• 한국군사과학기술학회지
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• 제22권3호
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• pp.311-319
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• 2019

This paper proposes an acceleration of the multi-level fast multipole algorithm(MLFMA) by using a double interpolation method. The MLFMA has been primarily used to conduct scattering analysis of electrically large targets, e.g. stealth aircraft. In the MLFMA, radiation functions of each basis functions are first precomputed, and then aggregated. After transfer calculations for the aggregations, each interaction is disaggregated, and then received in the testing function. The key idea of the proposed method is to decrease the sampling rates of the radiation and receiving functions. The computational complexity of the unit sphere integration in terms of the testing functions is thus highly alleviated. The remaining insufficient sampling rate is then complemented by using additional interpolation. We demonstrate the performance of the proposed method through radar cross-section(RCS) calculations for realistic aircraft.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.664-670
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• 2014

일반적으로 메타물질의 성질은 무한히 배열된 단위 셀 구조로 해석한다. 그러나 실제 응용 구조의 설계/구현 과정에서 메타물질은 유한하게 배열할 수밖에 없고, 유한 배열의 효과를 해석하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 유한한 대형 배열 메타물질 구조의 산란 특성을 full-wave 해석 없이 계산하기 위한 방법을 제안하였다. 제안한 모델은 다음과 같다. TM 편파에 대해 유한히 배열한 메타물질 구조의 표면 전류와 무한 배열 표면 전류 비를 4차 다항식으로 근사하였다. 다항식의 계수를 금속 패치의 물리적 길이에 대한 함수로 계산하여, 임의의 I-모양 메타물질이 균일하게 배열된 유한 배열 구조의 전류 분포를 쉽게 계산할 수 있다. 그리고 제안된 전류 분포 모델을 기반으로 예측한 표면 전류를 통해 유한한 메타물질 배열 구조의 산란파를 계산하였다. 또, 제안한 모델을 이용하여 계산한 레이더 반사 단면적(Radar Cross Section: RCS)을 측정 결과와 비교함으로써 제안한 모델의 정확도를 실험적으로 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.579-589
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• 2004

일반적인 시간 영역에서의 레이더 신호들은 표적의 관측각에 민감하게 변화한다. 이로 인하여 각도가 넓어짐에 따라서 표적 구분의 정확도가 상당히 감소하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 다중각도 정보를 이용하여 표적 구분 성능을 향상시키기 위한 방법을 제시한다. 먼저, 대표적인 시간영역 레이더신호인 1차원 range profile로부터 central moments와 PCA를 결합하여 특성백터를 추출한다. 추출된 특성백터에 다중 각도 정보를 사용하는 구분기를 적용시켜 넓은 관측각에서 표적 인식 성능을 향상시킬 수 있다. 다중 각도정보를 이용하는 기법에는 독립방식과 종속방식이 있으며, 본 논문에서는 두 기법의 성능을 비교한다. 성능 비교 실험에는 포항공대 단축거리 무반향실에서 측정된 여섯 개의 항공기 모델에 대한 레이더가 단면적 데이터가 이용된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.218-225
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• 2015

역합성 개구면 레이더(Inverse Synthetic Aperture Radar: ISAR) 영상은 표적으로부터 반사되어 돌아온 레이더 수신신호들을 코히런트하게 신호처리하여 형성한 표적의 2차원 영상이다. 본 논문에서는 계단 첩 파형(Stepped Chirp Waveform: SCW)을 이용한 ISAR 영상 형성과정에서 펄스 간 움직임(Inter-Pulse Motion: IPM)이 존재하는 경우, 이를 효과적으로 보상하기 위한 알고리즘을 제안한다. 널리 쓰이는 최적화 기법 중 하나인 particle swarm optimization(PSO)를 기반으로 IPM에 관련된 표적의 속도와 가속도를 추정한다. 또한, 개선된 PSO를 통해 기존의 성능을 더욱 향상시켜 실시간 요동보상을 수행한다. 시뮬레이션에서는 Boeing-737의 점 산란원 모델을 이용한 기동 시나리오에서 제안된 알고리즘의 성능을 확인한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권6호
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• pp.497-501
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• 2004

본 논문은 주파수 변조 연속파 레이더를 사용하여 화물 선박의 탱크의 내용물의 깊이를 측정하는 레벨 센서의 개발에 관한 것이다. 사용 주파수는 10∼11 GHz를 이용하였으며, 테스트용 물체는 RCS가 $0.8\textrm{m}^2$인 도체판을 사용하였다. 실험은 연구실 내부와 운동장에서 하였으며, 스윕 주기가 100ms, 안테나 이득이 약 22dBi인 사각형 혼 안테나를 사용하여 약 8 dBm의 신호를 안테나에 인가하여 40m 까지 물체를 움직이며 비트주파수를 측정하여 이론치와 비교하였다. 실험치와 이론치가 잘 일치하였으나 전압제어 발진기의 비선형으로 인해 분해능이 약 10cm 정도로 측정되었다.

