[논문]SAR 위성에 대한 재밍 효과 분석

이영중; 김인선; 박주래; 곽현규; 신욱현

[국내논문] SAR 위성에 대한 재밍 효과 분석
A Study on Evaluation of Jamming Performance on SAR Satellite 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.13 no.2, 2010년, pp.252 - 257

이영중 (국방과학연구소) , 김인선 (국방과학연구소) , 박주래 (국방과학연구소) , 곽현규 (국방과학연구소) , 신욱현 (국방과학연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

SAR has pulse compression gain through the process including range and azimuth. Efficient jammers against the SAR with simulated elements are evaluated in the view of power and SAR image. In this paper, J/S is analysed for SAR with RF propagation equation firstly. Several jamming signals on SAR sign...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

SAR에 사용되는 펄스압축 방식은 대표적으로 LFM과 Discrete coded 파형이 있다. 본 논문에서는 LFM 파형에 대해 설명하고자 한다. LFM 파형의 간단한 형태는 식 (1)과 같고 파형은 Fig.
본 논문은 SAR 위성에 대한 재밍 기법의 효과 분석에 대한 것이다. 이러한 분석을 하기 위해 우선 SAR 위성과 재머의 J/S를 계산하였고, 펄스 압축을 통해 펄스 압축 이득을 얻고 해상도를 향상시키는 SAR 위성에 대한 영상 생성을 간략히 모델링하였고 이에 재머 신호를 추가할 수 있도록 하였다.

제안 방법

본 논문은 SAR 위성에 대한 재밍 효과분석에 관한 논문으로서 공개된 LFM 파형을 사용하는 SAR 위성의 제원을 사용하고 SAR 위성의 펄스 압축 및 영상생성 과정을 간략히 모델링하였고 재밍 기법별로 J/S를 계산한 후 각 재밍이 가해질 경우의 SAR 영상과 재밍이 없을 경우의 SAR 영상을 구성하였다. 객관적인 재밍 성능을 분석하기 위해 재밍 영상들의 각 픽셀들과 재밍 없는 영상들의 각 픽셀들의 차이를 평균하는 Euclidean Distance를 계산하여 SAR 위성에 효과적인 재밍 방법을 객관적으로 제시하였다.
재밍 기법으로는 1개의 비동기 광대역 잡음 재밍 기법, 3개의 동기 기만 재밍 기법(주파수 변이, 도플러 협대역 잡음 및 Cover Pulse)에 대해 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 재머가 없을 경우의 정상 SAR 영상과 재머가 있을 경우의 SAR 영상간의 객관적인 효과 분석을 위해 정상 SAR 영상과 재머에 의한 SAR 영상간의 픽셀별 차이를 나타내는 Euclidean Distance를 계산하였다. 비동기 잡음 재밍 기법 신호는 양방향 전파 전파하는 SAR 위성 신호와 비교할 때 단방향 전파 전파하므로 공간 손실에서는 신호세기가 크나 SAR LFM 신호와의 상관관계가 적어 펄스 압축 과정에서 SAR 위성 신호보다 세기가 약해져서 재머의 영향이 거의 없음을 확인하였다.
본 논문은 SAR 위성에 대한 재밍 효과분석에 관한 논문으로서 공개된 LFM 파형을 사용하는 SAR 위성의 제원을 사용하고 SAR 위성의 펄스 압축 및 영상생성 과정을 간략히 모델링하였고 재밍 기법별로 J/S를 계산한 후 각 재밍이 가해질 경우의 SAR 영상과 재밍이 없을 경우의 SAR 영상을 구성하였다. 객관적인 재밍 성능을 분석하기 위해 재밍 영상들의 각 픽셀들과 재밍 없는 영상들의 각 픽셀들의 차이를 평균하는 Euclidean Distance를 계산하여 SAR 위성에 효과적인 재밍 방법을 객관적으로 제시하였다.
본 논문은 SAR 위성에 대한 재밍 기법의 효과 분석에 대한 것이다. 이러한 분석을 하기 위해 우선 SAR 위성과 재머의 J/S를 계산하였고, 펄스 압축을 통해 펄스 압축 이득을 얻고 해상도를 향상시키는 SAR 위성에 대한 영상 생성을 간략히 모델링하였고 이에 재머 신호를 추가할 수 있도록 하였다. 재밍 기법으로는 1개의 비동기 광대역 잡음 재밍 기법, 3개의 동기 기만 재밍 기법(주파수 변이, 도플러 협대역 잡음 및 Cover Pulse)에 대해 시뮬레이션을 수행하였다.
동기 기만 재밍 기법은 SAR LFM 신호와 상관관계가 높기 때문에 SAR와 동일한 펄스 압축 이득을 갖고 단방향 전파 전파에 의해 손실이 적으므로 효과적이다. 이중에서 주파수 변이 기법과 Cover Pulse 기법이 효과적임을 모델링과 시뮬레이션을 통해 SAR 영상과 Euclidean Distance를 통해 확인하였다. 이러한 동기기만 재밍 기법은 DRFM을 통해 구현 가능할 것으로 예측된다.
이러한 분석을 하기 위해 우선 SAR 위성과 재머의 J/S를 계산하였고, 펄스 압축을 통해 펄스 압축 이득을 얻고 해상도를 향상시키는 SAR 위성에 대한 영상 생성을 간략히 모델링하였고 이에 재머 신호를 추가할 수 있도록 하였다. 재밍 기법으로는 1개의 비동기 광대역 잡음 재밍 기법, 3개의 동기 기만 재밍 기법(주파수 변이, 도플러 협대역 잡음 및 Cover Pulse)에 대해 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 재머가 없을 경우의 정상 SAR 영상과 재머가 있을 경우의 SAR 영상간의 객관적인 효과 분석을 위해 정상 SAR 영상과 재머에 의한 SAR 영상간의 픽셀별 차이를 나타내는 Euclidean Distance를 계산하였다.

