The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.15
no.2
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pp.121-126
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2004
This paper presents an SAR-data calibration technique using a well-calibrated scatterometer. At first a fully-polarimetric antenna pattern(magnitude and phase) of the antenna main-beam using a conducting sphere was measured. Then, this data were used to calibrate polarimetrically an auto-mounted network analyzer-based scatterometer system. This scatterometer system can be used to measure the accurate Mueller matrices of earth surfaces such as grass fields, rice fields and bare soil surfaces; i.e., the phase-difference parameters can be obtained as well as the radar scattering coefficients. If a polarimetrically calibrated scatterometer is operated at the same time with the SAR system, the scatterometer data can be used to correct the SAR data, especially the phase-difference parameters. It was found that the correction effect is remarkable for the degree of correlation ${\alpha}$, which is one of the phase-difference parameter, while the correction effect is negligible for the magnitude parameters(backscattering coefficients).
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.20
no.12
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pp.1308-1315
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2009
A full-polarimetric scatterometer(HPS: Hongik Polarimetric Scatterometer) for X-band is designed, fabricated, and verified using the theoretically well-known point-targets in this paper. The X-band full-polarimetric scatterometer consists of an OMT(Orthogonal-Mode Transducer)+horn antenna, the angle control part for the OMT+horn antenna, a transmitter/receiver with a network analyzer and a frequency-conversion circuitry, and a movable support of these parts. We use an inclinometer sensor to control the vertical and horizontal incidence angles. The full polarimetric data can be obtained because of the polarization switches and the OMT. The accuracy of the scatterometer system is verified by measuring the polarimetric RCS(Radar Cross Section) of one of the theoretically well-known point-targets, i.e., a corner reflector.
Park, Sin-Myeong;Go, Joo-Seoc;Joo, Jeong-Myeong;Kim, Hee-Young;Kim, Ju-Hui;Hwang, Ji-Hwan;Kwon, Soon-Gu;Shin, Jong-Chul;Oh, Yisok
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.23
no.10
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pp.1196-1203
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2012
This paper presents a study on the calibration of a C-band HPS(Hongik Polarimetric Scatterometer) system using the DMMCT(Differential Mueller Matrix Calibration Technique). For calibration of the polarimetric scatterometer system, a fully-polarimetric antenna pattern(magnitudes and phase-differences) of the antenna main-beam is measured using a conducting sphere at anechoic chamber. The polarimetric scatterometer system could be accurately calibrated after retrieving its distortions using the DMMCT. Unlike a single-polarimetric system, in a fully-polarimetric system, not only backscattering coefficients but also phase differences are important parameters. This calibrated HPS system can be used to measure accurate Mueller matrices of bare soil surfaces, rice paddies, and vegetation fields. The phase-difference parameters as well as the backscattering coefficients for co- and cross-polarizations can then be obtained. The accuracy of calibration was verified by comparing the measured backscattering coefficients with a scattering model. The measured polarization response of a plowed bare field was also compared with the polarization response which was synthesized using a polarimetric scattering model for verifying the calibration technique.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.21
no.4
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pp.408-416
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2010
A study on the calibration of an X-band HPS(Hongik Polarimetric Scatterometer) system for ground-based operation is presented in this paper. In order to calibrate the scatterometer system, the degree of its distortions are analyzed by comparison between theoretical- and measured-values using the theoretically well-known calibration targets such as a metal sphere, a trihedral corner reflector(CR) and a metal cylinder. The calibration works in the field conditions depend on the precise and stable measurements of those calibration target. we present a measurement technique, so-called, an automatic 2-D target-scanning technique, using the incidence-angle(${\xi}-$ and ${\phi}-$ directions) control of HPS system. Then, we used STCT(Single-Target Calibration Technique) and GCT(General Calibration Technique) to calibrate a distortion of the scatterometer system, and measured the polarimetric RCS(Radar Cross Section) and phase-difference of a trihedral-CR as a test-target to verify the accuracy of the calibration technique. Then, three different types(i.e., 10, 20, 30 cm) of trihedral-CR were used. we obtained the error ranges about ${\pm}1.0$dB, ${\pm}0.5$ dB in a polarimetric RCS and about $-20^{\circ}{\sim}0^{\circ}$ and ${\pm}5^{\circ}$ in the co-polarized phase-difference by using the GCT and STCT, respectively.
Kim, Yi-Hyun;Hong, Suk-Young;Park, Ji-Sung;Lee, Eun-Sun;Lee, Hoon-Yol
Proceedings of the KSRS Conference
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2007.10a
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pp.633-636
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2007
The objective of this study is to measure backscattering coefficients of paddy rice using L, C, X-bands scatterometer system during a rice growth period. The measurement was conducted at an experimental field located in National Institute of Agricultural Science and Technology (NIAST), Suwon, Korea. The rice cultivar was a kind of Japonica type, called Chuchung. The scatterometer system consists of dual-polarimetric square horn antennas, HP8720D vector network analyzer (20MHz ${\sim}$ 20GHz), RF cables, and a personal computer that controls frequency, polarization and data storage. The scatterometer system is calibrated using a calibration kit (3.5mm, 85052D). The backscattering coefficients were calculated by applying radar equation for the measured at incidence angles between $20^{\circ}$ and $60^{\circ}$ for four polarization (HR, VV, HV, VH), respectively, and compared with rice growth data such as plant height, stem number, biomass, dry weight and LAI that were collected at time of each scatterometer measurement simultaneously.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.17
no.9
s.112
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pp.804-810
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2006
In this paper, we describe a measurement technique for the backscattering coefficient and ground truth of a vegetation canopy in detail. A simple microwave backscattering model for vegetation canopies is verified by being compared with this measurement. An R-band$(1.7\sim2.0GHz)$ scatterometer system is used to measure the backscattering coefficient of a vegetated area in the Han-river park for various incidence angles and a wide range of the soil moisture contents. It is found that the model agrees quite well with the measurements for co-polarized radar backscatter, and needs a correction for cross polarized radar backscatter.
