• 한국항행학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.134-141
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• 2019

레이다 시스템은 송신 파형에 따라 크게 PD (pulse Doppler) 레이다와 FMCW (frequency modulated continuous wave) 레이다로 구분되며, 송수신 특성에 따라 PD 레이다는 장거리 표적 검출에 유리한 반면, FMCW 레이다는 단거리 표적 검출에 적합한 특성을 갖는다. 이에 본 논문에서는 중/장거리 뿐 아니라 단거리 무인기 탐지를 위해 PD 레이다 시스템과 FMCW 레이다 시스템을 모두 지원 가능한 멀티모드 레이다 신호처리 프로세서 (RSP; radar signal processor)를 제안한다. 제안된 레이다 신호처리 프로세서는 Verilog-HDL을 이용하여 RTL 설계 후, Altera Cyclone-IV FPGA를 이용하여 구현 및 검증 되었다. 구현 결과, 총 19,623개의 logic elements, 9,759개의register, 그리고 25,190,400의 memory bit로 구현 가능함을 확인하였으며, 기존의 PD 레이다와 FMCW 레이다 신호처리 프로세서를 개별 구현한 경우에 비해 logic elements와 register 요구량이 약 43%와 39% 감소됨을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.43-49
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• 2022

FMCW레이다는 일반 차량의 충돌방지용도 뿐만 아니라 자율주행시스템에서 활발히 센서로서 사용이 되고 있다. 본 논문에서는 자율주행센서로서 개발한 2-chip 기반의 FMCW MIMO(Multi Input Multi Output) 레이다 설계 및 구현에 대해서 설명하였다. 사용 칩을 이용하여 48채널의 가상배열을 이용하여 방위각 해상도가 우수하게 설계하였으며, 특히 Frame 기반과 Chirp 기반의 파형발생 및 신호처리를 혼합하여 최대탐지 가능 속도와 속도 보상에 대해 강점을 보유할 수 있도록 제작하였으며, 구현된 시스템은 실험실 내 시험과 실제 주행시험을 통하여 성능 및 상용화 가능성에 대한 분석을 진행하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.83-90
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• 2020

현재 상용화되어 있는 유량 측정 레이더 센서는 표면 유속을 이용하여 유량을 측정하는 방법을 사용한다. 이러한 방식으로는 표면 유속만으로 유량을 추정하는 것이기 때문에 단위 시간당 흐르는 물의 양을 정확하게 측정할 수 없다. 보다 정확한 측정을 위해서는 수위와 유속 정보 모두가 필요하며, 이에 따라 일부 상용 계측기는 수위와 유속을 각각 측정하는 두 개의 센서를 이용하여 유량을 산정하는 방식을 채택하고 있다. 본 논문에서는 하나의 FMCW 레이다 센서를 이용하여 수위와 유속을 동시에 측정할 수 있는 방법에 대하여 제안하고, 이를 위한 FMCW 레이다 송신 파형을 설계한다. 또한, 송신 파형을 기반으로 수신 신호를 모델링하여 수위 및 유속 측정 시 발생할 수 있는 문제점들에 대해 고찰하고자 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1323-1326
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• 2012

군사적 목적으로 많은 레이다들이 근거리에서 동시에 운용된다. 특히, 동종의 레이다가 동시에 운용될 경우 주파수 할당을 해야 한다. 많은 레이다가 동시에 운용될 때 일부 주파수를 공유하여야 하는데, 부득이하게 레이다 시스템 간 간섭이 발생하게 된다. 레이다간 간섭은 성능을 저하시킬 수 있기 때문에, 간섭 신호의 억제는 중요한 문제이다. 본 논문에서는 두 대의 FMCW 레이다간 간섭 신호를 분석하고, 간섭 신호를 이용하여 레이다간 시간 동기화 방법을 제안하였다. 실제 레이다 시스템을 통해 제안된 방법의 성능을 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.848-851
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• 2012

많은 레이다 시스템들이 주파수 밴드를 공유하여 동시에 운용될 때, 레이다 시스템 간 간섭은 불가피하게 발생한다. 간섭이 레이다 성능을 저하시킬 수 있기 때문에 간섭의 억제는 레이다 시스템에서 중요한 문제이다. 본 논문에서 STFT와 적응형 대역 저지 필터를 이용하여 간섭을 탐지하고 제거하는 방법을 제안하였다. 실제 FMCW 레이다를 이용하여 제안된 방법의 성능을 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.377-387
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• 2016

