KR101472413B1 - Performance Analysis Method for Synthetic Aperture Radar - Google Patents

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Abstract

본 발명은 SAR(Synthetic Aperture Radar)송수신기로부터 보정 경로가 이용된 펄스 오차 분석 기법을 적용하고, 이로부터 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)의 성능이 정밀하게 분석되며, 분석된 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)으로 영상 레이더(SAR)의 성능항목인 해상도, PSLR, ISLR이 확인 및 검증됨으로써 지상에서도 간단하게 영상 레이더(Synthetic Aperture Radar)의 성능검증이 이루어지고, 특히 차량이나 또는 비행기를 운용하여 이루어지는 장착 시험에 드는 비용이 절감되는 특징을 갖는다.The present invention employs a pulse error analysis technique using a correction path from a SAR (Synthetic Aperture Radar) transceiver, from which the performance of the Impulse Response Function (IRF) is precisely analyzed, and the analyzed impulse response characteristics The resolution, PSLR and ISLR, which are the performance items of the SAR, are verified and verified by IRF (Impulse Response Function), so that the performance of the Synthetic Aperture Radar is easily verified on the ground. And the cost for the mounting test performed by the operation is reduced.

Description

영상 레이더 성능 분석 기법{Performance Analysis Method for Synthetic Aperture Radar} {Performance Analysis Method for Synthetic Aperture Radar}

본 발명은 영상 레이더 성능 분석에 관한 것으로, 특히 영상 레이더(SAR : Synthetic Aperture Radar)에 대한 별도의 장착 시험 없이 수신기 출력에서 얻은 시험 결과에 보정경로가 이용되어 거리 방향 및 방위방향 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)이 분석됨으로써 영상 레이더의 성능이 신뢰성이 있게 검증될 수 있는 영상 레이더 성능 분석 기법에 관한 것이다.The present invention relates to the analysis of image radar performance and, in particular, a calibration path is used for the test results obtained at the receiver output without a separate mounting test for a SAR (Synthetic Aperture Radar), so that the distance direction and azimuth direction impulse response characteristics ; Impulse Response Function) is analyzed, so that the performance of image radar can be reliably verified.

일반적으로 영상레이더(SAR : Synthetic Aperture Radar)는 고정된 지상 표적에 대하여 레이더가 상대적으로 이동을 하면서 안테나를 통하여 전자파를 송신하고 수신함으로써, 지상 표적에 대한 도플러 정보로 합성된 영상을 생성해주는 시스템이다.Generally, Synthetic Aperture Radar (SAR) is a system that generates images synthesized from Doppler information on terrestrial targets by transmitting and receiving electromagnetic waves through an antenna while radar moves relative to a fixed ground target .

통상, 영상레이더(SAR)의 성능이 검증되기 위해선 레이더 시험 분석 기술이 이용되고, 이러한 레이더 시험 분석 기술은 테스트 신호가 인가되는 별도 계측기를 이용하여 실시되거나 또는 시스템 경로에 자체 검증용 신호를 인가하여 실시된다.Generally, in order to verify the performance of the image radar (SAR), a radar test analysis technique is used. This radar test analysis technique is performed by using a separate instrument to which a test signal is applied, or by applying a self- .

이로부터, 영상레이더(SAR)에서 표적에 대한 거리 응답 특성과 도플러 응답 특성 및 신호대 잡음비 등이 분석됨으로써 그 성능이 검증될 수 있다.From this, the performance of the image radar (SAR) can be verified by analyzing the distance response characteristic, the Doppler response characteristic, and the signal-to-noise ratio for the target.

그러나, 영상레이더(SAR)의 성능을 정확하게 검증하려면 무엇보다도 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)의 분석이 이루어져야 하지만, 별도 계측기를 이용하거나 또는 자체 검증용 신호를 이용하는 레이더 시험 분석 기술에서는 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)의 분석이 용이하지 않을 수밖에 없다.However, in order to accurately verify the performance of an image radar (SAR), the impulse response function (IRF) must be analyzed first. However, in a radar test analysis technique using a separate instrument or a self- Analysis of the Impulse Response Function (IRF) is not easy.

