• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제12권1호
• /
• pp.59-65
• /
• 2023

A GNSS receiver must perform signal acquisition to estimate the code phase and Doppler frequency of the incoming satellite signals, which are essential information for baseband signal processing. Modernized GNSS signals have different modulation schemes and long PRN code lengths from legacy signals, which makes it difficult to acquire the signals and increases the computational complexity and time. This paper proposes a novel FFT/Inverse-FFT with baseband resampling to resolve the aforementioned challenges. The suggested algorithm uses a single block only for the FFT and thereby requires less hardware resources than conventional structures such as Double Block Zero Padding (DBZP). Experimental results based on a MATLAB simulation show this algorithm can successfully acquire GPS L1C/A, GPS L2C, Galileo E1OS, and GPS L5.

• 물과 미래
• /
• 제28권6호
• /
• pp.183-191
• /
• 1995

하천의 홍수유속을 측정하기 위하여, 전자파를 이용한 물 표면 유속 측정체계를 개발하였다. 현재의 개발단계는 실험용 유속측정체계 수준이다. 전자파 표면유속계는 초고주파(micro-wave) 전자파의 도플러 효과를 이용한다. 이는 전자파의 발진과 안테나를 통한 반사파 수신, 차주파수 신호의 추출로 이루어지는 RF부분과, 차주파수 신호의 A/D변환 및 고속 후리에 변환 등으로 이루어지는 신호처리부로 구성된다. 구성된 유속측정 체계로 교량 아래 유속, 대청 조정지댐 방수로 등에서 측정 실험하였고 선박해양공학 연구센터의 선박 실험용 선형수조에서 검증 실험을 수행하였다. 검증결과 A/D 변환기 제작오류에서 발생된 4% 오차 이외에 측정환경의 문제에서 비롯된 몇 %의 오차가 혼재되어 있음이 분석되었다. 그러나 0.5~3.5 m/s 유속을 측정한 결과, 기준속도와 측정속도간 선형성이 우수하고 홍수 유속 측정에 매우 유용한 장비임이 입증되었다. 향후 소형화, 경량화를 수행하고 바람, 물 표면의 불규칙 유동에 의한 영향을 분석하여 신호처리 방안을 마련하는 재제작 (re-engineering) 과정이 요구된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
• /
• pp.2161-2166
• /
• 2009

It is important for 0-6 hour nowcasting to provide for a high-quality initial condition in a meso-scale atmospheric model by a data assimilation of several observation data. The polarimetric radar data is expected to be assimilated into the forecast model, because the radar has a possibility of measurements of the types, the shapes, and the size distributions of hydrometeors. In this paper, an impact on rainfall prediction of the data assimilation of hydrometeor types (i.e. raindrop, graupel, snowflake, etc.) is evaluated. The observed information of hydrometeor types is estimated using the fuzzy logic algorism. As an implementation, the cloud-resolving nonhydrostatic atmospheric model, CReSS, which has detail microphysical processes, is employed as a forecast model. The local ensemble transform Kalman filter, LETKF, is used as a data assimilation method, which uses an ensemble of short-term forecasts to estimate the flowdependent background error covariance required in data assimilation. A heavy rainfall event occurred in Okinawa in 2008 is chosen as an application. As a result, the rainfall prediction accuracy in the assimilation case of both hydrometeor types and the Doppler velocity and the radar echo is improved by a comparison of the no assimilation case. The effects on rainfall prediction of the assimilation of hydrometeor types appear in longer prediction lead time compared with the effects of the assimilation of radar echo only.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제12권8호
• /
• pp.1488-1494
• /
• 2008

