• 제목/요약/키워드: Multi-Function Waveform

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불요신호 특성이 우수한 다기능레이더 신호처리기 개발 (The Development of the Multi-function Radar Signal Processor Having the High Spurious Free Dynamic Range)

  • 이희영
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.140-146
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    • 2010
  • The multi-function radar can detect and track the low RCS targets. For this purpose the multi-function radar uses the pulse train waveform. because this waveform has high dynamic range and good SNR(Signal to Noise Ratio). But the spurious signals can also be detected by processing the pulse train waveform. Thus the multi-function radar signal processor must have the high SFDR(Spurious Free Dynamic Range). This paper describes the development of the multi-function radar signal processor having the high SFDR.

ML 기법을 이용한 PCM 파형에서의 표적 탐지 및 도플러 추정 (Maximum Likelihood Based Doppler Estimation and Target Detection with Pulse Code Modulated Waveform)

  • 양은정;이희영;송준호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권12호
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    • pp.1275-1283
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    • 2014
  • PCM(Pulse Code Modulation) 파형은 펄스에 특정 code를 실어 보내는 형태로 추적에 적합한 특성을 가진다. 특히 단일 펄스의 송수신만으로 표적의 탐지 및 추적이 가능하므로, 여러 임무를 수행해야 하는 다기능 레이다(MFR: Multi-Function Radar)에서는 시간 측면에서 효율적이다. 하지만 PCM 파형은 모호성 함수(ambiguity function) 의 특성으로 인해 표적을 탐지하고, 거리와 속도 정보를 얻기 위해서 도플러 필터 뱅크(Doppler filter bank)가 필요하다. 본 논문에서는 계산량과 하드웨어 측면에서 한계가 있는 도플러 필터 뱅크를 사용하는 대신, ML(Maximum Likelihood) 기반의 도플러 추정 방법을 고안하였다. 제안한 알고리즘은 폐형(closed form) 수식의 suboptimal 방법으로 적은 계산량으로 정확한 도플러 주파수를 추정할 수 있고, 이를 기반으로 표적의 탐지에 적용할 수 있다.

Ka 대역 탐색기용 다기능 초소형 주파수 합성기 (Multi-Function Compact Frequency Synthesizer for Ka Band Seeker)

  • 안세환;이만희;김홍락
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권10호
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    • pp.926-934
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    • 2016
  • 본 논문에서는 다기능 Ka 대역 탐색기용 초소형 주파수 합성기를 제안하였다. 제작된 주파수 합성기는 다양한 파형생성과 고속의 파형 및 주파수 전환을 위해 DDS를 적용하였고, 소형화를 위해 파형발생 모듈과 주파수 상향 변환 모듈을 통합하여 설계하였다. 본 논문의 주파수 합성기는 저속 및 고속 표적 탐지 추적용 파형 과 고속표적의 정밀 탐지 추적용 파형발생이 가능하고, 주파수 전환 속도 $0.45{\mu}sec$, 1 kHz 오프셋(offset)에서 -93.69 dBc/Hz의 위상잡음이 측정되었고, 이를 $120(width)mm{\times}120(length)mm{\times}22(height)mm$ 크기로 구현하였다.

레이더 파형 연구 - 다위상 시퀀스 (A Study on Radar Waveform - Polyphase Sequence)

  • 양진모;김환우
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.673-682
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    • 2010
  • This paper describes and analyzes a various generation methods of the mutually orthogonal polyphase sequences with low cross-correlation peak sidelobe and low autocorrelation peak sidelobe levels. The mutual orthogonality is the key requirement of multi-static or MIMO(Multi-Input Multi-Output) radar systems which provides the good target detection and tracking performance. The polyphase sequences, which are generated by SA(Simulated Annealing) and GA(Genetic Algorithm), have been analyzed with ACF(Autocorrelation Function) PSL(Peak Sidelobe Level) and CCF(Crosscorrelation Function) level at the matched filter output. Also, the ambiguity function has been introduced and simulated for comparing Doppler properties of each sequence. We have suggested the phase selection rule for applying multi-static or MIMO systems.