이론/모형

SAR는 거리와 방위 해상도를 높이기 위해 LFM(Linear Frequency Modulation) 또는 Discrete Coded 파형을 사용하여 펄스 압축을 수행한다. 이러한 펄스 압축을 통해 형성된 단위 픽셀들을 모아 SAR 영상(Image)를 생성한다^[5～7].

성능/효과

SAR의 정합필터에 의한 펄스압축은 송신신호에 대한 자기상관(Autocorrelation)에 의해 이루어지고 이 과정에서 펄스압축 이득이 발생하므로 비동기 광대역 잡음 재밍은 SAR 신호와의 자기상관이 없으므로 큰 효과가 없을 것으로 예상되며 동기 기만 재밍 기법이 효과적일 것으로 예상된다. SAR의 LFM 주파수 변조 수신 신호에 지형 정보에 해당하는 주파수 변이 성분이 포함되어 있고 SAR는 이 성분을 영상으로 생성하므로 주파수 변이 재밍 기법과 자기상관이 유지되면서 SAR의 도플러 필터 대역폭에 해당하는 동기 협대역 도플러 잡음 재밍 기법 또한 효과적일 것으로 예상된다. SAR 펄스폭을 전후로 시간적으로 덮는 Cover Pulse 또한 효과적일 것으로 예상된다.
또한 재머가 없을 경우의 정상 SAR 영상과 재머가 있을 경우의 SAR 영상간의 객관적인 효과 분석을 위해 정상 SAR 영상과 재머에 의한 SAR 영상간의 픽셀별 차이를 나타내는 Euclidean Distance를 계산하였다. 비동기 잡음 재밍 기법 신호는 양방향 전파 전파하는 SAR 위성 신호와 비교할 때 단방향 전파 전파하므로 공간 손실에서는 신호세기가 크나 SAR LFM 신호와의 상관관계가 적어 펄스 압축 과정에서 SAR 위성 신호보다 세기가 약해져서 재머의 영향이 거의 없음을 확인하였다. 동기 기만 재밍 기법은 SAR LFM 신호와 상관관계가 높기 때문에 SAR와 동일한 펄스 압축 이득을 갖고 단방향 전파 전파에 의해 손실이 적으므로 효과적이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	SAR이 거리와 방위 해상도를 높이기 위해 수행하는 것은 무엇인가?	SAR는 거리와 방위 해상도를 높이기 위해 LFM(Linear Frequency Modulation) 또는 Discrete Coded 파형을 사용하여 펄스 압축을 수행한다. 이러한 펄스 압축을 통해 형성된 단위 픽셀들을 모아 SAR 영상(Image)를 생성한다[5～7].
	Synthetic Aperture Radar에 대한 재머 개발이 필요한 까닭은 무엇인가?	1950년대 Carl Wiley가 처음으로 SAR 원리에 해당하는 Doppler Beam Sharpening 이론을 발표한 이후 SAR(Synthetic Aperture Radar)는 저피탐확률(Low Probability of Intercept)과 거리와 방위 해상도 증가라는 펄스압축의 장점으로 인해 지속적으로 발전해왔다. 위성탑재 형태인 SAR 위성은 주야 및 기상 조건에 무관하게 특정 지역에 대한 영상을 획득할 수 있어 이에 대한 재머 개발이 필수적이다[1～4].
	SAR에 대한 효과적인 재밍기법으로 예상되는 것은 무엇인가?	SAR의 정합필터에 의한 펄스압축은 송신신호에 대한 자기상관(Autocorrelation)에 의해 이루어지고 이 과정에서 펄스압축 이득이 발생하므로 비동기 광대역 잡음 재밍은 SAR 신호와의 자기상관이 없으므로 큰 효과가 없을 것으로 예상되며 동기 기만 재밍 기법이 효과적일 것으로 예상된다. SAR의 LFM 주파수 변조 수신 신호에 지형 정보에 해당하는 주파수 변이 성분이 포함되어 있고 SAR는 이 성분을 영상으로 생성하므로 주파수 변이 재밍 기법과 자기상관이 유지되면서 SAR의 도플러 필터 대역폭에 해당하는 동기 협대역 도플러 잡음 재밍 기법 또한 효과적일 것으로 예상된다. SAR 펄스폭을 전후로 시간적으로 덮는 Cover Pulse 또한 효과적일 것으로 예상된다. 이들 동기 재밍 기법은 DRFM(Digital Radio Frequency Memory)을 이용하여 SAR 신호를 저장한 후 적절한 재밍 기법을 적용하여 재송신할 경우 구현할 수 있다.

