• 한국항공우주학회지
• /
• 제44권10호
• /
• pp.921-932
• /
• 2016

본 논문에서는 아리랑 5호의 고해상 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상 생성을 위해 수정된 주파수 스케일링 알고리듬(FSA: Frequency Scaling Algorithm)을 제안한다. 부 개구면(sub-aperture) 처리 과정에서 부정확한 기하 파라미터의 사용이 야기하는 방위압축 성능 저하문제를 개선하기 위해, 정확한 시간-주파수 분석을 통해 전 개구면(full-aperture) 신호처리 알고리듬을 설계한다. 이와 더불어, 아리랑 5호의 이동 집중조사(sliding-spotlight) SAR 신호처리에 적합한 전 개구면 신호처리 알고리듬을 위해 방위 스케일링 함수를 새롭게 제안하였다. 기존의 부 개구면 FSA 방식과 달리, 제안된 방법은 아리랑 5호의 모든 운용 모드에 적용 가능한 일관된 신호처리기 구조를 제공한다는 장점이 있다. 점표적 모의실험을 통해, 제안된 알고리듬이 기존의 전 개구면 데이터 처리 기법들에 비해 우수한 방위압축 성능을 제공함을 확인한다. 또한 아리랑 5호에서 획득된 실 데이터 처리 결과를 제시함으로써 제안된 기법의 유용성을 검증한다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.76-82
• /
• 2021

In this paper, the compressed sensing basic pursuit denoise algorithm adopted to synthetic aperture radar imaging is investigated to improve the object recognition. From the incomplete data sets for image processing, the compressed sensing algorithm had been integrated to recover the data before the conventional back- projection algorithm was involved to obtain the synthetic aperture radar images. This method can lead to the reduction of measurement events while scanning the objects. An ultra-wideband radar scheme using a stripmap synthetic aperture radar algorithm was utilized to detect objects hidden behind the box. The Ultra-Wideband radar system with 3.1~4.8 GHz broadband and UWB antenna were implemented to transmit and receive signal data of two conductive cylinders located inside the paper box. The results confirmed that the images can be reconstructed by using a 30% randomly selected dataset without noticeable distortion compared to the images generated by full data using the conventional back-projection algorithm.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
• /
• 제6권1호
• /
• pp.66-70
• /
• 2017

Radioactive materials are used in medicine, non-destructive testing, and nuclear plants. Source localization is especially important during nuclear decommissioning and decontamination because the actual location of the radioactive source within nuclear waste is often unknown. The coded-aperture imaging technique started with space exploration and moved into X-ray and gamma ray imaging, which have imaging process characteristics similar to each other. In this study, we simulated $21{\times}21$ and $37{\times}37$ coded aperture collimators based on a modified uniformly redundant array (MURA) pattern to make a gamma imaging system that can localize a gamma-ray source. We designed a $21{\times}21$ coded aperture collimator that matches our gamma imaging detector and did feasibility experiments with the coded aperture imaging system. We evaluated the performance of each collimator, from 2 mm to 10 mm thicknesses (at 2 mm intervals) using root mean square error (RMSE) and sensitivity in a simulation. In experimental results, the full width half maximum (FWHM) of the point source was $5.09^{\circ}$ at the center and $4.82^{\circ}$ at the location of the source was $9^{\circ}$. We will continue to improve the decoding algorithm and optimize the collimator for high-energy gamma rays emitted from a nuclear power plant.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제29권9호
• /
• pp.707-721
• /
• 2018

본 논문에는 30 cm 해상도를 갖는 소형 SAR(Synthetic Aperture Radar) 시스템 개발 결과를 소개하고, RAW 데이터 기반의 도플러 파라미터 추정 및 요동 보상 신호처리 알고리즘을 제시한다. 송수신 채널이 각각 2개이기 때문에 다중 편파 및 간섭계 영상 확보가 가능하며, 차량 탑재 시험을 통하여 다중 편파 SAR 데이터 획득 및 신호 처리 결과를 제시하였다. 플랫폼의 요동에 의한 잔여 위상 오차를 보상하는 알고리즘을 적용하였으며, 실제 차량 탑재 시험을 통하여 요동 보상에 따른 개선된 성능 결과를 제시하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
• /
• 제16권4호
• /
• pp.457-461
• /
• 2012

