KR101007216B1 - 장거리 탐지용 레이더 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 장거리 탐지용 레이더 장치에 관한 것으로서, 서로 다른 두 개 이상의 주파수 신호로 하나의 단일 펄스 신호를 구성하는 송신부와, 송신부로부터 제공된 상기 단일 펄스를 목표를 향해 전송하는 안테나 및 안테나를 통해 도플러 주파수가 포함된 단일 펄스 신호를 수신하고 수신된 도플러 주파수가 포함된 단일 펄스 신호를 서로 다른 두 개 이상의 주파수 신호로 분리하는 수신부를 구성한다. 상기와 같은 장거리 탐지용 레이더 장치에 따르면, 낮은 주파수 대역폭을 사용하는 복수의 주파수를 하나의 펄스에 사용함으로써 펄스 압축의 장점인 탐지거리 및 거리분해능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 탐지율을 높일 수 있다.

Description

장거리 탐지용 레이더 장치{RADAR DEVICE FOR LONG RANGE DETECTION}
본 발명은 레이더 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 낮은 대역폭을 이용하여 탐지거리 및 거리분해능을 향상시킬 수 있고 탐지율을 높일 수 있는 장거리 탐지용 레이더 장치에 관한 것이다.
일반적으로 레이더 기술은 단일 주파수로 구성된 하나의 펄스 또는 다수의 펄스를 누적하여 목표물을 탐지하거나, 단일 펄스의 펄스폭에 선형 주파수 변조(LFM: Linear Frequency Modulation) 또는 위상코드변조(PCM: Phase Code Modulation) 등의 펄스압축기술을 이용하여 탐지 거리 및 거리분해능을 높이는 방법을 사용한다.
펄스압축기술을 이용한 레이더 기술은 압축률이 높아질수록 선형변조 또는 위상코드변조의 점유 대역폭이 증가하게 된다. 또한, 점유 대역폭을 크게 할수록 거리분해능이 향상되는 특징이 있기 때문에 레이더 기술에서는 거리 분해능을 향상시키기 위하여 점유대역폭을 점진적으로 증가시키고 있다.
그러나, 한정된 전파자원을 고려할 때 점유대역폭을 무한히 늘리는 것은 불가능하며, 현대사회의 기술 진보 방향인 인지무선(Cognitive Radio)에도 정면으로 위배되는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 장거리 탐지용 레이더 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 장거리 탐지용 레이더 장치는 서로 다른 두 개 이상의 주파수 신호로 하나의 단일 펄스 신호를 구성하는 송신부와, 상기 송신부로부터 제공된 상기 단일 펄스를 목표를 향해 전송하는 안테나 및 상기 안테나를 통해 도플러 주파수가 포함된 단일 펄스 신호를 수신하고 수신된 상기 도플러 주파수가 포함된 단일 펄스 신호를 상기 서로 다른 두 개 이상의 주파수 신호로 분리하는 수신부를 포함한다. 여기에서, 상기 수신부는 상기 분리된 각 주파수 신호를 각각 I 및 Q 신호로 변환한 후 상기 분리된 각 주파수 신호의 I 신호 및 Q 신호를 벡터적으로 합성하여 합성된 I 및 Q 신호를 제공할 수 있다. 한편, 상기 장거리 탐지용 레이더 장치는 상기 수신부로부터 제공된 상기 합성된 I 및 Q 신호를 MTI(Moving Target Indicator)/ MTD 탐색 처리하는 신호 처리부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 송신부는 제1 주파수 신호를 생성하는 제1 DDS와, 제2 주파수 신호를 생성하는 제2 DDS와, 상기 제2 주파수 신호가 상기 제1 주파수 신호보다 소정 시간 지연되어 생성되도록 타이밍 제어하는 타이밍 제어부와, 제1 로컬 주파수 신호 및 제2 로컬 주파수 신호를 생성하는 주파수 합성기와, 상기 제1 주파수 신호와 상기 제1 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 제1 상향 변환 신호를 생성하는 제1 믹서와, 상기 제2 주파수 신호와 상기 제2 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 제2 상향 변환 신호를 생성하는 제2 믹서와, 상기 제1 상향 변환 신호 및 상기 제2 상향 변환 신호를 조합하여 조합신호를 생성하는 제1 밴드패스 필터와, 상기 제1 밴드패스 필터로부터 제공된 상기 조합신호와 상기 주파수 합성기로부터 제공된 로컬 신호를 믹싱하여 상기 펄스 신호를 생성하는 제3 믹서와, 상기 제3 믹서로부터 제공된 펄스 신호를 전력 증폭하는 전력 증폭기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 로컬 주파수 신호 및 상기 제2 로컬 주파수 신호의 차이는 사용자에 의해 설정될 수 있다. 