• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.2187-2193
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• 2010

주파수 변조된 연속적인 파형을 사용하는 레이다는 펄스 도플러 레이다에 비하여 구현이 비교적 간단하고 광대역, 저전력 신호의 특성 때문에 외부 탐지 가능성이 낮은 장점을 가진다. 이러한 레이다는 주로 단거리 영역에서 목표물에 대한 고해상도의 거리 및 속도정보를 얻고자 하는 목적으로 많이 활용되고 있다. 따라서 송신신호의 파형을 믹서로 인가하여 추출되는 비트 신호(beat signal)로부터 클러터 제거, 목표물에 대한 탐지여부, 거리 및 속도 정보추출 등의 목적으로 FFT(Fast Fourier Transform) 를 통한 스펙트럼 분석을 행하게 된다. 그러나 이러한 FFT 방법은 신호의 획득시간이 줄어들면 윈도우 효과로 인한 심각한 누설현상, 즉 지표면 반사파 등 강력한 클러터의 부엽에 의하여 상대적으로 낮은 전력을 갖는 신호의 탐지가 불가능해지는 문제가 생길 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 부엽의 크기를 낮추면서도 주파수 해상도를 적절하게 유지시킬 수 있는 가중치 윈도우 적용 방법에 대하여 분석하였다. 또한 다양한 동작환경을 고려한 모의 비트 신호를 발생시켜 가중치 윈도우 적용 방법에 따른 FFT 스펙트럼 분석 결과들을 고찰하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권3호
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• pp.535-543
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• 2018

최근 레벨계는 산업현장의 안전 및 유지관리와 연관되어 넓은 측정범위가 요구되는 추세이다. 일반적으로 레벨계의 측정범위를 확보하기 위해 측정환경을 개선하여 잡음을 감소시키거나 신호처리를 통해 신호의 왜곡을 보상하게 된다. FMCW 레이다 레벨계의 잡음과 신호의 왜곡은 레벨계의 근거리 특성에 영향을 주어 최소탐지거리가 감소되는 결과를 갖게 한다. 본 논문에서는 레벨계의 근거리 영역의 잡음을 제거하기 위해 window 함수와 비트 스펙트럼의 특성을 고려한 Equalizer 필터를 적용하여 최소탐지거리 성능을 개선하며 탐지가 상대적으로 어려운 레벨계 근거리의 측정 신뢰도를 높이고 탐지영역내의 측정 범위를 향상 시키고자 한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.92-102
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• 2017

For an automotive surveillance radar system, fast-chirp train based FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) radar is a very effective method, because clutter and moving targets are easily separated in a 2D range-velocity map. However, pedestrians with low echo signals may be masked by strong clutter in actual field. To address this problem, we proposed in the previous work a clutter cancellation and moving target indication algorithm using the coherent phase method. In the present paper, we initially composed the test set-up using a 24 GHz FMCW transceiver and a real-time data logging board in order to verify this algorithm. Next, we created two indoor test environments consisting of moving human and stationary targets. It was found that pedestrians and strong clutter could be effectively separated when the proposed method is used. We also designed and implemented these algorithms in FPGA (Field Programmable Gate Array) in order to analyze the hardware and time complexities. The results demonstrated that the complexity overhead was nearly zero compared to when the typical method was used.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권12호
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• pp.1-7
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• 2004

본 연구는 24GHz 측방설치 차량감지용 레이다를 개발하였다. 다차선에 존재하는 차량들의 속도 측정 및 차량 분류를 위해 24GHz 송수신 모듈을 개발하였고, 신호처리부에 새로운 신호처리 알고리즘을 적용하였다. 본 논문은 고정된 FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) 레이다 모듈로써, 동작원리 이론과 알고리즘에 대해 측정된 데이터를 나타내었다. 측정된 결과는, 가변 threshold 추출 방법을 이용하여 한 차선의 차량 속도에 대해 95%의 정확성과 두 차선에 대해서는 90%의 정확성을 보였다. 또한, 차량의 분류는 소형, 중형, 대형의 3종 분류로 약 89%의 정확성을 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권9호
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• pp.723-732
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• 2017

본 논문에서는 항공기 기반 FMCW-SAR(Frequency Modulated Continuous Wave - Synthetic Aperture Radar) 영상복원을 위해 적용된 기존 back-projection 알고리즘의 계산 효율을 높이고, 연산과정의 복잡도를 단순화시킨 분할연산기법을 제안하며, 이를 적용한 SAR 영상 복원 과정에 대해 설명한다. 제안된 분할연산기법은 상대적으로 좁은 주사폭과 긴 합성개구면을 갖는 항공기 기반 FMCW-SAR 시스템에 효과적으로 적용이 가능하며, back-projection 알고리즘의 영상합성과정에서 분할된 입력 원시자료와 출력 복원영상 간의 상호 기여도가 낮은 자료를 계산 과정에서 생략하여 계산 효율을 높인 연산법이다. 또한, 실제 항공기 기반 FMCW-SAR 원시자료 복원과정에 적용하여 계산 효율의 개선 정도를 비교분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.1925-1933
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• 2015

RFID 기술에 레이더 시스템을 접목시켜 태그의 아이디 획득뿐만 아니라 위치 정보를 추가로 획득할 수 있는 기술이 최근 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 태그가 부착된 이동하는 물체로부터 태그 아이디 및 속도를 추출하는 최근 제안된 RFID 시스템을 분석하고 성능을 검증한다. 제안된 시스템에서는 감시영역으로 진입한 태그가 지상 비콘으로 부터 트리거 신호를 받은 후 태그 아이디 정보를 FMCW 변조한 신호를 리더로 전송하면 리더는 수신 신호를 복조하여 아이디 및 속도를 동시에 획득한다. 본 논문에서는 송신 신호와 기준신호 간의 동기 오차가 발생하는 경우 및 시스템 구현을 위해 샘플링 률을 낮춘 경우 제시된 시스템의 동작 가능성 및 성능 열화 정도를 분석하고 시뮬레이션으로 이를 검증한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제14권1호
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• pp.1-12
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• 2015