A real-time method to measure full field retardation near quarter wavelength is proposed. The circularly polarized beam passes through a sample with a large aperture. The measuring beam then goes through a quarter-wave plate and is then split by a Wollaston prism. An image with two sub-images is then detected by a high-speed image sensor. The full field retardation near quarter wavelength can be obtained in real time by processing the image. The measured retardation is independent of the fast axis angle of the sample and the fluctuation of the initial intensity. In experiments, a wedge waveplate is measured with different fast axis angle and initial intensity, and the full field retardations are acquired. The maximum and standard deviation of the full field retardation is $1.5^{\circ}$ and $0.4^{\circ}$. The validity of the method is verified.

• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제10권4호
• /
• pp.322-327
• /
• 2010

Spaceborne sparse array radar for ground moving targets indication (GMTI) has outstanding advantage over full array radar for constructing ultra-large aperture. Rapid development of millimeter wave (MMW) technology make it possible for realizing MMW GMTI radar, which is much more sensitive to slow moving ground target. The paper presented the system model of a multi-carrier frequency sparse array MMW radar as well as preliminary simulation results, which showed future application of the system is very promising.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.229-234
• /
• 2006

In tactical theater, it is crucial to detect ground moving targets and to locate them precisely. This problem can be resolved by using SAR (Synthetic Aperture Radar) sensors providing GMTI (Ground Moving Target Indication) capability. In general, to implement a robust GMTI sensor is not simple because of the strong competitions between target signals and clutter signals from the ground, and low speed of moving targets. Contrary to the case that a delay canceller is mostly suitable for ground surveillance radars, DPCA (Displaced Phase Centered Antenna) or STAP (Space Time Adaptive Processing) techniques have been widely adapted for GMTI function of modern airborne radars. In this paper, a new scheme of DPCA using two passive antennas with vertical separation is proposed, which also provides good clutter cancellation performance. The proposed scheme realizes full azimuth coverage for DPCA operation on an airborne platform, which is impossible with classical DPCA configuration. Simulations using various conditions have been performed to validate the proposed scheme, and the results are acceptable.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.75-86
• /
• 2010

최근 세계적으로 고성능의 위성 지구관측 시스템의 운용이 증가되고 Chandrayaan이나 LRO처럼 달탐사 위성에서도 SAR 영상신호 자료의 활용도가 높아지면서 국내에서도 SAR 관련 연구에 대한 관심이 고조되고 있다. 하지만 대부분의 국내 SAR 관련 연구는 주로 영상의 후처리 및 활용에 관한 것이 주를 이루며, SAR 원시 데이터를 직접 처리하는 영상 형성에 관한 연구는 대부분 스트립맵(stripmap) 모드에 한정되어 있다. 2010년 발사를 앞두고 있는 국내 최초의 SAR 위성인 다목적위성 5호는 고해상도 모드와 ScanSAR 모드를 동시에 운용할 예정이며 이에 따라 해당 영상을 처리하고 분석하는데 많은 수요가 발생할 것으로 예상되고 있으나 현재까지 ScanSAR와 관련된 국내 연구는 매우 취약한 상태라고 볼 수 있다. 본 논문에서는 향후 발생하게 될 위성 SAR의 원시자료 처리 요구에 대응할 수 있는 ScanSAR 영상처리 기법을 소개하고 실제 위성 ScanSAR 원시자료에 적용하여 신호처리를 수행한 결과를 제시한다. 이를 위해 SPECAN 알고리즘을 사용한 SAR 원시데이터 처리 시스템을 개발하고 RADARSAT-1 위성의 ScanSAR 원시자료에 대한 Quick-look 신호처리를 수행하였다. 최종적으로 한반도 ScanSAR 영상처리 결과를 제시하고 기존 full aperture 데이터를 처리하는 방식과 비교하여 본 논문에서 제시된 방법의 장단점과 효율성에 대해 설명한다.

