엔트로피 기반의 ISAR 자동 초점 기법에 대한 성능 분석

배준우,김경태,이진호,임정흠,Bae, Jun-Woo,Kim, Kyung-Tae,Lee, Jin-Ho,Im, Jeong-Heom 한국전자파학회 2006 한국전자파학회논문지 Vol.17 No.12

ISAR 자동 초점(autofocus) 기법이란 움직이는 표적에 대한 2차원 레이더 영상인 ISAR 영상을 얻을 때 표적에 의한 doppler-shift 때문에 발생하는 위상 오차를 예측, 제거하는 기법이다. 이러한 자동 초점 기법이 수행되지 않은 ISAR 영상은 위상 오차(phase ewer)에 의한 왜곡이 포함되기 때문에 초점이 맞지 않는 것처럼 흐린(blurred) 영상이 된다. 이러한 영상은 추후에 구분기(classifier)를 이용하여 표적 구분 시 올바른 구분을 보장할 수 없으므로 반드시 자동 초점 기법이 수행되어야 하며, 본 논문에서는 이를 위해 영상의 엔트로피(entropy)를 최소화시키는 알고리즘을 이용한다. ISAR 자동 초점 기법은 크게 range alignment 과정과 phase adjustment 과정으로 나뉘는데, range alignment 과정에서 샘플링 포인트(sampling point)의 수와 그에 따른 영상 품질과의 관계를 분석하고, phase adjustment 과정 을 수행하기 위한 알고리즘인 SSA(Stage-by-Stage Approaching)의 계산시간 단축을 위한 방법을 분석한다. Two-dimensional(2-D) radar images, namely, ISAR images from a maneuvering target include unwanted phase errors due to the target's motion. These phase errors make ISAR images to be blurred. The ISAR autofocus technique is required in order to remove these unwanted phase errors. Unless those unwanted phase errors produced by the target's motion are removed prior to target identification, we cannot expect a reliable target identification performance. In this paper, we use the entropy-based ISAR autofocus technique which consists of two steps: range alignment and phase adjustment. We analyze a relationship between the number of sampling point and a image quality in a range alignment algorithm and also analyze a technique for reducing computation time of the SSA(Stage-by-Stage Approachng) algorithm in a phase adjustment.

IEEE 802.15.4g MR-OFDM SUN 표준을 지원하는 0.18-μm CMOS 기저대역 회로 설계에 관한 연구

배준우,김창완,Bae, Jun-Woo,Kim, Chang-Wan 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.3

본 논문에서는 IEEE 802.15.4g MR-OFDM SUN 시스템에 적용 가능한 4개의 멀티채널 대역폭 및 최대 84 dB 전압이득을 제공할 수 있는 기저대역 수신기를 제안한다. 제안하는 기저대역 수신기는 연산증폭기를 이용한 저항 부궤환 구조의 가변 이득 증폭기 2개와 한 개의 Active-RC 5차 Chebyshev필터, 그리고 한 개의 DC-offset 제거회로로 구성된다. 제안하는 기저대역 수신기는 100 kHz, 200 kHz, 400 kHz, 그리고 600 kHz의 1 dB 다중 채널 차단 주파수를 지원하며, +7 dB에서 +84 dB까지 1 dB 단계로 전압 이득을 제공한다. 또한 제안하는 기저대역 수신기는 DC-offset 제거 회로를 사용함으로써 직접 변환 수신기 구조에서 발생되는 DC-offset 문제를 회피하였다. 모의실험 결과 제안하는 수신기는 최대 차동 신호 $1.5V_{pp}$의 입력 신호를 받아들일 수 있으며, 5 kHz와 500 kHz에서 42 dB, 37.6 dB 노이즈 지수를 각각 제공한다. 제안하는 I/Q기저대역 수신기는 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계되었으며, 1.8 V의 전압으로 부터 총 17 mW 전력을 소모한다. This paper has proposed a multi-channel and wide gain-range baseband circuit blocks for the IEEE 802.15.4g MR-OFDM SUN systems. The proposed baseband circuit blocks consist of two negative-feedback VGAs, an active-RC 5th-order chebyshev low-pass-filter, and a DC-offset cancellation circuit. The proposed baseband circuit blocks provide 1 dB cut-off frequencies of 100 kHz, 200 kHz, 400 kHz, and 600 kHz respectively, and achieve a wide gain-range of +7 dB~+84 dB with 1 dB step. In addition, a DC-offset cancellation circuit has been adopted to mitigate DC-offset problems in direct-conversion receiver. Simulation results show a maximum input differential voltage of $1.5V_{pp}$ and noise figure of 42 dB and 37.6 dB at 5 kHz and 500 kHz, respectively. The proposed I-and Q-path baseband circuits have been implemented in $0.18-{\mu}m$ CMOS technology and consume 17 mW from a 1.8 V supply voltage.

