• 제목/요약/키워드: Micro-Doppler

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CFAR와 합성곱 신경망을 이용한 기두부와 단 분리 시 조각 구분 (Classification of Warhead and Debris using CFAR and Convolutional Neural Networks)

  • 설승환;최인식
    • 한국정보기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.85-94
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    • 2019
  • 기두부와 단 분리 시 조각은 서로 다른 미세 운동을 하므로 스펙트로그램 상에서 미세 도플러 주파수의 형태가 서로 다르게 나타나며 이를 통해 구분이 가능하다. 본 논문에서는 합성곱 신경망(CNN : Convolutional Neural Networks)을 이용하여 기두부와 단 분리 시 조각을 구분하였다. 합성곱 신경망의 입력영상으로는 미세도플러 스펙트로그램을 사용하였다. 또한 기두부와 단 분리 시 조각의 구분성능을 향상시키기 위해 미세 도플러 스펙트로그램에 CA-CFAR(Cell Averaging-Constant False Alarm Rate)를 적용하여 전처리 과정을 수행하였다. 실험 결과, 전처리 과정을 수행하여 획득한 미세 도플러 스펙트로그램을 입력 영상으로 사용하였을 경우, 전처리 과정을 수행하지 않은 미세 도플러 스펙트로그램보다 모든 SNR환경에서 구분 성능이 향상되었다.

Efficient Measurement System to Investigate Micro-Doppler Signature of Ballistic Missile

  • Choi, In-O;Kim, Kyung-Tae;Jung, Joo-Ho;Kim, Si-Ho;Park, Sang-Hong
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제17권4호
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    • pp.614-621
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    • 2016
  • Micro-Doppler (MD) shift caused by the micro-motion of a ballistic missile (BM) can be very useful to identify it. In this paper, the MD signatures of three scale-model BMs are investigated using a portable measurement system. The measurement system consists of an X-band 2-by-2 phase comparison mono-pulse radar, and a mechanical device that can impart controlled spinning and coning motions simultaneously to a model to yield the MD signature that replicates the characteristic of each target and the corresponding micro-motion. The coning motion determined the overall period of MD, and the spinning motion increased its amplitude. MD was also dependent on aspect angle. The designed system is portable, and can implement many micro-motions; it will contribute to analysis of MD in various situations.

수정된 HHT 기법을 이용하여 회전하는 프로펠러 날개에 의한 마이크로 도플러 신호의 해석 (Analysis of Micro-Doppler Signatures from Rotating Propellers Using Modified HHT Method)

  • 박지훈;최익환;명로훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.1100-1106
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    • 2012
  • 본 논문에서는 시간-주파수 동시 해석 기법 중 하나인 수정된 HHT 기법을 이용하여 회전하는 프로펠러의 날개에서 산란되는 마이크로 도플러 신호를 분석하였다. 프로펠러의 날개 모서리에 산란되는 산란파는 등가전류법(ECM)을 이용하여 구했다. 산란파의 시간 데이터를 얻은 후, 수정된 HHT 기법을 마이크로 도플러 신호의 해석에 적용하였다. 해석 결과는 실제 날개의 동특성에 잘 부합하였으며, 회전체로부터 발생하는 마이크로 도플러의 정편파적인 특성을 보였다. 수정된 HHT를 이용한 시간-주파수 동시 해석은 작은 레이더 단면적 값을 갖는 소형 비행체를 식별하기 위한 명확한 특성을 제공하였다.

연합 학습 기반 분산 FMCW MIMO Radar를 활용한 모션 인식 알고리즘 개발 및 성능 분석 (Development of Federated Learning based Motion Recognition Algorithm using Distributed FMCW MIMO Radars)

  • 강종성;이승호;이정한;양윤지;박재현
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.139-148
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    • 2022
  • In this paper, we implement a distributed FMCW MIMO radar system to obtain Micro Doppler signatures of target motions. In addition, we also develop federated learning based motion recognition algorithm based on the Micro-Doppler radar signature collected by the implemented FMCW MIMO radar system. Through the experiment, we have verified that the proposed federated learning based algorithm can improve the motion recognition accuracy up to 90%.

Efficient Translational Motion Compensation for Micro-Doppler Extraction of Ballistic Missiles

  • Jung, Joo-Ho;Kim, Si-Ho;Choi, In-O;Kim, Kyung-Tae;Park, Sang-Hong
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제18권1호
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    • pp.129-137
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    • 2017
  • When the micro-Doppler (MD) image of a ballistic missile is derived, the translational motion compensation (TMC) method is usually applied to the inverse synthetic aperture radar (ISAR) image, but yields poor results because of the micro-motion of the ballistic missile. This paper proposes an efficient TMC method to obtain a focused MD image of a ballistic missile engaged in complicated micro-motion. During range alignment, range profiles (RPs) are coarsely aligned by using the 1D entropy cost function of RPs as a mark, then the coarsely-aligned RPs are fine-aligned by using the minimum 2D entropy of the MD image. During phase adjustment, the gradient of the phase error is appropriately weighted and added to the previous phase error to further fine-tune the aligned RPs. In simulations using the point scatterer model and the measured data from the real missile model, the proposed method provided better image focus than the existing method.