주파수 영역 탄성파 완전파형역산을 위한 변위벡터 목적함수의 적용 (Application of Displacement-Vector Objective Function for Frequency-domain Elastic Full Waveform Inversion)

  • 곽상민;편석준;민동주
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제14권3호
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    • pp.220-226
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    • 2011
  • 탄성파동방정식에서는 변위가 수직 및 수평방향으로 정의된다. 실제 탐사에서는 수직변위와 수평변위를 모두 측정할 수 있기 때문에 이를 이용하여 방향성을 갖는 변위벡터를 구성할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 변위벡터의 크기를 목적함수로 이용하는 주파수 영역 탄성파 파형역산 기법을 제안하고자 한다. 변위벡터 목적함수는 주파수 영역 파형역산 알고리듬에 적용할 경우 기존의 역전파 알고리듬과 동일한 방식으로 역산을 수행할 수 있다. 변위벡터 목적함수를 이용하여 Marmousi 모델과 SEG/EAGE 암염 모델의 합성탄성파 자료를 역산한 결과, 기존의 역산기법에 비해 RMS 오차가 안정적으로 감소하였다. 특히, Marmousi 모델의 밀도와 SEG/EAGE 암염 모델의 암염 하부의 저속도층을 실제 모델에 더 가깝게 구현할 수 있었다. 변위벡터의 크기를 목적함수로 사용할 경우 경사방향이 수치적으로 불안정한 형태로 정의되므로 이를 안정화시키기 위한 추가적인 연구가 필요할 것이다. 또한 본 논문에서 제안한 변위벡터 목적함수를 이용한 파형역산을 수행하기 위해서는 다성분 탐사자료 획득이 필수적이므로 육상탐사에서의 다성분 탐사나 해저면 다성분탐사(OBC, Ocean Bottom Cable) 등의 연구와 병행되어야 할 것이다.

The Waveform Model of Laser Altimeter System with Flattened Gaussian Laser

  • Ma, Yue;Wang, Mingwei;Yang, Fanlin;Li, Song
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권4호
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    • pp.363-370
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    • 2015
  • The current waveform model of a laser altimeter is based on a Gaussian laser beam of fundamental mode, while the flattened Gaussian beam has many advantages such as nearly constant energy distribution on the center of the cross-section. Following the theory of the flattened Gaussian beam and the waveform theory of the laser altimeter, some of the primary parameters of the received waveform were derived, and a laser altimetry waveform simulator and waveform processing software were programmed and improved under the circumstance of a flattened Gaussian beam. The result showed that the bias between theoretical and simulated waveforms was less than 3% for every order mode, the waveform width and range error would increase as target slope or order number rose. Under higher order mode, the shapes of the received waveforms were no longer Gaussian, and could be fitted more precisely as a generalized Gaussian function with power bigger than 2. The flattened beam got much better performance for a multi-surface target, especially when the small surface is far from the center of the laser footprint. This article provides the waveform theoretical basis for the use of a flattened Gaussian beam in a laser altimeter.

스트리머 방식 탐사 자료의 동시 송신원 전파형 역산을 위한 Global correlation 기반 목적함수 최적화 연구 (A Study on Optimization of the Global-Correlation-Based Objective Function for the Simultaneous-Source Full Waveform Inversion with Streamer-Type Data)

  • 손우현;편석준;장동혁;박윤희
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제15권3호
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    • pp.129-135
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    • 2012
  • 동시 송신원 전파형 역산 기법은 계산량을 획기적으로 줄여 전파형 역산의 적용성을 높여준다. 그러나 다수의 송신원 모음 자료를 동시에 모델링하여 사용하기 때문에 관측 자료의 수진기 위치가 송신원에 따라 다른 경우, 나머지(residual) 파동장에 불필요한 값을 생성하게 되고 이는 파형역산의 수렴성을 저해하게 된다. 특히, 제한된 벌림 거리(offset)를 갖는 스트리머 방식의 탐사자료는 동시 송신원 기법을 적용하기에 가장 어려운 자료 형태이다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 최근에 global correlation에 기반한 목적함수가 제안되었고, 시간영역 전파형 역산에 성공적으로 적용되었다. 그러나 이 기법은 변형된 목적함수를 사용하기 때문에 나머지 파동장이 왜곡되고 경우에 따라 역산 결과에 부정적인 영향을 주기도 한다. 또한, 여러 가지 장점을 갖고 있는 주파수 영역 파형역산에 적용된 사례는 아직 보고된 적이 없다. 본 논문에서는 이러한 나머지 파동장의 왜곡을 최소화하기 위해 global correlation 계산 시 사용하는 자료에 진폭감쇠 기법을 적용한다. 진폭감쇠를 적용한 자료는 global correlation의 특성을 최적화하여 나머지 파동장의 왜곡을 줄이고 파형역산 결과를 향상시킨다. 시간 영역에서 구한 나머지 파동장을 주파수 영역에서 역전파시킴으로써 global correlation기법을 주파수 영역에서 구현한다. 스트리머 방식의 합성 탐사자료를 이용한 예제를 통해 본 논문에서 제안한 기법이 기존의 global correlation 목적함수에 기반한 동시 송신원 전파형 역산보다 향상된 결과를 얻을 수 있음을 보여준다.