정보시각화의 새로운 분류법에 관한 연구

배준우(Jun-Woo Bae),이석원(Suk Won Lee),김인수(In-Soo Kim),명노해(Rohae Myung) 한국산업경영시스템학회 2009 한국산업경영시스템학회지 Vol.32 No.2

Since too much information has been generated, it became very difficult to find out valuable and necessary information. In order to deal with the problem of information overload, the taxonomy for information visualization techniques has been based upon visualized shapes such as tree map, fisheye view and parallel coordinates, so that it was difficult to choose the right representation technique by data characteristics. Therefore, this study was designed to introduce a new taxonomy for the information visualization by data characteristics which defined by space (3D vs. multi-dimensions), time (continuous vs. discrete), and relations of data (qualitative vs. quantitative). To verify the new taxonomy, forensic data which were generated to investigate the culprit of network security was used. The result showed that the new taxonomy was found to be very efficient and effective to choose the right visualized shape for forensic data for network security. In conclusion, the new taxonomy was proven to be very helpful to choose the right information visualization technique by data characteristics.

3차원 탐지레이더용 고속 실시간 신호처리기 개발

배준우(Jun Woo Bae),김봉재(Bong Jae Kim),최재흥(Jae Hung Choi) 한국통신학회 2012 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.11

리튬이온배터리의 셀 균등 제어방법 연구

배준우(Jun-Woo Bae),신현주(Hyun-Joo Shin),전형준(Hyung-jun Jeon) 전력전자학회 2013 전력전자학술대회 논문집 Vol.2013 No.11

3차원 탐색 레이더용 고속 실시간 신호처리기 개발

배준우(Jun-Woo Bae),김봉재(Bong-Jae Kim),최재흥(Jae-Hung Choi),정래형(Lae-Hyung Jeong) 한국전자파학회 2013 한국전자파학회논문지 Vol.24 No.7

개발된 3차원 탐색 레이더는 저속으로 기동 중인 작은 RCS(Radar Cross Section)를 갖는 다수의 표적을 TWS (Track While Scan) 방식을 활용하여 실시간으로 탐지, 추적하여 표적의 거리, 속도, 각도 정보를 추출하는 펄스도플러(pulsed-doppler) 방식의 레이더이다. 본 논문에서는 고속으로 기동하는 표적을 탐지하기 위한 일반적인 레이더 신호처리 기법과 비교하여 영속도 근처의 저속 표적을 탐지하기 위한 속도 채널 처리 및 클러터맵 생성기법, 생성된 클러터맵을 활용하여 표적 정보를 획득하기 위한 신호처리 기법을 기술하며, 고속 다중 DSP가 탑재된 상용(COTS: Commercial Off-The-Shelf) 보드를 활용하여 개발된 3차원 탐색 레이더용 실시간 신호처리기의 HW/SW 구조 설계 및 탑재 알고리즘, 시험 결과 등을 제시한다. A 3-D surveillance radar is a pulsed-doppler radar to provide various target information, such as range, doppler and angle by performing TWS. This paper introduces HW/SW architecture of radar signal processing board to process in real-time using high-speed multiple DSP(Digital Signal Processor) based on COTS. Moreover, we introduced a implemented algorithm consisted of clutter map creation/renewal, FIR(Finite Impulse Response) filter for rejection of zero velocity components, doppler filter, hybrid CFAR and finally presented computational burden of each algorithm by performing operational test using a beacon.

항공기 표적의 레이더 반사 신호에서 제트엔진 정보를 추출하기 위한 자동화 알고리즘

양우용(Woo-Yong Yang),박지훈(Ji-Hoon Park),배준우(Jun-Woo Bae),강성철(Seong-Cheol Kang),김찬홍(Chan-Hong Kim),명로훈(Noh-Hoon Myung) 한국전자파학회 2014 한국전자파학회논문지 Vol.25 No.6

제트엔진변조(Jet Engine Modulation: JEM) 식별기법은 제트엔진의 주기적인 회전에 의해 변조되는 레이더 반사 신호로부터 제트엔진의 종류를 식별하는 기법이다. 본 논문에서는 JEM의 새로운 접근법으로서, 제트엔진의 특성을 추출하기 위한 자동화 알고리즘을 제안한다. 먼저 복소 신호의 경험적인 모드 분리법(Complex Empirical Mode Decomposition: CEMD)을 거친 JEM 신호의 자기상관도로부터 제트엔진의 회전 주기를 산출한다. 그 후 DM(Divisor-Multiplier) 규칙 및 "Scoring" 개념을 JEM 스펙트럼 해석에 도입하여 최종적인 날개개수를 추정한다. 시뮬레이션 및 측정 JEM 신호로의 적용 결과를 통해 제안된 알고리즘이 정확하고 자동적인 제트엔진 정보 추출에 효과적임을 입증하였다. Jet engine modulation(JEM) is a technique used to identify the jet engine type from the radar target signature modulated by periodic rotation of the jet engine mounted on the aircraft target. As a new approach of JEM, this paper proposes an automatic algorithm for extracting the jet engine information. First, the rotation period of the jet engine is yielded from auto-correlation of the JEM signal preprocessed by complex empirical mode decomposition(CEMD). Then, the final blade number is estimated by introducing the DM(Divisor-Multiplier) rule and the "Scoring" concept into JEM spectral analysis. Application results of the simulated and measured JEM signals demonstrated that the proposed algorithm is effective in accurate and automatic extraction of the jet engine information.

