레이다 (14) 썸네일형 리스트형 점표적 Range Doppler Algorithm 시뮬레이션 RDA RDA는 Low squint에서 알고리즘 형태가 간단해서 많이 사용된다. Squint가 증가하면 Range 왜곡이 커져서 이를 효과적으로 보상해주기 위해 알고리즘에 Range Cell Migration Compensation이 적용된다. 알고리즘은 Range Compression으로 시작한다. 이 단계에서는 각 수신 펄스(Slow Time 펄스)에 대해 FFT를 수행하고 Range 매치드 필터링을 적용하고 이후 IFFT를 수행한다. 이 단계에서는 Scene 내의 산란체에 대한 Baseband LFM chirp을 제거한다. 이후 각 Range bin을 가로지르는 Azimuth 선에 대해 FFT를 수행한다. Azimuth FFT를 수행한 도메인을 Range Doppler 도메인이라고 한다. 여기서 R.. Image Formation 과정 Image Formation Chain Quadrature demodulation 또는 Dechirp 후 raw phase history data를 처리하는 여러 방법이 있다. 대부분의 방법은 이미지 formatino process를 완료하기 위해 다음의 단계들을 수행한다. Motion Compensation 항공기 또는 우주선 플랫폼의 비선형적이고 일정하지 않은 속도 움직임을 보정하는 것이다. 이 보정은 실제 움직임의 추정치를 가져와서 각 펄스에 대해 위상 보정을 적용한다. Image Formation phase 데이터를 RDA, RMA, PFA, BPA 등의 알고리즘을 이용해 매치드 필터링, Interpolation, FFT 등의 여러 다른 과정을 수행한다. 주로 RDA, RMA는 스트립맵/Quadr.. Quadrature Demodulation을 이용한 점표적 Raw Data 생성 레이다 시스템의 파라미터는 다음과 같이 정했다. Slant range from aircraft to scene center at zero doppler= 15km Effectvie radar velocity = 150m/s Transmitted pulse duration= 2.5us Range FM rate = 20MHz/us Radar center frequency = 9.8GHz Doppler bandwidth =78Hz Range A/D sampling rate =60MHz Pulse repetition frequency = 100Hz Number of azimuth samples = 256 Number of range samples = 320 Squint Angle =0도 Beam center c.. SAR 시스템의 성능 결정 요소(PRF, 도플러 Chirp Rate, Synthetic Aperture, Exposure Time, Azimuth Resolution) PRF(Pulse Repetition Frequency) Quadrature demodulated와 dechirped 데이터 모두 Slow Time을 따라 천천히 변하는 LFM chirp이다. 다른 신호들과 같이 Aliasing을 피하기 위해 Nyquist 조건을 충족해야한다. 샘플링 rate는 PRF에 의해 결정되는데 이는 송신 펄스의 주파수이고 PRI(펄스 반복 간격)는 PRF의 역수로, 펄스의 시작부터 다음 펄스의 시작까지의 시간이다. PRF의 최소 주파수는 도플러 대역폭에 의해서 제한되고 도플러 대역에 대한 식은 다음과 같다. 레이다는 도플러 대역폭 내의 주파수 변화만을 감지할수 있는데 PRF 최소 주파수가 도플러 대역폭보다 작다면 주파수 변화를 정확하게 측정하지 못할수 있다. θ는 Squint .. [논문 리뷰] SAR Image Generation of Ground Targets for Automatic Target Recognition Using Indirect Information 연구실 과제 관련하여 논문을 읽었다. AI 학습을 위해서는 몇십만 개 이상의 많은 데이터가 필요하다. 하지만 적군의 무기체계를 직접 SAR 영상을 찍기 어려울 뿐더러 여러 배경에 대해서 모든 상황의 케이스 영상을 구하기는 불가능하다. 이를 위해서 시뮬레이션을 통해 유사한 데이터를 만들수 있지 않을까 하는 방법을 제시하는 논문이다. 유사도 평가지표와 결과 분석부분은 생략한 부분이 있고 관심있는 모델링 과정에 대해서 요약적으로 리뷰를 하였다 Introduction SAR- ATR을 위한 표적 데이터 베이스를 생성하려고 할때 기밀이나 군사적인 어려움에 의해서 직접적인 측정에 의해서 획득하기는 불가능하다. 따라서 정교한 3차원 CAD 모델에 CEM 방법을 적용해 SAR 이미지를 예측하는 방법이 대안으로 개발되었.. Raw Data와 시간-도플러 도메인으로 변환 과정 Raw Data 식과 시간-도플러 도메인으로의 변환 이전의 Quadrature Demodulation과 Dechirping에서는 단일 표적에 대한 ranging 펄스에 대한 모델링을 했다면 이번엔 시간에 따른 펄스들을 살펴보겠다. 레이다에는 전송되는 펄스 train이 있고 전송된 펄스들 사이에는 반환값을 수신하는 listening window가 있다. 반환값들은 demodulation되고 샘플링된다. 이런 샘플링된 데이터 벡터들은 Slow Time 도메인의 행렬에 저장된다. Slow Time 동안에 레이다 플랫폼의 위치는 다음과 같이 변한다. ya는 실제 속도, y0는 dwell 시작 지점의 초기 위치로 레이다가 신호를 수집하는 period의 시작 시점 위치를 말한다. 이 식에서는 항공기나 위성의 경로가.. LFM Chirp 레이더 신호처리 - (2) Dechirping Dechirping Dechirping은 Quadrature Demodulation과 유사하지만 sinusoid 신호를 캐리어 주파수와 믹스하는 대신 Chirp 신호의 time-delay된 복사본이 사용된다. 이후 LPF를 통과하면서 캐리어 주파수를 초과하는 주파수가 제거되고 남는 것은 다음과 같다. τc는 scene center로의 왕복 time delay이고 τ는 scene 내 임의의 대상까지의 왕복 time delay이다. T는 펄스의 폭이고, f0는 캐리어 주파수이다. 주파수는 위상을 시간에 대해 미분한 후 1/2pi로 구할수 있는데 위의 식에서는 주파수가 K(τ − τc) Hz인 단일 사인파 형태로 나타난다. Dechirp은 LFM chirp을 mix하여 단일 sinusoid만 남기므로 ADC .. LFM Chirp 레이더 신호처리 - (1) Quadrature Demodulation 간소화를 위해 지난 글에서 Scene의 특정 지점에 대해서만 반환된 LFM 신호를 고려하고 진폭 term과 rect term을 무시하겠다. 이 신호를 복조하기 위해서 두가지 기술이 있다. Quadrature Demodulation와 Dechirping. Quadrature Demodulation 방법은 신호를 베이스밴드로 전환하는 기술로 베이스밴드에 time-delay된 chirp의 복사본을 남기고 그 chirp을 감지하기 위해 매치드 필터를 필요로 한다. Dechirping은 원래 Chirp 신호를 시간축상에서 Scene Center 까지 스트레치해 주파수 변화를 느리게 만들어 복조를 하는 기술이고 매치드 필터링이 내장되어 있고 출력은 표적과 센서 사이의 거리와 연관된 주파수의 사인파이다. Quadar.. 이전 1 2 다음
