• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.49-55
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• 2021

최근 소형 추적 레이더는 다양한 환경에서 표적을 획득하고, 추적하여 한 번의 타격으로 표적의 시스템을 무능화 시킬 수 있는 높은 거리해상도를 갖는 소형 밀리미터파 추적 레이더 개발을 요구한다. 높은 거리해상도를 갖는 소형 밀리미터파 추적 레이더는 넓은 대역폭의 신호를 실시간으로 처리하고, 소형 추적 레이더의 성능 요구 조건을 충족할 수 있는 신호처리기의 구현이 필요하다. 본 논문에서는 소형 밀리미터파 추적 레이더의 신호처리기 역할과 기능을 수행할 수 있는 신호처리기를 설계하였다. 소형 밀리미터파 추적 레이더를 위한 신호처리기는 8채널에서 입력되는 OOOMHz의 중심주파수와 OOOMHz 대역폭의 신호를 실시간으로 처리하기를 요구한다. 신호처리기의 요구사항을 만족하기 위해 고성능 프로세서 및 ADC (Analog-to-digital converter) 적용과 FPGA (Field Programmable Gate Array)를 활용한 DDC (Digital Down Converter), FFT (Fast Fourier Transform) 등의 전처리 연산을 적용하여 신호처리기를 설계하였다. 마지막으로 소형 밀리미터파 추적 레이더를 위한 신호처리기의 성능시험을 통하여 구현한 신호처리기를 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.129-138
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• 2017

본 논문에서는 지상레이다가 추적 중인 항공기로부터 획득한 수신신호를 이용하여 도플러 형상(signature)을 추출하였다. 이를 위해 펄스열(pulse train) 파형의 수학적 모델로부터 레이다의 도플러 해상도를 검증하고, 비행 중인 항공기 도플러 형상이 엔진에 대한 레이다 측각(aspect angle)과 엔진의 제원에 따라 결정됨을 보였다. 이를 확인하기 위해 비행 중인 항공기에서 반사된 레이다 수신신호를 레이다 수신신호 저장장치를 이용하여 획득하고, 수신신호로부터 도플러 형상을 추출한 후, 항공기 추적 정보로부터 엔진에 대한 레이다 측각을 추정하였다. 이들 결과를 조합하여 측각에 대한 상대 도플러 형상 차이를 확인하고, 레이다에 사용가능한 표적인식용 도플러 프로파일을 제안하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2005년도 추계학술대회지
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• pp.75-78
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• 2005

레이더 물표에 대한 반사성능은 RCS(Radar Cross Section)에 의하여 결정된다. 형상이 비교적 간단한 물체에 대해서는 고유함수 접근법에 의하여 RCS를 정확하게 예측할 수 있으나, 해상물표와 같은 복잡한 물표에 대해서는 저주파 및 고주파 산란해석 기법 등을 이용하여 근사적인 해를 찾을 수밖에 없고 계산적으로도 복잡하다. 본 연구에서는 수신신호의 파라미터를 정도 높게 추정할 수 있는 MUSIC 알고리즘을 이용하여 RCS 값을 근사적으로 구할 수 있는 레이더 신호모델을 제안한다. 제안된 방법에서는 레이더 물표는 산란체의 링으로서 가정되고 레이더 물표로부터 반사된 신호들의 진폭은 통계적 성질을 지니고 분포하게 된다. 결과적으로 제안된 레이더 신호모델에 MUSIC 알고리즘이 적용되고, 레이더 물표의 RCS는 간단한 대수적인 방법으로 계산된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.443-446
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• 2005

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

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.141-147
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• 2020

본 논문에서는 공간 및 전원에 제약사항이 존재하는 함정용 다기능레이다의 생존성 향상을 위해 고속 연산용 DSP를 GPU로 대체 가능성을 검토하기 위한 연구를 수행하였다. 성능비교를 위해 동일한 알고리즘으로 DSP와 GPU상에 신호처리기를 구현하였으며, 다기능 추적 레이다 비디오 신호에 대해 응답속도 측면에서 비교를 수행하였다. 성능비교 결과 전체 신호처리 응답속도는 최소 95 us에서 328 us로 GPU가 DSP대비 1.2배~4.1배 우세하였다. 이 연구를 통해 DSP대비 GPU의 성능은 향후 함정용 다기능레이다 뿐 아니라 고속연산이 필요한 레이다신호처리장치를 대체할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.2628-2635
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• 2010