그리고 상기 수신부는 상기 도플러 주파수가 포함된 단일 펄스 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭와, 상기 저잡음 증폭기로부터 제공된 상기 도플러 주파수가 포함된 단일 펄스 신호를 상기 주파수 합성기로부터 제공된 로컬 신호와 믹싱하여 하향 변환하는 제4 믹서와, 상기 제4 믹서로부터 제공된 신호에 대해 밴드패스 필터링을 수행하여 도플러 주파수가 포함된 제1 및 제2 상향 변환 신호를 추출하는 제2 밴드패스 필터와, 상기 도플러 주파수가 포함된 제1 상향 변환 신호를 상기 제1 로컬 주파수 신호와 믹싱하여 하향 변환하는 제5 믹서와, 상기 도플러 주파수가 포함된 제2 상향 변환 신호를 상기 제2 로컬 주파수 신호와 믹싱하여 하향 변환하는 제6 믹서와, 상기 제5 믹서로부터 제공된 신호에 대해 아날로그-디지털 변환을 수행하여 제1 I 신호 및 제1 Q 신호를 생성하는 제1 아날로그 디지털 변환기와, 상기 제6 믹서로부터 제공된 신호에 대해 아날로그-디지털 변환을 수행하여 제2 I 신호 및 제2 Q 신호를 생성하는 제2 아날로그 디지털 변환기와, 상기 제1 I 신호 및 상기 상기 제2 I 신호를 벡터적으로 합성하고, 상기 제1 Q 신호 및 상기 제2 Q 신호를 벡터적으로 합성하는 다중화부를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 장거리 탐지용 레이더 장치에 따르면, 낮은 주파수 대역폭을 사용하는 복수의 주파수를 하나의 펄스에 사용함으로써 펄스 압축의 장점인 탐지거리 및 거리분해능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 주파수에 따른 RCS의 변동에 의한 표적의 탐지신호를 서로 다른 주파수를 사용하여 I, Q 신호의 벡터합을 통하여 탐지율을 높일 수 있다. 또한, 단일펄스에서 서로 다른 캐리어 주파수를 사용하여 재밍, 기만 대전자대책도 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 거리분해능을 위한 정보보다는 RCS의 변동에 의한 탐지 확률이 시스템에 미치는 영향이 더욱 크기 때문에 송신 펄스의 폭만큼 동일한 선형주파수 변조보다 주파수를 달리하여 송신 펄스를 보냄으로써 장거리 탐지에 더욱 적합한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 탐지용 레이더 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시한 장거리 탐지용 레이더 장치의 동작 원리를 확장한 형태를 나타내는 개념도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 탐지용 레이더 장치의 송수신 과정을 나타내는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 탐지용 레이더 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 탐지용 레이더 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 개념도로서, 도 1은 단일 송신 펄스가 두 개의 서로 다른 주파수 신호로 구성된 예를 나타내고, 도 2는 단일 송신 펄스가 두 개 이상의 서로 다른 주파수 신호로 구성된 예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 장거리 탐지용 레이더 장치에서는 단일 송신 펄스가 서로 다른 송신 주파수 신호로 구성된다.
