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      • KCI등재

        재가중치 ℓ<sub>1</sub>-최소화를 통한 밀리미터파(W밴드) 전방 관측 초해상도 레이다 영상 기법

        이혁중,전주환,송성찬,Lee, Hyukjung,Chun, Joohwan,Song, Sungchan 한국전자파학회 2017 한국전자파학회논문지 Vol.28 No.8

        실 개구(real-aperture)를 사용하는 스캐닝 레이다(scanning radar)는 지상을 감시하거나 재난 구조를 하는 등 폭 넓게 이용 가능하다. 그러나 스캐닝 레이다의 특성상 거리 방향의 분해능은 송신하는 신호의 대역폭에 의해 제한되며, 거리방향에 수직한 방향의 분해능은 빔 폭에 의해 결정된다. 본 논문에서는 초해상도(super-resolution) 레이다 영상 기법을 제안한다. 산란체가 스캔 영역에 드문드문 존재한다면 반사율의 분포를 sparse 신호로 간주할 수 있게 되고, '압축 감지(compressive sensing)' 문제로 수식화하는 것이 가능하다. 본 논문에서는 '재가중치 ${\ell}_1$-최소화'를 통해 2차원 레이다 이미지를 얻는다. 모의실험 결과에서는 제안하는 기법으로 얻은 이미지와 더불어 기존에 널리 쓰이는 Orthogonal Matching Pursuit(OMP), 합성 개구 레이다(Synthetic Aperture Radar : SAR)의 결과와 비교하였다. A scanning radar is exploited widely such as for ground surveillance, disaster rescue, and etc. However, the range resolution is limited by transmitted bandwidth and cross-range resolution is limited by beam width. In this paper, we propose a method for super-resolution radar imaging. If the distribution of reflectivity is sparse, the distribution is called sparse signal. That is, the problem could be formulated as compressive sensing problem. In this paper, 2D super-resolution radar image is generated via reweighted ${\ell}_1-Minimization$. In the simulation results, we compared the images obtained by the proposed method with those of the conventional Orthogonal Matching Pursuit(OMP) and Synthetic Aperture Radar(SAR).

      • KCI등재

        밀리미터파(W 밴드) FMCW SAR 기반 전방의 이동지상표적 탐지 및 위치와 속도 추정

        이혁중(Hyukjung Lee),전주환(Joohwan Chun),송성찬(Sungchan Song) 한국전자파학회 2017 한국전자파학회논문지 Vol.28 No.6

        지상의 주력전차를 격추시키기 위한 공대지 유도미사일은 지상을 탐색하여 움직이는 표적을 탐지한 다음 위치를 추정하여 표적을 향해 나아가야 한다. 본 논문에서는 미사일이 향하는 전방의 지상을 좁은 빔 폭을 가진 빔을 기계적으로 좌우로 조향함으로써 일정한 지상구간을 탐색하며 Frequency Modulated Continuous Wave(FMCW)를 활용하여 이동하는 표적을 탐지하고 합성개구레이다(synthetic aperture radar: SAR)를 통해 위치를 추정한다. 또한 최대우도추정(maximum likelihood estimation: MLE) 기법을 통해 이동표적의 상대속도를 추정하여 레이다와 가까워지는 혹은 멀어지는 정도를 알 수 있으며 상대속도가 고려된 위상기록(phase history)을 통해 보정된 정합필터로 레이다 이미지(image)를 형성한다. An air-to-ground guidance missile aimed to hit a main battle tank(MBT) should detect a ground moving target and estimate the target position to guide. In this paper, we detect a front ground moving target by using FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) and estimate the position by forward-looking SAR(Synthetic Aperture Radar) via scanning certain front ground section by steering a beam with narrow beamwidth left to right mechanically. Also, by MLE(Maximum Likelihood Estimation), degree of how fast the target approach or recede from the radar can be figured out from the estimated radial velocity of the moving target. Subsequently, we generate a radar image via corrected matched filter from phase history including the radial velocity.

      • KCI등재

        재가중치 ℓ<SUB>1</SUB>-최소화를 통한 밀리미터파(W밴드) 전방 관측 초해상도 레이다 영상 기법

        이혁중(Hyukjung Lee),전주환(Joohwan Chun),송성찬(Sungchan Song) 한국전자파학회 2017 한국전자파학회논문지 Vol.28 No.8