본 논문은 대역폭에 제약을 받지 않는 우주 통신용에 사용할 목적으로 도플러에 강인한 저 전력 비동기 FSK 수신기를 FPGA로 구현한 논문이다. 사용한 비동기 FSK 수신기는 심볼 검출을 하기 위해 16점 FFT를 이용하며 데이터의 주 속도는 10kbps이고 도플러에 강인하고 전력 효율과 신뢰성을 얻기 위해 디지털 회로로 설계된다. 또한 CORDIC 알고리듬을 이용하여 FFT 연산 시 사용되는 복소 승산을 가산기 및 천이기로 대체하여 저전력화 하였다. 설계 시스템의 검증을 하기 위해 먼저 Simulink로 시뮬레이션 하여 성능을 확인하고Xilinx사의 System Generator를 이용하여 FPGA 구현하여 성능을 비교 검증하였다. 결과적으로 Simulink 결과와 FPGA 구현 결과가 표6과 표7에 의해 잘 일치함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권3호
• /
• pp.221-229
• /
• 2013

본 논문에서는 Synthetic Aperture Radar 시스템 요동보상기법을 통해 영상을 형성하는 방법을 컴퓨터 시뮬레이션으로 실현하였다. 거리압축과정, 보상과정, 방위압축과정 및 잡음제거과정 등 요동보상 기법을 단계별로 실행하여 영상데이터를 형성하였다. 거리압축과정은 SAR 생데이터를 주파수영역으로 변환하고 변환된 데이터와 주파수영역의 거리참조함수를 상관시킨 후 결과를 시간영역으로 역변환 시키는 과정이다. 보상과정은 SAR를 탑재한 비행체의 요동을 보상하는 과정과 영상형성 방법상의 화질 저하요인을 제거하는 과정으로 분류하여 수행하였다. 비행체의 요동을 보상하는 과정은 렌지 게이트의 개폐시각을 기준으로 위상각을 보정하는 단계 및 빔내의 각 렌지 게이트에 대한 도플러 주파수를 계산하여 수신 데이터의 지상좌표를 결정하는 단계로 분류하여 수행하였다. 영상형성 방법상의 화질저하 요인을 보상하는 과정은 거리이동 효과 및 몽롱화 현상의 보상기준에 따라 보상의 정도 및 보상 유무가 결정되고 필요한 경우에만 보상과정이 수행된다. 방위압축과정은 보상과정이 완료된 데이터를 다시 주파수영역으로 변환하여 방위참조함수와 상관시킨 후 결과를 시간영역으로 역변환 시키는 과정으로 SAR의 영상데이터를 형성한다. 이렇게 형성된 영상데이터는 잡음과 신호가 혼용된 상태이므로 임계값을 적용하여 잡음과 신호를 분리한다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.566-573
• /
• 2013

ISAR(Inverse SAR) 영상은 비협조 표적 인식에서 널리 사용되어 왔다. ISAR 영상 획득에 있어 가장 중요한 문제 중 하나는 표적의 움직임에 의해 흐려진 영상의 품질을 개선하는 것이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 고품질의 표적 ISAR 영상을 효율적으로 획득하기 위한 방법으로서, oversampling 형태를 갖는 Discrete Gabor Representation(DGR)기법을 제안한다. DGR은 주어진 Gabor logon에 해당하는 시간-주파수 격자의 cell에, 신호의 시간-주파수 성분을 나타내는 Gabor 계수를 구획적으로 할당한다. 따라서 DGR은 우수한 신호의 시간-주파수 집중도를 보여주며, 산란점으로부터의 도플러 성분을 효과적으로 판별할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 DGR이 고품질의 ISAR 영상을 획득할 수 있을 뿐 아니라, 계산상의 효율성도 가짐을 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제14권10호
• /
• pp.2187-2193
• /
• 2010

주파수 변조된 연속적인 파형을 사용하는 레이다는 펄스 도플러 레이다에 비하여 구현이 비교적 간단하고 광대역, 저전력 신호의 특성 때문에 외부 탐지 가능성이 낮은 장점을 가진다. 이러한 레이다는 주로 단거리 영역에서 목표물에 대한 고해상도의 거리 및 속도정보를 얻고자 하는 목적으로 많이 활용되고 있다. 따라서 송신신호의 파형을 믹서로 인가하여 추출되는 비트 신호(beat signal)로부터 클러터 제거, 목표물에 대한 탐지여부, 거리 및 속도 정보추출 등의 목적으로 FFT(Fast Fourier Transform) 를 통한 스펙트럼 분석을 행하게 된다. 그러나 이러한 FFT 방법은 신호의 획득시간이 줄어들면 윈도우 효과로 인한 심각한 누설현상, 즉 지표면 반사파 등 강력한 클러터의 부엽에 의하여 상대적으로 낮은 전력을 갖는 신호의 탐지가 불가능해지는 문제가 생길 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 부엽의 크기를 낮추면서도 주파수 해상도를 적절하게 유지시킬 수 있는 가중치 윈도우 적용 방법에 대하여 분석하였다. 또한 다양한 동작환경을 고려한 모의 비트 신호를 발생시켜 가중치 윈도우 적용 방법에 따른 FFT 스펙트럼 분석 결과들을 고찰하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.211-219
• /
• 2014

