• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권12호
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• pp.77-84
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• 2004

ITS를 위한 차량 충돌 방지 시스템인 FMCW 방식의 자동차 레이더를 분석하고 이에 적합한 신호처리부를 설계하고 구현하였다. 77GHz 대역의 FMCW 레이더에 대하여 성능 파라미터를 거리와 속도 해상도가 각각 0.4m, 0.67Km/h이 되도록 설계하였으며, 다중 물체의 검출을 위한 다수의 비트주파수를 조합하는 방법에 대하여 검토했다. 또한 거리 주파수인 $f_r$과 속도 주파수 $f_d$의 범위를 다르게 설정하여 다중 물체의 처리가 훨씬 간단해지는 것을 보였다. 다중 물체들의 거리차로 인한 감쇄를 보정하도록 미분기를 전처리단에 사용하여 ADC 비트수를 8bit로도 충분히 검출할 수 있음을 보였다. 제안한 방법과 설계한 파라미터 값들을 사용하여 Matlab으로 모의실험으로 검증하고 DSP와 마이크로프로세서를 이용하여 구현하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권3호
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• pp.247-256
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• 2014

최근, 조류 관측을 위하여 카메라나 레이더 등이 도입되어 보다 정확하고 효율적인 관측이 가능해지게 되었다. 특히, 레이더를 활용하여 조류를 관측하는 방법에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 레이더 조류학이라는 분야가 생겨나게 되었다. 기상 레이더, 공항 탐색 레이더, 추적 레이더 등 여러 종류의 레이더가 조류 관측에 활용되고 있지만, 접근성을 비롯하여 경제성 및 이동성에 많은 제약을 가지고 있어 선박용 레이더가 널리 사용되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 선박용 FMCW 레이더를 이용하여 원격 조류 관측 및 통계 분석 기능을 제공하는 시스템 개발에 관한 내용을 다룬다. 이를 위해 널리 알려져 있는 물표 인식을 위한 이미지 처리 기법을 적용하였다. 또한 개발한 시스템을 이용하여 두 차례 실험을 실시하였고, 움직이는 조류가 관측됨을 확인하였다. 그 결과, 각종 레이더 수치 값 조정 등의 개선점을 파악하고 이를 수정하였으며, 조류 관측 분야에 시스템의 적용가능성을 확인하였다. 개발한 시스템은 조류 관측에 관한 연구 뿐 아니라 환경 평가 등의 분야에 도입될 수 있을 것이며, 향후에는 조류 관측을 보다 정확하게 분석하여 통계내고, 조류의 이동 경로를 추적하는 것에 관한 연구가 필요하다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.1243-1248
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• 2014

일반적으로 저피탐(Low Probability of Intercept, LPI) 레이더는 펄스레이더에 비해 매우 낮은 송신출력, 높은 안테나 이득 등으로 인해 상대방의 전자전 장비(Electronic Warfare Support, ES)에 탐지될 확률이 낮다. LPI 레이더는 RCS 감소 설계와 같이 전자파에 대한 스텔스 기법의 한 종류로, 궁극적인 목적은 상대방에게 탐지되는 거리를 줄이는 것이며 RCS 값, LPI 성능 중 한 가지라도 성능이 미흡하면 적보다 먼저 탐지되게 된다. 본 논문에서는 LPI 탑재 플랫폼의 피탐 확률 감소를 위해 고려해야할 사항을 제시하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.93-102
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• 2010

The FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) radar possesses range-velocity ambiguity to identify the correct combination of beat frequencies for each target in the multi-target situation. It can lead to ghost targets and missing targets, and it can reduce the detection probability. In this pap er, we propose an effective identification algorithm for the correct pairs of beat frequencies and the signal processing hardware architecture to effectively support the algorithm. First, using the correlation of the detected up- and down-beat frequencies and Doppler frequencies, the possible combinations are determined. Then, final pairing algorithm is completed with the power spectrum density of the correlated up- and down-beat frequencies. The proposed hardware processor has the basic architecture consisting of beat-frequency registers, pairing table memory, and decision unit. This method will be useful to improve the radar detection probability and reduce the false alarm rate.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.243-244
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• 2010

