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가설 설정
- 1. The concept of EW system.
제안 방법
- 그리고 누락 펄스의 영향을 확인하기 위하여 각 모의신호에 누락 펄스 비율(N/N)을 0~20%까지 포함시켜 실험을 수행하였으며, 누락펄스의 위치는 균일 확률분포를 갖도록 하였다. SNR에 따른 성능을 확인하기 위한 실험에서는 ES 시스템에 수신되는 원형스캔 레이더 신호의 전력이 펄스마다 다르기 때문에 수신 레이더 신호의 반 전력 점을 기준으로 SNR을 정의하고, 이에 따라 펄스단위로 SNR를 계산한 후 해당되는 가우시안 잡음을 발생하여 그림 9와 같이 추가하였다. 실험에서 SNR 값은 신호검출에 요구되는 최소 SNR 15dB(탐지확률 99%, 오경보율 lb7)""에서 스캔빔폭을 추정하는데 .
- 3125dB로 하였다. 그리고 누락 펄스의 영향을 확인하기 위하여 각 모의신호에 누락 펄스 비율(N/N)을 0~20%까지 포함시켜 실험을 수행하였으며, 누락펄스의 위치는 균일 확률분포를 갖도록 하였다. SNR에 따른 성능을 확인하기 위한 실험에서는 ES 시스템에 수신되는 원형스캔 레이더 신호의 전력이 펄스마다 다르기 때문에 수신 레이더 신호의 반 전력 점을 기준으로 SNR을 정의하고, 이에 따라 펄스단위로 SNR를 계산한 후 해당되는 가우시안 잡음을 발생하여 그림 9와 같이 추가하였다.
- 다음 단계에서는 여러개의 레이더 신호가 혼재되어 있는 N개 신호에 대해 측정된 변수들의 유사성과 연속성을 분석하여 각 레이더 펄스열을 추출한다. 그리고 추출된 펄스열의 신호변수들로 레이더가 사용하는 운용변수들을 추정한다. 최종적으로 추정된 변수들을 식별 라이브러리와 비교하여 레이더명을 식별한다'
- 측정한다. 그리고 측정된 신호변수들의 상관성과 연속성을 분석하여 각 레이더 펄스열들을 분리한 다음, 각 레이더가 사용하는 주파수, 펄스반복주기 및 펄스폭과 같은 운용변수들을 추정하고, 이들을 식별 라이브러리와 비교하여 레이더 명을 식별한다(2).
- 수신한다. 그리고, 수신 신호들에 대해 레이더 운용변수 추정에 필요한 변수들을 측정하는데, 일반적인 측정변수는 신호의 주파수, 도래방위각, 펄스도착시간, 펄스 폭, 신호세기, 펄스폭내 변조특성이다. 다음 단계에서는 여러개의 레이더 신호가 혼재되어 있는 N개 신호에 대해 측정된 변수들의 유사성과 연속성을 분석하여 각 레이더 펄스열을 추출한다.
- 그리고, 수신 신호들에 대해 레이더 운용변수 추정에 필요한 변수들을 측정하는데, 일반적인 측정변수는 신호의 주파수, 도래방위각, 펄스도착시간, 펄스 폭, 신호세기, 펄스폭내 변조특성이다. 다음 단계에서는 여러개의 레이더 신호가 혼재되어 있는 N개 신호에 대해 측정된 변수들의 유사성과 연속성을 분석하여 각 레이더 펄스열을 추출한다. 그리고 추출된 펄스열의 신호변수들로 레이더가 사용하는 운용변수들을 추정한다.
- 존재하는. 목표물을 탐지하기 위하여 정해진 펄스반복주기, 펄스폭, 스캔 주기 및 스캔빔폭으로 신호를 송신하는데, 레이더가 송신한 I.번째 신호의 시간을 ☆ 라 하면, ES 시스템에서 수신되는 신호세기는 식 (5)와 같다.
- 본 논문에서 다루는 스캔변수 추정은 펄스열 분리후변수추정에 해당하는 것으로 펄스도착시간에 따른 신호 세기를 입력변수로 한다.
- 본 논문에서는 스캔주기를 추정하기 위하여 N개 데이터에 대해 식 (9)와 같이 정의되는 선형 자기 상관관계를 이용한다.
- 이를 위해 본 논문에서는 원형스캔 레이더의 스캔 특성에 따라 ES 시스템에 수신되는 레이더 신호의 신호 세기 및 형태를 분석하고, 이를 바탕으로 주기 함수의 자기 상관관계 특징을 이용하여 스캔주기를 추정하고, 선형보간법으로 반전력점간의 시간을 계산하여 스캔 빔 폭을 추정하는 방법을 제안한다.
