• 한국군사과학기술학회지
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• 제21권2호
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• pp.133-140
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• 2018

In electronic warfare(EW), low probability of intercept(LPI) radar signal is a survival technique. Accordingly, identification techniques of the LPI radar waveform have became significant recently. In this paper, classification and extracting parameters techniques for 7 intrapulse modulated radar signals are introduced. We propose a technique of classifying intrapulse modulated radar signals using Convolutional Neural Network(CNN). The time-frequency image(TFI) obtained from Choi-William Distribution(CWD) is used as the input of CNN without extracting the extra feature of each intrapulse modulated radar signals. In addition a method to extract the intrapulse radar modulation parameters using binary image processing is introduced. We demonstrate the performance of the proposed intrapulse radar waveform identification system. Simulation results show that the classification system achieves a overall correct classification success rate of 90 % or better at SNR = -6 dB and the parameter extraction system has an overall error of less than 10 % at SNR of less than -4 dB.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.38-44
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• 2014

본 논문은 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더 레벨 측정기 설계와 시뮬레이션을 통한 성능분석에 대하여 기술한다. 설계된 레벨미터는 FMCW radar를 이용하여 최대 20m 거리를 측정하며, 거리 계산을 위한 비트신호 분석기법으로 FFT(Fast Fourier Transform)와 Zoom-FFT를 적용하였다. 성능 분석을 위해 시뮬레이션을 통하여 두가지 기법을 비교 분석한 결과, 측정오류를 최소화하고 측정의 분해능을 향상시키기 위해서는 Zoom-FFT 기법이 보다 적절한 기법임을 확인하였다. 시뮬레이션은 주파수 분해능과 측정거리 분해능의 최적 값을 얻기 위해 다양한 조건에서 분석하였고, 1.024GHz 주파수 조건에서 2.2mm의 측정 분해능을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.780-781
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• 2014

본 논문에서는 차량 추돌 방지 단거리 레이더용 고 변환이득 및 저전력 24GHz CMOS 믹서를 제안한다. 이러한 회로는 2볼트 전원전압에서 동작하며, 저 전압 전원 공급에서도 높은 변환 이득과 낮은 잡음지수를 가지도록 설계되어 있다. 제안한 회로는 TSMC $0.13{\mu}m$ 혼성신호/고주파 CMOS 공정($f_T/f_{MAX}=120/140GHz$)으로 설계하였다. 전체 칩 면적을 줄이기 위해 실제 수동형 인덕터 대신 전송선을 이용하였다. 제안한 회로는 최근 발표된 연구결과에 비해 가장 높은 10.96dB의 변환이득, 7.6dBm의 IIP3를 보였고, 가장 적은 5mW의 소비전력 및 $0.2{\times}0.2m^2$의 칩 크기 특성을 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.1034-1038
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• 2020

레이더를 통한 표적식별을 효과적으로 처리하기 위해서는 표적에 대한 정확한 신호 정보가 필요하다. 그러나 이러한 표적 신호에는 잡음이 섞여 있는 경우가 일반적이며, 이 부분에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 특히 표적에 대한 이미지 처리, 표적신호처리, 표적식별 등이 그 예라 할 수 있겠다. 군사적 측면으로 볼 때 표적식별 분야가 중요하므로 본 논문에서는 트리 구조의 퍼지 뉴럴 네트워크를 이용하여 비행체 표적식별에 대한 연구를 수행하였다. 비행체에 대한 반사파 데이터를 활용하여 퍼지 뉴럴 네트워크를 학습시켜 모델에 대한 최적화를 수행하였고, 최적화된 모델에 표적에 대한 테스팅 데이터를 입력하여 표적식별에 대한 실험을 수행하여 그 결과를 통해 제안된 방법의 효용성을 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.393-398
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• 2022

윈드프로파일러 시제품의 시험 운용 기간 중 스펙트럼에 전파 간섭(RFI: Radio Frequency Interference) 오염이 발생하였다. 윈드프로파일러 spectra에 나타나는 전파 간섭 제거 알고리즘의 개발 과정과 그 결과를 조사하였고, 전파 간섭을 제거하기 위한 새로운 알고리즘을 개발하였다. 스펙트럼 폭의 임계값 0.1 m/s로 우선 필터링하고 연직 빔인지 경사 빔인지에 따라 동일한 시선속도가 연속되는 gate 수 범위를 결정하였다. 전파 간섭 오염은 비기상 신호의 필터링과 스캔을 통해 제거되었고, 개선된 스펙트럼의 시선속도로부터 산출된 바람벡터의 연속성으로 검증되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제27권5호
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• pp.507-520
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• 2011

