Journal of electromagnetic engineering and science
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제8권3호
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pp.100-109
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2008
The finite volume time domain(FVTD) technique faces serious limitations in simulating electromagnetic scattering at high frequencies due to requirements related to discretization. A modified FVTD method is proposed for electrically large, perfectly conducting scatterers by partially incorporating a time-domain physical optics(PO) approximation for the surface current. Dominant specular returns in the modified FVTD method are modeled using a PO approximation of the surface current allowing for a much coarser discretization at high electrical sizes compared to the original FVTD scheme. This coarse discretization can be based on the minimum surface resolution required for a satisfactory numerical evaluation of the PO integral for the scattered far-field. Non-uniform discretization and spatial accuracy can also be used in the context of the modified FVTD method. The modified FVTD method is aimed at simulating electromagnetic scattering from geometries containing long smooth illuminated sections with respect to the incident wave. The computational efficiency of the modified FVTD method for higher electrical sizes are shown by solving two-dimensional test cases involving electromagnetic scattering from a circular cylinder and a symmetric airfoil.
Sigma, Delta 및 Guard 수신 채널을 가진 항공기 레이다의 공대지 GMTI(Ground Moving Target Indication) 모드를 위한 Sigma-Delta STAP(Space Time Adaptive Processing) 적용 방법, GMTI 처리 방법을 제시하였다. 제시한 방법들을 ICM(Internal Clutter Motion) 환경을 고려한 클러터 모의 환경 및 신호처리 시뮬레이션, MDV(Minimum Detectable Velocity)를 통해 성능을 분석하여 그 결과들을 보였다. 제시한 Sigma-Delta STAP 처리 방법 및 GMTI 처리 방법들은 특정 항공기 레이다 시스템에 의한 제약 사항에 덜 영향 받으면서 실제 적용이 용이하다.
본 논문에서는 임의의 형태와 매질성분을 갖는 3차원 물체의 RCS(Radar Cross Section)를 구하기 위한 수 치켜 방법을 제시한다 RSC는 3차원 경계요소볍(3-DBEM)을 사용하여 다충산란체에 관한 표면적분방정식을 해석함으로서 구한다. 본 논문에서는 3차원적 경계요소법의 타당성과 유용성을 보이기 위하여 산란체의 형태를 비스듬한 입사전계로 부터 다충 정6변체 및 직6면체를 선택하였으며, 손실을 갖는 유전체 및 자성체의 경우에도충분히 적용될수 있도록 고찰하였다.
In this paper, a 24GHz FMCW radar system which measures the range and the relative velocity of a vehicle in close range is described. The intended ranging accuracy is 15cm and a possible system concept to achieve this objective is presented. The VCO nonlinearity correction method using a reference delay-line and the data extrapolation algorithms based on AR(autoregressive) model are applied. The implemented system shows relatively satisfactory results in ranging accuracy.
실환경에서 레이더 시스템의 성능 평가를 수행하는 것은 시간이나 비용의 제한조건이 많으므로, 이를 시험하기 위한 표적 신호 모의 장치가 반드시 필요하다. 본 논문은 고해상도의 거리 프로파일 또는 영상을 형성하거나 혹은 추적의 정확도를 올리기 위하여 점차적으로 광대역을 사용하는 레이더의 최신 동향에 따라 이를 시험하기 위한 표적신호 모의방법을 제시하였다. 송신신호를 직접 고속 샘플링하여 디지털 메모리를 이용한 시간 지연을 통해 구현하는 방법과 스트레치 프로세싱을 사용하는 시스템을 위한 비트 주파수 생성을 이용하는 방법에 대하여 기술하고, 각 방법이 광대역 파형의 표적을 모의할 때 가져야 할 조건을 제시하였다. 또한, 디지털 메모리 방식에 비트 주파수를 추가하는 방법을 제시하였다. 시뮬레이션을 통해 제시된 방법을 비교하고 타당함을 보였다.