이는, 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)이 분석되기 위해서는 송신 채널 펄스 오차 분석 기능과, 수신 채널 펄스 오차 분석 기능, IF 채널 펄스 오차 분석 기능, 송수신 채널 펄스 오차 분석 기능, 거리 방향 임펄스 응답 특성 분석 기능, 방위 방향 임펄스 응답 특성 분석 기능 및 임펄스 응답 특성(해상도, PSLR(Peak Side Lobe Ratio), ISLR(Integrated Side Lobe Ratio)) 분석 및 평가 기술이 포함됨에 기인된다.In order to analyze the impulse response function (IRF), a transmission channel pulse error analysis function, a reception channel pulse error analysis function, an IF channel pulse error analysis function, a transmission / reception channel pulse error analysis function, a distance direction impulse response characteristic Analyzing function, analysis of azimuth direction impulse response characteristics, and impulse response characteristics (resolution, Peak Side Lobe Ratio (PSLR), Integrated Side Lobe Ratio (ISLR)) analysis and evaluation techniques.

그러므로, 영상 레이더(SAR)의 성능 검증 단계에는 실제적으로 획득된 영상 품질로부터 최종적으로 영상 성능이 판별되는 영상 레이더(SAR)시험단계가 더 수행된다.Therefore, in the performance verification step of the image radar (SAR), an image radar (SAR) test step in which the image performance is finally determined from the actually obtained image quality is further performed.

이와 같이 영상 레이더(SAR)의 성능 검증이 이루어지려면, 테스트 신호가 인가되는 별도 계측기나 또는 자체 검증용 신호인가로 표적에 대한 거리 응답 특성과 도플러 응답 특성 및 신호대 잡음비 등이 분석되는 레이더 시험 분석 기술단계와, 촬영된 실제영상 품질을 판별하는 영상 레이더(SAR)시험단계가 수행되고, 이로부터 영상 레이더(SAR)의 성능 항목인 해상도, PSLR(Peak Side Lobe Ratio), ISLR(Integrated Side Lobe Ratio)이 확인 및 검증될 수 있다.In order to verify the performance of the image radar (SAR), a radar test analysis technique in which the distance response characteristic, the Doppler response characteristic, and the signal-to-noise ratio of the target are analyzed by a separate instrument to which a test signal is applied, (SAR) test step is performed to discriminate the actual image quality, and the performance items of the image radar (SAR), the peak side lobe ratio (PSLR), the integrated side lobe ratio (ISLR) Can be verified and verified.

국내특허공개 10-2012-0054347(2012년05월30일)Korean Patent Publication No. 10-2012-0054347 (May 30, 2012)

상기 특허문헌은 2차 다항식의 형태로 모델링(Modeling)하여 도플러 중심 주파수와 도플러 주파수 변화율을 구함으로써 방향 벡터 정보방식에 비해 도플러 중심 주파수 정보가 간단하면서 정밀하게 추출되는 영상레이더(Synthetic Aperture Radar)의 기술을 나타낸다.The patent document describes a synthetic aperture radar system in which Doppler center frequency information is extracted more simply and precisely than a direction vector information system by modeling in the form of a quadratic polynomial to obtain a Doppler center frequency and a Doppler frequency change rate Technology.

하지만, 상기 특허문헌을 포함한 영상 레이더(SAR)에서 영상 레이더(SAR)의 성능이 검증되려면, 표적에 대한 거리 응답 특성과 도플러 응답 특성 및 신호대 잡음비 등이 분석되고, 촬영된 실제영상으로부터 품질이 판별되어야 한다.However, in order to verify the performance of an image radar (SAR) in an image radar (SAR) including the patent document, a distance response characteristic, a Doppler response characteristic, and a signal-to-noise ratio for a target are analyzed, .

더구나, 영상 레이더(SAR)의 실제 영상이 획득되려면, 영상 레이더(SAR)가 차량 플랫폼이나 또는 비행기 플랫폼에 실제로 장착하고, 차량이나 비행기를 운행하여 영상을 획득하여야 하는 불편이 있을 수밖에 없다.Furthermore, in order to acquire the actual image of the image radar (SAR), it is inconvenient that the image radar (SAR) is actually mounted on the vehicle platform or the airplane platform and the image is acquired by operating the vehicle or the airplane.

특히, 시험 장치나 비행시험을 통해 얻어진 영상 레이더(SAR)의 성능평가로부터는 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)의 성능을 알 수 있는데 그칠 수밖에 없고, 영상 레이더(SAR)의 성능을 저하시키는 근본적인 원인 분석에는 한계가 있을 수밖에 없다.In particular, the performance evaluation of an image radar (SAR) obtained through a test apparatus or a flight test reveals the performance of an impulse response function (IRF) There is a limit to the underlying cause analysis.