참고문헌 (23)

Chris Oliver, Shaun Quegan, "Understanding Synthetic Aperture Radar Image", Artech House, 1998.
A. Hein, "Processing of SAR DAta", Springer, 2004.
J. Patrick Fitch, "Synthetic Aperture Radar", Springer-Verlag, 1988.
Mehrdad Soumekh, "Synthetic Aperture Radar Signal Processing", JOHN WILEY & SONS, 1999.
Shahida G Qadir, Dr. Jahangir K Kayani, Sajid Malik, "Digital Implementation of Pulse Compression Technique for X-band Radar", Proceedings of International Bhurban Conference on Applied Sciences & Technology Islamabad, Pakistan, 8th-11th January, 2007.
Walter W. Goj, "Synthetic Aperture Radar Electronic Warfare", Artech House, 1993.
Filippo Neri, "Introduction to Electronic Defense Systems", Artech House, 1991.
Luke Rosengerg, "Multichannel Synthetic Aperture Radar", Dotoral thesis, The University of Adelaide, Australia, 2007.
박강민, "영상정보 위성체계 해외 개발현황 분석", 국방과학기술플러스, Vol. 60, 국방과학연구소, 2008. 6.
곽영길 외 3인, "고해상도 영상 레이더 기술", 국방과학연구소, CESD-517-970175, 1996. 12.
황용철 외 2인, "고해상 위성 SAR 개념 연구", 국방과학연구소, TEDC-515-041212, 2004. 12.
곽영길 외 23인, "위성탑재 영상레이더(ROK-SAR) 체계 설계", 국방과학연구소, KTRC-517-991067, 1999. 12.
고진우 외 2인, "TerraSAR-X 위성 기술현황 분석", 국방과학연구소, ADDR-122-081056, 2008. 9.
방수남, "SAR 영상의 활용", 국방과학연구소 세미나 자료, ADDT-2009-0038, 2009.
곽영길, "SAR 시스템 기술", 국방과학연구소 세미나 자료, 한국항공대, 2009.
윤재철 외 4인, "차세대 위성탑재체 합성개구레이더", 항공우주산업기술동향, 제3권 제1호, pp. 65-71, 2005.

원문보기 상세보기
이범석, "위성탑재 영상레이다(SAR)의 광역감시 모드에 대한 체계 성능 분석", 한국군사과학기술학회지, 제4권 제1호, 2001.
이상렬, "ALQ-X 체계의 재밍기법", 국방과학연구소, IEDC-517-011141, 2001. 11.
이영중, 이상렬, "DRFM을 이용한 재밍신호 발생", 국방과학연구소, IEDC-517-011144, 2001. 11.
Xiaofang Wu et al., "Evaluation of SAR Jamming Perfromance", IEEE 2007 International Symposium on Microwave, Antenna, Propagation, and EMC Technologies for Wireless Communications, pp. 1476-1480, 2007.
Hongrong Zhang et al., "SAR Deceptive Jamming Signal Simulation", Asian and Pacific Conference on Synthetic Aperture Radar(APSAR), pp. 61-64. 2007.
Yang Ying et al., "Chaotic FM Signal for SAR Jamming Imaging", Asian and Pacific Conference on Synthetic Aperture Radar(APSAR), pp. 87-89, 2007.
Mitchell Joseph Sparrow et al., "ECM Techniques to Counter Pulse Compression Radar", US Patent No. US7,081,846 B1, Jul. 25, 2006.

저자의 다른 논문 :

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증