본 논문은 지표면 현상의 관측에 날씨의 영향을 거의 받지 않는 마이크로파 L-밴드(1.95 GHz)와 C-밴드(5.3 GHz) scatterometer 시스템을 이용하여 농업과학기술원 내의 논에서 자라는 추청벼를 대상으로 2006년 5월 29일부터 10월 9일까지 생육에 따른 군락의 후방산란계수를 관측한 데이터와 작물의 생육과의 관계를 살펴보고 또한,측정 시스템의 개요,측정 시스템의 보정 방법들을 기술하고자 한다. Scatterometer 시스템의 송 수신기로 HP 8753D 벡터 네트워크 분석기를 사용하며,타워 위에 안테나를 설치하여 3.4 m의 높이에서 측정하도록 하였다. L-밴 드와 C-밴드 scatterometer는 VV-, VH-, HV-, HH-편파를 측정하여 fully polarimetric한 데이터를 얻도록 설계된 레이더시스템으로 입사각을 $30^{\circ}{\sim}60^{\circ}$에서 $10^{\circ}$간격으로 각각 30개의 독립적인 샘플을 측정하여 통계적으로 후방산란계수를 얻었다. 타워에서 발생하는 전파 잡음과 안테나 패턴의 부엽에 의한 지면에서의 수직반사(coherent 성분) 전파를 제거하기 위해 네트워크 분석기의 time gating 기능을 사용하며,55 cm 크기의 trihedral 전파반사기를 보정용 반사기로 사용하고, STCT(single target calibration technique) 방법을 이용하여 시스템을 보정하였다. 측정 결과를 분석하여 주파수, 입사각도, 편파의 변화에 대한 벼의 후방산란 특성과 벼의 생육상태과의 관계를 살펴보았다. L-밴드와 C-밴드 모두 벼의 생육과 밀접한 결과를 나타내었으나,입사각이 작을 때는 C-밴드와의 상관이 높게 나타났고 입사각이 커질수록 L-밴드와의 상관이 높게 나타났다. 편파는 L-밴드 와 C-밴드 모두 hh 편파가,입사각은 50도에서 가장 생육의 변이를 잘 설명하는 것으로 나타났다. 생육 데이터 모두를 이용한 경우보다는 유수형성기 또는 출수기 등 벼 생육의 질적인 변화를 보이는 시기에 따라 나누어 분석하는 것이 변화추이를 더 잘 설명하는 것으로 나타났다.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.22
no.11
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pp.1092-1100
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2011
A C-band ground-based rotational SAR system is presented in this paper. The rotaional SAR system is a test-bed for future rotational SAR systems which can be deployed in space and on a tower. The test-bed system is designed for imaging the electromagnetic scattering from earth surfaces and buried targets. This paper also presents the examination results of the generated SAR images. This rotational SAR system is basically consisted of the network-analyzer based HPS(Hongik Polarimetric Scatterometer) and a horizontally rotating arm. Several SAR images were obtained using the rotational SAR system for various target areas. To verify this system, we simulated the SAR images for the rotational SAR using the FDTD algorithm and compared between the measured and simulated SAR images. The rotational SAR system is operated at the center frequency of 5 GHz and various frequency bandwidth within 0.5~2 GHz to change the resolution of SAR images.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.11
no.5
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pp.763-772
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2000
The Radiative Transfer Model(RTM) for computation of microwave polarimetric backscattering coefficients of a various types of vegitation canopies has been examined in this paper. Leaves in the vegitation canopy are modeled by rectangular resistive sheets, which sizes and orientations are randomly distributed. Surface roughness and soil moisture of soil surface are considered in this computation. The backscattering coefficients of grasslands are computed for various values of radar parameters and canopy parameters. A polarimetric scatterometer radar system at 15 GHz has been used for measurement of the scattering coefficient from a grass canopy and a cabbage canopy. The computation results obtained by the RTM for the canopies are compared with the measurement for examination of the RTM.
A ground-based, C-band full polarimetric mobile Scatterometer system has been developed in Malaysia with collaboration between Malaysian Centre for Remote Sensing (MACRES) and Multimedia University (MMU). The main purpose of this system is to measure and monitor backscattering coefficient, ${\sigma }^0$, for earth terrain such as paddy fields, forest and soil surfaces. This paper describes the preliminary results on radar backscatter measurement from paddy field using the mobile C-band Scatterometer system. The measurement campaign was conducted at Sungai Burung area in April 2003. Real time data were collected using four polarization modes (HH, HV, VV and VH), at various incidence angles ranging from 0$^0$ to 60$^0$. The measurement data show consistent results as compared to other reports, which verify the capability of this Scatterometer system as a useful tool for remote sensing.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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