일례로, 영상 레이더(SAR)의 시스템에서 발생하는 펄스 오차에 대한 정밀한 분석이 이루어질 수 없음에 따른 것으로, 이는 펄스 오차에 대한 정밀한 분석이 이루어지려면 펄스 오차를 펄스내, 펄스간, 진폭, 위상, 리니어(Linear), 쿼드라틱(Quadratic) 및 랜덤(Random)과 같은 성분에 대한 고려가 반드시 우선되어야 함에 기인된다.For example, accurate analysis of the pulse error occurring in the system of SAR is not possible. In order to perform a precise analysis of the pulse error, the pulse error must be within the pulse, between the pulses, The consideration of components such as Linear, Quadratic and Random must be prioritized.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 보정 경로가 이용된 펄스 오차 분석 기법을 적용함으로써 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)의 성능이 정밀하게 분석될 수 있고, 특히 분석된 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)으로 영상 레이더(SAR)의 성능항목인 해상도, PSLR, ISLR이 확인 및 검증됨으로써 차량이나 또는 비행기 운용에 드는 비용도 저감될 수 있는 영상 레이더 성능 분석 기법을 제공하는데 목적이 있다.In view of the above, the present invention can accurately analyze the performance of an impulse response function (IRF) by applying a pulse error analysis technique using a correction path, The purpose of this study is to provide a performance analysis method of image radar (SAR) which can reduce the cost of vehicle or airplane operation by confirming and verifying the performance items such as resolution, PSLR and ISLR as Impulse Response Function (IRF) .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 영상 레이더 성능 분석 기법은 영상레이더 성능 검증을 위해 송수신되는 신호들이 각각 경로를 형성하고, 상기 경로에 대한 보정을 송신보정과 수신보정 및 IF(Intermediate Frequency)보정으로 각각 구분되어 보정 여부가 판단되고, 판단 결과에 의해 상기 경로 보정이 이루어지는 보정경로선택단계;According to an aspect of the present invention, there is provided a method for analyzing performance of a video radar, the method comprising: receiving signals transmitted and received to verify image radar performance, A correction path selecting step of determining whether or not correction is made by the correction, and performing the path correction according to the determination result;

상기 송신보정과 상기 수신보정 및 상기 IF(Intermediate Frequency)보정이 수행되면, 각각으로부터 펄스오차가 도출되는 분석인자도출단계;An analysis factor derivation step of deriving a pulse error from each of the transmission correction, the reception correction, and the IF (Intermediate Frequency) correction;

상기 각각의 펄스오차로부터 전체 펄스 오차가 결정되고, 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)의 거리방향 IRF분석과 방위방향 IRF분석을 수행하여 그 결과로부터 해상도를 포함한 적어도 1가지 이상의 영상 레이더(SAR)의 성능 항목이 판단되는 SAR검증단계; 가 포함된 것을 특징으로 한다.From the respective pulse errors, a total pulse error is determined, and a distance direction IRF analysis and an azimuth direction IRF analysis of an Impulse Response Function (IRF) are performed, and at least one image radar (SAR A SAR verification step of determining a performance item of the SAR; Is included.

상기 보정경로선택단계에서, 상기 송신보정이 이루어지지 않을 때 상기 수신보정과 상기 IF(Intermediate Frequency)보정이 이루어지고, 상기 수신보정과 상기 IF(Intermediate Frequency) 보정은 오어(or)조건이다.In the correction path selection step, the reception correction and the IF (Intermediate Frequency) correction are performed when the transmission correction is not performed, and the reception correction and the IF (Intermediate Frequency) correction are in an Or condition.

상기 송신 보정이 이루어지는 경로는 RF송신기의 고출력증폭기(Power Amplifier)를 거치는 반면 RF수신기의 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier)를 거치지 않는 것을 특징으로 하고, 상기 수신 보정이 이루어지는 경로는 RF송신기의 고출력증폭기(Power Amplifier)를 거치지 않는 반면 RF수신기의 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier)를 거치는 것을 특징으로 하며, 상기 IF 보정이 이루어지는 경로는 RF송신기의 고출력증폭기(Power Amplifier)를 거치고 않고, RF수신기의 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier)를 거치지 않는 것을 특징으로 한다.The path through which the transmission correction is performed does not go through a high power amplifier of a RF transmitter but a low noise amplifier of an RF receiver. The path through which the reception correction is performed is a high power amplifier A low noise amplifier of the RF receiver is bypassed without passing through a power amplifier of the RF receiver, and the path through which the IF correction is performed does not go through a high power amplifier of the RF transmitter, Low Noise Amplifier).

