• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제6권4호
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• pp.246-252
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• 2017

Non-invasive and non-restrictive methods for measuring the physiological functions of the human body are useful for health care, security, and surveillance. In this paper, a new method that extracts human heartbeat information by utilizing ultra-wideband (UWB) impulse radar is proposed. The amplitude spectra of received radar pulses reflected from the human body are accumulated at specific time intervals, and chirp z-transform (CZT) is used to extract the heartbeat frequency from the amplitude spectra. The heartbeat frequency can be extracted with high-frequency resolution in the frequency band of the heartbeat of interest using CZT. Experimental results to verify the performance of the proposed method show that a highly accurate extraction of the heartbeat frequency is possible using this method.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.57-64
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• 2015

In this paper, we propose structures and power spectral densities of UWB radar transmitters of Short Range Automobile. While the conventional transmitters did not consider interferences from self and other automobiles, the proposed method of this paper can minimize interferences. First, we compare a structure of the proposed method with pulse train and pulse compression method. Then, by using mathematical analysis and computer simulations, we show that the proposed method is superior to others. Also we can set proper parameters in UWB radar's transmitter through the numerical method of mathematical results.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.81-88
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• 2016

본 논문은 투과성이 좋고 실내 환경에 강건하며, 수십 센티미터(cm) 급의 고정밀 측위가 가능하다는 점에서 주목 받고 있는 IR-UWB(Impulse-Radio Ultra Wideband) 레이더 시스템에서 신호의 특성을 이용한 적응형 다중 목표물 추정 알고리즘을 제안한다. 목표물에 의해 반사되는 신호는 Peak를 갖는 다는 특성으로 다중의 Peak를 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 이러한 알고리즘의 성능을 확인하기 위해서 레이더 앞에 다중 목표물을 두고 기존의 기법과 다중 목표물 추정 알고리즘을 비교하였다. 하나의 송신 안테나와 수신안테나로 목표물들의 위치를 실시간으로 추정한다. 기존의 최고 신호 도출 방식에 비해 추정할 수 있는 수가 늘어나고 다중으로 목표물 도출이 가능하다. 기존의 기법은 하나의 목표물만 추정하다보니 평균 제곱 오차가 1이 나오는 반면 다중 목표물 추정 알고리즘은 약 0.05의 결과가 도출된다. 본 논문에서 제시한 기법은 하나의 IR-UWB 모듈 환경에서 다중의 목표물을 추정 및 응용에 적용할 수 있을 것이라 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.282-288
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• 2014

본 논문에서는 디지털 레이더 수신기의 광대역 특성과 선형성을 확보하기 위해 동적 영역 파라미터를 중심으로 RF-수신단을 분석 및 설계하였다. 광대역 특성과 수신기의 동적 영역 개선을 위해 8.8~9.8 GHz의 광대역폭에서 저잡음 증폭기를 잡음원 매칭을 설계하여 잡음 지수를 최소화하였으며, 능동혼합기를 설계를 통한 수신기의 변환 이득 특성을 확보하여 RF-수신단의 선형성을 개선시켰다. 설계된 RF-수신단은 8.8~9.8 GHz의 광대역에서 이득 63 dB, 잡음 지수 1.2 dB을 얻었으며, RF-수신단의 동작영역은 75.8 dB의 특성을 나타내며, X-Band 디지털 레이더 수신기에 응용 가능함을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권11호
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• pp.101-106
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• 2005

초광대역 임펄스를 이용한 비파괴 지중 금속 매설물 탐지용 지반 탐사 레이더(Ground penetrating image radar:GPR)를 개발하였다. 탐사 지면의 상대 유전율을 측정하였고, 최대 탐사 깊이 1m 이내의 측정이 가능하도록 시스템을 설계하였다. 전체 경로 감쇄, 시스템의 크기, 해상도를 고려하여 최고 주파수 및 최저 주파수를 선택하였다. 선택된 주파수에 맞는 1 나노세컨더(ns) 이하의 상승 시간을 갖는 초광대역 임펄스를 선택하였으며, 사용한 임펄스의 주파수 범위를 고려하여 소형 평판형 초광대역 다이폴 안테나를 설계하였다. 또한, 지중으로부터 반사되는 신호를 수신하기 위해서 디지털 오실로스코프를 사용하였다. 측정은 monostatic 방식과 마이그레이션(migration) 기법을 사용하였다. 지중 매설물의 영상 처리를 위해서는 A-scan 및 B-scan 평균 제거 방식을 사용하였다. 개발된 시스템은 금속 물체와 비금속 물체가 매설된 실증 시험장에서 시험되었고, 수 센티미터 직경의 작은 지중 금속 매설물까지도 탐지할 수 있는 우수한 성능을 가짐을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권9호
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• pp.59-64
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• 2011

