DOI QR코드

DOI QR Code

후방 감시 차량용 레이다를 이용한 ISAR 영상 형성

ISAR Imaging Using Rear View Radars of an Automobile

  • 강병수 (포항공과대학교 전자공학과) ;
  • 이현석 (포항공과대학교 전자공학과) ;
  • 이승재 (포항공과대학교 전자공학과) ;
  • 강민석 (포항공과대학교 전자공학과) ;
  • 김경태 (포항공과대학교 전자공학과)
  • Kang, Byung-Soo (Department of Electrical Engineering, Pohang University of Science and Technology) ;
  • Lee, Hyun-Seok (Department of Electrical Engineering, Pohang University of Science and Technology) ;
  • Lee, Seung-Jae (Department of Electrical Engineering, Pohang University of Science and Technology) ;
  • Kang, Min-Suk (Department of Electrical Engineering, Pohang University of Science and Technology) ;
  • Kim, Kyung-Tae (Department of Electrical Engineering, Pohang University of Science and Technology)
  • 투고 : 2013.11.07
  • 심사 : 2013.12.04
  • 발행 : 2014.02.28

초록

본 논문은 선형 주파수 변조-주파수 편이(Linear Frequency Modulation-Frequency Shift Keying: LFM-FSK) 신호와 위상비교 모노펄스 방식을 사용하는 후방 감시 차량용 레이다의 ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar) 영상 형성 기법에 관하여 제시한다. 두 개의 계단 주파수(stepped frequency) 신호를 순차적으로 연결한 LFM-FSK 신호를 이용하여 후방 관측을 통해 차량에 대한 ISAR 영상을 형성할 수 있다. 그러나 운전자 후방에 위치한 차량을 관측하여 ISAR 영상을 형성할 경우, 레이다 관측 각도(radar's aspect angle)의 변화율이 일정하지 않기 때문에 ISAR 영상이 흐려진다. 이를 해결하기 위해 위상비교 모노펄스 방식으로 추정한 각도 정보와 각도-주파수 영역(domain)에서의 레이다 수신데이터를 사용하여 각 주파수에서 각도별로 1차원 라그랑주 보간법(Lagrange interpolation)을 수행한다. 이를 통해 관측 각도 변화율이 일정한 각도-주파수 데이터를 획득할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 제시된 기법을 적용하여 초점이 맞는 ISAR 영상이 형성됨을 보여준다.

This paper introduces the inverse synthetic aperture radar(ISAR) imaging technique for rear view target of an automobile, which uses both linear frequency modulation-frequency shift keying(LFM-FSK) waveform and monopulse tracking. LFM-FSK waveform consists of two sequential stepped frequency waveforms with some frequency offset, and thus, can be used to generate ISAR images of rear view target of an automobile. However, ISAR images can often be blurred due to non-uniform change rate of relative aspect angle between radar and target. In order to address this problem, one-dimensional(1-D) Lagrange interpolation technique in conjunction with angle information obtained from the monopulse tracking is applied to generate uniform data across the radar's aspect angle. Simulation results show that the proposed method can provide focused ISAR images.

키워드

참고문헌

  1. M. -M. Meinecke, H. Rohling, "Combination of LFMCW and FSK modulation principles for automotive radar systems", German Radar Symposium GRS2000, Berlin, Germany.
  2. 최각규, 한승구, 김효태, 김경태, "지능형 차량을 위한 후방 감시용 레이다 신호 처리 기법에 관한 연구", 한국전자파학회논문지, 22(11), pp. 1070-1077, 2011년 11 월.
  3. C. Ozemir, Inverse Synthetic Aperture Radar Imaging with MATLAB Algorithms, New York: Wiley, 2012.
  4. D. Zhu, L. Wang, Q. Tao, and Z. Zhu, "ISAR range alignment by minimizing the entropy of the average range profile", In Proceedings of IEEE Radar Conference 2006, NY, USA, pp. 813-818, 2006.
  5. J. Wang, X. Liu, and Z. Zhou, "Minimum-entropy phase adjustment for ISAR", IEE Proc.-Radar Sonar Navig., vol. 151, no. 4, pp. 203-209, Aug. 2004. https://doi.org/10.1049/ip-rsn:20040692