• 제목/요약/키워드: 도플러 주파수

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도플러 주파수가 보상된 고속 표적 탐지 및 레인징 알고리즘 (Doppler Frequency Compensated Detection and Ranging Algorithm for High-speed Targets)

  • 윤재혁;김관수;양훈기;정용식;이원우;배경빈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권12B호
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    • pp.1244-1250
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고속으로 이동하는 표적을 탐지 및 레인징하기 위해서 높은 PRF(Pulse repetition frequency)로 동작하는 레이더의 신호처리 알고리즘을 제시한다. 제시된 방법은 준주기성(quasi-periodic) 펄스열을 사용하므로써 이동표적의 도플러 정보를 추정하고 이를 보상해서 코히어런트하게 레인지 프로세싱 하는 것으로 기존 방식과는 달리 도플러 프로세싱이 레인지 프로세싱에 선행되며 이를 통해서 SNR이 낮은 잡음 환경에서도 표적 탐지 및 레인징이 가능함을 보인다. 제시된 알고리즘을 수학적으로 유도하고 디지털 신호처리를 위한 도플러/레인징 샘플링 조건, 프로세싱 시간 및 도플러 오차가 성능에 미치는 영향에 대해 기술하고 시뮬레이션을 통해서 이를 검증한다.

CFAR와 합성곱 신경망을 이용한 기두부와 단 분리 시 조각 구분 (Classification of Warhead and Debris using CFAR and Convolutional Neural Networks)

  • 설승환;최인식
    • 한국정보기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.85-94
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    • 2019
  • 기두부와 단 분리 시 조각은 서로 다른 미세 운동을 하므로 스펙트로그램 상에서 미세 도플러 주파수의 형태가 서로 다르게 나타나며 이를 통해 구분이 가능하다. 본 논문에서는 합성곱 신경망(CNN : Convolutional Neural Networks)을 이용하여 기두부와 단 분리 시 조각을 구분하였다. 합성곱 신경망의 입력영상으로는 미세도플러 스펙트로그램을 사용하였다. 또한 기두부와 단 분리 시 조각의 구분성능을 향상시키기 위해 미세 도플러 스펙트로그램에 CA-CFAR(Cell Averaging-Constant False Alarm Rate)를 적용하여 전처리 과정을 수행하였다. 실험 결과, 전처리 과정을 수행하여 획득한 미세 도플러 스펙트로그램을 입력 영상으로 사용하였을 경우, 전처리 과정을 수행하지 않은 미세 도플러 스펙트로그램보다 모든 SNR환경에서 구분 성능이 향상되었다.

단일주파수망에서 송신기 전송신호간 주파수 일치 (Frequency Synchronization among Transmitters in Single Frequency Network)

  • 음호민;김흥묵
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2014년도 하계학술대회
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    • pp.223-225
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    • 2014
  • 본 논문에서는 단일주파수망에서 다수의 송신기로부터 전송되는 방송신호 간의 주파수를 일치시키기 위한 방법을 제안한다. 다수의 송신기로 동일한 송신채널을 통해 콘텐츠를 전송하는 경우 신호가 중첩되는 지역에서 주파수를 정확히 일치시키지 않으면 도플러효과가 야기되어 수신성능이 현저히 저하된다. 일반적으로 GPS 기준신호를 송신시스템의 참조주파수로 사용함으로써 방송신호 간의 주파수를 일치시킨다. 이 경우 GPS 기준신호로부터 복원된 참조주파수를 주파수 상하향 변환에 사용하면 위상지터가 증폭되어 방송신호 간의 순간적인 주파수 차이가 크게 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 GPS 참조주파수보다 위상지터가 작은 송신기 자체의 국부발진기 주파수를 주파수 상하향 변환에 사용하는 한편 국부발진기 자체의 주파수 오차를 상쇄함으로써 방송신호 간의 주파수를 일치시킨다.

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IMT-2000 시스템의 파일럿 심볼을 이용한 LMS 적응형 채널추정 알고리즘의 성능 평가 (Performance evaluation for the channel estimation of LMS adaptive algorithm using pilot symbols for IMT-2000 system)

  • 구제길;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권12A호
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    • pp.1836-1842
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    • 2000
  • 이 논문은 레일레이 감쇄 채널 환경에서 IMT-2000 파일럿 심볼 구조의 W-CDMA 시스템 역방향 링크의 채널 추정에 관한 LMS 적용형 알고리즘 성능을 WMSA(Weighted Multi-Slot Averaging)(K=1,2,3), 일정 추정이득 (Constant estimation gain) 및 RLS 알고리즘 성능과 비교 분석하였다. 이 논문의 모형은 IMT-2000 3GPP 규격의 W-CDMA 채널 구조, 변조 및 파일럿 패턴을 이용하였다. 파일럿 심볼 위치의 채널추정은 LMS 알고리즘을 이용하고 데이터 심볼 위치의 채널보상은 선형 보간으로 수행하였다. 저속 도플러 주파수에서는 WMSA(K=1,2,3) 성능이 일정 추정이득, RLS 및 LMS 적응형 알고리즘 성능보다 우수하며, WMSA(K=1) 성능의 경우 일정 추정이득, RLS 및 LMS 적응형 알고리듬 성능과는 큰 차이가 없다. 그리고 LMS 알고리즘 성능은 WMSA(K=1) 성능과 매우 비슷한 결과를 얻었다. 그러나 도플러 주파수가 고속화될수록 LMS 알고리즘의 성능이 WMSA(K=1), 일정 추정이득 및 RLS 알고리즘 성능보다 우수함을 확인하였다.