도 1에서는 단일 송신 펄스가 서로 다른 두 개의 송신 캐리어 주파수인 제1 송신 주파수(f1) 및 제2 송신 주파수(f2)로 구성된 것을 예를 들어 도시하였다. 상기 제1 송신 주파수(f1) 및 제2 송신 주파수(f2)는 각각 점유 대역폭만큼의 선형 주파수 변조(LFM: Linear Frequency Modulation) 파형을 가지며, 상기 제1 송신 주파수(f1) 및 제2 송신 주파수(f2)는 소정의 주파수(예를 들면, 15MHz) 차이를 가진다. 여기서, 상기 제1 송신 주파수(f1) 및 제2 송신 주파수(f2)의 차이는 사용자에 의해 조정이 가능하다.
도 2는 도 1에 도시한 단일 송신 펄스를 확장한 형태를 나타내는 것으로, 하나의 단일 송신 펄스가 서로 다른 복수의 송신 캐리어 주파수(f1 내지 fn)의 조합으로 구성이 가능함을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 탐지용 레이더 장치의 송수신 과정을 나타내는 개념도로서, 제1 송신 주파수(f1)를 이용한 송수신 과정을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 직접디지털파형 합성기(DDS: Direct Digital Synthesizer, 이하, DDS라 약칭함)에서 제1 주파수(F1)를 발생시키면, 상기 제1 주파수(F1)는 주파수 합성기(frequency synthesizer)에서 발생시킨 제1 로컬 주파수 신호(L0)와 믹서(mixer)에 의해 합성되어 1차 상향 변환(up conversion)된 신호(즉, F1+LO) 가 된다. 여기서 상기 제1 주파수(F1)은 선형 주파수 변조(LFM)된 파형을 가질 수 있다.
상기 1차 상향 변환된 신호(F1+LO)는 로컬 신호(LO1)와 합성되어 제1 송신 주파수(즉, f1=F1+LO+L01)를 가지는 신호가 되고, 상기 제1 송신 주파수를 가지는 신호(f1)는 안테나를 통해 송신된다.
상술한 바와 같이 안테나를 통해 송신된 신호는 표적에 의해 반사되어 도플러 주파수(Doppler Frequency, fd)가 포함된 주파수를 가지는 신호(즉, F1+LO+LO1+fd)가 안테나를 통해 수신된다.
안테나를 통해 수신된 신호(F1+LO+LO1+fd)는 로컬 신호(LO1)에 의해 하향 변환(down conversion)된 후(즉, F1+LO+fd), 제1 로컬 주파수 신호(LO)에 의해 다시 하향 변환되어 최종적으로 제1 주파수와 도플러 주파수만 포함된 신호(F1+fd)만 남게되고, 상기 신호(F1+fd)는 아날로그-디지털 변환(Analog to Digital Conversion)되어 I 및 Q 신호가 추출된 후 신호처리기로 제공된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 탐지용 레이더 장치의 송수신 과정을 나타내는 개념도로서, 제2 송신 주파수(f2)를 이용한 송수신 과정을 나타낸다.
도 4를 참조하면, DDS에서 제2 주파수(F2)를 발생시키면, 상기 제2 주파수(F2)는 주파수 합성기에서 발생시킨 제2 로컬 주파수 신호(L0)와 믹서(mixer)에 의해 합성되어 1차 상향 변환(up conversion)된 신호(즉, F2+LO+15MHz)가 된다. 여기서, 상기 제2 로컬 주파수 신호(LO)는 도 3에 도시한 제1 로컬 주파수 신호(LO)와 15MHz의 주파수 차이를 가질 수 있다.
상기 1차 상향 변환된 신호(F2+LO+15MHz)는 로컬 신호(LO1)와 합성되어 제2 송신 주파수(즉, f2=F2+LO+L01+15MHz)를 가지는 신호가 되고, 상기 제2 송신 주파수를 가지는 신호(f2)는 안테나를 통해 송신된다.
