 따라 결정하므로 단순성을 최대한 강화하면서 빠른 수렴속도를 얻도록 한다.

Detection of Breathing Rates in Through-wall UWB Radar Utilizing JTFA

  • Liang, Xiaolin;Jiang, Yongling
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권11호
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    • pp.5527-5545
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    • 2019
  • Through-wall ultra-wide band (UWB) radar has been considered as one of the preferred and non-contact technologies for the targets detection owing to the better time resolution and stronger penetration. The high time resolution is a result of a larger of bandwidth of the employed UWB pulses from the radar system, which is a useful tool to separate multiple targets in complex environment. The article emphasised on human subject localization and detection. Human subject usually can be detected via extracting the weak respiratory signals of human subjects remotely. Meanwhile, the range between the detection object and radar is also acquired from the 2D range-frequency matrix. However, it is a challenging task to extract human respiratory signals owing to the low signal to clutter ratio. To improve the feasibility of human respiratory signals detection, a new method is developed via analysing the standard deviation based kurtosis of the collected pulses, which are modulated by human respiratory movements in slow time. The range between radar and the detection target is estimated using joint time-frequency analysis (JTFA) of the analysed characteristics, which provides a novel preliminary signature for life detection. The breathing rates are obtained using the proposed accumulation method in time and frequency domain, respectively. The proposed method is validated and proved numerically and experimentally.

OFDM MIMO radar waveform design for targets identification

  • Bai, Ting;Zheng, Nae;Chen, Song
    • ETRI Journal
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    • 제40권5호
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    • pp.592-603
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    • 2018
  • In order to obtain better target identification performance, an efficient waveform design method with high range resolution and low sidelobe level for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) multiple-input multiple-output (MIMO) radar is proposed in this paper. First, the wideband CP-based OFDM signal is transmitted on each antenna to guarantee large bandwidth and high range resolution. Next, a complex orthogonal design (COD) is utilized to achieve code domain orthogonality among antennas, so that the spatial diversity can be obtained in MIMO radar, and only the range sidelobe on the first antenna needs suppressing. Furthermore, sidelobe suppression is expressed as an optimization problem. The integrated sidelobe level (ISL) is adopted to construct the objective function, which is solved using the Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno (BFGS) algorithm. The numerical results demonstrate the superiority in performance (high resolution, strict orthogonality, and low sidelobe level) of the proposed method compared to existing algorithms.

복소수 SVM을 이용한 목표물 식별 알고리즘 (Target Classification Algorithm Using Complex-valued Support Vector Machine)

  • 강윤정;이재일;배진호;이종현
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권4호
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    • pp.182-188
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    • 2013
  • 본 논문에서는 정지하고 있는 배경에서 움직이는 목표물을 식별하기 위해 PDR(pulse doppler radar)을 이용하여 수집한 복소수 신호를 처리하는 복소수 SVM(support vector machine)을 제안한다. SVM은 패턴인식 분야에서 널리 이용되나 분류에 이용되는 특징이 대부분 실수 데이터이다. 제안된 복소수 SVM은 실수 데이터, 허수 데이터 정보와 실수부와 허수부 사이의 교차 정보를 모두 이용하여 이동하는 목표물의 분류를 수행한다. 복소수 SVM을 설계하기 위해 최적화 조건 적용 시 실수축과 허수축에 대한 슬랙변수를 고려하였고, 복소수 데이터에 대한 KKT(Karush-Kuhn-Tucker) 조건을 이용하였다. 또한 복소수 거리를 이용한 RBF(radial basis function)를 커널함수로 적용하였다. 제안된 복소수 SVM의 성능을 평가하기 위해 PDR 센서로 수집된 복소 데이터를 기존의 SVM과 복소수 SVM을 이용하여 분류한 결과 기존의 SVM에 비해 복소수 SVM의 식별결과가 개와 사람 각각 8%, 10% 향상되었다.

지형에코 제거를 통한 UHF 윈드프로파일러의 바람벡터 개선 (Improvement in Wind Vector from UHF Wind Profiler Radar through Removing Ground Echo)

  • 김광호;김박사;김민성;강동환;권병혁
    • 한국환경과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.267-280
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    • 2016
  • Ground echo is radar return from stationary targets such as buildings and trees. Wind vectors from the wind profile radar in Gangneung are affected by ground echoes due to the complex mountainous terrain located to the west and the south. These ground echoes make a spurious peak close to the direct current (DC) line signal in Doppler spectra. Wind vectors polluted by ground clutters were determined from spectra of oblique beams. After eliminated the terrain echoes, the accuracy of wind vector compared with radiosonde was improved about 68.4% and its relative coefficient was increased from 0.58 to 0.97.

