In this paper, the wideband mono-pulse radar using AGC and limiter is designed. The output response characteristics of the mono-pulse radar using AGC and limiter are analyzed, respectively. In addition, the output response for jamming input signals is analyzed. The range tracking loop in the mono-pulse radar has robust output response to the noise jamming input signal. Although the output settling response of the AGC-based mono-pulse radar is larger than that of the limiter-based mono-pulse radar, the AGC-based mono-pulse radar has robustness to the noise jamming input signal due to feedback loop.
This paper presents a method of independent pulse repetition frequency(PRF) generation and control for frequency phase calibration on mono-pulse radar at a remote location. In order to generate an independent PRF signal of 320[Hz], pulse width modulation(PWM) of 16-bit timer/counter was applied. For a precision control of PRF signal, 16-bit timer/counter interrupt was changed for each period. Therefore, average frequency of PRF could be controlled by 0.0001[Hz]. To calibrate a frequency phase of mono-pulse radar at a remote location, the proposed PRF generator with a precision control of frequency was used regardless of receiving PRF signal from a radar. For the verification of the proposed PRF generator, theoretical analysis and experimental results are included.
본 논문에서는 확장성을 갖는 다목적 코히어런트 모노펄스 레이더 시뮬레이터를 구현 하였다. 실제 목표물이 존재하지 않는 실내 환경에서 운영 가능토록 안테나의 기계적인 회전신호, 펄스 레이더의 운용타이밍 신호 및 표적신호 연구를 통해 이를 모의할 수 있는 TSG(Timing Signal Generator)보드를 개발하여 시뮬레이터에 탑재 하였다. 또한 레이더 기능 알고리듬의 추가나 운용 시나리오 변경에 의한 하드웨어 재구성이나 확장이 용이하도록 다중 DSP 구조의 프로그램 가능한 레이더 신호처리기를 내장 하였다. 모의실험을 통하여, 구현된 코히어런트 모노 펄스 레이더 시뮬레이터가 실제 사용 중인 레이더 전시기(RD9800)상에 움직이는 목표물의 궤적을 정확하게 지시해 주는 것을 확인할 수 있음을 보였다.
항공용 안테나 하이브리드 모노펄스 레이다 시스템을 이용하여 지상 이동표적 탐지 시, 표적의 방위각 정확도는 시스템 내 채널 간 위상 불균형에 따른 모노펄스 기울기 추정 정확도에 지배적으로 영향을 받는다. 본 논문에서는 안테나와 180도 하이브리드의 물리적 길이 차이에 의한 위상 불균형을 효과적으로 보상할 수 있는 방법을 제안 하였다. 비행시험을 통하여 제안된 방법의 성능을 검증한 결과, 보상 전보다 유의한 성능개선 효과를 확인할 수 있었다.
본 논문은 지뢰탐지용 48채널 배열 UWB 임펄스 레이다 방식의 지면투과레이다 구현과 시험에 대해 기술한다. 지면투과레이더는 기존 금속탐지기의 한계인 비금속 지뢰 탐지의 어려움과 매질 내 금속 성분에 의해 발생하는 높은 오경보 문제점을 극복한다. 본 논문에서는 펄스폭이 600ps 급인 미세한 모노싸이클(Monocycle) 펄스 파형을 사용해, 높은 해상도의 지뢰 전자파 영상을 제공토록 시스템을 구현한다. 특히 신호처리를 통해 지뢰가 매설된 지점을 자동으로 추정하고, 해당 지점에서의 분할된 상세 지뢰 전자파 영상을 사용자에게 제공한다. 기준 성능 분석을 위해 한국 대표 토양인 거친 사양토를 사용한 실내 시험장을 구축하고, 시험장 내의 자동화된 측정 플랫폼에 구현한 레이다를 장착하여 영상 획득 및 탐지심도 분석 등의 시험을 수행한다. 지뢰는 비무장 지대에 매설된 지뢰와 동일한 형태의 모형 지뢰를 사용한다.
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.