운동학적 특징을 이용한 다기능 레이다 표적 분류 (Target Classification for Multi-Function Radar Using Kinematics Features)

  • 송준호;양은정
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.404-413
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    • 2015
  • 대공 레이다에서 표적의 분류는 대 탄도탄 모드 수행의 가장 중요한 부분 중 하나이다. 대 탄도탄 모드에서는 항공기와 탄도탄을 분류하여 각 표적에 따른 대응 방법을 결정한다. 표적 분류의 속도와 정확도는 적의 공격에 대한 대응 능력과 직접적인 관련이 있으므로, 효율적이고 정확한 표적 분류 알고리즘이 필수적이다. 일반적으로, 레이다는 표적 분류를 위해 JEM(Jet Engine Modulation) 및 HRR(High Range Resolution), ISAR(Inverse Synthetic Array Radar) 영상 등을 사용하는데, 이러한 기법들은 표적 분류를 위한 별도의(광대역 등) 레이다 파형과 DB(Data Base) 및 분류 알고리즘을 요구한다. 본 논문은 별도의 파형 없이 실제 다기능 레이다에서 적용 가능한 표적 분류 기법을 제안한다. 특징 벡터로 추적 시 얻은 표적의 운동학적인 특징(kinematics features)을 이용하여 레이다 하드웨어 및 시간 관점에서 레이다 자원을 아끼고, 구현이 간단하여 빠르고 상대적으로 정확한 퍼지 논리(fuzzy logic)를 분류 알고리즘으로 사용하여 실제 환경에서의 적용성을 높였다. 항공기의 실측 데이터와 탄도탄의 모의 신호를 사용하여 제안한 분류 알고리즘의 성능과 적합성을 증명하였다.

고속 Multi-DSP를 이용한 헬기탑재 펄스 도플러 레이다 신호처리기 개발 (A Helicopter-borne Pulse Doppler Radar Signal Processor Development using High Speed Multi-DSP)

  • 곽영길;최민수;전인평;황광연;이강훈;이재호
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.23-28
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    • 2005
  • An airborne radar is an essential aviation electronic system of the helicopter to perform various missions in all-weather environments. This paper presents the results of the design and implementation of the airborne pulse doppler radar signal processor using high multi-DSP for the multi-function radar capability such as short-range, midium-range, and long-range depending on the mission of the vehicle. Particularly, the radar signal processor is developed using two DSP boards in parallel for the various radar signal processing algorithm. The key algorithms include LFM chirp waveform-based pulse compression, MTI clutter filter, MTD processor, adaptive CFAR, and clutter map. Especially airborne moving clutter Doppler spectrum compensation algorithm such as TACCAR is implemented for the multi-mode airborne radar system. The test results shows the good Doppler spectral separation for the clutter and the moving target in the flight test environment using helicopter.

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Zinc 함수 여기신호를 이용한 분석-합성 구조의 초 저속 음성 부호화기 (A Very Low-Bit-Rate Analysis-by-Synthesis Speech Coder Using Zinc Function Excitation)

  • 서상원;김종학;이창환;정규혁;이인성
    • 한국음향학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.282-290
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    • 2006
  • 본 논문에서는 1.2 kbps 의 전송률을 가지는 초 저속 음성 부호화기를 위한 방법과 구조를 제안한다. ZFE-CELP (Zinc Function Excitation-Code Excited Linear Prediction) 음성 부호화기는 선형예측 분석 후, 추출된 잔여 신호가 유성음일 경우 Zinc Function을 이용하여 부호화하고, 무성음일 경우에는 CELP 구조를 이용하여 부호화한다. 또한 Super-frame (40ms) 의 영향으로 발생하는 하모닉의 불연속 문제를 해결하기 위해 오버 샘플링을 이용한 선형 위상 합성 기법을 이용하고 Zinc 함수의 정확한 표준파형을 추출하기 위하여 분석-합성 구조를 제안한다. 제안된 초 저속음성 부호화기의 성능을 2.4 kbps의 MELP (Multi Pulse Linear Prediction) 부호화기 및 1.9kbps의 ZFE-PWI (Zinc Function Excitation-Prototype Waveform Interpolation) 음성 부호화기와 비교하였다 제안된 부호화 방법은 19kbps ZFE-PWI 부호화기와 유사한 성능을 보이는 것을 확인하였다.