• 지질공학
• /
• 제30권1호
• /
• pp.17-30
• /
• 2020

광학영상화검층은 광원과 CMOS 영상 센서를 이용하여 시추공벽을 이미지로 구현하는 물리검층 기술로 지하의 불연속면에 대한 여러 가지 원위치 정보를 고분해능으로 제공한다. 최근 시추공영상화검층은 지반침하 모니터링, 암반 무결성 평가, 응력으로 인한 단열 변화 탐지, 극지에서의 빙하 연대측정 등 그 활용범위가 매우 다양해졌다. 현재 국내외로 많이 이용되고 있는 시추공영상화검층 시스템은 장비 사양에 따라 한계점을 가지고 있어 적용 범위에 대한 검증과 여러 가지 시추공 환경에 대한 적절한 품질관리가 필요하다. 그러나 광학영상화검층의 자료로 도출되는 이미지는 원위치 정보로 정확도, 구현도, 신뢰성에 대한 검증에 직접적인 비교 확인이 어렵다. 본 논문에서는 신뢰성 있는 고품질 자료 취득 방법과 자료 처리 방법을 확인하기 위해 시추공 환경과 유사한 모듈화 된 균열모형시추공을 설계·제작하여 현재까지 보고되지 않은 실험에 대한 결과를 얻고자 하였다. 검출기 자기계 방향 확인의 정확성을 검증하고, 노출시간에 따른 색상의 구현도 및 균열의 분해능 관계, 정확한 간극 측정을 위한 자료 처리 방법 등을 제시하였다. 다양한 시추공 환경을 모사한 균열모형시추공 실험을 통해 고분해능의 신뢰성 높은 광학영상화검층의 자료 취득 및 해석이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.296-296
• /
• 2014

We investigate experimentally and theoretically the splitting of surface plasmon (SP) resonance peaks under TE- and TM-polarized illumination. The SP structure at infrared wavelength is fabricated with a 2-dimensional square periodic array of circular holes penetrating through Au (gold) film. In brief, the processing steps to fabricate the SP structure are as follows. (i) A standard optical lithography was performed to produce to a periodic array of photoresist (PR) circular cylinders. (ii) After the PR pattern, e-beam evaporation was used to deposit a 50-nm thick layer of Au. (iii) A lift-off processing with acetone to remove the PR layer, leading to final structure (pitch, $p=2.2{\mu}m$; aperture size, $d=1.1{\mu}m$) as shown in Fig. 1(a). The transmission is measured using a Nicolet Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) at the incident angle from $0^{\circ}$ to $36^{\circ}$ with a step of $4^{\circ}$ both in TE and TM polarization. Measured first and second order SP resonances at interface between Au and GaAs exhibit the splitting into two branches under TM-polarized light as shown in Fig. 1(b). However, as the incidence angle under TE polarization is increased, the $1^{st}$ order SP resonance peak blue-shifts slightly while the splitting of $2^{nd}$ order SP resonance peak tends to be larger (not shown here). For the purpose of understanding our experimental results qualitatively, SP resonance peak wavelengths can be calculated from momentum matching condition (black circle depicted in Fig. 2(b)), $k_{sp}=k_{\parallel}{\pm}iG_x{\pm}jG_y$, where $k_{sp}$ is the SP wavevector, $k_{\parallel}$ is the in-plane component of incident light wavevector, i and j are SP coupling order, and G is the grating momentum wavevector. Moreover, for better understanding we performed 3D full field electromagnetic simulations of SP structure using a finite integration technique (CST Microwave Studio). Fig. 1(b) shows an excellent agreement between the experimental, calculated and CST-simulated splitting of SP resonance peaks with various incidence angles under TM-polarized illumination (TE results are not shown here). The simulated z-component electric field (Ez) distribution at incident angle, $4^{\circ}$ and $16^{\circ}$ under TM polarization and at the corresponding SP resonance wavelength is shown in Fig. 1(c). The analysis and comparison of theoretical results with experiment indicates a good agreement of the splitting behavior of the surface plasmon resonance modes at oblique incidence both in TE and TM polarization.