• 제목/요약/키워드: High Range Resolution Radar

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비행탑재용 레이다의 코히어런트 송수신단 설계 및 잡음지수 해석 (Design and Noise Figure Analysis of Coherent Transceiver for Airborne Radar)

  • 우덕제;김상중;이택경
    • 한국항행학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.38-47
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    • 2004
  • 레이다에서 도플러 측정과 MTI(Moving Targer Indicator), 고해상도 등의 기능을 수행하기 위해서는 송신 및 수신회로 전체가 코히어런트 시스템으로 동작하여야 한다. 본 논문에서는 코히어런트로 동작하는 레이다의 송수신단을 설계하기위해 TWTA(Traveling Wave Tube Amplifier)와 STALO(Stable Local Oscillator) 및 COHO(Coherent Oscillator)를 사용하였으며, 설계된 수신단에서의 잡음지수를 계산하였다. 계산된 잡음지수로 레이다 방적식을 이용하여 각 송신모드별로 최대 탐지 거리를 산출하였다.

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바이스태틱 ISAR 영상을 이용한 표적식별 성능 분석 (Analysis of Target Identification Performances Using Bistatic ISAR Images)

  • 이승재;이성현;강민석;양은정;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.566-576
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    • 2016
  • 바이스태틱 역합성 개구 레이다(Inverse Synthetic Aperture Radar: ISAR) 영상은 표적에 대한 2차원 산란분포를 나타내고, 이는 바이스태틱 표적식별에 이용될 수 있다. 하지만 바이스태틱 ISAR 영상은 바이스태틱 기하구조에 따라 그 산란 메커니즘이 다양하게 변화하고, 고유의 왜곡 때문에 표적의 정확한 거리-도플러 정보를 나타낼 수 없다. 따라서 이를 이용한 표적식별에서 효율적인 훈련 DB 구축은 핵심사항이 된다. 최근 모노스태틱 표적식별에서 효율적인 성능을 보였던 비행 시나리오 기반 훈련 데이터베이스(database: DB) 구축 기법을 바이스태틱 고해상도 거리측면도(High Resolution Range Profile: HRRP) 표적식별에 적용하여 바이스태틱 기하구조 내 효율적인 훈련 DB를 구축하는 연구가 수행되었고, 상기 연구는 레이다와 표적 사이의 거리가 충분히 먼 경우, 적은 양의 훈련 DB로도 높은 표적식별 성능을 획득할 수 있음을 보여주었다. 따라서 본 논문에서는 비행 시나리오 기반 훈련 DB 구축 기법을 바이스태틱 ISAR 영상 표적식별에 적용한 후, 그 성능과 효율성을 분석한다.

LOW RESOLUTION RAINFALL ESTIMATIONS FROM PASSIVE MICROWAVE RADIOMETERS

  • Shin, Dong-Bin
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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    • pp.378-381
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    • 2007
  • Analyses of Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) microwave radiometer (TMI) and precipitation radar (PR) data show that the rainfall inhomogeneity, represented by the coefficient of variation, decreases as rain rate increases at the low resolution (the footprint size of TMI 10 GHz channel). The rainfall inhomogeneity, however, is relatively constant for all rain rates at the high resolution (the footprint size of TMI 37 GHz channel). Consequently, radiometric signatures at lower spatial resolutions are characterized by larger dynamic range and smaller variability than those at higher spatial resolution. Based on the observed characteristics, this study develops a low-resolution (${\sim}40{\times}40$ km) rainfall retrieval algorithm utilizing realistic rainfall distributions in the a-priori databases. The purpose of the low-resolution rainfall algorithm is to make more reliable climatological rainfalls from various microwave sensors, including low-resolution radiometers.

