• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1396-1403
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• 2019

The radar wind profiler data contaminates with various non-atmospheric components that produce errors in moments and wind velocity estimations. This study implemented an adaptive Gaussian model to detect and remove the clutter from the radar return. This model includes DC filtering, ground clutter recognition, Gaussian fitting, and cost function to mitigate the clutter component. The adaptive model tested for the various types of clutter components and found that it is effective in clutter removal process. It is also applied for the both time series and spectrum datasets. The moments estimated using this method are compared with those derived using conventional DC-filtering clutter removal method. The comparisons show that the proposed method effectively removes the clutter and produce reliable moments.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.155-161
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• 2018

국지적인 기상 이변이나 강우 현상 등을 분석하고 예보하기 위해서는 지역별로 저고도 탐색이 가능한 다수의 단거리 기상 레이다들이 필요하다. 그러나 이러한 레이다들의 특성인 낮은 고각의 전자파 빔 때문에 지표면 및 해수면 클러터가 기상 반사 신호를 오염시킬 가능성이 매우 높다. 대부분의 지표면 클러터는 매우 낮은 도플러 주파수 부근에 집중되어 나타나므로 주파수 대역에서의 구분이 비교적 용이한 편이다. 그러나 해수면 클러터의 경우 도플러 주파수 점유대역이 기상조건에 따라 매우 넓게 나타날 수 있기 때문에 클러터의 제거가 매우 어려운 실정이다. 따라서 본 논문에서는 전자적인 고각 빔 조향을 위하여 수직 위상 배열 안테나 구조를 갖는 기상 레이다에서의 해수면 클러터 제거 성능 정도를 분석하였다. 또한 위상배열 안테나의 수신 빔 형성을 통하여 해수면 클러터의 제거가 적절하게 이루어질 수 있음을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권12호
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• pp.1292-1299
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• 2014

기상 레이다 시스템은 지상, 해상, 상공 등의 넓은 입체 공간에 분포하는 기상정보를 실시간으로 제공한다. 그러나 산악지역과 같이 강수 신호 주변에 지형 클러터가 존재하는 경우, 큰 지형 클러터 신호를 강수 신호로 오인하여 잘못된 기상 정보를 제공할 수 있다. 우리나라 국토는 산지가 많아서 지형 클러터의 영향으로 인한 기상 오류를 줄이기 위해서는, 국내 지형 환경에 적합한 클러터 제거 기법이 필요하다. 본 논문에서는 지형 특성을 반영한 클러터 맵을 만들어, 지형 클러터를 제거하는 C-Map 기법을 제안한다. 클러터 맵은 맑은 날의 원시 신호(I/Q) 자료를 이용하여 획득되고, 지형 클러터 제거는 클러터 맵과 수신 신호의 도플러 차이를 이용하여 수행된다. 제안된 알고리듬의 성능 분석은 소백산 강우 레이다 데이터를 이용하여 수행되었으며, 임계상수에 따른 지형 클러터 제거율은 91.17 %로 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.1090-1098
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• 2018

국지적인 기상 이변이나 강우 현상 등을 분석하고 예보하기 위해서는 지역별로 저고도 탐색이 가능한 다수의 단거리 기상 레이다들이 필요하다. 그러나 이러한 레이다들의 특성인 낮은 고각의 전자파 빔 때문에 지표면 클러터가 기상 신호를 심하게 오염시킬 가능성이 매우 높다. 그러므로 이러한 문제를 완화시키기 위하여 일반적으로 도플러 저주파 대역 차단 필터를 사용하게 된다. 그러나 레이다 시스템에서의 위상잡음은 이러한 강력한 클러터의 제거를 제한시킬 수 있으며 잔존하는 클러터로 인하여 기상 파라미터 추정에 심각한 문제를 야기할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 레이다의 시스템 위상 잡음 특성을 분석하고 이러한 위상 잡음이 강력한 클러터가 존재하는 환경, 즉 단거리, 저고도 기상레이다에서의 SCR(signal to clutter ratio) 개선 정도에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.1180-1187
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• 2022

