• 제목/요약/키워드: FM-CW radar

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FM-CW 레이다에서의 거리 및 속도 추정 정확도 향상에 관한 연구 (A Study on Accuracy Improvement for Range and Velocity Estimates in a FM-CW Radar)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.1752-1758
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    • 2010
  • FM-CW 레이다는 구현이 비교적 간단하고 전자파 신호의 외부 탐지 가능성이 낮기 때문에 다양한 목적의 원격탐지 센서로 활용되고 있다. FM-CW 레이다는 주파수 변조된 연속적인 파형의 신호를 송신하고 반사 신호의 복조시에도 같은 신호를 기준 주파수로 사용한다. 따라서 목표물의 거리 및 속도 정보는 비트신호 주파수 형태로 수신되어진다. 그러나 고속으로 이동하는 목표물의 경우 레이다에서의 신호획득 시간이 현저히 짧아질 수 있기 때문에 기존의 FFT(Fast Fourier Transform) 방식에 의한 스펙트럼 추정은 그 해상도 및 정확도가 심각하게 열화 될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 모델 파라메터 추정 방법인 AR(Autoregressive) 방법을 적용하여 거리 및 속도 추정 정확도와 해상도를 개선할 수 있음을 보였다.

기준 신호를 이용한 FM-CW 레이더의 VCO 비선형성 보정 (VCO Nonlinearity Correction Scheme for a FM-CW Radar using a Reference Signal)

  • 박형근;김병욱;김영수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1104-1110
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    • 1999
  • 일반적으로 거리 탐지용 레이더로 FM-CW 레이더 방식을 사용한다. 이 경우 FM-CW의 신호원으로 사용 되는 전압제어발진기의 제어전압과 출력주파수의 비선형성이 측정결과에 영향을 주게 된다. 최근 비선형성 보정에 대한 신호처리와 하드웨어적인 방법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 기준 선호를 이 용하여 전압제어발진기의 비선형성으로 인해 측정결과에 발생하는 거리 단면의 왜곡을 보정하는 신호처리 기 법을 제안하였다. 이에 대한 성능을 검증하기 위해서 간단한 실험을 수행하였고, 결과를 제시하였다. 제안한 기법에 의해 거리 단면 왜곡의 영향 감소와 분해능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

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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.

FM-CW 레이다에서의 간섭 제거에 관한 연구 (A Study on Interference Cancellation in a FM-CW Radar)

  • 이종길;이창기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.1856-1863
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    • 2012
  • FM-CW 레이다는 높은 송수신 격리도 유지를 위하여 송신 안테나와 수신 안테나를 분리하여 사용할 수 있다. 그러나 송수신 안테나를 분리하여 설치하더라도 이러한 방식은 송신 안테나에서의 강력한 방사전력이 수신 안테나 측에 유입될 수 있다는 심각한 문제점을 내포하고 있다. 송신 단에서 유입되는 강력한 간섭 신호는 목표물에 의하여 반사되는 미약한 수신 신호들의 탐지 및 분석에 심각한 장애를 유발할 수 있을 뿐만 아니라 수신 단에서의 배경 잡음 정도를 크게 높임으로서 시스템의 성능을 현저히 열화 시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 수신 단에서의 강력한 간섭 신호 및 배경 잡음들을 송신 단으로부터 얻을 수 있는 참조 신호들을 이용하여 적절히 상쇄할 수 있는 방법을 제안하였으며 그 결과들을 분석하고 고찰하였다.

FM-CW 레이다에서의 위상잡음 분석 (Analysis of Phase Noise in a FM-CW Radar)

  • Lee, Jonggil
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.758-761
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    • 2009
  • FM-CW 레이다 시스템에서는 이동 목표물 및 기상 현상 등의 원격탐지를 위하여 각 거리에 따른 변이 주파수 및 추가적인 도플러 스펙트럼의 추정이 필요하다. 이러한 주파수 대역에 따른 신호의 크기는 목표물의 탐지 여부 및 추적을 위한 매우 중요한 파라메터이다. 그러나 레이다 운용환경에서는 매우 큰 크기를 갖는 클러터등의 성분이 효과적으로 제거되지 않는다면 시스템의 성능이 현저히 저하될 수 있다. 즉 레이다 시스템에서의 위상잡음으로 인하여 신호 및 클러터 등이 스펙트럼 영역에서 분산되어 나타나는 경우 클러터 제거뿐만 아니라 추정 주파수에도 심각한 악영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 이러한 위상잡음이 목표물 정보 추출을 위한 주파수 추정에 미치는 영향을 분석하였다.