상기 분석인자도출단계에서, 상기 송신보정과 상기 수신보정 및 상기 IF(Intermediate Frequency)보정이 이루어지면, 수신 펄스로부터 펄스 오차를 펄스내 오차와 펄스간 오차로 분류하고, 상기 펄스내 오차를 펄스내 절대 오차와 상대 오차가 포함된 다항식으로 모델링하며, 상기 펄스간 오차를 펄스간 진폭 및 위상 오차가 포함된 다항식으로 모델링하고, 상기 펄스 오차를 진폭 오차 및 위상 오차와 함께 펄스오차 특성값이 포함된 다항식으로 펄스 오차 성분 모델링이 된 후, 상기 펄스 오차 성분 모델링으로부터 상기 펄스오차가 각각 도출된다.Wherein when the transmission correction, the reception correction, and the IF (Intermediate Frequency) correction are performed in the deriving of the analysis factor, the pulse error is classified into an intra-pulse error and an inter-pulse error from the reception pulse, Modeling the error between the pulses as a polynomial including the amplitude between the pulses and the phase error, and calculating the pulse error by using the polynomial including the absolute error and the relative error as the polynomial including the pulse error characteristic value After the pulse error component modeling is performed by the polynomial equation, the pulse errors are respectively derived from the pulse error component modeling.

상기 SAR검증단계에서, 상기 각각의 펄스오차는 상기 송신보정에서 도출된 송신 보정 경로 펄스오차(PE_Tx)로 정의되고, 상기 수신보정에서 도출된 수신 보정 경로 펄스오차(PE_Rx)로 정의되며, 상기 IF보정에서 도출된 송수신 보정 경로 펄스오차(PE_IF)로 정의되고, 상기 PE_Tx와 상기 PE_Rx와 상기 PE_IF가 합성되어 전체 펄스 오차(PT_TRX)로 정의되고, 상기 PT_TRX는 PT_TRX = PE_Tx + PE_Rx - 2 x PE_IF로 합성되고, 합성된 전체 값으로부터 산출된다.In the SAR verification step, each of the pulse errors is defined as a transmission correction path pulse error (PE_Tx) derived from the transmission correction, a reception correction path pulse error (PE_Rx) derived from the reception correction, and the IF And the PE_Rx is defined as a total pulse error PT_TRX, and the PT_TRX is defined as PT_TRX = PE_Tx + PE_Rx - 2 x PE_IF, where PT_TRX is defined as the transmission / reception correction path pulse error PE_IF derived from the correction, Synthesized, and synthesized.

상기 PT_TRX는 상기 PE_Tx, 상기 PE_Rx, 상기 PE_IF가 각각 개별적으로 계산되고, 개별적으로 계산된 값으로부터 산출되는 것을 특징으로 한다.
The PT_TRX is characterized in that the PE_Tx, the PE_Rx, and the PE_IF are individually calculated and calculated from individually calculated values.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 영상 레이더 송수신기는 성능 검증하고자 하는 영상 레이더 시스템에서 필요로 하는 기준 신호(Local Oscillator Signal)가 발생되는 주파수발생기와; 모듈레이션(Modulation)된 신호로 발생하여 주는 파형발생기와; 주파수 상향변환하고, 고출력신호로 증폭하는 RF송신기와; 안테나와 연결하고, 송수신호를 분리하여 주는 송수신경로기와; 저잡음 증폭되고, 주파수 하향변환되는 RF수신기와; 신호를 아날로그-디지털 변환하거나 디지털 다운 컨버젼하는 기저대역처리기; 가 포함된 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a video radar transceiver comprising: a frequency generator for generating a local oscillator signal required for an image radar system to be tested; A waveform generator for generating a modulated signal; An RF transmitter for frequency up-converting and amplifying the frequency up-converted signal; A transmission / reception path unit connected to the antenna and separating the transmission / reception signal; An RF receiver that is low noise amplified and frequency downconverted; A baseband processor for analog to digital conversion or digital downconversion of the signal; Is included.