본 연구에서는 X-밴드 대역 FMCW(frequency modulated continuous wave) 기반의 다중대역폭를 갖는 영상 레이다 설계와 자체 제작된 레이다 시스템의 성능시험 결과를 선보인다. 다중대역폭을 갖는 FMCW 레이다 송신기 설계를 위해 300 MHz와 500 MHz 대역폭을 갖는 두 개의 톱니파 조합을 주파수 변조신호로 활용하였으며, X-밴드 대역의 수신 신호로부터 비트 주파수(beat frequency)를 효과적으로 수신하기 위해 L-밴드 대역 신호발생기와 주파수 변환회로가 혼합된 송 수신회로를 구성하였다. 자체 설계/제작된 레이다의 다중대역폭 성능시험을 위해 송신기 최대 출력 35 dBm, 데이터수집 장치의 샘플링 주파수 1.2 MHz와 기록시간 1 ms로 시스템을 구성하였으며, 대역폭 500 MHz와 300 MHz를 갖는 변조신호로부터 거리방향과 방위각방향 해상도(0.28 m, 0.26 m)와 (0.44 m, 0.27 m)를 각각 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.531-538
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• 2016

본 논문에서는 2중의 송수신 모듈을 이용하여 2차원 상의 표적 위치를 탐지하고, 실시간으로 추적할 수 있는 근거리 FMCW 레이다를 설계 및 제작하였다. 시분할로 동작하는 송수신 모듈로부터 수집된 1차원 거리 정보를 교차 활용하여 2차원 위치를 추출하는 기법을 제안하였고, 2차원 근거리 레이다에 성공적으로 적용하였다. 개별 레이다의 송수신 모듈에 대한 성능 측정 결과로 10 m와 30 m 위치에 있는 표적에 대한 결과를 제시하였으며, 주파수 분해능에 대응하는 range bin을 이용한 2차원 표적 맵을 활용하여 2차원 레이다의 성능 검증이 수행되었고, 제안된 기법의 유효성을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.554-560
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• 2017

드론 또는 무인기의 정밀 자세제어를 위해서는 정확한 고도계가 필수적이며, 지상으로부터의 고도측정 정확도로 인해 레이다 고도계가 일반적으로 사용된다. 크기, 무게 및 전력소모 등에 제한으로 인해, 드론에 장착 가능한 레이다 고도계는 PD (pulse Doppler) 방식에 비해 낮은 복잡도를 갖는 FMCW (frequency modulated continuous wave) 방식이 적절하며, 특히, 짧은 송신시간으로 인해 드론 자체 움직임 (ego-motion)에 대응 가능한 fast-ramp FMCW 레이다가 보편적으로 활용된다. 이에, 본 논문에서는 fast-ramp FMCW 레이다 시스템을 위한 드론 고도 측정용 레이다 신호처리 프로세서 (RSP; radar signal processor)의 설계 및 구현 결과를 제시한다. 설계된 RSP는 Verilog-HDL을 이용하여 RTL 설계 후, Altera Cyclone-IV FPGA device를 활용하여 구현 및 검증되었다. 구현 결과, 총 27,523의 logic elements, 15,798개의 register, 138 Kbits의 memory로 구현 가능하며, 50MHz의 동작주파수로 100Hz의 실시간 고도측정이 가능함이 확인되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.410-418
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• 2017

본 연구에서는 항공기 기반 FMCW-SAR(Frequency Modulated Continuous Wave-Synthetic Aperture Radar) 시스템의 연속이동효과를 분석하고, 이를 보정하기 위한 신호처리 연구 결과를 설명하며, 보정된 레이다 신호를 back-projection 알고리즘 기반으로 복원시킨 SAR 영상 품질 개선 결과를 포함한다. FMCW 신호기반 SAR 시스템의 연속이동효과를 FMCW 신호 모델을 이용하여 항공기 이동 속도와 샘플링 주기 등의 영향을 분석하고, 이를 개선시키기 위해 시간-도플러(t, $k_u$) 영역에서의 레이다 신호처리 기법을 적용하였다. 이때, FMCW-SAR 영상 복원을 위해 back-projection 알고리즘과 수정된 정합필터를 활용하였으며, 항공기 기반으로 수집된 실제 X-밴드 대역 데이터에 적용하여 연속이동효과 개선 결과를 확인/검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.411-414
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• 2018

본 논문에서는 FMCW 레이다 기반으로 휴먼 모션 인식을 위한 레이다 영상 추출 알고리즘을 제안하였다. 3D(거리-속도-각도) 스펙트럼을 생성하였고, 각 좌표방향으로 압축을 통해 세 개의 마이크로-프로파일 영상을 생성하였다. 이때 몸으로부터 반사된 신호를 억제하기 위한 클러터 억제 알고리즘을 적용하였다. 생성된 거리, 도플러. 각도-영상을 향후 영상처리 및 분류기에 적용함으로써, 다양한 모션 종류를 구별할 수 있을 것으로 판단된다.