2.4 GHz 도플러 레이다의 주파수 조정을 통한 이동체 거리 센싱 (Distance Sensing of Moving Target with Frequency Control of 2.4 GHz Doppler Radar)

  • 백경진;장병준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권2호
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    • pp.152-159
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    • 2019
  • 도플러 레이다는 단일 주파수의 정현파를 이용하므로 움직이는 이동체의 속도만을 측정할 수 있다고 알려져 있다. 일반적으로 이동체의 거리를 측정하기 위해서는 FMCW 레이다나 펄스 레이다를 이용하여야 하는데, 이 경우 하드웨어 구성 및 신호처리가 복잡할 뿐만 아니라, 주파수 대역폭을 넓게 사용하기 때문에 24 GHz나 77 GHz 대역의 밀리미터파를 사용할 수밖에 없어 가격이 비싸다. 따라서 가격이 저렴한 도플러 레이다에서 다중 톤 주파수를 이용하여 이동체의 속도 외에 거리까지 센싱하는 연구가 시작되고 있다. 이에 본 연구에서는 2.4 GHz 도플러 레이다에 내장된 PLL만을 이용한 주파수 조정만으로도 이동체의 거리 센싱이 가능함을 보인다. 특히, 기존에 제안된 DC 기반의 거리 계산에서 필요한 DC 정보를 제거하고, 교류결합된 AC 정보만을 이용하여 거리를 센싱할 수 있음을 보인다. 제안된 기술은 2.4 GHz 대역의 이동체 식별용 특정소출력 무선기기 기술기준을 만족하므로 45 dBm EIRP 출력을 이용하여 이동체 거리 센싱이 필요한 다양한 응용이 가능하다.

항공기 표적의 레이더 반사 신호에서 제트엔진 정보를 추출하기 위한 자동화 알고리즘 (Automatic Algorithm for Extracting the Jet Engine Information from Radar Target Signatures of Aircraft Targets)

  • 양우용;박지훈;배준우;강성철;김찬홍;명로훈
    • 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.

복합 센서를 이용한 교통 신호운영체계에 관한 연구 (A Study on a Traffic Signal Operation system using complex Sensor)

  • 황귀연;정양권;최형주;혜학무
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권10호
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    • pp.1573-1580
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    • 2013
  • 본 연구는 주로 사용하고 있는 차량 검지 방식인 루프 방식의 문제점을 도출하고 직진성이 강하고 주변 환경이나 날씨영향에 강한 레이저와 검지 범위가 넓은 도플러 레이더를 복합하여 현재의 검지방식의 단점을 개선하고 앞 막힘에 문제점을 해결할 수 있는 신호운영 체계를 제안하고자 한다. 본 제안 방식이 VISSIM 도구를 이용하여 남광주역에서 서창입구까지의 10Km 구간에 적용해 본 결과 연속진행연동체계와 교호진행연동체계보다 진입 차량에 따라서 15%에서 30% 정도가 효과적인 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

LPI 레이더에 대한 원격지원 재머의 주엽 재밍 효과 (Jamming Effect of Stand-Off Jammer to Main Lobe of LPI Radar)

  • 임중수;채규수
    • 융합정보논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.16-21
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    • 2020
  • 본 논문은 저 측엽 안테나를 사용하는 LPI(Low Probability Interceptor)레이다를 재밍하는 원격지원 재머의 특성에 대하여 기술한다. LPI 레이다는 재밍 영향을 줄이기 위해서 송수신 안테나의 측엽을 감소시킨다. 레이다는 재머가 표적과 같은 위치에 있는 자체보호 재머에 대해서는 재밍 효과를 쉽게 예측할 수 있으나, 표적과 다른 위치에서 재밍하는 원격지원 재머에 대해서는 재밍 효과를 예측하기가 어렵다. 본 논문에서는 LPI 레이다의 측엽을 재밍하는 원격지원 재머의 재밍 효과를 신호재밍비(SJR)와 재밍 유효 한계거리를 사용하여 분석하였다. 또한 안테나의 측엽이 -30dB 이하인 경우에는 재밍 효과가 미약하여, 안테나 주엽에 대한 원격지원 재밍 방법을 제안하고 재밍 효과를 분석하였다. 본 연구는 항공기용 원격지원 재머 설계 및 운용에 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

SAR 디스플레이 영상을 위한 무손실 압축 (LOSSLESS DATA COMPRESSION ON SAR DISPLAY IMAGES)

  • Lee, Tae-hee;Song, Woo-jin;Do, Dae-won;Kwon, Jun-chan;Yoon, Byung-woo
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.117-120
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    • 2001
  • Synthetic aperture radar (SAR) is a promising active remote sensing technique to obtain large terrain information of the earth in all-weather conditions. SAR is useful in many applications, including terrain mapping and geographic information system (GIS), which use SAR display images. Usually, these applications need the enormous data storage because they deal with wide terrain images with high resolution. So, compression technique is a useful approach to deal with SAR display images with limited storage. Because there is some indispensable data loss through the conversion of a complex SAR image to a display image, some applications, which need high-resolution images, cannot tolerate more data loss during compression. Therefore, lossless compression is appropriate to these applications. In this paper, we propose a novel lossless compression technique for a SAR display image using one-step predictor and block arithmetic coding.

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