• 전기전자학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.309-315
• /
• 2018

계단 주파수 레이더(Stepped Frequency Radar: SFR)는 송신 펄스의 주파수를 점진적으로 증가시켜 넓은 합성 대역폭을 만듦으로써 높은 거리 해상도를 얻는 방식이다. 그런데 이동표적의 경우 거리-도플러 결합(range-Doppler coupling) 현상으로 정확한 거리 추정을 할 수 없게 되므로 정확한 속도 추정을 통한 보상이 필요하다. 본 논문에서는 코히어런트 펄스열(Coherent Pulse Train: CPT)을 갖는 계단 주파수 레이더 파형을 제안하고, 이를 이용한 속도 추정 및 파라미터에 따른 결과를 기존의 VMD(Velocity Measurement Data) 방식과 시뮬레이션을 통해 비교하고 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제25권9호
• /
• pp.930-937
• /
• 2014

역 합성 개구면 레이더(Inverse Synthetic Aperture Radar: ISAR) 영상은 레이더를 이용해 전자기파를 방사하여 표적에 맞고 다시 되돌아오는 신호를 이용하여 형성할 수 있으며, 표적의 유무 판별과 식별을 위해 사용하는 보편적인 수단중 하나이다. 본 논문에서는 계단 첩 파형(Stepped Chrip Waveform: SCW)의 주파수 영역에서의 합성과 서브-샘플링(sub-sampling) 방법을 이용하여 초점이 맞는 고해상도의 ISAR 영상을 형성하는 방법을 소개한다. 기존의 계단 주파수 파형(stepped freuqnecy waveform)을 이용하는 방법은 낮은 펄스 반복 주기로 인하여 비모호 거리(unambiguous range)가 짧아 고스트(ghost) 현상이 발생하는 문제점이 발생하지만, 이는 SCW를 이용한 ISAR 영상 형성 방법을 통해 해결할 수 있다. 본 논문에서는 산란점들로 구성된 보잉-737 표적이 속도와 가속도를 가지고 움직인다고 가정한 후 제안한 방법으로 고해상도의 ISAR 영상을 형성하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제20권8호
• /
• pp.784-790
• /
• 2009

전방 감시 차량용 레이다에서 표적 거리와 속도 정보를 얻기 위해서는 일반적으로 주파수 변조된 연속파형(FMCW)이나 펄스 도플러(PD) 파형을 사용하고 있다. 그러나 고해상도의 표적 정보를 얻기 위해서는 펄스 폭이 매우 좁고 넓은 대역폭을 사용하여야 하므로 상대적으로 높은 첨두 전력이 필요하고 고속의 디지털 변환 처리속도가 요구된다. 본 논문에서는 계단 주파수 변조된 펄스 도들러 파형을 이용하여 고해상도의 표적 정보를 획득할 수 있는 SFPD(Stepped-frequency Pulsed-Doppler) 처리 기법을 제시한다. 제안된 SFPD 기법은 시뮬레이션을 통하여 기존의 FMCW 및 펄스 도플러 파형 방식과 비교 분석하였다. 본 기법은 필요에 따라서 거리 및 도플러 해상도를 가변할 수 있는 장점이 있기 때문에 이론적으로 고해상도의 표적 영상 형성이 가능하여 향후 정밀한 차량 충돌 방지를 위한 표적 식별에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
• /
• pp.215-220
• /
• 2005

지뢰탐지에 효과적으로 적용하기 위해 광전계 센서를 이용한 GPR 시스템을 개발하였다. 측정되는 전기장의 왜곡을 최소화 하는 광전계 센서는 크기와 무게가 매우 적어 측정 장치로 운용하기가 용이하므로 지뢰탐지와 같이 세밀한 주의가 요구되는 곳에 적합하다. 송수신 장치 역할을 하는 벡터 네트웍 분석기와 광신호 발생기와 광검파기를 탑재한 광변조기, double ridge horn 송신 안테나와 광전계 센서로 구성된 stepped frequency radar 시스템이 개발되었으며, 이 시스템의 매우 긴 측정시간의 단점을 극복하기 위해 동일한 수준의 S/N 비를 가지는, 임펄스 발생기와 오실로스코프로 구성된 impulse radar 시스템이 또한 개발되었다. 비교 결과 자료 수준은 거의 동일하나 측정시간은 스텝 측정의 경우 8배 이상 빨라진 것을 알 수 있었으며, 동일한 자료를 연속 측정으로 획득한 결과 100 배 이상 빨라 질 수 있음을 확인하였다. 또한 이 임펄스 레이다 시스템을 PMN2 지뢰모형에 대해 현장과 비슷한 환경에서의 실험실 실험에 적용하여 지뢰모형의 영상을 획득하였다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.599-604
• /
• 2018

계단 주파수 레이더는 송신 펄스의 주파수를 일정한 간격으로 증가시켜 넓은 합성 대역폭을 생성함으로써 고해상도 거리추정을 구현하는 방식이다. 그러나 이동표적의 경우에는 거리-도플러 결합 현상으로 인해 정확한 거리 추정이 어렵게 된다. 본 논문에서는 초기에 코히어런트 펄스열을 갖는 계단 주파수 레이더 파형을 이용하여 이동표적의 속도를 추정하고, 거리-도플러 결합 현상을 보상함으로써 얻어지는 고해상도 거리 추정 과정을 분석하고, 시뮬레이션을 통해 이를 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.245-250
• /
• 2014

