• Title/Summary/Keyword: 도플러 주파수

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Multi-Section Flow Measurement Method Using Radar(Electromagnetic) Surface Flow meter (레이더(전자파) 표면유속계를 이용한 다측점 유량측정 방법)

  • Kwang Tae Choi;Jang Hyun Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.449-449
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    • 2023
  • 유량은 도섭법, 보트법, 횡측선법, 교량법 및 부자법 등 다양한 방법으로 측정되는데, 이들 측정방법 모두 많은 수의 관측자를 필요로 한다. 이들은 하천에 직접 들어가서 측정하거나, 인공구조물인 교량과 재방에서 측정되는데, 도섭법, 보트법, 횡측선법이 전자이며, 고수위 및 고유속으로 하천에 들어가지 못하는 경우에는 교량법 및 부자법을 사용하여 유량을 측정한다. 최근 지구 온난화로 따른 이상 기후가 빈번히 발생하고 있으며, 이로 인한 많은 피해가 발생하고 있어, 하천 수위, 유속 모니터링에 대한 중요성이 더 커지고 있다. 2022년 1월부터 시행 중인 「중대재해처벌법」으로 집중호우 및 일몰 이후에는 안전상의 문제로 유량측정이 어려운 상황으로 필요한 시기에 유량 데이터를 확보에 제약이 있다. 이에 관측자 없이도 유량을 측정할 수 있는 방법을 이용하여 중대 재해의 위험성을 해소하고자 하였다. 유량측정 방법으로 설치 회수가 용이한 비접촉 방식에서 영상표면유속측정 방식과 레이더(전자파)표면 유속측정 방식 중, 집중호우 및 태풍 발생 중 가시성이 확보되지 않아도 측정이 가능한 레이더(전자파) 표면유속계를 이용한 다측점 유량측정 방법을 개발하였다. 비접촉 다측점 유량측정시스템 Master 1대에 8대의 Slave를 연결할 수 있어 총 9개의 측선을 측정할 수 있게 개발하였다. 특히, 하천 및 수로 등의 표면 유속을 비접촉으로 측정하고 하천 단면을 이용하여 유량측정이 가능한 장비로 별도의 수중 및 수상 주조물 작업이 필요 없고 장비의 손상 및 유실 가능성이 거의 없고 역류 상태에서도 측정이 가능하다. 유속은 24GHz의 레이더 주파수를 송수신하여 도플러 변이를 이용하여 측정하였고, 수위는 80GHz의 레이더 주파수를 사용하여 왕복 시간을 거리로 환산하여 측정하였다. 유량은 각각의 유속계에 단면을 입력해 놓으면 유속분포법, 중간단면적법 및 지표유속법을 적용하여, 각각의 측선에 대한유량과 총 유량을 산출하였다. 그 결과, 기존 방식 대비 상당한 개선 효과를 확인하였고, 향후 환경부 등 중앙부처의 수문조사 사업에서 그 역할이 기대된다.

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A Study of the C-band Ground-based Radio Navigation System for UAM Cooperative Navigation (UAM 복합 항법을 위한 C 밴드 지상기반 전파 항법 시스템 연구)

  • Kyung-Soon Lee;Yong-Un Cho;Min-Jung Kim;Kyung Heon, Koo
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.27 no.4
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    • pp.374-381
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    • 2023
  • This study focuses on the implementation of C-band radio navigation in the 5.03 ~ 5.15 GHz terrestrial band to cooperate with GNSS navigation mainly used in existing UAMs. This is one of the navigation technologies that can fully satisfy the requirements of Title 14 of CFR-135.165. According to the FAA, the use of two or more independent navigation sources for aircraft is proposed for aircraft. This study proceeded with the link budget derivation through radio wave propagation path loss analysis, and antenna shape design for miniaturized Doppler VOR, and DME design with enhanced positional distance resolution compared to conventional aircraft. The ground navigation system which is the result of this study, consists of a VOR/DME ground station and a terminal that can be mounted on UAM. Significant performance was confirmed through the production and testing of each prototype.