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바이스태틱 레이다를 이용한 이동표적에 대한 표적식별 성능 분석 (Analysis of Target Identification Performances against the Moving Targets Using a Bistatic Radar)

  • 이승재;배지훈;정성재;양은정;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.198-207
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    • 2016
  • 바이스태틱(Bistatic) 레이다는 기존의 모노스태틱(Monostatic) 레이다로는 수행하기 어려운 저피탐(stealth) 표적에 대한 탐지 및 식별을 용이하게 해준다. 하지만 표적식별을 위해 바이스태틱 레이다의 수신신호로부터 고해상도 거리 측면도(high resolution range profile: HRRP)를 형성할 시, 바이스태틱 고유의 기하구조로 인해 바이스태틱 HRRP 내 왜곡현상이 발생하고, 이는 표적에 대한 정확한 거리 정보를 획득하기 어렵게 한다. 더욱이 바이스태틱 HRRP 내 나타나는 표적의 전자기적 산란 메커니즘은 바이스태틱 기하구조에 따라 다양하게 변하기 때문에 효율적인 훈련 데이터베이스 구축은 바이스태틱 표적식별에서의 핵심 사항이 된다. 본 논문에서는 모노스태틱 표적식별에서 효과적인 성능을 보였던 비행 시나리오에 기반한 훈련 데이터베이스 구축 기법을 바이스태틱 표적식별에 적용해 보고, 그 성능과 효율성을 분석한다. 시뮬레이션에서는 레이다와 표적의 거리가 충분히 먼 경우, 비행시나리오에 기반한 데이터베이스를 이용하여 효율적으로 바이스태틱 표적식별을 수행할 수 있음을 보인다.

소형선박용 X-Band FMCW 레이더 신호처리부 설계 및 구현 (X-Band FMCW RADAR Signal Processing for small ship)

  • 김정연;정길도;김태영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권11호
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    • pp.3121-3129
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    • 2009
  • 기존의 해상용 레이더는 원거리 탐지 목적의 고출력 송신을 할 수 있는 펄스 레이더로써, 장착 및 유지비용에 대한 부담으로 대부분 중대형 선박에서 사용되고 있다. 근거리탐지로 충돌 회피가 가능한 소형선박에 기존의 펄스레이더 대신 저전력으로 운용가능하며 분해능이 높은 FMCW방식의 레이더를 적용하고자 한다. FMCW방식의 송수신 신호를 이론적으로 분석하고, 실제 FMCW레이더 구현시 적용 가능한 신호처리 설계 및 모의실험을 수행하여 거리 및 속도를 검출하였다. FMCW 레이더의 신호처리 시뮬레이션을 수행하기 위하여 가상 송수신 신호를 혼합한 중간주파수(IF : Intermediate Frequency) 신호를 생성하고 저역통과 필터를 거쳐 잡음 제거를 한 후, A/D변환기를 사용하지 않는 대신에 FFT크기에 대한 샘플간격으로 주파수 최대값을 검출하여 물체와의 거리 및 속도 주파수를 구하고, 최종적으로 거리 및 속도를 계산하는 신호처리 과정을 모의 실험하였다. 실제 FMCW레이더 신호처리 과정에서 거리 및 속도 검출에 사용되는 차주파수 신호의 특징을 분석하기 위해서 송수신 신호의 차 공식을 이용하여 MATLAB으로 가상 차주파수 신호를 설계하였다. 이를 이용하여 임의의 거리 및 속도에 대한 가상 차주파수 신호를 발생시켜 각 신호에 대한 특징을 비교 분석하였다.

다중대역 SweepSAR 운용 모드의 시스템 성능 분석 (System Performance Analysis for Multi-Band SweepSAR Operating Mode)

  • 윤성식;이재욱;이택경;유상범;이현철;강은수;이상규
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.186-194
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    • 2017
  • 본 논문에서는 고해상도 광역관측을 위한 위성 영상레이다(Synthetic Aperture Radar)의 시스템 주요 성능을 분석하였다. 배열 급전을 이용하는 반사판 안테나의 패턴을 활용하였으며, 기존의 광역관측 모드인 ScanSAR 모드와 SweepSAR 모드에 대해서 비교 분석하였다. SweepSAR 모드는 넓은 범위에 빔을 송신하고, SCORE(SCan On REceive)를 기반으로 순차적으로 빔포밍을 통해 반향신호를 수신하는 고해상도 광역관측 모드이다. 본 논문에서는 SweepSAR 모드로 동작하는 위성의 동작원리 및 특징을 분석하고, 시스템 성능 파라미터를 시뮬레이션 해석하였다. 또한, 영상의 활용도를 증대시키기 위해서 다중 주파수 대역(C-band, X-band)에 대하여 성능 분석을 수행하였다.