• 전기학회논문지
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• 제66권8호
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• pp.1242-1249
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• 2017

In this paper, we propose a new algorithm for the performance analysis of the sidelobe blanker (SLB) in radar system, which is based on the matrix pencil method (MPM). In general, the SLB in radar is composed of the main antenna, the auxiliary antenna, and the processing unit. The auxiliary antenna with wide beamwidth receives interference signals such as jamming or clutter signals. The main antenna with high gain receives the target signal in the main beam and the interference signals in the sidelobe. In this paper the Swerling model is used as the target echo signal by considering a probabilistic radar cross section (RCS) of the target. To estimate the SLB performance it needs to calculate the probability of target detection and the probability of blanking the interference by using the signals received from the main and auxiliary antennas. The detection probability and the blanking probability include multiple summations of infinite series with infinite integrations, of which convergence rate is very slow. Increase of summation range to improve the calculation accuracy may lead to an overflow error in computer simulations. In this paper, to resolve the above problems, we used the MPM to calculate a summation of infinite series and improved the calculation accuracy and the convergence rate.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.533-540
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• 2012

풍력 에너지는 많은 이점으로 인해서 그 사용량이 증가하고 있다. 많은 나라에서 유가 폭등과 기후의 다변화로 인해 전력 사용량이 증가하여 풍력 발전 단지 설치를 추진하고 있다. 그러나 풍력 발전기는 군 레이더 시스템의 성능을 방해하는 왜곡을 일으키는 설비이다. 풍력 발전기의 대용량화로 인해서 풍력 발전기의 크기가 커지게 되어 해안가의 풍력 발전기는 군 레이더 시스템에 군사 표적으로 오인하게 한다. 그래서 본 논문은 풍력 발전기에서 나타나는 레이더 산란 신호의 최소화를 위한 방안을 나타내었다. 구체적으로 풍력 발전기의 각 부분들의 레이더 산란 신호 최소화를 위한 방안을 나타내었다. 레이더 신호 간섭 최소화를 위한 방법은 전투기의 스텔스 디자인 개발 기술을 기반으로 하고 있다. 그러나 풍력 발전기의 레이더 산란 신호 감소를 위한 구현은 비록 전투기 스텔스 디자인 개발 기술을 기초로 하고 있지만, 현재 중요한 시도이다. 본 논문에서는 풍력 발전기의 레이더 신호 간섭을 최소화하기 위해서 다양한 기법들을 풍력 발전기에 적용하였다. 풍력 발전기의 타워 및 날개 부분에 대한 두 가지 기법 적용을 통해서 풍력 발전기의 레이더 단면적 감소 효과가 나타남을 알 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.772-772
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• 2001

본 논문에서는 영상법 기반의 3차원 광선추적법에 패치산란모델을 이용하여 실내 구조물을 고려할 수 있는 실내 전파모델링 방법을 제시하였다. 실내 구조물을 모델링하기 위한 패치산란모델은 패치형태의 직사각형 평면에 대한 RCS를 이용하여 입사에 대한 산란현상을 정의한 것으로써, 책상이나 테이블 같은 평면적인 실내구조물에 대한 산란현상을 각각의 구조물에 대한 영상 안테나를 발생시키는 복잡한 과정 없이 간단하게 해석하기 위한 것이다. RCS는 간단히 입사 전력에 대한 산란 전력의 비로 정의되며 본 논문에서는 다양한 수신 각도에서 바라보는 bistatic RCS를 물리광학(Physical Optics)을 이용하여 수식적으로 유도하여 패치산란모델에 이용하였다. 또한 실내의 다중경로 성분에 대해 계산하지 않는 패치산란모델을 실내에 적용하기 위하여 복잡한 수식보다는 단순한 보정값인 실내보정값을 정의하였는데, 본 논문에서는 이 값을 다양한 패치 환경의 측정에 의한 경험적 상수로 처리함으로써 RCS의 고려만으로는 실내에 적용할 수 없는 점을 극복하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.722-733
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• 2001

본 논문에서는 영상법 기반의 3차원 광선추적법에 패치산란모델을 이용하여 실내 구조물을 고려할 수 있는 실내 전파모델링 방법을 제시하였다. 실내 구조물을 모델링하기 위한 패치산란모델은 패치형태의 직사각형 평면에 대한 RCS를 이용하여 입사에 대한 산란현상을 정의한 것으로써, 책상이나 테이블 같은 평면적인 실내구조물에 대한 산란현상을 각각의 구조물에 대한 영상 안테나를 발생시키는 복잡한 과정 없이 간단하게 해석하기 위한 것이다. RCS는 간단히 입사 전력에 대한 산란 전력의 비로 정의되며 본 논문에서는 다양한 수신 각도에서 바라보는 bistatic RCS를 물리광학(Physical Optics)을 이용하여 수식적으로 유도하여 패치산란모델에 이용하였다. 또한 실내의 다중경로 성분에 대해 계산하지 않는 패치산란모델을 실내에 적용하기 위하여 복잡한 수식보다는 단순한 보정값인 실내보정값을 정의하였는데, 본 논문에서는 이 값을 다양한 패치 환경의 측정에 의한 경험적 상수로 처리함으로써 RCS의 고려만으로는 실내에 적용할 수 없는 점을 극복하였다.

• 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.