상기 파형발생기에서 나온 신호가 고출력증폭기(Power Amplifier)를 거치는 RF송신기와, 상기 RF송신기의 신호가 입력되는 상기 송수신경로기와, 상기 송수신경로기의 신호가 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier)를 통과하지 않고 입력되는 상기 RF수신기는 송신 보정 경로를 형성하고, 상기 송신 보정 경로에서는 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)의 거리방향 IRF분석과 방위방향 IRF분석을 위한 송신 보정 경로 펄스오차가 도출된다.An RF transmitter through which a signal from the waveform generator passes through a high-power amplifier; a transmission / reception pathway to which a signal of the RF transmitter is input; and a transmission / reception pathway in which a signal of the transmission / reception pathway does not pass through a Low Noise Amplifier The input RF receiver forms a transmission correction path, and in the transmission correction path, a transmission correction path pulse error for IRF analysis of the distance direction and IRF analysis of the directional direction of the Impulse Response Function (IRF) is derived.

상기 파형발생기에서 나온 신호가 고출력증폭기(Power Amplifier)를 거치지 않는 RF송신기와, 상기 RF송신기의 신호가 입력되는 상기 송수신경로기와, 상기 송수신경로기의 신호가 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier)를 통과하여 입력되는 상기 RF수신기는 수신 보정 경로를 형성하고, 상기 수신 보정 경로에서는 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)의 거리방향 IRF분석과 방위방향 IRF분석을 위한 수신 보정 경로 펄스오차가 도출된다.An RF transmitter in which a signal from the waveform generator does not pass through a high power amplifier, a transmission / reception path to which a signal of the RF transmitter is input, and a signal of the transmission / reception path through a Low Noise Amplifier The input RF receiver forms a reception correction path and a reception correction path pulse error for the IRF analysis of the direction of the impulse response function (IRF) and the azimuth direction IRF analysis is derived from the reception correction path.

상기 파형발생기에서 나온 신호가 고출력증폭기(Power Amplifier)를 거치지 않는 RF송신기와, 상기 RF송신기에서 나온 신호가 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier)를 거치지 않고 입력되는 상기 RF수신기는 IF(Intermediate Frequency)보정 경로를 형성하고, 상기 IF보정 경로에서는 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)의 거리방향 IRF분석과 방위방향 IRF분석을 위한 송수신 보정 경로 펄스오차가 도출된다.An RF transmitter in which a signal from the waveform generator does not pass through a high power amplifier and an RF receiver in which a signal from the RF transmitter is inputted without going through a low noise amplifier, And in the IF correction path, transmission-reception correction path pulse errors for the IRF analysis in the direction of the distance and the IRF analysis in the direction of the impulse response function (IRF) are derived.

이러한 본 발명은 송신과 수신 및 IF 채널 각각의 펄스 안정도가 보정 경로를 통하여 분석되고, 이로부터 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)의 성능이 이용되어 영상레이더(SAR)의 성능 항목인 해상도, PSLR(Peak Side Lobe Ratio), ISLR(Integrated Side Lobe Ratio)이 확인 및 검증됨으로써 영상 레이더(SAR)의 성능이 최적화될 수 있고, 특히 영상 레이더(SAR)의 성능검증에 대한 시험 평가 기법이 단순해지면서도 결과에 대한 신뢰성도 크게 높아지는 효과가 있다.In the present invention, the pulse stability of each of the transmission, reception, and IF channels is analyzed through a correction path, and the performance of Impulse Response Function (IRF) The performance of the image radar (SAR) can be optimized by confirming and verifying the PSLR (Peak Side Lobe Ratio) and the ISLR (Integrated Side Lobe Ratio), and in particular, the test evaluation technique for the performance verification of the image radar (SAR) The reliability of the result is greatly increased.

또한, 본 발명은 송신과 수신 및 IF 채널 각각의 펄스 안정도를 분석하는 보정 경로가 지상에 있는 송수신기에서 구현됨으로써, 차량이나 또는 비행기를 이용한 실제 영상 촬영 과정도 필요하지 않아 영상 레이더(SAR)의 성능 검증에 드는 비용이 크게 절감되는 효과가 있다.In addition, since the present invention is implemented in a terrestrial transceiver that has a correction path for analyzing the pulse stability of each of the transmission, reception, and IF channels, the actual image capturing process using a vehicle or an airplane is not necessary, The cost of verification is greatly reduced.