Performance Analysis of Low Earth Orbit Satellite Communication Systems Under Multi-path Fading Environments (다중경로 페이딩 환경하에서의 저궤도 위성통신시스템 성능 분석)

  • Hae-uk Lee;Young-bin Ryu;Hyuk-jun Oh
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.27 no.4
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    • pp.410-416
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    • 2023
  • Unlike geostationary satellite communication systems, low-earth orbit(LEO) satellite communication systems move at relatively high speeds, and the angle with the ground device is not fixed and varies over a wide range. The propagation channel condition between satellites and ground nodes cannot be assumed line of sight(LOS) anymore. This paper analyzes the low-orbit multi-path fading satellite channel model that can occur in LEO satellite communication systems and Doppler frequency transition caused by high-speed maneuvering of LEO satellites and presents effective equalization techniques for OFDM and SC-FDE transmission methods suitable for multi-path frequency selective fading satellite channel models. In addition, this paper compares and analyzes the performance of OFDM and SC-FDE transmission methods in multipath fading LEO satellite channel environment using the proposed equalization techniques through simulations. Simulation results showed that SC-FDE outpeformed OFDM.

레이다와 전파신호처리 기술(I)

  • 곽영길
    • The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.5 no.1
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    • pp.100-110
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    • 1994
  • 레이다 신호는 대표적인 전자파 신호로서 주변환경에 따라 시간, 주파수, 공간 영역에서 고유한 신호특성을 가지고 있으며, 신호처리 기법도 다양하다. 본 논문에서는 먼저 레이다를 위한 전파 신호처리 의정의와 필요성을 언급한뒤, 레이다 신호환경 특성을 살펴보고 신호처리를 위한 신호의 시간 및 스펙트럼 특성에 대해 기술하였다. 그리고, 신호특성에 적합한 신호처리기의 구현을 위해 레이다 신호처리에 관 련된 주요 기법에 대해 개괄적으로 설명하였다. 레이다 신호처리 분야는 일반적으로 잘 알려진 음성이 나 영상신호처리 분야와 달리 고유한 알고리듬과 구조가 요구된다. 신호처리기법으로서 레이다 파형설 계, 해상도 모호성, 펄스압축, 클러터제거, 도플러처리, 일정오경보탐지, 클러터 지도, 표적군 형성/ 추출, 표적식별, 레이다영상기법, 적응배열처리 등에 관해 개괄적으로 설명하였다. 레이다 선호처리 기술은 "스마트"한 레이다를 위한 두뇌 역할을 하기때문에 그 필요성과 중요성이 증가하고 있다. 그러나, 고속, 대용량의 신호를 주어진 빔 주사시간동안에 실시간으로 처리하여 표적 정보를 추출해야 하기 때문에 아직도 상용 프로세서의 속도 한계내에서 알고리듬의 수행에 다소 제약을 받고 있으나, 최근 디지탈 신호처리 전용의 고속 칩의 출현으로 많은 발전을 가져오고 있다. 끝으로, 향후 레이다 신호처리 발전 추세와 응용분야에 대해 살펴보았다. 응용분야는 군수 및 민수용의 겸용 파급효과가 매우 크고, 군용의 대공탐색 및 조기경보, 전장감시뿐만 아니라 전투기 탑재용으로 필수적이며, 특히 민수용의 공 항, 항공기, 선박, 위성 등 매우 다양하다. 최근 발전추세에 따른 기술로서 다중모드 신호처리, 고집적 회로기술, 적응배열, 디지탈 빔형성, 적응성, 고분해능 및 방향성, 표적식별, 다차원 신호처리에 대해 언급 하였다.

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A Study on Active SAR Satellite Maneuver Time Reduction through Sequential Rotation (연속회전을 통한 능동 합성개구레이더위성 기동시간 단축 연구)

  • Son, Jun-Won;Park, Young-Woong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.43 no.7
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    • pp.648-656
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    • 2015
  • Active SAR satellite's main maneuver is roll axis maneuver to change SAR antenna direction. In addition, yaw steering is required to minimize the doppler centroid variation. Thus, it is resonable to assign the torque/momentum capacity mostly to roll axis and then yaw axis. In this case, the pitch axis shows low agility performance. However, due to orbit maintenance, large angle maneuver about pitch axis is sometimes required. In this paper, we study the pitch axis maneuver time reduction through sequential rotation about roll and yaw axis. Since these two axes have high agility performance than pitch axis, maneuver time reduction is possible when large angle rotation about pitch axis is required.