상술한 바와 같이 안테나를 통해 송신된 신호는 표적에 의해 반사되어 도플러 주파수(fd)가 포함된 주파수를 가지는 신호(즉, F2+LO+LO1+fd+15MHz)가 안테나를 통해 수신된다.
안테나를 통해 수신된 신호(F2+LO+LO1+15MHz+fd)는 로컬 신호(LO1)에 의해 하향 변환(down conversion)된 후(즉, F2+LO+15MHz+fd), 제2 로컬 주파수 신호(LO+15MHz)에 의해 다시 하향 변환되어 최종적으로 제2 주파수와 도플러 주파수만 포함된 신호(F2+fd)만 남게되고, 상기 신호(F2+fd)는 아날로그-디지털 변환되어 I 및 Q 신호가 추출된 후 신호처리기로 제공된다.
도 3과 도 4에서 변환된 두 개의 I 신호 및 도 3과 도 4에서 변환된 두 개의 Q 신호는 각각 벡터적으로 합성되어 신호처리 됨으로써 주파수에 따른 레이더 포착 면적(RCS: Radar Cross Section)의 변동에 의한 표적의 탐지확률을 높일 수 있고, 단일 펄스에서 서로 다른 주파수를 사용함으로써 재밍, 기만 대전자대책(ECCM: Electronic Counter-CounterMeasure)도 향상시킬 수 있다.
도 3 및 도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치의 송수신 방법을 예를 들어 도시하였을 뿐이며, 실질적으로는 도 3 및 도 4에 도시한 송수신 기능이 DDS 및 주파수 합성기에서 수행되도록 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장거리 탐지용 레이더 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치는 도 3 및 도 4에 도시한 내용을 보다 구체화한 것으로, 두 개 이상의 주파수로 구성된 단일 송신 펄스를 이용한 장거리 탐지용 레이더 장치의 송수신 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치는 송신부(100), 안테나(200), 수신부(300), 신호 처리부(400)를 포함할 수 있다.
송신부(100)는 서로 다른 두 개 이상의 주파수 신호로 하나의 단일 펄스 신호를 구성하여 안테나(200)에 제공하고, 수신부(300)는 상기 안테나(200)를 통해 도플러 주파수(fd)가 포함된 단일 펄스 신호를 수신하고, 수신된 상기 도플러 주파수(fd)가 포함된 단일 펄스 신호를 상기 서로 다른 두 개 이상의 주파수 신호로 분리한 후 분리된 각 주파수 신호를 각각 I 및 Q 신호로 변환한 후, 각 주파수 신호의 I 신호 및 각 주파수 신호의 Q 신호를 벡터적으로 합성하여 신호 처리부(400)에 제공한다.
신호 처리부(400)는 수신부(300)로부터 제공된 벡터 합성된 I 신호 및 Q 신호에 기초하여 MTI(Moving Target Indicator)/MTD 탐색 처리를 수행한다.
구체적으로, 송신부(100)는 제1 DDS(101), 제2 DDS(103), 타이밍 제어기(105), 주파수 합성기(107), 제1 믹서(109), 제2 믹서(111), 제1 밴드패스 필터(113), 제3 믹서(115), 전력 증폭기(117) 및 서큘레이터(119)를 포함할 수 있다.
제1 DDS(101)는 제1 주파수 신호(F1)를 생성하고, 제2 DDS(103)는 제2 주파수 신호(F2)를 생성한다. 여기서, 상기 제2 주파수 신호(F2)는 타이밍 제어기(105)의 타이밍 제어에 따라 제1 주파수 신호(F1)보다 소정 시간 지연되어 생성될 수 있다.
