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용인테스트베드레이다를 이용한 Dual PRF 모드의 시선속도 접힘 풀기 알고리즘 개발
김혜리(Hye-Ri Kim),석미경(Mi-Kyung Suk),남경엽(Kyung-Yeub Nam),고정석(Jeong-Seok Ko) 한국전자파학회 2016 한국전자파학회논문지 Vol.27 No.6
기상레이다는 전자기파를 대기 중에 방사하여 목표물에 부딪혀서 되돌아오는 후방산란 신호를 수신하는 기상장비이다. 기상청의 기상레이다는 도플러 관측 기능을 가지고 있기 때문에 목표물의 시선속도를 산출할 수 있다. 그러나 기상레이다의 넓은 관측 반경을 확보하려면 관측 속도 범위가 작아져 이를 넘어서는 시선속도는 접힘 현상이 발생한다. 따라서 최대 관측 반경을 유지한 채 관측 속도 범위를 넓히기 위해서는 high PRF와 low PRF 두 개의 서로 다른 PRF로 신호를 송 · 수신하는 dual PRF(Pulse Repetition Frequency) 모드 기능을 이용해야 한다. Dual PRF 모드를 이용하면 high와 low PRF로 관측된 두 최대 속도의 최소공배수만큼 관측 속도 범위를 넓힐 수 있다. 이를 위해 본 연구에서는 high PRF와 low PRF로 관측된 시선속도의 차이값과 이에 대한 오차를 고려한 분류 기준을 만들고, 분류된 영역별로 보정 인자를 산출하여 시선속도 펼침을 수행하는 시선속도 접힘 풀기 알고리즘을 개발하였다. 이를 용인테스트베드레이다에 적용한 결과, 기존에 산출되는 시선속도보다 개선된 성능을 보였다. Weather radar is observation equipment that transmits electromagnetic waves and receives backscattered signals from the targets. The weather radar systems of the Korea Meteorological Administration have a doppler mode that can extract the target’s radial velocity. However, the radial velocity over the maximum unambiguous velocity(vm) for which is in a trade-off relationship with the maximum unambiguous range is folded. Therefore, a dual PRF mode of which transmits and receives signals using two different PRFs(high and low) must be used to extend the vm while maintaining the maximum unambiguous range. Using a dual PRF mode, vm can be extended to the amount of lowest common denominator of two observed vm from high and low PRF. For this extension, we have developed a velocity unfolding algorithm of which uses several criteria for classification considering observed velocity differences between high and low PRF and their error boundary. Then, correction factors are calculated for each class and are applied to unfold radial velocity. The developed algorithm was applied to the Yong-In Testbed(YIT) radar and the generated better performance of radial velocity extraction than those of the previous system.
특이값 분해를 이용한 효율적인 백색가우시안 잡음대역 선정 방법
신승민(Seung-min Shin),김영수(Young-soo Kim),김상태(Sang-tae Kim),석미경(Mi-kyung Suk) 한국통신학회 2009 韓國通信學會論文誌 Vol.34 No.3
배경잡음 측정은 전파환경 조사 및 주파수 점유율의 비교기준인 임계레벨을 산출하는데 반드시 수행되어야 하는 매우 중요한 과정이다. 배경잡음 측정은 측정대상 대역에서 가급적 잡음만으로 구성된 부대역을 선정하고, 선정된 표본 부대역에 대하여 잡음전력을 측정하여 대상대역에 대한 대표값으로 사용하는 과정으로 이루어 진다. 본 논문에서는 배경잡음으로 백색가우시안 잡음을 가정하고, 잡음 측정의 첫 번째 단계에서 신호가 적고 대부분 잡음으로만 구성된 대역을 선별하는데 적용될 수 있는 특이값 분해 (singular value decomposition, SVD)를 이용한 잡음대역 선정 방법을 제안한다. 기존에 널리 쓰여지는 방법인 신호강도확률분포 (amplitude probability distribution, APD) 방법과의 성능비교를 통하여 우수성을 확인하였다. Measurement of the background radio noise is very important process being used in survey of radio noise environment, calculating the threshold level for the frequency occupancy measurement and so forth. First step of background radio noise measurement is to select the sample sub-band which is mostly dominated by the background white Gaussian noise (WGN) within the target band. The second step is to carry out the main measurement of radio noise on this selected sample sub-band for the representative value of the noise power. In this paper, a method for selection of sample sub-band for the effective background radio noise measurement using SVD is proposed under the assumption that background radio noise is WGN. The performance of the proposed method is compared with that of the APD method which is widely used for the same purpose. Simulation results are shown to demonstrate the high performance of the proposed method in comparison with the existing APD method.