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[국내논문] 미상 레이더의 Wobble 및 Sinusoidal PRI 식별 알고리즘
An Algorithm for De-Interleaving of Wobble and Sinusoidal PRIs for Unidentified Radar Signals 원문보기

韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.26 no.12, 2015년, pp.1100 - 1107  

이용식 (아주대학교 NCW학과) ,  임중수 (백석대학교 정보통신공학부) ,  임재성 (아주대학교 NCW학과)

초록
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미상의 레이더에서 방사하는 전자파를 수신하여 신호를 처리한 후, 레이더의 변조방식을 식별하는 일은 전자전에서 매우 핵심 과제이다. 본 논문에서는 최근 전자전 보호능력이 우수한 Wobble PRI 방식과 Sinusoidal PRI 변조방식을 자동식별하는 알고리즘을 DTOA(Difference Time Of Arrival)을 적용하여 개발하였다. 안테나로 입력되는 레이더 펄스의 PRI를 산출하고, 산출된 PRI의 각 값으로부터 시간차의 특성을 산출하여 알고리즘을 개발하였다. 알고리즘을 프로그래밍한 후 각각 40개의 표본 PRI데이터를 입력하여 처리한 결과, 모두 정확히 PRI 변조방식을 식별하였다. 개발된 알고리즘은 향후 ESM장비 또는 ELINT 장비에 적용 가능할 것으로 판단한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we propose an algorithm to identify Wobble PRI and Sinusoidal PRI among Radar pulses. We applied not only the DTOA(Difference Time Of Arrival) concept of radar pulse signals incoming to antennas but also a rising and falling cub characteristic of those PRIs. After making a program by ...

Keyword

#PRI(Pulse Repetition Interval)   #Wobble PRI   #Sinusoidal PRI   #De-Interleaving   #PDW(Pulse Description Word)  

AI 본문요약
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제안 방법

  • Sinusoidal PRI, Wobble PRI 식별 알고리즘은 많이 알려져 있지 않으나, 본 논문에서는 TOA를 이용한 1차 차분과 2차 차분을 값을 적용하여 Sinusoidal PRI, Wobble PRI 곡선의 특징을 분석하여 알고리즘을 고안하였다. 그 결과, Sinusoidal PRI, Wobble PRI의 특성에 맞는 입력 데이터 40개를 각각 선정, 입력한 결과, Wobble 및 Sinusoidal PRI 식별 알고리즘이 정확히 분석, 식별하는 것을 확인하였다.