FMCW 레이다 시스템에서 마이크로 도플러를 이용한 다중 목표물 위치 추정 기법 (Multi-Target Position Estimation Technique Using Micro Doppler in FMCW Radar System)

  • 유경우;전주환;류충호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권11호
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    • pp.996-1003
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    • 2016
  • 도착시간(Time of arrival : TOA)을 이용한 삼변측량법은 레이다 시스템에서 단일목표물의 위치를 추정할 때 일반적으로 사용되는 기법으로 다중 목표물의 경우에는 각 목표물에 대응되는 측정치를 구별할 수가 없으므로 활용이 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 측정치와 목표물 간 관계의 모호성을 없애고자 최근 레이다 분야에서 활발히 연구되고 있는 마이크로 도플러를 통해 각 목표물의 마이크로 모션을 측정하여 각 목표물의 측정치를 구별하는데 활용하였고, 구별된 측정치로 각 목표물에 대해 삼변측량법을 적용할 수 있게 하였다. 목표물은 모탄에서 분리되는 자탄을 고려하였으며 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 알고리즘을 검증하였다.

고해상도 FMCW 레이더 영상 합성과 CW 신호 분석 실험을 통한 드론의 탐지 및 식별 연구 (Experimental Study of Drone Detection and Classification through FMCW ISAR and CW Micro-Doppler Analysis)

  • 송경민;문민정;이우경
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.147-157
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    • 2018
  • There are increasing demands to provide early warning against intruding drones and cope with potential threats. Commercial anti-drone systems are mostly based on simple target detection by radar reflections. In real scenario, however, it becomes essential to obtain drone radar signatures so that hostile targets are recognized in advance. We present experimental test results that micro-Doppler radar signature delivers partial information on multi-rotor platforms and exhibits limited performance in drone recognition and classification. Afterward, we attempt to generate high resolution profile of flying drone targets. To this purpose, wide bands radar signals are employed to carry out inverse synthetic aperture radar(ISAR) imaging against moving drones. Following theoretical analysis, experimental field tests are carried out to acquire real target signals. Our preliminary tests demonstrate that high resolution ISAR imaging provides effective measures to detect and classify multiple drone targets in air.

마이크로 성형기에서 미세 변위 측정을 위한 레이저 간섭계 개발에 관한 연구 (A Study on Laser Interferometer Development for Micro Displacement Measurement in Micro Former)

  • 최재원;김대현;최경현;이석희;김승수;나경환
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1195-1198
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    • 2003
  • Micro former has been known as a useful tool for machining micro parts. It makes micro holes automatically with punches, a hole-shape die and material by rotation of crank shaft synchronously. Micro displacement in micro forming affects on the performance of machining because micro forming size is similar with its mechanical displacement. Therefore, the measurement of this micro displacement is essential to be guaranteed to obtain high forming precision in the whole machine as well as its devices. This paper addresses the development of a laser interferometer to measure micro displacement for a micro former. The laser interferometer is able to measure micro displacement during a few micro seconds with non-contact. For the experiment, a laser probe is installed on the optical table with optical devices and a micro displacement generating device. The velocity decoding board is also added to calculate doppler shift frequency directly. Finally simple experiments are conducted to confirm its functional operation.

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레이저 간섭계를 이용한 마이크로 시스템의 미소변위 측정에 관한 연구 (A Study of Micro Displacement Measurement of Micro System using the Laser Interferometer)

  • 최경현;김창종;조수정
    • 한국기계가공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.22-26
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    • 2006
  • This paper addresses the development of a laser interferometer to measure micro displacement for a micro system. The laser interferometer is able to measure micro displacement during a few micro seconds with non-contact. In order to employ the interferometer, the displacement calibration experiment should be required. For the experiment, a laser probe installed on the optical table with optical devices and a micro stage. The velocity decoding board is also added to calculate doppler shift frequency directly. The output signal is processed by LabView. Finally experiments are found out the relation between displacement and output signal.

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다수의 IR-UWB 레이다를 이용한 인원수 및 좌표 추정 연구 (People Counting and Coordinate Estimation Using Multiple IR-UWB Radars)

  • 김태윤;윤세원;최인오;정주호;박상홍
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.39-46
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    • 2024
  • In this paper, we propose an efficient method for estimating the number of people and their locations using multiple IR-UWB radar sensors. Using three IR-UWB radar sensors in the indoor space, the measured signal from the target is processed to remove the clutter using rejection methods. Then, to further remove the clutter and to determine the presence of the human, the time-frequency image representing the micro-Doppler is obtained and classified by a convolutional neural network. Finally, the system finds the number of human objects and estimates each position in a two-dimensional space. In experiments using the measured data, the system successfully estimated the location and number of individuals with a high accuracy ≈ 88.68 %.