• 제목/요약/키워드: Ultra-Wideband Radar

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Improved object recognition performance of UWB radar according to different window functions

  • Nguyen, Trung Kien;Hong, Ic-Pyo
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.395-402
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    • 2019
  • In this paper, we implemented an Ultra-Wideband radar system using Stripmap Synthetic Apertrure Radar algorithm to recognize objects inside a box. Different window functions such as Hanning, Hamming, Kaiser, and Taylor functions to improve image recognition performance are applied and implemented to radar system. The Ultra-Wideband radar system with 3.1~4.8 GHz broadband and UWB antenna were implemented to recognize the conductor plate located inside 1m3 box. To obtain the image, we use the propagation data in the time domain according to the 1m movement distance and use the Range Doppler algorithm. The effect of different window functions to improve the recognition performance of the image are analyzed. From the compared results, we confirmed that the Kaiser window function can obtain a relatively good image.

Improve object recognition using UWB SAR imaging with compressed sensing

  • Pham, The Hien;Hong, Ic-Pyo
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.76-82
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    • 2021
  • In this paper, the compressed sensing basic pursuit denoise algorithm adopted to synthetic aperture radar imaging is investigated to improve the object recognition. From the incomplete data sets for image processing, the compressed sensing algorithm had been integrated to recover the data before the conventional back- projection algorithm was involved to obtain the synthetic aperture radar images. This method can lead to the reduction of measurement events while scanning the objects. An ultra-wideband radar scheme using a stripmap synthetic aperture radar algorithm was utilized to detect objects hidden behind the box. The Ultra-Wideband radar system with 3.1~4.8 GHz broadband and UWB antenna were implemented to transmit and receive signal data of two conductive cylinders located inside the paper box. The results confirmed that the images can be reconstructed by using a 30% randomly selected dataset without noticeable distortion compared to the images generated by full data using the conventional back-projection algorithm.

마이크로머신 기술로 제작한 자동차 프런트엔드용 초광대역 빔성형 네트워크 (Micromachined ultra-wideband beamforming network for automotive radar front ends)

  • ;;김정무;김용권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2386-2388
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    • 2005
  • As anti-crash and pre-crash systems in vehicles become more extensively used, the need for high performance short-range radars is playing an increasing role. This paper presents the design of a micromachined, ultra-wideband beamformer centered at 24 GHz for automotive short-range radar systems. This beamformer is a Butler matrix designed using ultra-wideband transmission-line couplers, which consist of a multilayered structure that exhibits wider bandwidth compared to conventional microstrip branch-line couplers. The circuit has been designed on a quartz substrate, and to achieve the desired coupling, lines suspended on BCB layers located at specific parts of the circuit were used, achieving a three metal layered structure in form of wide microstrips, that give low loss and a wideband response. In this paper the design and fabrication procedure of the proposed beamformer are fully described.

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UWB 레이더를 사용한 호흡 및 심박 감지 알고리즘 (Respiration and Heartbeat detection algorithm using UWB radar)

  • 레민후이;황란미;드미트리 페도토프
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.70-76
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    • 2019
  • UWB(Ultra-wideband)는 송신 안테나에서 UWB 대역을 송신한 신호를 수신 안테나를 통해 받은 신호를 가지고 목표물을 판단하는 고해상도 근거리 초광대역 레이더로 비접촉으로 사람의 호흡 및 심박을 감지할 수 있고, 환경에 영향을 받지 않아 최근 활용도가 높아지고 있다. 본 논문에서는 UWB 레이더 신호를 이용하여 사람의 호흡과 심박수를 감지하는 알고리즘을 구현한다. 인체에서부터 반사되어 들어온 레이더 신호를 메디안 필터, 칼만 필터, 밴드 패스필터 등을 이용하여 처리한다. 또한 호흡수와 심박수를 추출하기 위하여 CZT를 이용한다. 비교하는 심박 데이터로는 ECG(Electrocardiogram)를 사용하였으며, 약 98% 이상 일치함을 확인하였다.

1차원 합성 개구면을 가진 초광대역 레이더의 시영역 기반 영상화 기법 비교 (Comparison of Time-Domain Imaging Algorithms for Ultra-Wideband Radar with One-Dimensional Synthetic Aperture)

  • 김대만;홍진영;김강욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.1175-1184
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Delay-Sum Back Projection(DSBP) 기법과 finite-difference time-domain 방법으로 구현된 time reversal(FDTD-TR) 기법을 실험 데이터에 적용하고, 그 결과를 비교한다 두 기법은 모두 시영역에 기반을 둔 기법으로서 초광대역 레이더 신호를 처리하여 표적의 실제 위치와 모양에 가까운 영상을 생성할 수 있다. 실험을 위한 초광대역 레이더는 네트워크 분석기, 저항성 V 다이폴 안테나, 스캐너, 제어 컴퓨터로 구성되며, 레이더 개구면은 안테나를 1차원 스캔하여 합성된다. 실험 데이터는 신호 왜곡과 클러터를 포함하는데, 이를 제거하는 보정 절차가 수행된다. 두 기법은 동일한 플랫폼에서 동일한 데이터에 적용되며, DSBP 기법은 FDTD-TR 기법에 비해 더 나은 영상을 생성하지만 더 많은 시간이 걸린다는 것을 보인다.