- 식별능력을 향상시킬 수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 원형스캔 레이더의 스캔변수인 스캔주기와 스캔 빔 폭을 추정하는 기법을 제안하였다 제안한 기법에서는 주기함수의 자기상관관계 특징을 이용하여 스캔 주기를 추정하고, 이동평균필터와 선형보간법을 이용하여 스캔 빔 폭을 추정한다」
- 그런데, 잡음성분을 고려하지 않고 수신 신호 세기의 최대값에서 3dB 작은 값에 가장 가까운 신호로 빔 폭을 추정한다면, 잡음성분이 증가함에 따라 추정오차가 급격히 증가할 것이다. 제안된 기법에서는 잡음을 고려하여 평균필터를 사용하고, 누락펄스를 고려하여 선형보간법으로 반전력점간의 시간을 계산하여 빔 폭을 추정한다. 이러한 결과로 그림 11에서 보는 바와 같이 제안된 기법은 최소 SNR과 누락펄스가 20% 포함된 조건에서도 추정오차 0.
- 제안한 스캔변수 추정방법의 성능을 확인하기 위하여 원형스캔 레이더 신호들을 모의하여 실험하였다. 모의 신호는 실제 원형스캔 레이더들이 사용하는 변수들을 기반으로, 스캔주기는 1초~10초 범위, 3dB 점간의 펄스 수는 10~30개 범위의 값을 갖는 총 230개 모의 신호를 사용하였다.
- 실험에서 SNR 값은 신호검출에 요구되는 최소 SNR 15dB(탐지확률 99%, 오경보율 lb7)""에서 스캔빔폭을 추정하는데 .필요한 여유 2dB를 고려하여 반전력점 기준 최소 SNR를 17dB 로 설정하였으며, 2dB 단위로 25dB까지 실험하였다.
대상 데이터
- 다음으로 7}과 八를 보간법으로 계산하기 위해서 보 간에 사용되는 데이터를 선정하는데, 그림 7에서와 같이 필터링한 데이터 云汾에서 피크치 ㎛를 찾은 후 피크치보다 3dB 작은값을 7} 과 Th 에 해당되는 X로 설정하고, 이를 기준으로 각각 2개의 데이터를 선정한다.
- 모의 신호는 실제 원형스캔 레이더들이 사용하는 변수들을 기반으로, 스캔주기는 1초~10초 범위, 3dB 점간의 펄스 수는 10~30개 범위의 값을 갖는 총 230개 모의 신호를 사용하였다. 모의신호의 신호세기 측정해상도는 실제 ES 시스템에서 사용되는 0.
성능/효과
- 25배인데, 누락펄스가 없어도 추정오차가 발생하는 것은 샘플링에 따른 오차가 발생하기 때문이다. 누락펄스 비율이 증가함에 따라 추정오차가 다소 증가하지만, 제안된 기법은 누락펄스가 20% 포함된 조건에서도 펄스반복주기보다 작은 추정오차로 스캔 주기를 정확하게 추정함을 확인할 수 있다. SN应에 따른 추정오차를 살펴보면 SNRJ7dB에서의 추정오차가 SNR 25dB에서의 추정오차와 큰 차이가 없다.
- 제안된 기법에서는 잡음을 고려하여 평균필터를 사용하고, 누락펄스를 고려하여 선형보간법으로 반전력점간의 시간을 계산하여 빔 폭을 추정한다. 이러한 결과로 그림 11에서 보는 바와 같이 제안된 기법은 최소 SNR과 누락펄스가 20% 포함된 조건에서도 추정오차 0.21°rms로 스캔빔폭을 정확하게 추정하였다.
- 제안된 기법을 다양한 모의신호에 대해 실험한 결과, SNR 17dB, 누락펄스비율 20% 조건에서도 스캔 주기의 평균 추정오차는 펄스반복주기보다 작고, 스캔빔폭 추정오차는 0.21°rms이었다. 이러한 성능을 갖는 제안된 기법을 ES 시스템에 적용한다면 원형스캔 레이더에 대한 식별율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단한다.
후속연구
- 해결할 수 없었다. 그러나 본 논문에서 제안한 스캔 변수 추정기법으로 스캔주기와 함께 스캔빔폭을 추정하여 원형스캔 레이더 식별에 사용한다면 식별율을 향상시킬 수 있을 것이다.
- 21°rms이었다. 이러한 성능을 갖는 제안된 기법을 ES 시스템에 적용한다면 원형스캔 레이더에 대한 식별율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단한다.
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