본 논문에서는 대구경북과학기술연구원에서 개발한 77GHz FMCW ((Frequency Modulation Continuous Wave) 충돌방지 레이더 테스트 시스템에 대하여 소개한다. FMCW 레이더 개발에 적용된 기능 및 구현에 대하여 소개한다. 개발된 시스템은 RTS (Radar Test System)과 연동하여 성능을 검증하고, 차량에 장착하여 실제 주행시험을 실시하였다. 개발된 시스템은 150m의 거리까지 검출이 가능하며, 1024~8192point FFT를 적용하여 1km/h, 0.5m의 속도 및 거리 분해능을 제시하고 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.953-955
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• 2014

최근 차량 충돌 방지를 위한 다양한 기술이 상용화되고 있다. FMCW 기반의 레이더 시스템은 구현의 용이성으로 많은 상용차에서 전면 충돌 방지 시스템에 적용되고 있다. 측면 충돌 방지를 위한 BSD(Blind Spot Detection)와 차선변경 보조 시스템(LCA, Lane Change Assistant system)에서는 전방 레이더보다 인식거리가 줄어들고 갱신율이 낮아지므로 고속 FFT 등을 수행하는 신호처리부를 저가격으로 설계가 가능할 것이다. 본 연구에서는 TI사의 MCU인 F28335를 사용하여 근거리를 인식하는 신호처리부를 설계하였다. 이 MCU는 16채널 12bit ADC와 68KB RAM 및 512KB 플래시 메모리를 내장하고, 150MHz 부동소수점 연산을 지원하여 단일 칩으로 신호처리부의 구현이 가능하다. 구현된 시스템은 20m내외의 거리에 있는 장애물에 대하여 10Hz로 갱신이 가능하여 BSD를 위한 기본 기능이 확인되었다. 이러한 구현은 이전의 고가의 DSP나 FPGA를 사용하지 않고 15$이내의 단일 MCU와 간단한 아날로그 회로로 설계되어 저가격의 시스템으로 상용화가 가능할 것이다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권7호
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• pp.31-39
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• 2014

Recently, as Intelligent Transportation System (ITS) and self-driving system become influential in the ground transportation system, automotive radar systems have been actively studied among the various radar systems to implement the vehicle collision detection system and distance measurement system between vehicles. Most of the automotive radars are Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) radar type which can calculate distance and velocity of target by estimating the frequency difference between the transmitted signal and received signal. Therefore, accurate frequency estimation is very important in the FMCW radar system. For this reason, to improve the measurement accuracy of the FMCW radar, Reverse Directional FRI (RD-FRI) Super-Resolution technique which has high frequency estimation accuracy is applied to the FMCW radar system. The feasibility of the proposed technique is evaluated with simulation results and compared with FFT and conventional Super-Resolution techniques. The simulation results show that the proposed technique estimates the frequency with high accuracy and the distance with centimeter accuracy.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제7권3호
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• pp.93-100
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• 2004

In this paper, we describe the design, fabrication, and test results of a W-band FMCW radar for the metal target detection under the ground clutter environment. In order to detect metal targets on the ground, we used a single cassegrain antenna with the beamwidth of $1.45^{\circ}$ which forms pencil-beam footprint on the ground. A log envelope detector was applied to improve radar performance in the severe ground clutter known as Weibull and log normal clutter. The designed FMCW radar can acquire altitude information from the ground clutter with $\sigma_0=-23dB$ at the height of 160m. The fabricated W-band FMCW radar transmits 11 dBm power and the dynamic range of the receiver is from -106dBm to -30dBm. The performances of the fabricated sensors were tested out in the fields and detected a car target of 200m apart on the grass.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권4호
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• pp.70-79
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• 2012

FMCW 레이더에서 주파수 램프 신호를 발생시키기 위하여 필요한 타입-3 PLL의 설계 가이드를 제시하였다. 그러기 위해서 개루프 전달함수의 크로스오버 주파수를 1 Hz로 정규화 한 조건에서 Pspice 시뮬레이션을 통하여 폐루프 특성을 비교하였다. 결론적으로 타입-3 PLL의 1) 위상여유는 45도로 하고, 2) 두 개의 영점은 같도록 하며, 3) PLL 차수를 높이기 위한 극점은 개루프 전달함수의 크로스오버 주파수보다 10배 정도 크게 할 것을 권한다.

• 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.