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SAR Image Impulse Response Analysis in Real Clutter Background

실제 클러터 배경에서 SAR 영상 임펄스 응답 특성 분석

  • 정철호 (한국항공대학교 항공전자공학과) ;
  • 정재훈 (한국항공대학교 항공전자공학과) ;
  • 오태봉 (한국항공대학교 항공전자공학과) ;
  • 곽영길 (한국항공대학교 항공전자공학과)
  • Published : 2008.04.30
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Abstract

A synthetic aperture radar (SAR) system is of great interest in many fields of civil and military applications because of all-weather and luminance free imaging capability. SAR image quality parameters such as spatial resolution, peak to sidelobe ratio (PSLR), and integrated sidelobe ratio (ISLR) can be normally estimated by modeling of impulse response function (IRF) which is obtained from various system design parameters such as altitude, operational frequency, PRF, etc. In modeling of IRF, however, background clutter environment surrounding the IRF is generally neglected. In this paper, analysis method for SAR mage quality is proposed in the real background clutter environment. First of all, SAR raw data of a point scatterer is generated based on various system parameters. Secondly, the generated raw data can be focused to ideal IRF by range Doppler algorithm (RDA). Finally, background clutter obtained from image of currently operating SAR system is applied to IRF. In addition, image quality is precisely analyzed by zooming and interpolation method for effective extraction of IRF, and then the effect of proposed methodology is presented with several simulation results under the assumption of estimation error of Doppler rate.

영상 레이다(SAR)는 주야간, 일조량에 관계없이 전천후로 영상획득이 가능하여 군사용으로는 물론 과학 민수용으로 광범위하게 활용된다. SAR 시스템에서는 고도, 운용 주파수, PRF 등의 다양한 시스템설계 파라미터로부터 생성된 임펄스 응답 함수(impulse response function)를 분석하여 공간해상도, PSLR, ISLR 등 영상품질 성능 파라미터의 추정이 가능하다. 그러나 모델링된 임펄스 응답 특성은 주변 클러터 환경이 고러되지 않은 이상적인 경우이므로 실제 주변 클러터 환경을 고려한 SAR 영상품질 분석 기법이 필요하다. 본 논문에서는 먼저 주요 SAR시스템 파라미터를 기반으로 SAR 점표적 원시 데이터를 생성하고, 거리-도플러 알고리듬(range-Doppler algorithm)을 이용하여 임펄스 응답 데이터를 형성한다. 그리고 실제 SAR영상의 일부분을 추출하여 주변 배경 클러터 환경 데이터를 형성한 후, 임펄스 응답 데이터를 삽입한다. 형성된 응답 데이터는 영상품질의 정확도를 향상시키고자 확장보간법을 도입하여 분석하고, 이에 대한 효과를 주요 도플러 파라미터인 방위 FM율 오차에 따른 성능분석을 수행함으로써 확인한다.

Keywords

References

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