본 논문에서는 차량용 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더의 도플러 주파수와 아날로그-디지털 변환기 비트 수에 따른 탐지 성능 분석 및 신호처리부 개발을 진행하고자 한다. 성능 평가를 위한 FMCW 레이더의 시스템 모델은 송신부와 수신부로 구성되어 있으며 채널은 가우시안 잡음 환경을 사용한다. 이론과 시뮬레이션을 통해서 시스템 모델을 검증한다. 수신부에서는 수신 신호와 기준 신호사이의 부정합으로 인한 주파수 오차가 발생하게 된다. 75cm의 분해능를 갖는 FMCW 레이더에서 도플러 주파수가 약 38KHz이하인 경우 탐지 성능의 열화가 발생하지 않음을 알 수 있다. 아날로그-디지털 변환기 비트에 따른 탐지 성능은 6비트가 최소의 비트로 결정될 수 있음을 알 수 있다. 그리고 FPGA를 이용하여 디지털 송신 파형 발생기를 위한 집적 디지털 신디사이저(Direct Digital Synthesis) 칩을 기반한 FMCW 레이더 신호처리부를 설계 및 구현을 진행한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.79-87
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• 2019

강우 환경에서 레이다는 기상 클러터 반사 신호에 의해 신호처리기 내 잡음레벨 증가와 적응형 CFAR의 탐지 임계값 증가로 표적에 대한 탐지거리가 감소하게 된다. 또한, 강우 클러터에 의해 발생한 고속클러터는 기존의 클러터 제거기법의 제거범위를 벗어나 사라지지 않는다. 이로 인하여 강우시 레이다는 맑은 날에 비해 고속 클러터의 추적을 방지하기 위한 확인횟수가 증가되어 표적 탐지 기회가 감소된다. 이에 본 논문은 강우에 의한 레이다 탐지성능 저하를 해결하기 위해 레이다 수신 신호 저장장치를 이용하여 비정상 수신 신호를 획득하였다. 이들에 대한 분석을 바탕으로 신호처리기 앞단에서 최적감쇄값을 결정하고, 강우 시 감쇄적용결과 레이다 탐지성능이 개선됨을 모의시험 및 수신신호 분석을 통해 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.142-150
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• 2019

포구속도는 총포탄약의 평가에 있어 가장 중요한 계측항목들 중 하나이다. 포구속도는 포탄이 포구를 떠나는 시점의 속도로 정의된다. 특히, 포구속도는 추진제의 성능과 밀접하게 관련이 있기 때문에 정확한 측정이 요구된다. 포구속도의 측정에는 도플러 레이더가 사용되나, 도플러 레이더 신호의 품질은 시험장 환경에 의존한다. 따라서 본 논문에서는 도플러 레이더의 신호 품질을 악화시키는 클러터를 시험장 구조 및 신호처리 방법의 개선을 통해 제거하는 방법을 제시하였다. 개선된 신호처리 방법의 적용을 위해 도플러 레이더의 원시 도플러 데이터를 획득하는 프로그램을 작성하였다. 시험장 구조 및 신호처리 방법의 개선을 통해 얻어진 속도 데이터에 대한 통계적인 검증으로 제안하는 방법이 기존에 사용하던 방법에 비해 클러터 제거에 효과가 있음을 증명하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.41-46
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• 2023

레이다 시스템에서 최대 탐지거리를 충족하는 것은 매우 중요하다. 최대 탐지거리를 충족하기 위해서는 레이다 시스템의 수신신호에 대한 민감도가 높아야 한다. 또한 레이다 신호처리기에서 동적 영역이 넓어야 한다. 이러한 요구사항을 충족하기 위해서는 신호처리기 보드가 외부 및 내부 노이즈에 강인하게 설계되어야 한다. 특히 보드 내부에서 여러 스위칭 회로로 인하여 발생되는 잡음이 수신되는 레이다 신호에 영향을 최소화 하기 위한 설계가 필요하다. 본 논문에서는 레이다 시스템 성능을 충족하기 위하여 신호처리기 보드의 요구사항을 도출하고 도출된 요구사항을 충족하기 위한 설계에 대하여 기술한다. 또한 외부에서 입력되어 들어오거나 내부에서 생성되는 노이즈의 영향을 최소화 하기 위한 EMC 설계에 대하여 기술한다. 제작된 보드의 시험을 통하여 확보된 성능을 확인한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.85-90
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• 2022

본 연구에서는 항공기 체계의 성능을 시험하기 위해 시험 대상 항공기에 실제 위협과 유사한 신호를 고출력으로 송신할 수 있는 위협신호 모의 장치를 설계하였다. 고출력 위협신호 모의장치는 광대역(UHF대역, L대역, S대역, X 대역)의 통신신호, 레이다 신호를 송신하는 것이 가능해야 하며, 추적 레이다와 연동을 통해 항공기에 정확하게 지향하여 신호를 송신하는 제어시스템이 필요하다. 개발된 장비의 신호의 세기는 신호의 종류에 따라서 63 dBm, 93 dBm이상이며, 추적 정밀도는 0.1°이하로 요구되는 전기적/기계적 성능을 모두 만족함을 확인하였고, 추적 레이다 연동을 통해 고출력 위협신호 모의장치의 안테나가 항공기 위치로 신호를 정확하게 지향할 수 있음을 확인하였다.