Target Acquisition and Tracking of Tracking Radar (추적레이다의 표적 탐지 및 추적 기술 동향)

  • Shin, Han-Seop;Choi, Jee-Hwan;Kim, Dae-Oh;Kim, Tae-Hyung
    • Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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    • v.7 no.1
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    • pp.113-118
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    • 2009
  • In this paper, we described the model of noise, target for tracking radar and range tracking, angle tracking, and Doppler frequency tracking for target acquisition and tracking. Target signal as well as the noise signal is modeled as random process varying with elapsed time. This paper addresses three areas of radar target tracking: range tracking, angle tracking, and Doppler frequency tracking. In general, range tracking is prerequisite to and inherent in both angle and Doppler frequency tracking systems. First, we introduced the several range tracking and described techniques for achieving range tracking. Second, we described the radar angle tracking techniques including conical scan, sequential lobing, and monopulse. Finally, we presented concepts and techniques for Doppler frequency tracking for several radar types.

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Development of an FMCW Radar Altimeter Simulator Using Optical Delay Lines (광 지연선을 이용한 FMCW 전파고도계 시뮬레이터 개발)

  • Lee, Jae-Hwan
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.28 no.3
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    • pp.208-216
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    • 2017
  • This paper presents the design method of an FMCW(frequency-modulated continuous-wave) altitude simulator which generates propagation delay signals according to target distances to test the radar altimeter. To improve the conventional RF method for creating delay signals, the simulator is designed by the RF-optics-RF method using optical delay lines. In addition, it is designed to simulate the Doppler shift and jamming that may occur in actual flight environment. In order to evaluate the performance of the developed simulator, the integration tests have been conducted with the radar altimeter. Through the test, we successfully verified the performance of the simulator.

A Design of Acoustic Vector channel Simulator. long-won (다 채널 수중 초음파 전달 시뮬레이터 설계)

  • 박종원;임용곤;최영철
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2000.10a
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    • pp.468-472
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    • 2000
  • This paper discusses the development of a acoustic vector channel simulator for the performance analysis of a acoustic digital communication system. The channel simulator consists of transmission module, acoustic channel model, receiver, beamformer, and adaptive equalizer. QPSK source signal is generated by the parameters specified by a user and transmitted. The transmitted signal generate multipath signals which have a different delay, amplitude, and dopper Sequency. The multipath signals with the acoustic noises is the received signal. We can analysis the communication system performance according to the antenna structure, beamforming algorithm, and equalization algorithm.

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Performance Analysis of Pilot Patterns for Channel Estimation in OFDM Systems (OFDM 시스템에서 채널 추정을 위한 파일럿 패턴의 성능 분석)

  • Choe, Kwang-Don;Hyun, Deok-Soo;Park, Sang-Kyu
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.30 no.8A
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    • pp.664-670
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    • 2005
  • OFDM is a very attractive technique for achieving high-bit-rate data transmission and high spectrum efficiency in fading environment. However, the reliable detection of an OFDM signal in time-varying multipath fading channels is a challenging problem. Accordingly, various channel estimation methods have been proposed for performance improvement. But, conventional pilot patterns for channel estimation in OFDM systems have not robust characteristics relating to various mobile speed. To solve this drawback in conventional patterns, we propose the pilot patterns modified from conventional patterns to have a good error performance in time-varying fading channel. Simulation results show that the performance of the proposed pilot patterns is better than conventional patterns in fast time-varying channel.

Performance of Space Time Block Coded-Spatial Multiplexing Systems in Limited Feedback Channel (제한된 귀환채널에서 시공간블록부호화를 적용한 다중화 시스템의 성능)

  • Hwang, Hyeon-Chyeol;Shin, Seung-Hoon;Lim, Jong-Kyoung;Kim, Seok-Ho;Kwak, Kyung-Sup
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.30 no.9A
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    • pp.772-780
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    • 2005
  • In this paper, an efficient pre-processing in space tine block coded-spatial multiplexing systems is presented. The pre-processing scheme is designed empirically with extending the diagonally weighted orthogonal space time-block coded diversity system to spatial multiplexing system. Simulation results show the proposed scheme outperforms both the precoder using the predefued codebooks and typical antenna selection scheme over moderate doppler frequency in limited feedback channel.