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전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.22 no.3, 2018년, pp.599 - 604
심재훈 (Hanwha Systems Co., Ltd.) , 배건성 (School of Electronics Engineering, Kyungpook National University)
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A Stepped Frequency Radar(SFR) is a method that realizes high resolution range estimation by increasing the frequency of transmission pulses at regular intervals to generate a wide synthetic bandwidth. However, in the case of a moving target, accurate range estimation becomes difficult due to the ra...
| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 계단 주파수 레이더는 무엇인가? | 계단 주파수 레이더(Stepped Frequency Radar：SFR)는 N개의 송신펄스의 주파수를 일정한 주파수 Δf 간격으로 단계적으로 증가시킴으로써 표적으로부터 반사되어 수신된 신호를 레인지 빈(range bin) 단위로 처리하는 과정에서 넓은 합성대역폭을 생성하여 고해상도 거리 추정이 가능한 방식이다[1]～[3], [6]～[8], [10]. 그러나 이동표적의 경우에는 거리-도플러 결합 현상으로 인해 거리 추정 시오차가 발생하게 된다[1]～[3]. | |
| 이동표적의 경우 거리-도플러 결합 현상으로 발생하는 문제점은 무엇인가? | 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. | |
| 코히어런트 펄스열을 갖는 계단 주파수 레이더에서 이동표적에 대한 속도 추정, 도플러-거리 결합보상 및 거리 추정 과정은 어떤 과정으로 구성 되어 있는가? | 코히어런트 펄스열을 갖는 계단 주파수 레이더에서 이동표적에 대한 속도 추정, 도플러-거리 결합보상 및 거리 추정 과정을 요약하면 그림 1과 같다. 수신측 신호처리 과정을 거친 초기 코히어런트 펄스열 신호 S(n)CPT에 Hamming window를 적용한 후 이산 푸리에 변환(DFT) 과정을 통해 이동표적의 속도를 추정한다. 이때 Hamming window는 스펙트럼의 피크 값을 구할 때 side lobe를 작게 만들어 주기 위해 사용된다. 그 다음 계단 주파수 파형의 펄스열 신호, S(m)SFR에 Hamming window를 적용한 후, 코히어런트 펄스열(CPT)에 의해 추정된 속도 값을 이용하여 이동표적의 도플러 속도를 보상하고, 역 이산 푸리에 변환(IDFT)을 통해 이동표적에 대한 고해상도 거리 추정을 수행한다. |
J. H. Sim and K. S. Bae, “Coherent Pulse Train Based Velocity Estimation and Compensation for High Resolution Range Profile of Moving Target in Stepped Frequency Radar,” j.inst. korean.electr.electron.eng, Vol. 22, No. 2, pp. 309-315, 2018. DOI:10.1016/j.sigpro.2011.04.022
Gang Li, Huadong Meng, Xiang-Gen Xia and Ying-Ning Peng, "Range and Velocity Estimation of Moving Targets Using Multiple Steppedfrequency Pulse Trains," Sensors 2008, pp. 1343-1350, 2008. DOI:10.3390/s8021343
Thomas Feuillen, Achraf Mallat and Luc Vandendorpe, "Stepped Frequency Radar for Automotive Application: Range-Doppler Coupling and Distortions Analysis," Milcom 2016 Track 1, Waveforms and Signal Processing, 2016. DOI:10.1109/MILCOM.2016.7795443
J. H. Sim and K. S. Bae, "Analysis of DFT Based Velocity Estimation Method for Moving Target in Pulsed Radar," JCCI 2018, The 28th Joint Conference on Communications and Information, p.55, 2018.
Mathuranathan Viswanathan, "How to generate AWGN noise in Matlab/Octave(without using inbuilt awgn function)," https://www.gaussianwaves.com/gaussianwaves/wp-content/uploads/2015/06/How_to_generate_AWGN_noise.pdf.
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