• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.535-539
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• 2010

본 논문은 전파 수집 및 감시 시스템 등에 사용되는 신호의 도래 방향 측정에 관한 연구로써, V/UHF 대역의 다섯 개의 다이폴 안테나를 등 간격으로 원형 배열하여 얻어지는 안테나 간의 위상차 데이터를 CVDF(Correlation Vector Direction Finding) 알고리즘을 적용하여 방향을 추정하였다. CVDF 알고리즘을 적용하여 방향탐지 정확도를 높이기 위해서는 기본적으로 안테나로부터 얻어지는 위상 패턴이 왜곡되지 않고 이상적은 패턴을 가져야 한다. 그러나, 실 환경에서 원형 배열안테나의 위상패턴은 특정 주파수 대역, 특정 방위에서 왜곡되어 나타날 수 있다. 그 이유는 안테나 한 개의 소자만 사용할 때와는 다르게 안테나를 원형 배열구조로 배치함으로써 안테나 각 소자간의 간섭 및 센터폴(원형배열의 중앙에 위치하는 안테나 지지대)의 영향으로 인해 위상 패턴의 왜곡이 생길 수 있다. 특히 안테나 감도를 좋게 하기 위해 신호 증폭 특성을 갖는 Active 안테나를 사용하게 됐을 때는 Passive 안테나를 사용했을 때보다 이런 왜곡현상이 더 크게 나타나게 된다. 본 논문에서는 단순 CVDF 알고리즘을 적용했을 때의 방향탐지 측정 능력이 저하되는 현상을 최소화하여 방향탐지 측정능력 개선시키기 위한 방법으로, 위상을 측정하는 안테나의 조합을 실시간으로 변경하는 방법 및 안테나 빔패턴을 활용하는 방법등을 제안한다. 위의 제안된 개선알고리즘 적용 전/후의 시험결과를 통하여 이 제안방안의 타당성을 확인한다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제16권5호
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• pp.613-621
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• 2013

This paper presents the direction finding proximity fuze sensor using the clutter rejection method and the adaptive target detection algorithm for anti-air missiles. To remove effects by clutter and detect a target accurately, the clutter rejection method of Legendre sequence with BPSK(Bi phase Shift Keying) modulation has been proposed and the Doppler signal which has cross correlation characteristics is obtained from reflected target signals. Considering the change of the Doppler signal, the adaptive target detection algorithm has been developed and the direction finding algorithm has been fulfilled by comparing received powers from adjacent three receiving antennas. The encounter simulation test apparatus was made to collect and analyze reflected signal and test results showed that the -10 dBsm target was detected over 10 meters and the target with mesh clutter was detected and direction was distinguished definitely.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제12권1호
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• pp.97-105
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• 2009

In this paper, the performance of AP(Alternating Projection) and EM(Expectation Maximization) algorithms is investigated in terms of detection of multiple signals, resolvability of coherent signals and the efficiency of sensor array processing. The basic idea of these algorithms is utilization of relaxation technique of successive 1D maximization to solve a direction finding problem by maximizing the multidimensional likelihood function. It means that the function is maximized over only for a single parameter while the other parameters are fixed at each step of the iteration. According to simulation results, the algorithms showed good performance for both incoherent and coherent multiple signals. Moreover, some advantages are identified for direction finding with very small samples and fast convergence. The performance of AP algorithm is compared with that of EM using multiple criteria such as the number of sensor, SNR, the number of samples, and convergence speed over uniform circular array. It is resulted AP algorithm is superior to EM overally except for one criterion, convergence speed. Especially, for EM algorithm there is no performance difference between incoherent and coherent case. In conclusion, AP and EM are viable and practical alternatives, which can be applied to a direction under due to the resolvability of multi-path signals, reliable performance and no troublesome eigen-decomposition of the sample-covariance matrix.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.1-6
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• 2019

본 논문에서는 원형배열 안테나의 위상차와 위상차 배열 패턴을 비교하여 전파 신호원의 방향을 찾는 방법을 연구하였다. 위상비교 방향탐지 방식에서는 안테나 기준선 길이가 입사신호의 0.5파장보다 길면 같은 위상차에서 두 개 이상의 방위가 계산되는 방위각 모호성이 발생한다. 본 논문에서는 0-360도 방위각에서 전파 신호가 입사될 때 5개 안테나에서 검출된 위상차 패턴을 융합하여 방위각 모호성을 제거한다. 개발된 모호성 제거 기법은 안테나가 5개인 균일원형배열 구조에서 안테나 기준선이 입사신호의 1.236파장 이하이면 방위각 모호성 없이 방향탐지를 정확하게 수행하였다. 본 알고리즘은 조난구조와 전자정보시스템의 방향탐지 장치 설계에 잘 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제25권2호
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• pp.117-124
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• 2022

Single-ring circular array antennas can be applied to direction finding systems in order to use nose-section in other purposes, and the interferometry is a proper direction finding method to those systems. We usually make the interferometer baseline long enough to achieve good angular accuracy. However, an interferometer with baseline longer than a half-wavelength has the ambiguity problem. In this paper, we present a novel method for solving the ambiguity problem in interferometry systems. This technique is based on the amplitude comparison method and the space division table, and it can place a target within the angular region in which the ambiguity problem does not occur by roughly estimating direction-of-arrival. The Monte Carlo simulation results show that proposed method can effectively remove the ambiguity problem in the system.