도 1은 본 발명에 따른 영상 레이더(SAR : Synthetic Aperture Radar)의 송수신기의 구성이고, 도 2는 본 발명의 SAR 송수신기를 이용한 영상 레이더 성능 분석 기법에 적용되는 펄스 오차 도출 개념이며, 도 3은 본 발명에 따른 SAR 송수신기를 이용한 영상 레이더 성능 분석 기법의 동작 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 영상 레이더 성능 분석 기법에 적용된 송신 보정 경로 상태이고, 도 5는 본 발명의 영상 레이더 성능 분석 기법에 적용된 수신 보정 경로 상태이며, 도 6은 본 발명의 영상 레이더 성능 분석 기법에 적용된 IF 보정 경로 상태이다.FIG. 1 is a configuration of a transceiver of a SAR (Synthetic Aperture Radar) according to the present invention, FIG. 2 is a concept of a pulse error derivation applied to an image radar performance analysis technique using the SAR transceiver of the present invention, FIG. 4 is a transmission correction path state applied to the image radar performance analysis technique of the present invention. FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of the image radar performance analysis technique using the SAR transceiver according to the present invention. 6 is an IF correction path state applied to the image radar performance analysis technique of the present invention.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate exemplary embodiments of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments.

도 1은 본 실시예에 따른 영상 레이더(SAR : Synthetic Aperture Radar)의 송수신기의 구성을 나타낸다.1 shows a configuration of a transceiver of a synthetic aperture radar (SAR) according to the present embodiment.

도시된 바와 같이, SAR 송수신기(10)는 주파수발생기(11)와, 파형발생기(12)와, RF송신기(13)와, 안테나(20)와 송수신하는 송수신경로기(14)와, RF수신기(15) 및 기저대역처리기(16)로 구성된다.As shown, the SAR transceiver 10 includes a frequency generator 11, a waveform generator 12, an RF transmitter 13, a transceiver 14 for transmitting and receiving signals to and from the antenna 20, an RF receiver 15 and a baseband processor 16.

상기 주파수발생기(11)에서는 기준 신호(Local Oscillator Signal, LO)가 발생되며, 상기 기준 신호(LO)는 성능 검증하고자 하는 영상 레이더 시스템에서 필요로 하는 기준 신호가 된다.In the frequency generator 11, a local oscillator signal (LO) is generated, and the reference signal LO is a reference signal required in an image radar system to be verified for performance.

상기 파형발생기(12)에서는 기준 신호(LO)를 이용하여 모듈레이션(Modulation)된 신호를 발생하여 준다.The waveform generator 12 generates a modulated signal using the reference signal LO.

상기 RF송신기(13)에서는 모듈레이션(Modulation)된 신호를 송신하고, 송신 신호는 주파수 상향변환한 후 고출력신호로 증폭하여 송신된다. 이를 이해, RF송신기(13)에는 고출력증폭기(Power Amplifier, PA)가 포함될 수 있다.The RF transmitter 13 transmits a modulated signal, frequency-up-converts the transmission signal, amplifies the amplified signal into a high output signal, and transmits the amplified signal. Understanding this, the RF transmitter 13 may include a high power amplifier (PA).

상기 송수신경로기(14)에서는 송신기와 수신기를 안테나(20)에 연결하고, 안테나(20)로 나가는 송신 신호와 안테나(20)에서 들어온 수신 신호가 분리된다.In the transmission / reception path unit 14, a transmitter and a receiver are connected to the antenna 20, and a transmission signal to the antenna 20 and a reception signal to be received from the antenna 20 are separated.

상기 RF수신기(15)에서는 송수신경로기(14)를 통해 수신된 수신 신호가 들어오고, 입력된 수신 신호가 저잡음 증폭되고 주파수 하향변환된다. 이를 이해, RF수신기(15)에는 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)가 포함될 수 있다.In the RF receiver 15, a reception signal received through the transmission / reception path unit 14 is received, and the received reception signal is subjected to low noise amplification and frequency down conversion. To understand this, the RF receiver 15 may include a Low Noise Amplifier (LNA).

상기 기저대역처리기(16)에서는 저잡음 증폭과 주파수 하향변환된 수신 신호가 아날로그-디지털 변환되거나 또는 디지털 다운 컨버젼된다.In the baseband processor 16, the low noise amplification and frequency down-converted reception signals are analog-to-digital converted or digital down-converted.