본 논문은 선형 주파수 변조-주파수 편이(Linear Frequency Modulation-Frequency Shift Keying: LFM-FSK) 신호와 위상비교 모노펄스 방식을 사용하는 후방 감시 차량용 레이다의 ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar) 영상 형성 기법에 관하여 제시한다. 두 개의 계단 주파수(stepped frequency) 신호를 순차적으로 연결한 LFM-FSK 신호를 이용하여 후방 관측을 통해 차량에 대한 ISAR 영상을 형성할 수 있다. 그러나 운전자 후방에 위치한 차량을 관측하여 ISAR 영상을 형성할 경우, 레이다 관측 각도(radar's aspect angle)의 변화율이 일정하지 않기 때문에 ISAR 영상이 흐려진다. 이를 해결하기 위해 위상비교 모노펄스 방식으로 추정한 각도 정보와 각도-주파수 영역(domain)에서의 레이다 수신데이터를 사용하여 각 주파수에서 각도별로 1차원 라그랑주 보간법(Lagrange interpolation)을 수행한다. 이를 통해 관측 각도 변화율이 일정한 각도-주파수 데이터를 획득할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 제시된 기법을 적용하여 초점이 맞는 ISAR 영상이 형성됨을 보여준다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.158-163
• /
• 2008

In inverse synthetic aperture radar (ISAR) imaging, An ISAR autofocusing algorithm is essential to obtain well-focused ISAR images. Traditional methods have relied on the approximation that the phase error due to target motion is a function of the cross-range dimension only. However, in the stepped-frequency radar system, it tends to become a two-dimensional function of both down-range and cross-range, especially when target's movement is very fast and the pulse repetition frequency (PRF) is low. In order to remove the phase error along down-range, this paper proposes a method called SAEM (subarray averaging and entropy minimization) [1] that uses a subarray averaging concept in conjunction with the entropy cost function in order to find target motion parameters, and a novel 2-D optimization technique with the inherent properties of the proposed entropy-based cost function. A well-focused ISAR image can be obtained from the combination of the proposed method and a traditional autofocus algorithm that removes the phase error along the cross-range dimension. The effectiveness of this method is illustrated and analyzed with simulated targets comprised of point scatters.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
• /
• pp.1064-1066
• /
• 2003

In this paper, ground penetrating radar (GPR), which has the capability to detect non metal and plastic mines, is proposed to detect and discriminate antipersonnel (AP) landmines. The time domain GPR - Impulse radar and frequency domain GPR - SFCW (Stepped Frequency Continuous Wave) radar is utilized for metal and non-metal landmine detection and its performance is investigated. Since signal processing is vital for target reorganization and clutter rejection, we implemented the MUSIC (Multiple Signal Classification) algorithm for the signal processing of SFCW radar data and SAR (Synthetic Aperture Radar) processing method for the signal processing of Impulse radar data.

• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제14권4호
• /
• pp.405-410
• /
• 2014

In this paper, we compare the quality of images reconstructed by a conventional delayed-sum (DS) algorithm and radiation pattern-based DS algorithm. In order to evaluate the quality of images, we apply the target-to-clutter ratio (TCR), which is commonly used in synthetic aperture radar (SAR) image assessment. The radiation pattern-based DS algorithm enhances the TCR of the image by focusing the target signals and preventing contamination of the radar scene. We first consider synthetic data obtained through GprMax2D/3D, a finite-difference time-domain (FDTD) forward solver. Experimental data of a 2-GHz bandwidth stepped-frequency signal are collected using a vector network analyzer (VNA) in an anechoic chamber setup. The radiation pattern-based DS algorithm shows a 6.7-dB higher TCR compared to the conventional DS algorithm.

• 전자공학회논문지
• /
• 제51권8호
• /
• pp.97-103
• /
• 2014

최근 선형 주파수 변조-주파수 편이(Linear Frequency Modulation-Frequency Shift Keying: LFM-FSK) 신호를 사용한 후방 감시용 차량용 레이더 신호 처리 기법이 고안 되었다. 두 개의 계단 주파수(stepped frequency)신호를 순차적으로 연결한 LFM-FSK 신호의 특성을 이용 할 경우 후방 관측을 통해 차량에 대한 inverse synthetic aperture radar(ISAR) 영상을 형성할 수 있다. 이 때 관측 차량에 대한 ISAR 영상의 형성 시 펄스 간 위상 오차(inter-pulse phase error)로 인해 영상의 초점이 흐려지게 된다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 particle swarm optimization(PSO)를 활용한 high resolution range profile(HRRP)의 엔트로피(entropy) 최소화를 통해 펄스 간 위상 오차의 보상을 시행하였다. 여기서 LFM-FSK 신호를 이용하여 추정 한 관측 차량의 상대속도는 비용함수의 탐색구간(searching space)을 적절히 설정하는데 도움을 준다. 시뮬레이션 결과는 제시 된 기법을 적용하여 펄스 간 위상오차의 보상을 수행함으로써 초점이 맞는 ISAR 영상이 형성됨을 보여준다.