• 한국통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.379-386
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• 1992

In this paper a direction finding method which can which can estimate the direction angles of source signals impinging on the sensor array in which sensor noises are correlated is studied. This method performs the estimation of source direction angles form sensors, regardless of sensor noise correlation, by eliminating the sensor noise correlation coefficient which can be accurately estimated. Finally, this paper shows, through the computer simulation, that the proposed, method is extremely useful and superior when there exists the noise correlation between sensors, .

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.567-575
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• 2017

방향탐지장치는 전자파를 이용하는 레이더, 유도무기, 통신장비 등의 방향을 찾아내기 위한 장치로 전자전체계를 구성하는 전자지원 장비의 핵심장치이다. 함정에서도 전자지원 장비를 사용하고 있으며 적의 위협에 대한 위치를 파악하는 역할을 수행하기 때문에 함정의 생존에 있어 매우 중요한 역할을 한다. 하지만 야전 배치되어 운영 중인 함정의 방향탐지장치에서 200 ns의 짧은 펄스폭 신호에 대해 큰 방위 오차가 발생하는 현상을 확인하였다. 따라서 본 논문에서는 이와 같은 현상을 해결하기 위한 개선방안을 제시하였다. 본 논문은 진폭비교 방식, 위상비교 방식, 진폭-위상비교 복합방식 등의 방향 탐지 방식 및 함정에서 사용되는 방향탐지장치에 대해서 간략히 고찰한 후, 방위 오차가 발생하는 원인에 대해서 분석하였다. 이를 바탕으로 방향탐지 프로세스를 수정하는 개선방안을 제시하였고 개선방안의 성능을 확인하기 위해 운영 중인 함정에 개선방안을 적용하여 방위 측정 시험을 수행하였다. 함정에서의 시험 결과 200 ns의 짧은 펄스폭 신호에서 발생하던 방위 오차가 크게 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.549-555
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• 2005

본 논문은 전파 수집 및 감시 시스템 등에 사용되는 초고주파 신호의 도래 방향 측정에 관한 연구로써, 방향탐지 장치의 안테나를 통해서 수신된 신호들의 진폭차를 이용하여 신호의 입사 방향을 측정하는 진폭 비교 방향 탐지 방식과 동일한 안테나로 수신된 고주파 신호들의 위상차를 이용하여 전파의 도래 방향을 측정하는 위상 비교 방향 탐지 방식을 결합하는 새로운 기술이다. 본 방식은 위상 비교 기술의 정밀한 방향 탐지 능력과 진폭 비교 방식의 측정 방위 모호성 제거 능력을 복합하여 간단한 구성으로써 모호성이 없고 정밀하게 전파 도래 방향을 측정하는 기술이다. 제시된 방향 탐지 기술을 $360^{\circ}$ 전 방위각에서 전파의 방향을 측정하기 위해서 8개의 안테나를 원주를 따라서 $45^{\circ}$ 간격으로 일정 하게 배치하고, 인접한 안테나의 수신 신호 위상차를 이용하여 전파의 도래 방향을 측정하고, 진폭차를 이용하여 도래 방향 모호성을 제거하였을 때, 설계된 방향 탐지 장치의 모사 및 측정 결과는 도래 신호의 신호 대 잡음비가 30 dB인 경우에 $2.0\~6.0$ GHz주파수 범위에서 $0.5^{\circ}$ 이하의 양호한 방향 탐지 오차를 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.2157-2163
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• 2010

본 논문은 신호의 도래 방향 측정에 관한 연구로써, 어레이 안테나에 입시되는 신호의 위상차를 활용하여 방향을 추정하는 알고리즘인 CVDF(Correlative Vector Direction Finding)를 적용하여 방향탐지 정확도를 높이기 위해서는 기본적으로 안테나로부터 얻어지는 위상차 패턴이 이상적인 정현파 패턴을 가져야 한다. 그러나 실 환경에서 원형으로 안테나를 배치후 측정되는 위상차 패턴은 특정 주파수 대역, 특정 방위에서 왜곡되어 나타날 수 있다. 그 이유는 안테나를 원형 배열 구조로 배치함으로써 안테나 각 소자간의 간섭 및 중앙 센터폴(원형배열의 중앙에 위치하는 안테나 지지대)의 영향으로 인한 위상 패턴의 왜곡이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 기존 CVDF 알고리즘을 적용했을 때의 위상 왜곡 현상에 의해 저하되는 방향탐지 능력을 개선시키기 위한 방법으로, 위상을 측정하기 위한 안테나 조합의 실시간 변경 방법 및 안테나 빔패턴을 활용하는 방법 등을 제안하였고, 실험 및 결과분석을 통해 방향탐지 성능이 개선됨을 확인하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.249-255
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• 2015

본 논문에서는 상관형 위상비교(correlative interferometer) 방향탐지의 방위각 오차에 대해서 기술하였다. 상관형 위상비교 방식은 잡음이 없는 이상적인 환경에서 계산한 위상과 잡음이 있는 실제 환경에서 측정한 위상을 상호 비교하여 상관계수가 가장 큰 방위각을 전파 발신기의 방향으로 추정하는 방식이다. 5개의 안테나를 원형으로 배치하는 원형 배열안테나(circular array antenna)를 이용하여 각 안테나 사이의 상관함수를 유도하여 잡음에 의한 방향탐지 오차를 유도하였다. 이 방법은 잡음에 대한 방탐오차가 매우 작고, 특히 전파 발사체와 방향탐지 장치의 고도 차이가 큰 경우에도 방향탐지 오차가 작은 것으로 나타났다.