주파수 합성기(107)는 상향 변환(up conversion) 및 하향 변환(down conversion)을 위한 제1 로컬 주파수 신호(LO), 제2 로컬 주파수 신호(LO+15MHz), 제3 로컬 주파수 신호(LO1)를 생성하고, 제1 믹서(109)는 상기 제1 주파수 신호(F1)와 상기 제1 로컬 주파수 신호(LO)를 믹싱하여 제1 상향 변환 신호를 생성한다. 또한, 제2 믹서(111)는 상기 제2 주파수 신호(F2)와 상기 제2 로컬 주파수 신호(LO+15MHz)를 믹싱하여 제2 상향 변환 신호를 생성한다. 여기서, 상기 제1 로컬 주파수 신호(LO) 및 상기 제2 로컬 주파수 신호(LO+15MHz)는 소정의 주파수 차이(예를 들면, 15MHz)를 가질 수 있다.
제1 상향 변환 신호와 제2 상향 변환 신호는 제1 밴드패스 필터(113)를 통과하여 하모닉(harmonic)과 스퓨리어스(spurious) 성분이 제거된 후 상기 제1 상향 변환 신호 및 제2 상향 변환 신호가 조합된 조합신호가 생성되고, 제3 믹서(115)에 의해 주파수 합성기(107)로부터 제공된 로컬 신호(LO1)와 상기 조합신호가 믹싱되어 단일 송신 펄스가 생성된 후, 전력 증폭기(117)를 거쳐 전력 증폭되고, 서큘레이터(119)를 거쳐 안테나(200)에 제공됨으로써 목표를 향해 단일 펄스 신호가 전송된다.
수신부(300)는 저잡음 증폭기(301), 제4 믹서(303), 제2 밴드패스 필터(305), 제5 믹서(307), 제6 믹서(309), 제1 아날로그 디지털 변환기(311), 제2 아날로그 디지털 변환기(313), 다중화기(315)를 포함할 수 있다.
저잡음 증폭기(301)는 목표로부터 반사되어 도플러 주파수를 포함하는 단일 송신 펄스를 안테나(200) 및 써큘레이터(119)를 통해 제공받고, 제공받은 신호에 대해 저잡음 증폭을 수행한다. 저잡음 증폭이 수행된 신호는 제4 믹서(303)에 의해 주파수 합성기(107)로부터 제공된 로컬 신호(LO1)와 믹싱되어 하향 변환이 수행된 후 제2 밴드패스 필터(305)에 제공된다.
제2 밴드패스 필터(305)는 제4 믹서(303)에 의해 하향 변환된 신호에 대해 밴드패스 필터링을 수행하여 도플러 주파수가 포함된 제1 및 제2 상향 변환 신호를 추출하고, 상기 도플러 주파수가 포함된 제1 상향 변환 신호는 제5 믹서(307)에 의해 주파수 합성기(107)로부터 제공된 제1 로컬 주파수 신호(LO)와 믹싱되어 하향 변환되고, 상기 도플러 주파수 신호가 포함된 제2 상향 변환 신호는 제6 믹서(309)에 의해 주파수 합성기(107)로부터 제공된 제2 로컬 주파수 신호(LO+15MHz)와 믹싱되어 하향 변환된다.
제5 믹서(307)에 의해 하향 변환된 신호는 제1 아날로그 디지털 변환기(311)에 의해 제1 주파수 신호(F1)에 해당하는 제1 I 신호 및 제1 Q 신호로 변환되고, 제6 믹서(313)에 의해 하향 변환된 신호는 제2 아날로그 디지털 변환기(313)에 의해 제2 주파수 신호(F2)에 대응되는 제2 I 신호 및 제2 Q 신호로 변환된다.