전파 고도계는 비행체의 직하방으로 펄스를 발사하고 펄스의 왕복 도달 시간을 거리로 환산하여 고도를 탐지하는 시스템으로써, 이착륙하는 항공기가 지면에 충돌하는 것을 방지함은 물론, 위성에 탑재되어 전 지구 해수면의 고도를 수 mm의 정밀도로 관측하기도 한다. 그러나 전파 고도계는 넓은 swath 내의 모든 데이터를 취득하여 이의 평균치로 고도를 측정하기 때문에 해수면과 같이 편평한 지역에서는 정밀 고도 추출이 가능하지만, 지면과 같이 변화가 심한 지형에서의 고도 탐지가 어렵다는 한계가 있다. 이러한 한계를 개선하기 위하여 본 연구에서는 지표면의 고도뿐만 아니라 3차원 위치 좌표까지 효과적으로 추출할 수 있는 간섭계 레이더 고도계 (Interferometric Radar Altimeter, IRA) 신호처리 알고리즘을 제안하였다. 이 방법은 세 개의 센서를 이용한 레이더 간섭기법 (Synthetic Aperture Radar Interferometry, InSAR)을 통하여 비행체로부터 최근거리에 위치하고 있는 타겟의 3차원 지상 좌표를 정밀하게 추출하는 신호처리 기법이다. 본 연구에서는 제안된 신호처리 기법의 정밀도를 분석하기 위하여 약 3,500여 개의 포인트 타겟을 설정하고, RAW 데이터 시뮬레이션 및 70회의 정밀 좌표 추출 시뮬레이션을 수행하였다. 추출된 좌표와 포인트 타겟 간 오차의 평균과 표준편차, Root mean square errors (RMSEs)를 계산하였고, 이러한 결과로부터 IRA 처리 기법의 좌표 추출 정밀도를 분석하였다. 관측 결과 오차의 평균은 x, y, z 방향으로 각각 -0.40 m, -0.02 m, 4.22 m 이며, 오차의 표준편차는 3.40 m, 0.30 m, 4.60 m, RMSE는 각각 3.40 m, 0.30 m, 6.20 m 로 나타났다. y축 방향으로의 오차는 다른 방향에 비해 매우 작았으며, 이는 간섭기법의 정밀도가 높기 때문이다. 이러한 결과는 고도만을 파악할 수 있었던 기존 전파 고도계의 한계를 넘어 제안된 IRA 처리 기법으로 정밀하게 지표면의 3차원 위치를 추출할 수 있음을 지시한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권3호
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• pp.32-39
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• 2009

본 논문은 초광대역 임펄스를 이용한 지반탐사 영상레이더 시스템 (Ground Penetrating Image Radar; GPIR) 설계에서 수직심도의 해상도를 높이기 위한 시간영역 관점에서의 최적화 설계방법을 제시하였다. 시스템의 핵심 부분인 임펄스 발생원 및 초광대역 안테나에 대하여 시간영역에서의 해석 기법을 제시하였고, 시뮬레이션에 의해 최적 설계 파라미터를 설정하였다. 특히, 임펄스 신호의 파형을 정형화하여 임펄스 신호의 스펙트럼 효율을 높였으며, 초광대역 안테나로는 U자형 평판형 다이폴 안테나를 사용하였다. 제안된 안테나는 반사체를 사용하여 외부 잡음을 차단하였고, 지중과의 신호 결합을 개선하였다. 또한 시스템의 성능을 열화시키는 안테나에 의한 떨림을 제거하기 위해, 저항을 사용하였고, 송수신 안테나는 시간영역 시뮬레이션을 통하여 최적화 하였다. 지중 매질의 영상화를 위해 마이그레이션을 기법을 사용하였으며, 지면의 영향 등에 의한 수신된 펄스의 왜곡 현상은 시간영역에서의 잡음 및 신호 왜곡 저감 기법을 사용하여 성능을 개선하였다. 최적화된 설계 방법의 평가를 위하여, 지중 매설물 탐지용 레이더 시제품을 개발하였고, 성능 시험을 위한 시험장을 활용하였다. 측정 결과 수직 심도는 이론적 인 해 상도만큼 우수한 성능을 보였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권8호
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• pp.29-36
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• 2022