최근 국지적인 돌풍이나 호우 등의 기상이변에 의한 재난이 빈번히 발생함에 따라 국지적인 기상 레이다를 활용한 기상위험 현상의 탐지가 매우 시급한 문제이다. 이러한 목적의 기상 레이다는 저고도 탐지 및 급변하는 기상상황의 빠른 탐지가 필수적이다. 따라서 강력한 지표면 클러터를 효율적으로 제거하면서도 기상 정보의 빠른 업데이트가 매우 중요하다. 그러므로 고각별 탐지를 위한 기계적인 안테나 조정이 별도로 필요하지 않으면서도 지표면 클러터의 효율적인 제거도 가능한 적절한 방법을 적용하여야 할 것이다. 따라서 본 논문에서는 간단한 구조의 배열 안테나를 이용한 효율적인 공간 FFT 알고리즘을 통한 고각 필터뱅크 구현 방법에 대한 유용성을 분석하고 고찰하였다. 이러한 방법을 사용하면 탐지 과정에서의 지표면 클러터에 의한 영향을 최소화 하면서도 빠른 기상정보의 업데이트가 가능함을 보였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.153-162
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• 2017

Today, weather radar is used as a key tool for modern high-tech weather observations and forecasts, along with a wide variety of ground gauges and weather satellites. In this paper, we propose a frequency transform based weather radar image processing technique to improve the weather radar image damaged by beam blocking and clutter removal in order to minimize the uncertainty of the weather radar observation. In the proposed method, DCT based mean energy correction is performed to improve damage caused by beam shielding, and DWT based morphological image processing and high frequency cancellation are performed to improve damage caused by clutter removal. Experimental results show that the application of the proposed method to the damaged original weather radar image improves the quality of weather radar image adaptively to the weather echo feature around the damaged area. In addition, radar QPE calculated from the improved weather radar image was also qualitatively confirmed to be improved by the damage. In the future, we will develop quantitative evaluation scales through continuous research and develop an improved algorithm of the proposed method through numerical comparison.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.695-704
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• 2018

X밴드 선박용 레이더를 이용하여 개발한 강우 추정 기술로 강우 사례를 검증하였다. 디지털 신호 변환기를 사용하여 선박용 레이더로부터 수신된 신호를 디지털 반사 정보로 변환하였다. 반사도 정보에서 지형클러터 신호를 제거하고, 빔 감쇠와 빔 부피의 변화에 의해 발생하는 오류를 보정 처리하였다. 처리된 반사 정보는 우량계 강우량과 선형적인 관계를 보였다. 레이더 신호를 직교좌표계로 변환하여 정량적 강우를 추정하였다. 자동기상관측소 세 지점에서 $5mm\;hr^{-1}$ 이상의 강우가 기록된 사례에서 선박용 레이더의 강우 분포는 기상청 운용 기상 레이더의 결과와 일치하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.767-774
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• 2022

본 논문에서는 우리나라에서 운용 중인 4개 제조사 윈드프로파일러의 성능 평가 및 품질관리의 방향성을 제시하기 위해 원시 스펙트럼 자료를 분석하였다. 계절별로 평균한 스펙트럼의 프로파일과 파워 스펙트럼 밀도(PSD, Power Spectrum Density)로 산출한 4가지 통계값(최소, 평균, 중앙, 최댓값)의 프로파일을 활용하였다. 스펙트럼 자료의 품질은 LAP-3000이 가장 우수하였고, YKJ3, PCL-1300, CLC-11-H가 뒤를 이었다. 철원과 추풍령에 설치된 PCL-1300은 지형과 비기상 신호로 인한 스펙트럼의 변동성이 커서 지형 클러터 제거와 이동평균, 멀티피크 등의 신호처리 과정이 요구되었다. 군산과 파주에 설치된 CLC-11-H는 직류 치우침과 전파거리 접힘 현상이 발견되어 직류 치우침 제거와 관측 유효 고도 제한이 선행될 필요가 있다.