매설형 검지기는 검지 성능이 타 검지기에 비해 우수하지만, 설치 및 관리비용이 클 뿐 아니라 도로의 재포장이나 도로파손으로 인해 수명이 짧다는 단점이 있다. 이에 반해 기존 지주에 부착하여 사용하는 검지시스템인 비매설형검지기는 도로 노면을 손상시키지 않기 때문에 설치가 쉽고, 유지관리비용이 적다는 장점이 있다. 비매설식 검지기는 이러한 장점에도 불구하고, 검지 성능이 낮아 아직까지 신호제어용으로 사용하지 못하는 실정이다. 본 연구에서는 비매설형검지기 중에 정확도가 가장 높은 FMCW 방식의 레이더에 대해 성능평가를 수행하고, 신호제어용 검지용도별로 현장적용 유/무 결과를 제시하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_3호
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• pp.1349-1359
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• 2021

SAR SLC 영상을 취득하기 위해 원시 자료로부터 BPA 기반 영상복원을 수행할 때 정확한 GNSS-INS 센서의 위치 및 속도 정보를 획득하는 것은 중요하다. BPA 기반 영상복원을 수행한 연구에서 기기 오차 보정을 위해 Kalman Filter를 적용하였으나, 대부분 1회 적용하여 효과적으로 오차를 제거하였는지 판단하기 어렵다. 본 연구에서는 GNSS-INS 센서의 위치 및 속도 정보에 Kalman Filter를 복수회 적용한 뒤 BPA를 이용하여 영상복원을 수행하여 기기 오차 보정에 효과적인 필터링 횟수를 평가하고자 하였다. 이를 위해 2회의 항공기 실험을 진행하여 SAR 원시 자료를 취득하였고, 이들에 해당하는 GNSS-INS 센서 정보에 대해 실질적이고 연속적으로 Kalman Filter를 적용하였다. 본 연구를 통해 상이한 이동 경로를 가지는 GNSS-INS 정보가 상응하는 FMCW-SAR 영상의 BPA 기반 최적 영상복원에 필요한 Kalman Filter 적용 횟수에 영향을 미칠 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.103-114
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• 2019

주파수변조연속파형(FMCW) 레이더 시스템을 사용하는 이동 객체탐지가 최근 각광을 받고 있다. 레이더 객체탐지는 탐지범위 내 존재하는 고정된 객체 및 클러터들로부터 반사되는 잡음신호로 인해 매우 도전적인 문제이다. 본 논문에서는 FCMW 레이다를 이용하여 잡음배경하 이동객체탐지를 위해 강인한 주성분분석법(RPCA)을 이용한다. 먼저 원 레이더 입력신호에 보상과 보정을 적용한다. 다음 경사하강법을 사용하는 RPCA가 저계수의 성질을 갖는 잡음배경 모델을 구하기 위해 사용된다. 본 논문에서는 RPCA 계산을 위해 소요계산량이 적은 새로운 업데이트 알고리즘을 제안한다. 마지막으로 이동객체는 자동 다중스케일에 기반한 피크 탐지법에 의해 정위한다. 모든 단계는 슬라이딩 윈도우 방법 기반하여 처리된다. 제안된 방법을 타 RPCA 기반의 방법들과 다양한 실험 시나리오 상에서 비교했을 때, 처리 속도와 정확도 척도에서 우수한 결과를 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.2511-2517
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• 2009

오래전부터 활용되어진 FMCW 레이다는 최근에 와서 고해상도 단거리 탐지 및 추적 등의 목적으로 다양하게 사용되어지고 있다. 이러한 레이다는 비교적 간단하게 구현이 가능할 뿐만 아니라 저 전력의 첨두치 신호를 넓은 주파수 대역에 걸쳐서 송신하는 방식이기 때문에 외부기기에 의한 전자파 신호의 탐지 가능성을 현저히 낮출 수 있는 장점을 가지고 있다. 이러한 레이다에서는 주파수 변조된 연속적인 파형의 신호를 송신하고 목표물에 의한 반사신호의 복조 시에도 이러한 신호를 기준 주파수로 사용한다. 따라서 목표물의 거리 및 속도 정보 모두 비트 주파수 형태로 수신되어진다. 즉 이러한 비트 스펙트럼 영역에서 물체의 탐지여부를 판단하고 관련 정보를 추출하게 된다. 따라서 비트 스펙트럼 추정의 정확도 및 해상도가 우수하여야 한다. 그러나 기존의 FFT(Fast Fourier Transform) 방식에 의한 스펙트럼 추정은 레이다 수신 신호의 획득시간이 짧을 경우 높은 주파수 해상도 및 낮은 부엽크기를 유지 할 수 없는 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제는 반사신호의 강도가 현저히 다른 인접 목표물들 간의 탐지를 어렵게 할뿐만 아니라 추출된 정보의 신뢰성을 떨어트린다. 따라서 본 논문에서는 모델 파라메터 추정 방법인 AR(Autoregressive) 및 EV(Eigenvector) 스펙트럼 추정을 적용하여 이러한 문제점들을 개선하였으며 그 모의실험 결과들을 비교하고 분석하였다.