• 제목/요약/키워드: doppler radar

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Forward Mapping of Spaceborne SAR Image Coordinates to Earth Surface

  • Shin, Dong-Seok;Park, Won-Kyu
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.273-280
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    • 2002
  • This paper describes a mathematical model and its utilization algorithm for calculating the accurate target position on the ellipsoidal earth surface which corresponds to a range-azimuth coordinates of unprocessed synthetic aperture radar (SAR) images. A geometrical model which is a set of coordinate transformations is described. The side-looking directional angle (off-nadir angle) is determined in an iterative fashion by using the model and the accurate slant range which is calculated from the range sampling timing of the instrument. The algorithm can be applied not only for the geolocation of SAR images but also for the high quality SAR image generation by calculating accurate Doppler parameters.

소형 추적 레이더를 위한 신호처리기 설계 기술 연구 (A Design Study of Signal Processor for Small Tracking Radar)

  • 최진규;박창현;김윤진;김홍락;권준범;김광희
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.71-77
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    • 2020
  • 최근 추적 레이더는 다양한 환경에서 여러 가지 제약을 받지 않고 운용이 가능한 소형 추적 레이더 개발의 필요성을 확인하였다. 또한 소형 추적 레이더의 성능은 기존 추적 레이더와 동등 이상을 요구한다. 이런 소형 추적 레이더는 기존 추적 레이더의 소형화와 저전력화를 통해 구현할 수 있다. 본 논문에서는 소형 추적 레이더를 위한 신호처리기의 역할과 기능을 정의하고, 소형 추적 레이더를 위한 신호처리기를 구현하기 위해 필요한 디바이스 사용의 최소화를 통한 소형화와 소비 전력의 효율을 높이기 위한 방안을 제안하였다. 소형화에 대한 방안으로 상용 DDC, 통신 controller등의 디바이스 기능을 FPGA에 구현하여 소형 추적 레이더를 위한 신호처리기를 설계하였다. 또한 효율이 좋은 Switching regulator를 사용한 전원부의 설계로 저전력 신호처리기를 설계하였다. 마지막으로 구현한 소형 추적 레이더를 위한 신호처리기의 성능시험과 소형 추적 레이더에 신호처리기를 적용한 도플러 추적 시험, 거리 추적 시험으로 신호처리기를 검증하였다.

풍력발전단지에 의한 레이다 차폐 현상 및 도플러 측정 데이터 분석 (Measurement and Analysis of Radar Shielding and Doppler Effects by the Wind Farm)

  • 김민;강기봉;박상홍;정주호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권8호
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    • pp.742-749
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    • 2016
  • 현재 화석연료의 고갈 및 신재생 에너지의 필요성에 따라서 바람이 풍부한 해안지대에서 풍력발전단지가 건설되고 있다. 하지만 군사작전 지역 인근에 풍력발전단지가 건설되어질 경우, 풍력발전기의 레이다 차폐 현상 및 도플러 변조로 인하여 운용 중인 군사 레이다에 방해 현상을 초래할 수 있다. 이에 따라 실제 풍력발전기를 통한 전자기적 현상의 분석이 필요하다. 본 논문에서는 기존 문헌의 발전기 형태에 따른 이론적인 차폐거리 및 레이다 신호 모델링을 통하여 얻어진 도플러 주파수와 실제 운용되는 풍력발전기에서 측정된 전자기적 차폐거리 및 도플러 주파수의 비교를 수행하였다.

수정된 HHT 기법을 이용하여 회전하는 프로펠러 날개에 의한 마이크로 도플러 신호의 해석 (Analysis of Micro-Doppler Signatures from Rotating Propellers Using Modified HHT Method)

  • 박지훈;최익환;명로훈
    • 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.

3차원 다기능 레이더 고속 실시간 신호 처리기 개발 (Development of 3-D Multi-Function Radar High-Speed Real-Time Signal Processor)

  • 노지은;최병관;이희영;양진모;이광철;이동휘;정래형;김태환;이민준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.1045-1059
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    • 2011
  • 3차원 다기능 레이더는 다수의 표적을 실시간으로 탐지, 추적하여 표적의 거리, 속도, 각도 정보를 추출하고 유도탄과의 교신을 통해 표적 위치 정보를 제공하는 최신 레이더이다. 본 논문에서는 다기능 레이더의 핵심 구성품이라 할 수 있는 고속 다중 DSP가 적용된 실시간 신호 처리기의 설계, 제작 및 성능 시험 결과에 대해 소개하였다. 기존의 CFAR 탐지 성능에 비해 열악한 클러터 환경에서 표적의 탐지 성능이 개선된 CFAR 알고리즘과 변별기 추정 방식을 이용한 정밀 표적 위치 측정 방법 및 최소값 추정 방식을 이용한 잡음 재밍 판단 알고리즘 등의 구현 결과들을 소개하였고, 성능 입증 시험을 통한 시험 결과들을 제시하였다.