능동위상배열안테나는 정밀한 빔의 형성과 성능 확인을 위해 근접전계 수신시험이 요구된다. 그에 따른 근접전계 수신시험을 통해 모노펄스 기능을 활용하기 위한 보상값을 획득하게 된다. 하지만, 많은 주파수 채널을 사용하는 레이다의 경우 많은 시간과 노력이 요구된다. 효율적인 레이다 개발과 생산을 위해서는 선택적으로 주파수 채널을 선정하고, 그 측정값을 기준으로 측정하지 않은 주파수 채널의 보상값을 보간법을 통해 예측하여 획득할 수 있다. 이와 같은 방법으로 보상값의 위상각 정보를 획득할 경우, 합, 차 채널간의 위상변화량을 확인할 필요성이 있다. 위상의 측정은 랩핑으로 인하여 비선형 현상이 나타날 수 있기 때문이다. 일반적인 레이다의 경우, 합, 차 채널의 전기적 길이가 유사하게 설계되지만, 특정 목적으로 전기적 길이 차이가 발생할 경우, 랩핑 현상으로 인해 보간법의 오류를 발생할 수 있다. 본 논문에서는 전기적 길이 차이에 의해 발생되는 보간법의 오류를 확인하고, 하나의 주파수 선택 방안을 제시한다.
본 논문에서는 레이더 표적의 피아 식별을 위해 일반적으로 사용되는 모노펄스 보조 감시 레이더용 안테나의 개발 방안 및 결과를 제시하였다. 개발된 안테나는 수동 선형 배열 안테나로서 횡급전기와 다수의 배열 소자로 구성된다. 횡급전기는 포트별로 전력 및 위상비가 최적화된 합, 차 및 부엽 억제 채널을 제공하며, 19개의 배열 소자와 1개의 후방 배열 소자와 연결되어 방위각 방향으로 빔 패턴을 형성한다. 합 채널 빔 패턴의 방위각 최대 부엽 수준은 -20 dBc 이하이며, 부엽 억제 채널 빔 패턴은 합 채널 빔 패턴의 주 빔 이외의 전 영역에서 부엽을 덮도록 한다. 그리고 차 채널 빔 패턴은 방위각 방향의 탐지 정확도를 높이기 위한 모노펄스 기능에 사용된다. 한편, 배열 소자는 고각 방향으로 성형 빔(shaped-beam)을 형성하여 지면으로부터의 강한 클러터 영향 및 다중경로 효과를 억제할 수 있도록 하였다. 개발된 안테나는 산란계수 측정 및 원전계 빔 패턴 시험을 통해 주어진 개발 규격을 모두 잘 만족하는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 고해상도 광대역 영상 레이더용 X-대역 송수신기를 설계, 제작하고 성능 보정을 위한 연구를 수행하였다. 영상 레이더용 송수신기는 송신기, 수신기, 송수신 경로기 및 주파수 발생기로 구성되며, 특히 수신기는 지상 이동 표적 탐지를 위한 2 채널 모노펄스 구조를 가진다. 송수신기는 운용 모드에 따라 고해상도 모드를 위한 deramping 수신 기능을 제공하며, SAR 운용 모드에 적합하게 수신 대역폭 선택 기능을 가진다. 송수신기는 X-대역에서 300 MHz 이상의 대역폭을 가지며, T/R 모듈을 구동시키기에 적합하도록 송신 출력은 13.3dBm이며, 수신 이득은 39 dB, 잡음 지수는 3.96 dB 이하인 성능을 얻었다. 수신 이득은 6 비트 디지털 감쇠기에 의해 제어되며, 이득 조절 범위는 30 dB를 보였다. 수신 동적 범위는 30 dB이며, 수신 I/Q 채널 간 진폭 오차는 ${\pm}$0.38 dB 이내, 위상 오차는 ${\pm}$3.47도 이내를 보였다. 시험 결과, 송수신기는 영상 레이더에서 요구되는 전기적인 성능을 만족하였으며, 또한 영상 레이더의 성능을 크게 좌우하는 펄스 오차 항목이 분석되었으며, 임펄스 응답 특성을 개선하기 위한 보정 기법을 적용하여 개발 목표 규격을 만족하는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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