본 논문에서는 1차원 레이더 특성(signature)인 고해상도 거리 측면도(HRRP)와 2차원 레이더 특성인 ISAR 영상을 형성하기 위하여 CS(Compressive Sensing) 기반의 레이더 신호 모델을 적용한 sparse 복원(sparse recovery) 알고리즘을 소개하고자 한다. 만약, 관측된 RCS(Radar Cross Section) 데이터 샘플에서 데이터 손실이 발생할 경우, 기존의 discrete Fourier transform(DFT) 방식으로는 올바른 고해상도의 레이더 특성들을 얻을 수 없다. 하지만, 데이터 손실이 존재하더라도 상기 sparse 복원 알고리즘을 적용하면 고해상도의 레이더 특성을 성공적으로 복원할 수 있고, 원래 광대역의 RCS 데이터를 이용한 레이더 특성과 동등하게 고해상도를 유지할 수 있다. 따라서, 본 논문에서 보여준 결과에서와 같이 원하지 않는 간섭신호나 전파 교란 신호에 의해 데이터 손실이 발생한 RCS 데이터를 수집하더라도, sparse 복원 알고리즘을 이용하면 기존 DFT 방식과 달리 고해상도의 레이더 특성을 성공적으로 복원할 수 있음을 관찰할 수 있었다.
다층경계를 갖는 콘크리트 내의 철근 위치와 공동(공극) 형상을 효과적으로 검출하기 위해, 본 연구에서는 다층경계를 갖는 철근 콘크리트의 레이더 응답 및 무근 콘크리트 내 공동의 형상추정이 가능한 전자파 레이더의 해석 알고리즘을 개발하는데 목표를 두고 있다. 이들 조건에서의 철근 및 공동형상을 검출 또는 추정하기 위해 레이더 모의해석 모델은 다양한 경계조건과 공동형상을 갖는 철근 또는 무근 콘크리트에 대해 적용되었다. 그리고 레이더 모의해석 결과에 대한 출력신호(화상)는 컨볼루션법에 의해 계산하여 나타내었다. 그 결과, 본 모의해석 기법은 철근콘크리트의 다층경계와 콘크리트의 공동형상에 대한 레이더 응답해석에 활용이 가능할 것으로 판단된다.
Deterioration of pavements or tunnels primarily from the existence of voids under the pavements or tunnel linings. To detect these voids effectively by non-destructive testes, a method using radar was proposed. In this research, the detection of shape of voids by radar image processing is investigate. The experiments and simulation were conducted to detect voids in or under concrete pavements for tunnel linings) with reinforcing bars. From the results, the fundamental algorithm for tracing the voids, improving the horizontal resolution of the object image and detecting shape of objects, was verified.
본 논문은 주파수 변조 연속파(FMCW) 전파고도계의 성능평가를 위한 전파고도계 시뮬레이터 설계 및 개발 내용에 관한 것이다. 전파고도계 시뮬레이터는 전파고도계의 송신 신호를 인가받아 표적과의 거리에 해당하는 만큼 시간 지연된 가상의 수신 신호를 만들어 주는 역할을 하는데, 본 논문에서는 종래의 전파지연 방식인 RF 지연방식의 기술적 한계를 극복하여 광섬유를 지연소자로 활용함으로써 실제 비행고도에 맞는 다양한 고도의 모의를 가능하게 하였다. 또한, 실제 비행 환경에서 발생할 수 있는 도플러 천이(Doppler shift) 및 재밍(jamming)을 모의할 수 있도록 시뮬레이터를 설계하였다. 개발한 시뮬레이터의 성능은 자체 성능평가 및 전파고도계 연동시험을 통해 성공적으로 검증하였다.
근거리 운용 레이더는 여러 대의 레이더가 좁은 반경 내에서 동시에 운용되어야 하는 시스템으로 레이더간 간섭 배제가 매우 중요하다. 기본적으로 채널 주파수 분리를 통해서 간섭을 줄이고 있으나, 실제 구현상의 문제로 인하여 완벽하게 간섭을 배제하기가 쉽지 않다. 이에 근거리 운용 레이더에서 펄스간 코딩은 간섭을 원천적으로 배제하기 위하여 사용되었다. 본 논문에서는 펄스간 코딩의 개념, 적용 방안 및 실제 시험 결과를 제시하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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