최근 지하공간에 대한 개발이 활발히 진행됨에 따라 지중 시설물의 정보에 대한 중요도가 증가하고 있다. 굴착작업을 수행하기 전에 지중 시설물의 위치를 정확히 파악해야 한다. 지표투과레이더(GPR)와 같은 지구물리적 탐사 방법은 지중 시설물을 조사하는데 유용하게 사용된다. GPR은 지반에 전자기파를 송출하며 지반과 다른 매질에 의해 반사되는 신호를 분석하여 지중시설물의 위치와 깊이 등을 파악한다. 그러나 GPR 데이터의 판독은 숙련된 전문가의 주관적 판단에 의존하기 때문에 이를 딥러닝을 통해 자동화하려는 많은 연구가 진행되고 있다. 딥러닝은 학습 데이터가 많을수록 정확한 모델을 만들 수 있으며, 이러한 학습데이터 축적에 있어 수치해석이 좋은 대안이 될 수 있다. 수치해석의 경우 지반의 불균질성을 모사하여 다양한 조건에서의 GPR 탐사 데이터를 생성할 수 있으며, 이를 이용하여 학습모델의 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 생각된다. 지반은 불균질하며, GPR 신호는 지반의 다양한 변수로 인해 영향을 받는다. 그러나 이러한 불균질 지반에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 프랙탈 차원수와 지반의 함수비 범위에 따른 GPR탐사 신호특성을 분석하고 불균질한 지반을 모사하기 위한 입력파라미터에 대한 연구를 수행하였다. 프랙탈 차원수가 2.0을 넘어가면 적합곡선에 대한 오차가 크게 감소하는 것으로나타났다. 그리고 분석의 타당성을 확보하기 위해 함수율의 범위가 0.14 미만이어야 한다.

• 한국음향학회지
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• 제11권3호
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• pp.53-60
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• 1992

원거리 회의나 대강당 등의 회의에서 주변의 간섭 잡음을 제거하고 정해진 발언자의 음성 신호를 얻기 위하여 적응 빔 형성 기법을 이용한 방법이 연구되어 왔다. 음성 신호에 이용되는 적응 빔 기법은 레이더, 소나, 지진파 신호의 경우와는 달리 어느 정도 왜곡이 있더라도 출력 신호가 인간의 청각 특성에 적합해야 한다. Sondhi는 인간의 귀가 음성 신호의 위상에는 민감하지 않다는 성질을 이용하여 음성의 크기에 약한 제한 조건을 갖는 cost 함수를 정의하고, 이를 gradient 탐색 알고리즘을 사용하여 최적화된 필터계수를 구했다. 본 논문에서는 Sondhi가 제안한 빔 형성기의 위상 왜곡에 따른 음절 저하를 극복하기 위해 원하는 신호 방향에 대해서 선형 위상 응답 특성을 갖는 빔 형성기를 제안하였으며, 실제로 시스템을 구현할 경우 효과적으로 이용할 수 있는 샘플 처리 알고리듬을 제안하였다. 제안된 알고리듬의 성능 평가를 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권5호
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• pp.543-548
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• 2002

방향구속 전력최소화법(Directionally Constrained Minimization of Power; DCMP)과 제로포싱방법(Zero Forcing; ZF)은 어레이 안테나에 수신된 신호들로부터 채널응답 벡터인 Spatial Signature를 추정하고, 이를 이용하여 최적웨이트(Optimal Weight)를 결정함으로써 어레이 출력 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 향상시킬 수 있는 알고리즘들로 알려져 있다. 본 논문에서는 이동국 주변에서 다중산란된 수신신호들이 어레이 안테나에 수신되는 환경에서 DCMP와 ZF방법의 성능을 분석하였다. 이를 위하여 ESPRIT를 이용하여 수신신호들의 도래각(Direction of Arrival; DOA)과 확산각도(Angular Spread; AS)를 추정하여 Spatial Signature를 구한 후, 그 결과치를 이용하여 DCMP와 ZF방법으로 어레이 출력신호를 합성하였다. 모의 실험을 통하여 어레이 출력 SINR성능을 평가하고 이론적 성능결과와 비교하였다.