        실 개구(real-aperture)를 사용하는 스캐닝 레이다(scanning radar)는 지상을 감시하거나 재난 구조를 하는 등 폭 넓게 이용 가능하다. 그러나 스캐닝 레이다의 특성상 거리 방향의 분해능은 송신하는 신호의 대역폭에 의해 제한되며, 거리방향에 수직한 방향의 분해능은 빔 폭에 의해 결정된다. 본 논문에서는 초해상도(super-resolution) 레이다 영상 기법을 제안한다. 산란체가 스캔 영역에 드문드문 존재한다면 반사율의 분포를 sparse 신호로 간주할 수 있게 되고, ‘압축 감지(compressive sensing)’ 문제로 수식화하는 것이 가능하다. 본 논문에서는 ‘재가중치  -최소화’를 통해 2차원 레이다 이미지를 얻는다. 모의실험 결과에서는 제안하는 기법으로 얻은 이미지와 더불어 기존에 널리 쓰이는 Orthogonal Matching Pursuit(OMP), 합성 개구 레이다(Synthetic Aperture Radar : SAR)의 결과와 비교하였다. A scanning radar is exploited widely such as for ground surveillance, disaster rescue, and etc. However, the range resolution is limited by transmitted bandwidth and cross-range resolution is limited by beam width. In this paper, we propose a method for super-resolution radar imaging. If the distribution of reflectivity is sparse, the distribution is called sparse signal. That is, the problem could be formulated as compressive sensing problem. In this paper, 2D super-resolution radar image is generated via reweighted l1-minimization. In the simulation results, we compared the images obtained by the proposed method with those of the conventional Orthogonal Matching Pursuit(OMP) and Synthetic Aperture Radar(SAR).

      • KCI등재

        InSAR 고도계의 높이 및 각도 추정에 대한 모의실험

        백인찬(Inchan Paek),이상일(Sangil Lee),전주환(Joohwan Chun),이혁중(Hyukjung Lee),장종훈(Jong Hun Jang) 한국전자파학회 2014 한국전자파학회논문지 Vol.25 No.8

        본 논문에선 Interferometric Synthetic Aperture Radar(InSAR) 고도계의 측정값인 거리와 도래각(Angle of Arrival: AOA)을 실제 수치 표고 자료(Degital Elevation Model: DEM)상에서 모의실험하여 얻었다. 이 때 거리 측정값을 얻기 위해서 필요한 원시 데이터 및 압축 데이터의 결과도 나타냈다. 도래각은 안테나 간의 위상 차이로부터 Deterministic Maximum Likelihood Estimator(DMLE)를 사용하여 구했다. 거리 빈(range bin)의 크기와 펄스 반복 주기(PRI: Pulse Repetition Interval)가 실제 수치 표고 자료의 셀 크기에 비해 작기 때문에 모의실험에 적합하지 않다. 따라서 본 논문에서는 선형 보간법을 이용하여 해상도가 높은 수치 표고 자료를 생성하여 모의실험하였다. 서론 부분에서 InSAR 고도계를 소개하였고, 고도와 각도를 구하는 방법에 대해서 설명하였으며, 모의실험 부분에서 위에 소개된 방법의 성능을 보였다. We present a simulation study of an algorithm for the range and angle of arrival(AOA) estimation with an interferometric synthetic aperture radar(InSAR) altimeter using a real digital elevation model(DEM). We also illustrate a step-by-step procedure of generating raw InSAR data, as well as their range and azimuth compressed data, which is to be used for the subsequent altitude and angle estimation. The AOA is estimated using a deterministic maximum likelihood estimator(DMLE) applied to the first arrived point for each pulse in the compressed data obtained with three antennas. The range bin size and the pulse repetition interval(PRI) are much smaller than the cell size of the DEM used in this study. To make the DEM compatible to the radar parameters, we first generate a higher resolution DEM by linearly interpolating the given DEM. After a brief description of the principle of the InSAR altimeter, the algorithms for altitude and angle estimation are presented, and their performance is assessed through simulation.

      • KCI등재

        밀리미터파(W 밴드) 탐색기용 FMCW SAR 영상의 2차원 엔트로피 최소 자동 초점 기법

        박재현(Jaehyun Park),전주환(Joohwan Chun),이혁중(Hyukjung Lee),송성찬(Sungchan Song) 한국전자파학회 2018 한국전자파학회논문지 Vol.29 No.4

        전방 이동지상 표적 탐지를 위해 미사일은 FMCW 레이다를 통해 획득한 SAR 영상을 활용할 수 있다. 하지만 미사일 이동 과정에서 난기류 또는 비행경로 상태에 따른 요동 오차로 인해 SAR 영상의 품질이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 이러한 전방을 바라보는 SAR 영상의 요동 오차를 보상하기 위한 엔트로피 최소 자동초점기법을 제안한다. 특히, 전방을 바라보는 레이다 특성 상, 요동 오차는 2차원의 형태(방위각 및 시간 축)로 SAR 영상에 영향을 미치며, 이를 보상하기 위해 2차원 자동초점기법을 제시한다. To detect the ground moving target, forward-looking SAR images obtained from the FMCW radar can be exploited. However, the quality of the SAR image is deteriorated due to the turbulence or fluctuation because of the flight path condition during the missile movement. We herein propose an entropy-minimizing autofocus method to compensate the motion error of forward-looking SAR. In particular, owing to the geometry of the forward-looking SAR, the motion error affects the SAR image in the two-dimensional (2D) form (azimuth and time axis). Therefore, we suggest a 2D autofocus method for the motion compensation.

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