Closed cracks are difficult to detect using conventional ultrasonic testing because most incident ultrasound passes completely through these cracks. Nonlinear ultrasound inspection using sub-harmonic frequencies a promising method for detecting closed cracks. To implement this method, a sub-harmonic phased array (PA) is proposed to visualize the length of closed cracks in solids. A sub-harmonic PA generally consists of a single transmitter and an array receiver, which detects sub-harmonic waves generated from closed cracks. The PA images are obtained using the total focusing method (TFM), which (with a transmitter and receiving array) employs a full matrix in the observation region to achieve fine image resolution. In particular, the receiving signals are measured using a laser Doppler vibrometer (LDV) to collect PA images for both fundamental and sub-harmonic frequencies. Oblique incidence, which is used to boost sub-harmonic generation, inevitably produces various surface waves that contaminate the signals measured in the receiving transducer. Surface wave interference often degrades PA images severely, and it becomes difficult to read the closed crack's position from the images. Various methods to prevent or eliminate this interference are possible. In particular, enhancing images with signal processing could be a highly cost-effective method. Because periodic patterns distributed in a PA image are the most frequent interference induced by surface waves, spatial frequency filtering is applicable for removing these waves. Experiments clearly demonstrate that the spatial frequency filter improves PA images.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.399-407
• /
• 2010

SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)는 DFT(Discrete Fourier Transform)-spreading 방식을 사용하여 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호의 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 저감하여 전력효율을 향상시키는 방식이다. 그러나, PAPR을 저감하기 위하여 블록 type 파일럿을 사용하기 때문에 이동 환경에 따른 도플러 주파수와 송수신기 사이의 주파수 불일치로 인한 주파수 옵셋과 시간 도메인에서의 위상 잡음으로 주파수 도메인에서 ICI(Inter Channel Interference)가 발생하여 SC-FDMA 시스템의 성능은 저감된다. 그러므로 이동 환경 및 위상 잡음을 제거하기 위하여 comb type 파일럿을 고려하고, 이에 대한 PAPR을 감소시키기 위하여 SLM(Selective Mapping) 기법을 사용하며, 효과적인 채널 추정 및 ICI 제거를 위한 기법을 제안한다. 그러므로 기존 블록 type에 비해 comb type을 사용함으로써 이동 수신 성능이 향상될 수 있으며 효과적으로 주파수 옵셋 및 위상 잡음을 효과적으로 제거 가능함을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제14권8호
• /
• pp.1752-1758
• /
• 2010

FM-CW 레이다는 구현이 비교적 간단하고 전자파 신호의 외부 탐지 가능성이 낮기 때문에 다양한 목적의 원격탐지 센서로 활용되고 있다. FM-CW 레이다는 주파수 변조된 연속적인 파형의 신호를 송신하고 반사 신호의 복조시에도 같은 신호를 기준 주파수로 사용한다. 따라서 목표물의 거리 및 속도 정보는 비트신호 주파수 형태로 수신되어진다. 그러나 고속으로 이동하는 목표물의 경우 레이다에서의 신호획득 시간이 현저히 짧아질 수 있기 때문에 기존의 FFT(Fast Fourier Transform) 방식에 의한 스펙트럼 추정은 그 해상도 및 정확도가 심각하게 열화 될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 모델 파라메터 추정 방법인 AR(Autoregressive) 방법을 적용하여 거리 및 속도 추정 정확도와 해상도를 개선할 수 있음을 보였다.