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FM-CW 레이다에서의 송신 누설 전력 영향 분석 (Analysis of Transmitter Leakage Effects in a FM-CW Radar)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.50-51
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    • 2011
  • 연속적인 파형을 사용하는 레이다에서는 시스템의 수신감도 향상을 위해서는 부득이 분리된 송신 및 수신 안테나를 사용하여야 한다. 이러한 분리된 안테나의 경우에도 송신 단에서 전송되는 매우 강력한 신호파형의 전력은 미약한 수신신호에 심각한 간섭현상을 일으킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 안테나간의 격리 정도에 따라 다르게 나타나는 송신 누설전력에 의한 수신 신호에 대한 간섭이 시스템에 미치는 영향을 고찰하였다.

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FM-CW 레이더 거리계의 비트 신호 스펙트럼 상관성을 이용한 고정밀 측정 알고리듬 (Correlation Algorithm for High-Precision Measurement in FM-CW Radar Level Meters)

  • 김정목;임종수;전중창;김태수;심재윤;박위상
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권4호
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    • pp.38-44
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    • 2001
  • 본 논문에서는 FM CW 레이더의 원리를 이용한 마이크로파 거리계에서 비트 신호(beat signal)의 스펙트럼 상관도(correlation)를 해석하고, 이를 이용하여 고 정밀도를 실현할 수 있는 거리 측정 알고리듬을 제안한다. 산업 자동화용과 같이 고 정밀도를 요구하는 경우, 거리계에 사용되는 VCO의 주파수 선형도가 매우 우수하여야 한다. 그러나 실제 VCO의 선형도를 높이기 위해서는 고가의 VCO나 복잡한 선형화 회로가 필요하며, 이는 장비 자체의 제작 비용을 높이는 요인이 된다. 거리 차가 충분히 작은 표적물에 대한 두 비트 신호의 주파수 스펙트럼간에는 상관도에서 침투지를 나타내는 주파수 ???V(offset)이 존재하게 되며, 본 논문에서는 이를 바탕으로 일반적인 VCO를 사용하더라도 정밀한 측정을 할 수 있는 상관 알고리듬을 제안한다. 제안된 알고리듬의 타당성을 검증하기 위한 측정 결과를 제시하였다.

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Development of New Radar Beacon

  • Hayashi, Shogo;Sato, Tatsuo;Tanaka, Senji;Suzuki, Tsutomu
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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    • pp.291-296
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    • 2006
  • The restrictions concerning the use of the radio waves have become severe, the marine radar with low spurious is being developed. Therefore, it is necessary to develop aids to navigation as a radar beacon can respond to new type of marine radar. Because the system of radar in the future is an indetermination, new radar beacon should correspond to old and new radar system during a transition period. New radar beacon that is also able to respond to pulse radar, pulse compression radar and FM-CW radar were considered in these years in Japan. The sign of the response of Morse code in a new system is generated by the delay synthesis system. Computer simulation and actual examination using trial circuit were curried out. A big possibility was set up in the development of the new radar beacon that was able to correspond to old and new radar system. These results and the state of new radar beacon is mentioned in this paper.

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마이크로파 거리계의 VCO 비선형성에 의한 시스템 특성 분석 및 개선 방안 연구 (Improved Design of the Microwave Level Meter upon VCO Nonlinearity)

  • 전중창;김정목임종수
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.331-334
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    • 1998
  • In this paper, we have presented an improved design of the microwave level meter based on the principle of FM-CW radar. First, we have analyzed the effect of VCO nonlinearity on the spectral broadening of the beat signal, and presented a new type of design theory to linearize VCO tuning curve adopting FFT algorithm. Simulation results for a VCO having the linearity of 25% have been presented, which show the usefulness of the design algorithm.

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YIG-VCO를 사용한 산업용 마이크로파 거리계의 개발 (Development of a Microwave Level Meter Using YIG-VCO for Industrial Process)

  • 김정목;임종수;전중창;김태수;안광호;이승학
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.18-25
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    • 2000
  • 본 논문에서는 YIG 발진기(YTO)를 사용한 산업용 FM-CW 마이크로파 거리계를 설계 제작하여, 그 측정 겸과를 제시하였다.YTO는 주파수 선형성이 매우 우수하므로 거리계의 구성에서 별도의 선형화 장치를 필요로 하지 않는다. 운용환경 주변의 장애물로부터 발생되는 반사 선호를 제거하기 위해서 중간주파 선호에 디지털 대역통과 필터를 적용하였다. 이를 위해서 Kaiser window를 사용한 FIR 필터가 설계되었다. 거리 측정 테스트는 4 40m까지 측정할 수 있는 야외 시험장에서 1m 간격으로 실시되었으며, 측정오차의 표준편차가2.33 cm인 측정 결과플 얻었다 본 논문에서 제작된 마이크로파 거리계는 제철소의 용선 운반 차량과 같이 사람이 접근하기 어 려운 산업 시설에서 거리측정용으로 사용될 수 있다

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