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이동 표적에 의한 도플러 신호의 시간-주파수 분석 (Time-Frequency Analysis of the Doppler Signals by Moving Targets)

  • 손중탁;이승훈;박길흠
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.38-48
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    • 2005
  • Instantaneous frequency of doppler signals is used to get the information of the relative velocity and the miss distance between a missile and a corresponding target. In this paper, we have performed time-frequency analysis and instantaneous frequency estimation with Short Time Fourier Transform(STFT), Wigner Ville Distribution(WVD) and Continuous Wavelet Transform(CWT) about the doppler signals generated by moving targets. Performance evaluation was performed using simulated doppler signals generated by a single moving target and two moving targets. From the results of the time-frequency analysis, we found that WVD method was the most efficient instantaneous frequency estimator among the three methods. But in case of two moving targets, WVD method got cross talks and CWT method got oscillation when two doppler frequencies were close to each other.

고속 이동체를 위한 상향링크 주파수 옵셋 보상 방법 (Uplink Frequency Offset Compensation Scheme for High-Speed Moving Terminals)

  • 최성우;김일규;안재민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권9호
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    • pp.1699-1709
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    • 2015
  • 고속열차와 같은 이동체는 높은 도플러 주파수 천이가 발생하고, 이에 따라 높은 캐리어 주파수 옵셋이 생겨서 이를 보상하지 않으면 통신 성능의 열화를 가져온다. OFDMA 방식의 다중 단말 접속 방식에서 기지국이 상향링크 주파수 옵셋을 보상하기 위해서 복잡한 하드웨어가 필요하다. 본 논문은 기지국의 부담을 줄이고, 간단하게 주파수 옵셋 추정 및 보상을 하기 위한 방법을 제안한다. 제안한 방법은 주파수 옵셋 보상을 위해 하드웨어로 단말은 추가로 곱셈기 하나만 필요하여, 기지국 직접 보상에 비해서 많은 하드웨어를 감소시킬 수 있다. 제안한 방법은 밀리미터 통신 기반 고속철도 통신 시스템 환경에서 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션을 통해서 제안한 방법이 5G 이동통신의 요구사항인 500 km/h 속도의 높은 도플러 주파수 천이 상황에서도 효과적으로 동작함을 확인 하였다.

Multi-rate MC-CDMA시스템에서의 코드 간 간섭과 주파수 다이버시티와의 관계에 대한 연구 (A Study on the Relation Between Frequency Diversity and Inter Code Interference in the Multi-rate MC-CDMA system)

  • 이규진;이계산;김진영
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.131-138
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    • 2008
  • 시스템의 성능은 RMS 지연확산과 도플러 주파수와 같은 채널 변수에 영향을 받는다. 이 논문은 Multi-rate MC-CDMA 시스템에서 주파수 다이버시티와 코드 간 간섭과의 관계에 대하여 연구하였다. Multi-rate MC-CDMA 시스템은 MC-CDMA 시스템보다 다양한 데이터율을 전송할 수 있는 장점이 있을 뿐 아니라, OFDMA와 다르게 주파수 다이버시티 이득을 얻음으로써 성능을 향상시킬 수 있다. 하지만, 확산코드를 사용함으로써 주파수 다이버시티 이득과 코드간 간섭간의 trade-off 관계가 있다. 그러므로 이러한 관계를 평가하여, 시스템을 효율적으로 사용함으로써 성능을 향상시킬 수 있다. 주파수 다이버시티 이득과 코드 간 간섭의 관계를 효과적으로 평가하기 위하여, 우리는 도플러 주파수와 RMS 지연확산을 변화시키며 모의실험을 수행하였고, 그 결과를 분석하였다.

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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.

신호자료 및 궤도정보를 이용한 Radarsat-1 도플러 정보 추출기법 연구 (Radarsat-1 Doppler Information Extraction Technique Using Both Received Echo Data and Orbital and Attitude Information of Satellite)

  • 고보연;나원상;이용웅
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.421-430
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    • 2003
  • Radarsat-1 위성으로부터 수신된 신호자료를 처리하여 영상을 생성하기 위해서는 도플러 정보(도플러 중심주파수(f$_{dc}$) 및 주파수 변화율 (f$_{r}$)를 정확하게 추정하는 것이 중요하다. 일반적으로 이들 정보들은 신호자료를 기반으로 하는 clutterlock 및 auto-focusing 기법이 사용되고 있으나 이들은 수신 신호만을 사용하여 추정하므로 SAR 프로세서 개발시 구현하기가 어려우며 계산 시간도 많이 걸리는 단점이 있다. 본 논문에서는 주어진 위성의 궤도 및 자세정보를 최대한 이용하며 수신신호 처리는 최소한이 되도록 하여 구현이 쉽고 계산상 이점이 있는 새로운 기법을 제안하였다. 실제 Radarsat-1 신호자료를 이용한 실험적용 결과, 본 기법이 실제 SAR 신호자료로부터 도플러 정보를 추출하는데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.