• 제목/요약/키워드: Fast CFAR

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비균일 환경에서 표적 검파를 위한 순서계통에 근거한 일정오경보율 검파기의 성능 해석 (Performance analysis of CFAR detectors based on order statistics for nonhomogeneous background)

  • 한동석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.1550-1558
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    • 1997
  • In this paper, we first propose a modified OS CFAR detector called the order statistics cell averaging(OSCA) CFAR detector and anlyze its performance for a Rayleigh target in homogeneous backgrounds, clutter edges, and satistics smallest of(OSSO) CFAR detectors for a Rayleigh target to nonhomogeneous environments. Computer simulation results show that the OSCA CFAR detector has superior performance to OS, OSGO, and OSSO CFAR detectors in homogeneous and multiple target environments. And the proposed detector shows its robustness for fast detection because it requires falf the processing time of the OS CFAR detector.

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순서통계에 근거한 개선된 CFAR 검파기의 하드웨어 구조 제안 (Advanced OS-CFAR Processor Design with Low Computational Effort)

  • 현유진;이종훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.65-71
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    • 2012
  • 순서통계에 근거한 CFAR(Constant False Alarm) 검파기(이하 OS-CFAR)는 다중 타깃(Target) 환경의 차량용 레이더에 아주 유용 사용되는 알고리즘이다. 그러나 정렬 알고리즘을 사용하기 때문에 일반적인 셀-평균 CFAR 검파기(이하 CA-CFAR)에 비해 계산량이 많아 실시간 구현에 어려운 점이 있다. 본 논문에서는 보다 낮은 계산량을 가지는 OS-CFAR 구조를 제안하였다. 제안된 방법에서는 정렬 알고리즘이 단 한번 만 수행되기 때문에 이를 통해 많은 계산량을 줄일 수 있다. 특히 고속 정렬 알고리즘을 사용하는 경우 통상적인 OS-CFAR 구조와 비교하여 데이터양에 상관없이 항상 계산속도가 빠름을 확인 할 수 있다. 또한 본 논문에서는 실제 레이더 수신 데이터를 이용하여 제안된 방법에 적용한 결과도 제시하였다.

하드웨어 복잡도를 줄인 고속 CA-CFAR 프로세서 설계 (Fast CA-CFAR Processor Design with Low Hardware Complexity)

  • 현유진;오우진;이종훈
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권5호
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    • pp.123-128
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    • 2011
  • 본 논문에서는 레이더의 탐지 알고리즘에 적용되는 CA-CFAR 알고리즘을 설계하였다. CFAR 알고리즘의 제곱평균 연산을 위해 근사화 기법을 사용하였으며, 고정 소수점을 이용하여 관련 연산을 처리하였다. 이러한 구조는 하드웨어 복잡도를 줄일 뿐 아니라 계산량을 감소시킬 수 있다. CFAR 연산은 슬라이딩 윈도우 기법을 기반으로 하는데, 이를 고속으로 처리하기 위해 동시 병렬 처리 가능한 다중 윈도우 방식도 제안하였다. 제안된 CA-CFAR 프로세서는 실제 FPGA를 통해 합성되어지고 구현되었다. 또한 FPGA 내에서 제공한 라이버러리를 이용한 제곱평균 연산 방법과 성능 비교를 하였다. 검증 결과 제안된 하드웨어 구조는 399MHz까지 동작가능하며, 전체 계산 시간은 약 70% 향상됨을 확인 할 수 있다.

다중 셀 평균 기반 CFAR 검출을 이용한 SAR 영상 표적 탐지 기법 (Synthetic Aperture Radar Target Detection Using Multi-Cell Averaging CFAR Scheme)

  • 송우영;노수현;정철호;곽영길
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.164-169
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    • 2010
  • 최근 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상의 거리 및 도플러 해상도가 높아짐에 따라 표적의 탐지 정확도는 향상되고 있지만 처리할 데이터 용량이 급증하고 있다. 기존의 단일 셀 기반 CFAR 검출기는 전체 영상 내에서 모든 거리 셀 데이터를 검사하여야 하므로 CFAR 검출기의 속도 성능 저하를 가져온다. 본 논문에서는 다중셀 기반 CFAR 처리 방법을 2단으로 개선하여 1단계에서는 다중 셀 평균 기반 CFAR 검출을 이용하여 예상 표적 지역을 검출하고, 2단계에서는 예상 표적 지역에 대해서만 단일 셀 기반 CFAR 검출을 수행함으로써 처리 시간을 줄이고 표적의 탐지 성능을 획기적으로 향상시켰다. 제안된 기법에 대한 성능은 실제 SAR 영상을 통하여 기존의 단일 셀 기반 방식과 다중 셀 평균 기반 검출 방식을 비교 분석하였다.