초광대역 레이더는 높은 분해 능력으로 인해 단거리 차량용 레이더로 주목받고 있다. 차량으로부터 반사된 레이더 신호는 "clutter"라는 원하지 않는 반사 신호를 갖게 되어, 목표물을 검출하는데 어려움을 갖게 된다. 그러므로 목표물에서 반사된 신호로부터 보다 확실하게 검출하기 위하여 레이더 검출기를 개발할 필요가 있다. 본 논문에서는 log-normal clutter 환경에서 다양한 평균과 분산에서 최적인 검출기를 구하였다. 비동기 방식의 검출기로 자승 검출기와 선형 검출기, 로그 검출기 등을 분석하였다. 본 논문에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검출기의 성능을 분석하여, 차량용 레이더로 최적인 검출기를 구하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.663-668
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• 2008

최근 WRC-07에서 지구 탐사 업무용 위성 영상 레이다(SAR)의 해상도를 향상하기 위하여 국제 허용 주파수 대역폭을 500 MHz의 초광대역으로 확장하였다. 따라서 현재 동일한 주파수 대역에서 사용하거나 사용 예정인 지상 레이다에 직접적인 전파 간섭을 야기할 수 있을 것으로 우려하고 있다. 본 본문에서는 위성 영상 레이다로 부터 지상 레이다가 받을 수 있는 간섭 영향을 예측하기 위하여, 레이다 특성 파라미터 분석을 통한 레이다 전파 간섭 모델을 활용하고, 위성 SAR의 운용 특성을 고려한 간섭 모델을 이용하여 시간, 공간, 주파수 영역에서 지상 레이다의 간섭 영향을 분석하였다. 최근 발사되어 운용 중인 위성 영상 레이다인 TerraSAR-X 모델과 ITU-R에서 권고하는 지상의 기상 레이다 모델을 이용하여 시뮬레이션을 수행하여 한반도 내에서 운용하는 지상 레이다가 받을 수 있는 간섭 영향을 분석하고 예측하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5C호
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• pp.555-560
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• 2009

차량 충돌 위험을 줄이기 위해 거리 측정용 차량 레이더에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Direct sequence-ultra wideband를 (DS-UWB) 이용한 차량 레이더는 고속으로 이동하는 차량들 사이에서 충분한 시간적인 여유를 두어 목표물까지의 거리를 측정한다. 따라서 UWB 파형을 이용하면 수신기는 거리를 빠르게 측정하여, 충분한 시간적인 여유를 둘 수 있다. 이에 대한 연구가 진행된 바 있으나 본 논문에서는 그보다 간단한 시스템을 기반으로 빠른 처리 속도로 거리를 측정하여 차량 충돌 방지를 위한 시간적 여유를 확보할 수 있는 기법을 제안한다. 그리고 모의실험 결과를 통해 기존 기법보다 빠른 처리 속도를 확인할 수 있다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제19권3호
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• pp.294-301
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• 2016

In this paper, we designed the transparent circuit analog radar absorbing structure using printed metal grid mesh for enhanced optical transmittance. To obtain wideband electromagnetic absorption and enhanced optical transparency at X-band, we proposed the resistive FSS(Frequency Selective Surface) using printed metal mesh pattern on transparent glass with PEC(Perfect Electric Conductor) plane using ITO(Indium Thin Oxide) coating. We then fabricated the proposed structure to verify the simulation results obtained from commercial EM simulator. The comparisons between the simulation and measured results show good agreements. The results also show that the proposed radar absorbing structure can provide wideband reflection as well as better optical transparency. We can apply this proposed structure to the canopy of stealth aircraft and other stealth and security applications for visible transparency.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권4호
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• pp.677-688
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• 2017

In order to solve the undetected probability of multiple targets in ultra-wideband (UWB) through-the-wall radar imaging (TWRI), a time-delay and amplitude modified back projection (BP) algorithm is proposed. The refraction point is found by Fermat's principle in the presence of a wall, and the time-delay is correctly compensated. On this basis, transmission loss of the electromagnetic wave, the absorption loss of the refraction wave, and the diffusion loss of the spherical wave are analyzed in detail. Amplitude compensation is deduced and tested on a model with a single-layer wall. The simulating results by finite difference time domain (FDTD) show that it is effective in increasing the scattering intensity of the targets behind the wall. Compensation for the diffusion loss in the spherical wave also plays a main role. Additionally, the two-layer wall model is simulated. Then, the calculating time and the imaging quality are compared between a single-layer wall model and a two-layer wall model. The results illustrate the performance of the time-delay and amplitude-modified BP algorithm with multiple targets and multiple-layer walls of UWB TWRI.