다중화기(315)는 상기 제1 I 신호와 상기 제2 I 신호를 벡터적으로 합성하고, 상기 제1 Q 신호와 상기 제2 Q 신호를 벡터적으로 합성하여 신호 처리부(400)에 제공한다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 송신부 101: 제1 DDS
103: 제2 DDS 105: 타이밍 제어기
107: 주파수 합성기 109: 제1 믹서
111: 제2 믹서 113: 제1 밴드패스 필터
115: 제3 믹서 117: 전력 증폭기
119: 서큘레이터 200: 안테나
300: 수신부 301: 저잡음 증폭기
303: 제4 믹서 305: 제2 밴드패스 필터
307: 제5 믹서 309: 제6 믹서
311: 제1 아날로그 디지털 변환기
313: 제2 아날로그 디지털 변환기
315: 다중화기 400: 신호 처리부

Claims (6)

  1. 서로 다른 두 개 이상의 주파수 신호로 하나의 단일 펄스 신호를 구성하는 송신부;
    상기 송신부로부터 제공된 상기 단일 펄스를 목표를 향해 전송하는 안테나 및
    상기 안테나를 통해 도플러 주파수가 포함된 단일 펄스 신호를 수신하고 수신된 상기 도플러 주파수가 포함된 단일 펄스 신호를 상기 서로 다른 두 개 이상의 주파수 신호로 분리하는 수신부를 포함하는 장거리 탐지용 레이더 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수신부는,
    상기 분리된 각 주파수 신호를 각각 I 및 Q 신호로 변환한 후, 상기 분리된 각 주파수 신호의 I 신호 및 Q 신호를 벡터적으로 합성하여 합성된 I 및 Q 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 장거리 탐지용 레이더 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 장거리 탐지용 레이더 장치는,
    상기 수신부로부터 제공된 상기 합성된 I 및 Q 신호를 MTI(Moving Target Indicator)/MTD 탐색 처리하는 신호 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장거리 탐지용 레이더 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 송신부는,
    제1 주파수 신호를 생성하는 제1 DDS;
    제2 주파수 신호를 생성하는 제2 DDS;
    상기 제2 주파수 신호가 상기 제1 주파수 신호보다 소정 시간 지연되어 생성되도록 타이밍 제어하는 타이밍 제어부;
    제1 로컬 주파수 신호 및 제2 로컬 주파수 신호를 생성하는 주파수 합성기;
    상기 제1 주파수 신호와 상기 제1 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 제1 상향 변환 신호를 생성하는 제1 믹서;
    상기 제2 주파수 신호와 상기 제2 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 제2 상향 변환 신호를 생성하는 제2 믹서;
    상기 제1 상향 변환 신호 및 상기 제2 상향 변환 신호를 조합하여 조합신호를 생성하는 제1 밴드패스 필터;
    상기 제1 밴드패스 필터로부터 제공된 상기 조합신호와 상기 주파수 합성기로부터 제공된 로컬 신호를 믹싱하여 상기 펄스 신호를 생성하는 제3 믹서 및
    상기 제3 믹서로부터 제공된 펄스 신호를 전력 증폭하는 전력 증폭기를 포함하는 전력 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장거리 탐지용 레이더 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 로컬 주파수 신호 및 상기 제2 로컬 주파수 신호는 사용자에 의해 설정되는 소정 주파수 차이가 있는 것을 특징으로 하는 장거리 탐지용 레이더 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 수신부는,
    상기 도플러 주파수가 포함된 단일 펄스 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기;
    상기 저잡음 증폭기로부터 제공된 상기 도플러 주파수가 포함된 단일 펄스 신호를 상기 주파수 합성기로부터 제공된 로컬 신호와 믹싱하여 하향 변환하는 제4 믹서;
    상기 제4 믹서로부터 제공된 신호에 대해 밴드패스 필터링을 수행하여 도플러 주파수가 포함된 제1 및 제2 상향 변환 신호를 추출하는 제2 밴드패스 필터;
    상기 도플러 주파수가 포함된 제1 상향 변환 신호를 상기 제1 로컬 주파수 신호와 믹싱하여 하향 변환하는 제5 믹서;
    상기 도플러 주파수가 포함된 제2 상향 변환 신호를 상기 제2 로컬 주파수 신호와 믹싱하여 하향 변환하는 제6 믹서;