돌연변이 탐지를 위한 트랜스포머 모델과 RNN 모델의 성능비교

이재경(Jae Kyung Lee),배준우(Jun Woo Bae),박희진(Hee Jin Park) 한국정보과학회 2021 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.12

항공기 표적의 HRRP-JEM 영상에서 복소 신호의 이심률을 이용한 제트 엔진 위치 추정

박지훈(Ji-Hoon Park),양우용(Woo-Yong Yang),배준우(Jun-Woo Bae),강성철(Seong-Cheol Kang),명로훈(Noh-Hoon Myung) 한국전자파학회 2013 한국전자파학회논문지 Vol.24 No.12

2005년에 처음 소개된 HRRP-JEM(High Resolution Range Profile-Jet Engine Modulation) 영상은 항공기 표적에 탑재된 제트 엔진의 장착 위치를 추정함으로써 레이더 표적 인식을 수행한다. 본 논문에서는 복소 신호의 이심률을 기반으로 HRRP-JEM 영상에서 제트 엔진 위치를 추정하기 위한 새로운 접근법을 제시한다. 복소 신호의 이심률은 HRRP-JEM 영상을 구성하는 어떤 거리 성분(range bin)에서의 레이더 수신 신호에 미치는 JEM 성분의 기여도를 효과적으로 산출할 수 있다. 따라서 JEM 성분의 기여도가 가장 큰 거리 성분이 제트 엔진의 위치에 해당하며, 이를 짚어냄으로써 보다 정량적이고 신뢰성 있는 제트 엔진 위치 추정이 가능할 것으로 기대된다. 사실적인 항공기 모델의 시뮬레이션 결과를 통해 본 논문에서 제안한 개념의 유효성을 입증하였다. High Resolution Range Profile-Jet Engine Modulation imagery first introduced in 2005 carries out radar target recognition by localizing the position of the jet engine installed on the aircraft target. This paper presents a new approach for estimating the jet engine position in the HRRP-JEM image based on the eccentricity of a complex signal. It can effectively evaluate the contribution of the JEM component to the radar received signal in a range bin of the HRRP-JEM image. Therefore, the localization is expected to be performed more quantitatively and reliably by pinpointing the range bin corresponding to the jet engine position where the JEM contribution is maximized. The simulation results of realistic aircraft models validated the effectiveness of the proposed concept.

Oversampling 형태를 갖는 Discrete Gabor Representation을 이용한 고품질 표적 ISAR 영상의 효율적인 획득

박지훈(Ji-Hoon Park),양우용(Woo-Yong Yang),배준우(Jun-Woo Bae),강성철(Seong-Cheol Kang),명로훈(Noh-Hoon Myung) 한국전자파학회 2013 한국전자파학회논문지 Vol.24 No.5

ISAR(Inverse SAR) 영상은 비협조 표적 인식에서 널리 사용되어 왔다. ISAR 영상 획득에 있어 가장 중요한 문제 중 하나는 표적의 움직임에 의해 흐려진 영상의 품질을 개선하는 것이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 고품질의 표적 ISAR 영상을 효율적으로 획득하기 위한 방법으로서, oversampling 형태를 갖는 Discrete Gabor Representation(DGR)기법을 제안한다. DGR은 주어진 Gabor logon에 해당하는 시간-주파수 격자의 cell에, 신호의 시간-주파수 성분을 나타내는 Gabor 계수를 구획적으로 할당한다. 따라서 DGR은 우수한 신호의 시간-주파수 집중도를 보여주며, 산란점으로부터의 도플러 성분을 효과적으로 판별할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 DGR이 고품질의 ISAR 영상을 획득할 수 있을 뿐 아니라, 계산상의 효율성도 가짐을 입증하였다. Inverse synthetic aperture radar(ISAR) images have been widely used in non-cooperative target recognition(NCTR). One of the most important issues in ISAR imaging is the improvement of the image smeared by target motion. In this paper, we propose the discrete Gabor representation(DGR) in an oversampling scheme for efficient acquisition of high-quality ISAR images. The DGR compartmentally assigns the Gabor coefficients to unit cells of the time-frequency grid related to the given Gabor logons. Thus, it can show an excellent time-frequency concentration and effectively discriminates the Doppler components from point-scatterers. The simulation results demonstrated that the DGR not only obtained high-quality ISAR images but also retained computational efficiency.