데이터처리

  • 그림 7(b)에서 제시한 Wobble PRI 분석 알고리즘을 프로그래밍한 후에 표 1의 TOA 데이터 40개를 입력하여 PRI 분석을 수행하였다. 표 1의 dtoa와 diff_dtoa 데이터는 본문에서 언급된 공식에 의해 얻어진 것이다.
  • 그림 8(b)에서 제시한 Sinusoidal PRI 분석 알고리즘을 이용하여 표 3의 TOA 데이터 40개를 입력하여 PRI 분석을 수행하였다. 표 3의 dtoa와 diff_dtoa 데이터는 Wobble PRI 분석과 동일한 방법으로 공식에 의해 산출되었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Wobble PRI는 무엇인가? Wobble PRI는 그림 4(g)처럼 펄스반복간격 PRI가 처음에 커지거나 작아지는, 또는 작아지다가 커지는 형태로서 Sinusodal PRI와 유사하나, PRI의 피크 값이나 최저 값이 서로 같지 않은 진동형태로 한 프레임이 지속적으로 반복되는 형태이다. 그림 5(g)에 대해 1차 차분, dtoa를 그려 보면 그림 7(a)와 같은 형태를 얻을 수 있다.
펄스 레이더가 전자전 장비의 EA 기능에 대응하여 EP 기능을 수행하기 위해 사용하는 방사 전자파 변경 기법에는 무엇이 있는가? 이러한 전자전장비의 EA 기능에 대응해서 펄스 레이더들은 방사 전자파를 다양한 기법으로 변경 사용하여 EP 기능을 수행한다. 그러한 기법으로 레이더의 송신주파수를 변경하는 방법과 송신하는 펄스반복간격(PRI: Pulse Repetition Interval)을 수시로 변경하는 방법, 그리고 펄스 내 주파수를 변경하는 인트라 펄스(Intra-Pulse) 변조방식이 있다.
펄스반복간격을 분석하는 SDIF와 CDIF방법의 문제점은? 대부분의 레이더들은 펄스반복간격을 이용하여 EP 기능을 수행하는데 과거에는 펄스반복간격을 분석하기 위해 SDIF(Sequential Difference Histogram)와 CDIF(Cumulative Difference Histogram) 방법을 사용하였으나, 과정이 복잡하고 실시간 적용이 어려웠으며, 특정 레이더 펄스에 대한 반복간격을 실시간 분석하기 위한 알고리즘도 국내 연구기관에서 극히 제한적으로 연구되고 있거나, 대부분 외국의 알고리즘을 획득하여 그대로 적용하는 실정이다[2]. 그러나 최근에 일부 종류에 적용된 펄스반복간격(PRI)을 식별하기 위해 레이더에서 방사하는 펄스의 도착시간 차, 도래시간(TOA: Time of Arrival)의 1, 2차 차분을 이용한 알고리즘을 연구 중에 있으며[3], 본 논문에서는 그러한 TOA의 1차 차분과 2차 차분 적용 알고리즘을 EP 기능이 강한 Wobble PRI와 그와 유사한 Sinusoidal PRI의 각 곡선 특성에 적용하여 두 PRI를 식별하는 것을 연구하였다.
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참고문헌 (11)

  1. 국방과학연구소 제2체계개발본부, "다중 신호 환경하에서 펄스 열 분리기법 연구", NSDC-417-021088, pp. 1-46, 2002년. 

  2. 임중수, 채규수, "TOA 2차 차분을 이용한 다중 펄스열의 Dual & Switch 펄스신호 패턴 분석", 한국산학기술학회 춘계학술발표논문집, pp. 804-807, 2012년. 

  3. 임중수, 홍경호, 이득영, 신동훈, 김용환, "펄스열의 2차 차분을 이용한 2단 stagger 신호식별", 한국산학기술학회논문지, 10(7), pp. 1536-1541, 2009년. 

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  4. 임중수, 홍경호, 이득영, 신동훈, 김용환, "PRI 비교를 통한 주파수 급속변경 레이더 신호분리", 한국산학기술학회 논문지, 10(8), pp. 1832-1838, 2009년. 

  5. 임중수, 채규수, "EP 레이더의 D&S PRI와 Stagger PRI 신호식별 알고리즘", Journal of the Korea Academia-Industrial Cooperation Society, vol. 13, no. 11, pp. 5372-5378, 2012년. 

    원문보기 상세보기 crossref

  6. 임중수, 홍경호, 전갑송, 문성철, 이창재, 서석훈, "레이저 펄스열의 2차 차분을 이용한 PRI 패턴분석", 한국콘텐츠학회논문지, 8(4), pp. 63-70, 2008년. 

    원문보기 상세보기

  7. 임중수, "펄스 레이더의 다단 Stagger PRI 신호분리 알고리즘", 통신위성우주산업연구회논문지, 8(4), pp. 159-164, 2013년. 

    원문보기 상세보기

  8. 임중수, 최창민, 김상규, "방향자료를 이용한 레이더와 전자정보 장비의 정보융합", 한국산학기술학회 추계학술발표논문집, pp. 242-244, 2006년. 

  9. 임중수, "레이더와 전자정보 장비의 정보융합 특성 분석", 한국산학기술학회논문집, 7(5), pp. 847-851, 2006년. 

  10. Mehmet Kadir Aslan, "Emitter identification techniques in electronic warfare", The Graduate School of Natural and Applied Science of Middle East Technical University, Sep. 2006. 

  11. Z. Matousek, P. Buck, "Detection area analysis in the ELINT system", AiMT, vol. 5, no. 2, pp. 17-27, Dec. 2010. 

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