    상기 제5 믹서로부터 제공된 신호에 대해 아날로그-디지털 변환을 수행하여 제1 I 신호 및 제1 Q 신호를 생성하는 제1 아날로그 디지털 변환기;
    상기 제6 믹서로부터 제공된 신호에 대해 아날로그-디지털 변환을 수행하여 제2 I 신호 및 제2 Q 신호를 생성하는 제2 아날로그 디지털 변환기 및
    상기 제1 I 신호 및 상기 상기 제2 I 신호를 벡터적으로 합성하고, 상기 제1 Q 신호 및 상기 제2 Q 신호를 벡터적으로 합성하는 다중화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장거리 탐지용 레이더 장치.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101355537B1 (ko) 2012-09-20 2014-01-27 국방과학연구소 Ｇｍｔｉ 모드와 ｓａｒ 모드를 위한 광대역 송수신 시스템 및 방법
CN105122650A (zh) * 2012-07-23 2015-12-02 联合大学公司 利用可变频率梳线的合成器方法
KR20180135546A (ko) * 2017-06-13 2018-12-21 한국과학기술원 드론의 다각적 판별 시스템 및 그 방법
KR20190051475A (ko) * 2017-11-07 2019-05-15 국방과학연구소 주파수 분주기를 이용한 레이더의 최대 탐지거리 개선 방법 및 수신기
KR20190066277A (ko) * 2017-12-05 2019-06-13 엘아이지넥스원 주식회사 교번 이중 주파수 모드를 이용한 이동 표적을 탐지하기 위한 표적 탐지 장치 및 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5969667A (en) * 1997-10-16 1999-10-19 Automotive Systems Laboratory, Inc. Radar system
JP2009192255A (ja) 2008-02-12 2009-08-27 Mitsubishi Electric Corp パルスレーダ用送信機
US20100090886A1 (en) 2007-01-31 2010-04-15 Qinetiq Limited Low noise generator for frequency swept signals
KR100969310B1 (ko) 2009-12-07 2010-07-09 엘아이지넥스원 주식회사 주파수 다이버시티를 위한 무선 송수신 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5969667A (en) * 1997-10-16 1999-10-19 Automotive Systems Laboratory, Inc. Radar system
US20100090886A1 (en) 2007-01-31 2010-04-15 Qinetiq Limited Low noise generator for frequency swept signals
JP2009192255A (ja) 2008-02-12 2009-08-27 Mitsubishi Electric Corp パルスレーダ用送信機
KR100969310B1 (ko) 2009-12-07 2010-07-09 엘아이지넥스원 주식회사 주파수 다이버시티를 위한 무선 송수신 시스템

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105122650A (zh) * 2012-07-23 2015-12-02 联合大学公司 利用可变频率梳线的合成器方法
KR101355537B1 (ko) 2012-09-20 2014-01-27 국방과학연구소 Ｇｍｔｉ 모드와 ｓａｒ 모드를 위한 광대역 송수신 시스템 및 방법
KR20180135546A (ko) * 2017-06-13 2018-12-21 한국과학기술원 드론의 다각적 판별 시스템 및 그 방법
KR102010130B1 (ko) * 2017-06-13 2019-08-12 한국과학기술원 드론의 다각적 판별 시스템 및 그 방법
KR20190051475A (ko) * 2017-11-07 2019-05-15 국방과학연구소 주파수 분주기를 이용한 레이더의 최대 탐지거리 개선 방법 및 수신기
KR102065552B1 (ko) 2017-11-07 2020-01-13 국방과학연구소 주파수 분주기를 이용한 레이더의 최대 탐지거리 개선 방법 및 수신기
KR20190066277A (ko) * 2017-12-05 2019-06-13 엘아이지넥스원 주식회사 교번 이중 주파수 모드를 이용한 이동 표적을 탐지하기 위한 표적 탐지 장치 및 방법
KR102035783B1 (ko) * 2017-12-05 2019-10-23 엘아이지넥스원 주식회사 교번 이중 주파수 모드를 이용한 이동 표적을 탐지하기 위한 표적 탐지 장치 및 방법

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