상관값 누적 기반 DS-UWB 레이더 시스템 (A DS-UWB Radar System Based on Correlation Accumulation)

  • 이영포;윤석호;이성로
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권4호
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    • pp.359-364
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    • 2013
  • 본 논문에서는 선박 접안 유도 시스템 등 정밀한 거리 추정을 요하는 안전항해운항, 선박트래픽관리 등의 분야에 알맞은 상관값 누적 기반 직접 수열 초광대역 (direct sequence ultra wideband: DS-UWB) 레이더 시스템을 제안한다. 제안하는 DS-UWB 레이더 시스템은 상관기 출력들을 누적하여 잡음을 평균냄으로써 잡음 성분의 영향을 줄이며, 기존의 DS-UWB 레이더 시스템들에 비해 더 빠른 시간에 신뢰성 있는 거리 추정을 수행한다. 모의실험 결과를 통해 제안하는 DS-UWB 레이더 시스템이 기존의 DS-UWB 레이더 시스템들에 비해 평균 상관 처리 시간이 더 짧을 뿐 아니라, 더 좋은 거리 추정 성능을 보임을 확인한다.

IR-UWB 레이다를 이용한 모션 인식에 관한 연구 (A Study of Motion Recognition Using IR-UWB Radar)

  • 이진섭;윤정원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권3호
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    • pp.236-242
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    • 2019
  • UWB(Ultra-WideBand)는 수 GHz 이상 광대역의 매우 짧은 신호를 이용하여 고속의 송수신이 가능한 기술로서, 최근 레이다 분야에 응용되고 있다. IR(Impulse Radio)-UWB 레이다의 경우, 높은 분해능으로 모션 인식 분야에도 적용되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 IR-UWB 레이다를 이용한 모션 인식에 관한 연구를 진행하였다. 모션에 대한 데이터를 획득하기 위해 개발 환경을 구축하고, 성능 향상을 위한 신호처리 알고리즘을 구현하였다. 그리고 신호처리 결과를 바탕으로 모션의 특징 추출과 학습을 통해 성능을 검증하였다.

초광대역 마이크로스트립-CPS 발룬을 이용한 Self-Complementary 스파이럴 안테나 설계 (Self-Complementary Spiral Antenna Design Using a Ultra-Wideband Microstrip-to-CPS Balun)

  • 우동식;김영곤;조영기;김강욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.208-214
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    • 2009
  • UWB USPR 시스템 응용 초광대역 마이크로스트립-CPS(Coplanar Stripline) 발룬을 이용한 self-complementary 스파이럴 안테나의 설계와 실험적 결과를 제시하였다. 초광대역 특성을 갖는 평면형 마이크로스트립-CPS 발룬을 적용하여 스파이럴 안테나 고유의 초광대역 특성을 유지하게 하였고, 각각 설계된 안테나와 발룬을 임피던스 정합의 방법을 이용하여 연결함으로 간단한 안테나 설계 과정을 보였다. 설계된 스파이럴 안테나는 등각 형태의 self-complementary 스파이럴 안테나이다. 제작된 안테나는 2.9 GHz에서 12 GHz의 넓은 주파수 특성을 가지며, 2.7에서 5.3 dB의 비교적 평탄한 이득과 $70^{\circ}$ 이상의 빔 폭을 가졌다. 이 결과를 통해 초광대역 마이크로스트립-CPS 발룬의 스파이럴 안테나의 적용 가능성을 검증하였다.

무인 차량 탑재형 전방 관측 영상 레이다 가능성 연구 (Feasibility Study of Forward-Looking Imaging Radar Applicable to an Unmanned Ground Vehicle)

  • 선선구;조병래;박규철;남상호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.1285-1294
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    • 2010
  • 무인 차량의 야지 자율 주행을 위한 목적으로 수풀 뒤쪽에 가려져 있는 장애물을 탐지하고 회피하기 위해 수풀을 투과하여 차량의 전방을 고해상도로 영상화 할 수 있는 근거리 초광대역 영상 레이다를 설계한다. 광대역 특성에 적합하고 배열 구성이 용이한 소형 평판형 비발디 안테나를 설계하고 방사 패턴 및 정재파비를 측정한다. 영상의 거리 해상도를 기준으로 대역폭을 분석하고, 방위각 해상도를 기준으로 수신용 배열 안테나를 설계한다. 수신용 배열 안테나의 간격과 영상 해상도 및 표적의 신호 중첩 관계를 분석한다. 수풀로 부터 반사되는 신호를 수신하기 위해 회로망 분석기를 이용하여 계단 주파수 파형을 사용하는 합성 개구면 레이다를 구성한다. 제안한 방법은 수풀에서 코너 반사기를 위치시키고 이것의 반사 신호를 영상화함으로써 수풀의 투과 특성 및 레이다 영상의 해상도를 분석하여 무인 차량에 적용가능성을 보인다.

고해상도 영상 레이다의 광대역 첩 신호 파형 설계 (Wideband Chirp Waveform Design for High Range Resolution Radar Imaging)

  • 곽영길;조호신
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권1호
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    • pp.1-7
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    • 2003
  • 명상 레d1다에서 정밀 표적 식별을 위한 초고해상도 능력은 매우 중요하다. 본 논문에서는 영상 레이다의 거리 분해능을 획기적으로 향상시키는 방법으로서 송신 펄스의 단위 첩(Chirp) 변조 파형을 모듈방식으로 확장하여 광대역의 송신 파형을 얻을 수 있는 초고해상도 레이다 첩 파형 설계 기법에 대하여 논한다. 먼저 디지털 첩 신호발생 원리와 광대역 첩 신호 파형을 얻기 위한 신호대역 연결 빛 분리 기법을 제시한다. 그리고, 영상 레이다의 거리 해상도 성능분석을 위하여 발생시건 광대역 신호 파형 발생과 복원과정을 시뮬레이션을 통하여 성능 결과를 제시한다.