다주파수 신호를 사용한 회전물체의 위상과 진폭측정에 의한 영상 (Multifrequency Imaging of Radar Turntable by Phase and Amplitude Measurement)

  • 서경환;이경수;김세윤;라정웅
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 정기총회 및 창립40주년기념 학술대회 학회본부
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    • pp.392-397
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    • 1987
  • This paper concerns a method for micro-wave imaging. The image reconstruction of a perfect conducting cylinder by phase and amplitude measurement using the X-Band multifrequency is presented troll the simulated data. The high degree of range resolution is achieved using large signal band-width and cross-range resolution is obtained by doppler processing. The comparison of image reconstruction between range doppler processing and circular convolution algorithm is also shown.

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고해상도 SAR 영상 형성 및 품질 분석을 위한 시뮬레이터 (Simulator for High Resolution Synthetic Aperture Radar Image Formation and Image Quality Analysis)

  • 정철호;오태봉;곽영길
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.997-1004
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    • 2007
  • 고해상도 레이다 영상은 탑재체 및 플랫폼 등 시스템 설계 변수에 비교적 민감할 수 있다. 본 논문에서는 시스템 파라미터 기반의 2차원 SAR 영상 형성 및 영상 품질 분석을 위한 시뮬레이터를 구현하였다. 본 논문에서 구현한 시뮬레이터는 유연성과 확장성을 고려하여 주요 모듈로 구성하고 Matlab코드를 이용하여 GUI 기반으로 구성하였다. 주요 기능은 SAR 시스템 설계 파라미터를 이용하여 SAR 신호를 생성할 수 있으며, RDA(Range-Doppler Algorithm)을 이용하여 영상을 형성하고 SAR시스템 파라미터가 영상의 질에 미치는 영향을 다양하게 분석할 수 있다. 특히, 본 시뮬레이터는 시스템 환경에 따라 파라미터 설정을 용이하게 할 수 있으므로 항공기 및 위성 탑재체 등의 SAR 시스템 설계와 SAR 영상 품질 분석에 효과적으로 활용할 수 있다.

FMCW MIMO 레이다를 이용한 거리-각도 동시 추정 기법 (Joint Range and Angle Estimation of FMCW MIMO Radar)

  • 김정훈;송성찬;전주환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권2호
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    • pp.169-172
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    • 2019
  • FMCW 배열 안테나는 저비용 고해상도라는 장점 때문에 많은 분야에 널리 사용되고 있다. FMCW 배열을 이용하여 표적의 거리와 각도를 추정하기 위해서, 우선 deramped 수신신호로부터 거리-각도 행렬을 구성하고, 그 다음에 거리-각도 행렬에 2D-FFT와 같은 2차원 주파수 추정기법을 적용한다. 하지만, 이러한 주파수 추정기법은 bias 오차를 발생시키게 된다. 그 이유는 거리-각도 행렬의 두 개의 주파수가 서로 독립적이지 않기 때문이다. 따라서 FMCW 배열 안테나를 이용하여 표적의 거리-각도 동시추정을 위한 최대우도 기반 알고리즘을 제안하고, 거리와 각도 추정에 있어서 Cramer-Rao bound에 도달함을 보인다.

70GHz대역 근거리레이다 센서용 고이득 배열안테나의 설계 (Design of High Gain array antenna for 70GHz band Short Range Radar Sensor)

  • 김주석;김규철
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.402-403
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    • 2018
  • 차량용 근거리레이다에서 사용하는 70GHz대역 고이득 배열안테나를 설계하고 제작하였다. 근거리 레이다에서는 분해능을 높이기 위해서 이득이 높아야 하며 FoV(Field of View)를 확보하기 위한 Angle Width를 가져야 한다. 제안된 안테나는 76~81GHz에서 동작하며 Angle width $60^{\circ}$, 안테나이득 15dB 이상을 만족하고 동작주파수내에서 입력반사계수 -10dB 이하의 성능을 갖는다. 안테나의 측정을 위하여 Wave guide WR-10을 사용하였고 측정결과 시뮬레이션과 유사한 결과를 얻었다.

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