Seafloor terrain detection from acoustic images utilizing the fast two-dimensional CMLD-CFAR

  • Wang, Jiaqi;Li, Haisen;Du, Weidong;Xing, Tianyao;Zhou, Tian
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제13권1호
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    • pp.187-193
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    • 2021
  • In order to solve the problem of false terrains caused by environmental interferences and tunneling effect in the conventional multi-beam seafloor terrain detection, this paper proposed a seafloor topography detection method based on fast two-dimensional (2D) Censored Mean Level Detector-statistics Constant False Alarm Rate (CMLD-CFAR) method. The proposed method uses s cross-sliding window. The target occlusion phenomenon that occurs in multi-target environments can be eliminated by censoring some of the large cells of the reference cells, while the remaining reference cells are used to calculate the local threshold. The conventional 2D CMLD-CFAR methods need to estimate the background clutter power level for every pixel, thus increasing the computational burden significantly. In order to overcome this limitation, the proposed method uses a fast algorithm to select the Regions of Interest (ROI) based on a global threshold, while the rest pixels are distinguished as clutter directly. The proposed method is verified by experiments with real multi-beam data. The results show that the proposed method can effectively solve the problem of false terrain in a multi-beam terrain survey and achieve a high detection accuracy.

OFDM 레이다를 위한 딥러닝 기반 표적의 거리 및 속도 추정 기법 (Deep learning-based target distance and velocity estimation technique for OFDM radars)

  • 최재웅;정의림
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.104-113
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    • 2022
  • 본 논문에서는 OFDM 레이다를 위한 딥러닝 기반 표적의 거리 및 속도 추정 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 표적으로부터 반사된 수신 신호를 받아 변조신호 제거 후 2차원 FFT를 통해 2차원 주기도를 얻는다. 주기도는 기존 및 제안 방법에서 표적의 거리 및 속도를 추정하는 입력신호이다. 주기도에서 정점은 표적의 위치를 나타내는데 표적의 거리 및 속도 추정을 위해 널리 사용되는 기존 기법은 CFAR (Constant False Alarm Rate) 알고리즘이다. 반면 제안하는 기법은 다중 출력 CNN (Convolutional Neural Network)을 이용하여 거리 및 속도를 추정한다. 기존 기법과 달리 제안 기법은 주기도 이외에 잡음 전력과 같이 추가적인 정보가 필요하지 않아 사용하기 편리하다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과에 따르면 제안 추정 기법은 기존 기법보다 거리 및 속도 추정 MSE (Mean Square Error)오차 성능을 5배 이상 개선하며 송신 OFDM 심볼 개수가 증가할수록 정확도가 향상되는 특성을 보인다.

직접대역확산방식에서 새로운 적응형 구조를 이용한 PN 코드의 빠른 포착 (Fast PN Code Acquisition with Novel Adaptive Architecture in DS-SS Systems)

  • 오해석;임채현;한동석
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.252-255
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    • 2000
  • In this paper, a fast pseudo-noise (PN) code acquisition with novel adaptive architecture is presented in direct-sequence spread- spectrum (DS-SS) systems. Since an existing acquisition system has a fixed correlation tap size and threshold value, this system cannot adapt to various mobile communication environments and results in a low detection probability or a high false alarm rate and long acquisition time. Therefore, if a correlation tap size and a threshold value can be controlled adaptively according to received signals, problems of ail existing system will be solved. The system parameter varies adaptively by using constant false alarm rate (CFAR) algorithm well known in a field of detection and proposed signal-to-noise ratio (SNR) measurement system. By deriving formulas of the proposed system, the performance is analyzed.

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고해상도 SAR 영상 및 EO 영상을 이용한 표적군 검출 기법 개발 (Detection of Group of Targets Using High Resolution Satellite SAR and EO Images)

  • 김소연;김상완
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.111-125
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    • 2015
  • 본 연구에서는 고해상도 위성영상인 TerraSAR-X와 WorldView-2 등을 융합하여 표적의 특성을 고려한 표적군(Group of targets) 검출을 수행하였다. 관심 대상으로 하는 표적은 고정되어 있으며, 군(Group)을 이루고 있는 특징이 있다. 표적 후보를 검출하기 위해 대상 물체의 레이더 후방산란 특성을 이용한 Constant False Alarm Rate (CFAR) 알고리즘을 적용하였다. 검출된 표적 후보군으로부터 비표적을 제거하기 위해 표적의 크기 정보를 이용한 화소 클러스터링, 표적군을 이루는 표적들간의 배치 특성을 이용한 네트워크 클러스터링. 그리고 SAR 간섭기법 적용이 가능한 간섭쌍이 있는 경우 긴밀도 정보를 이용하였다. 또한, 오경보(False Alarm)를 감소시키고 최종 표적을 결정하기 위해, 표적의 형태 정보를 추출할 수 있는 Electro-Optical (EO) 영상을 바탕으로 효과적인 타원 검출 기법을 개발하였다. 개발된 표적군 검출 알고리즘을 10개 지역에 적용한 결과, 표적군 검출율은 100%, 단일 표적에 대한 오경보율은 0.03~0.3개/$km^2$, 평균 오경보는 1.8군/$64km^2$로 낮은 오경보와 높은 검출율을 보이며 표적군이 검출되었다. 본 연구에서 개발된 표준화된 표적 검출 기법은 향후 무인화된 표적 검출 시스템 구축에 핵심적인 기술이 될 것으로 전망한다.