Ka-밴드 구름레이더 자료품질 및 구름통계 기초연구 (Preliminary Analysis of Data Quality and Cloud Statistics from Ka-Band Cloud Radar)

  • 예보영;이규원;권수현;이호우;하종철;김연희
    • 대기
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    • 제25권1호
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    • pp.19-30
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    • 2015
  • The Ka-band cloud radar (KCR) has been operated by the National Institute of Meteorological Research (NIMR) of Korea Meteorological Administration (KMA) at Boseong National Center for Intensive Observation of severe weather since 2013. Evaluation of data quality is an essential process to further analyze cloud information. In this study, we estimate the measurement error and the sampling uncertainty to evaluate data quality. By using vertically pointing data, the statistical uncertainty is obtained by calculating the standard deviation of each radar parameter. The statistical uncertainties decrease as functions of sampling number. The statistical uncertainties of horizontal and vertical reflectivities are identical (0.28 dB). On the other hand, the statistical uncertainties of Doppler velocity (spectrum width) are 2.2 times (1.6 times) larger at the vertical channel. The reflectivity calibration of KCR is also performed using X-band vertically pointing radar (VertiX) and 2-dimensional video disdrometer (2DVD). Since the monitoring of calibration values is useful to evaluate radar condition, the variation of calibration is monitored for five rain events. The average of calibration bias is 10.77 dBZ and standard deviation is 3.69 dB. Finally, the statistical characteristics of cloud properties have been investigated during two months in autumn using calibrated reflectivity. The percentage of clouds is about 26% and 16% on September to October. However, further analyses are required to derive general characteristics of autumn cloud in Korea.

항해용 X-band 레이다를 이용한 해운대해수욕장 이안류 자동탐지 및 특성 분석 (Automatic Detection and Analysis of Rip Currents at Haeundae Beach using X-band Marine Radar)

  • 오찬영;안경모;천세현
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.485-492
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    • 2019
  • 본 연구진에서 개발한 항해용 X-band 레이다를 이용한 파랑 및 이안류 관측 시스템을 해운대 해수욕장에 설치하여 이안류를 관측하였다. 기존 이안류 현장관측 방법으로는 측정하기 어려운 이안류의 형태와 크기 및 유속을 X-band 레이다 영상분석을 통해 관측하였다. 본 연구에서는 시간평균한 X-band 레이다 영상으로부터 이안류 발생위치와 크기 및 형태를 자동탐지하는 알고리즘을 개발하였다. X-band 레이다 영상을 3차원 푸리에 변환하고, 도플러 유속이 포함된 분산방정식 조건으로 이안류 유속을 계산하였다. X-band 레이다 영상분석을 통한 이안류 발생위치와 유속 계산 기법은 표류부이 실험으로 검증하였다. 해운대 해수욕장 이안류 조사 결과 한번 발생한 이안류는 1~2일 동안 지속되며, 발생위치가 크게 바뀌지 않는 것이 관찰되었다.

드론 탐지 및 분류를 위한 레이다 영상 기계학습 활용 (Machine learning based radar imaging algorithm for drone detection and classification)

  • 문민정;이우경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.619-627
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    • 2021
  • 최근 드론은 가격 하락, 소형화와 함께 높은 기술 발전에 힘입어 드론 보급이 민군에 걸쳐 증가하면서 보안안전사고, 치안·안보 위협 등의 문제를 유발할 가능성도 커지고 있다. 드론으로 인해 발생하는 사건 및 사고를 예방하기 위해서는 드론의 출현에 대응할 수 있는 탐지 기술이 우선적으로 선행되어야 한다. 드론은 크기가 작고 전파 반사도가 낮은 재질로 구성되어 있어 음향, 적외선, 레이다의 운용만으로는 탐지가 어렵다. 최근 영상 식별 성능을 강화하기 위해 레이다 신호에 인공지능을 접목한 연구사례가 증가하는 추세이다. 본 논문에서는 레이다 영상을 이용한 드론 탐지 기술을 소개하며, 드론의 모의실험 데이터와 실제 실험 데이터를 기반으로 인공지능 기술에 적용하여 드론의 분류 정확도를 효과적으로 입증하였다.

도플러 레이더를 위한 X-Band SOM 설계 (Design of X-Band SOM for Doppler Radar)

  • 정선화;황희용
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권12호
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    • pp.1167-1172
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    • 2013
  • 본 논문에서는 하나의 트랜지스터로 발진과 주파수 혼합이 동시에 이루어지는 self-oscillating-mixer(SOM) 방식을 적용하여 높은 변환 이득을 갖는 X-band 도플러 레이더를 설계하였다. SOM의 위상 잡음 특성을 향상시키기 위하여 ${\lambda}/2$ slotted square patch resonator(SSPR) 공진기를 제안하였으며, 동일 주파수에서 기존 공진기에 비해 50 %의 면적 감소와 175.4의 높은 Q값을 이루었다. 제작된 SOM은 저 전력 시스템을 구현하기 위해 1.7 V의 낮은 바이어스 전압을 인가해 주었으며, 높은 변환 이득을 위하여 트랜지스터의 pinch-off voltage 근처를 동작점으로 설정하였고, 변환 이득이 최대가 되도록 최적화 하였다. 제안된 SOM의 출력 파워는 10.65 GHz에서 -3.16 dBm으로 측정되었으며, DC Power consumption은 7.65 mW로 상대적으로 작은 전력을 소모한다. 또한, 9.48 dB의 높은 변환 이득 특성과 100 kHz offset에서 -90.91 dBc/Hz의 위상 잡음 특성을 나타내며, 이때 성능지수(FOM)는 -181.8 dBc/Hz 으로 다른 SOM에 비해 7 dB 이상 개선되었다.

Tracking Error Extraction Algorithm in Monopulse Active Homing Radar System

  • Kwon, Jun-Beom;Kim, Do-Hyun;Kim, Lee-Han;Byun, Young-Jin
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.158.5-158
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    • 2001
  • Monopulse active homing radar requires velocity and angle information of target to track fast moving target. Target velocity can be estimated by measuring the frequency shift between transmitted and received frequencies. Angle information is obtained by measuring boresight error. Measurement of doppler frequency component in received signal is done through FFT analysis and interpolation algorithm for fine tuning. Boresight errors in azimuth and elevation axes are proportional to the power of each difference channel relative to sum channel. The target signal power in difference channel is estimated more precisely by measuring the power of FFT result cell of maximum ...

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