한편, 본 실시예에서 수행되는 송신보정이나 수신보정 또는 IF보정을 통해 펄스오차가 도출되고, 이러한 펄스 오차는 펄스내 오차와 펄스간 오차로 나뉠 수 있다.On the other hand, a pulse error is derived from the transmission correction, the reception correction, or the IF correction performed in the present embodiment, and such a pulse error can be divided into an in-pulse error and an inter-pulse error.

일례로, 상기 펄스내 오차는 수신 신호와 비교되는 기준 신호의 특성에 따라 절대 오차와 상대 오차로 분류되며, 펄스내 절대오차는 수신 신호와 파형발생기에서 출력된 이상적인 신호를 비교한 결과로 정의되고, 반면 펄스내 상대오차는 수신 신호에서 기준 펄스와 다른 펄스간의 상대 오차를 비교한 결과로 정의된다.For example, the in-pulse error is classified into an absolute error and a relative error according to characteristics of a reference signal compared with a received signal, and an absolute error within a pulse is defined as a result of comparing a received signal with an ideal signal output from the waveform generator , While the relative error in the pulse is defined as the result of comparing the relative error between the reference pulse and the other pulse in the received signal.

또한, 상기 펄스간 오차는 수신 신호에서 펄스별 평균 값을 상호 비교한 결과이다.In addition, the inter-pulse error is a result of mutual comparison of average values per pulse in the received signal.

그러므로, 본 실시예에서 도출된 펄스 오차는 펄스 오차 관련 수학식과 펄스 오차 특성에 따른 성분분석으로 계산된다.Therefore, the pulse error derived in this embodiment is calculated by the component analysis according to the pulse error related equation and the pulse error characteristic.

한편, 도 2는 본 실시예에 따른 SAR 송수신기를 이용한 영상 레이더 성능 분석 기법에 적용되는 펄스 오차 도출 개념을 나타내며, 이를 참조할 때 펄스 오차 도출은 다음과 같이 수행된다.FIG. 2 shows a concept of pulse error derivation applied to an image radar performance analysis technique using the SAR transceiver according to the present embodiment. Referring to FIG. 2, the pulse error derivation is performed as follows.

펄스 오차가 포함된 수신 펄스는 (식 1)로 표현되고, 수신 신호에 대한 기준(Replica) 펄스는 (식 2)으로 표현된다.The reception pulse including the pulse error is represented by (Equation 1), and the reference (Replica) pulse for the reception signal is represented by (Equation 2).

Figure 112012103725667-pat00001
(식 1)
Figure 112012103725667-pat00001
(Equation 1)

Figure 112012103725667-pat00002
(식 2)
Figure 112012103725667-pat00002
(Equation 2)

여기서,

Figure 112012103725667-pat00003
은 수신 신호,
Figure 112012103725667-pat00004
는 기준 신호, A와 B는 펄스의 진폭 값,
Figure 112012103725667-pat00005
는 chirp rate,
Figure 112012103725667-pat00006
Figure 112012103725667-pat00007
는 샘플 n 펄스 m에서의 진폭과 펄스 오차,
Figure 112012103725667-pat00008
Figure 112012103725667-pat00009
는 샘플 n 펄스 k에서의 진폭과 펄스 오차이다.here,
Figure 112012103725667-pat00003
Lt; / RTI >
Figure 112012103725667-pat00004
A and B are the amplitude values of the pulses,
Figure 112012103725667-pat00005
Chirp rate,
Figure 112012103725667-pat00006
and
Figure 112012103725667-pat00007
Is the amplitude and pulse error at sample n pulse m,
Figure 112012103725667-pat00008
and
Figure 112012103725667-pat00009
Is the amplitude and pulse error at sample n pulse k.

펄스내 절대 오차와 상대 오차 관련 수식은 (식 3)로 표현된다.The absolute error in pulse and the relative error related equation are expressed by (Equation 3).

Figure 112012103725667-pat00010
Figure 112012103725667-pat00010

Figure 112012103725667-pat00011
(식 3)
Figure 112012103725667-pat00011
(Equation 3)

여기서,

Figure 112012103725667-pat00012
과here,
Figure 112012103725667-pat00012
and

Figure 112012103725667-pat00013
는 각각 절대오차와 상대오차이다.
Figure 112012103725667-pat00013
Are absolute errors and relative errors, respectively.

펄스간 진폭 및 위상 오차는 (식 4)로 표현된다.The pulse-to-pulse amplitude and phase error are expressed by (Equation 4).

Figure 112012103725667-pat00014
Figure 112012103725667-pat00014

Figure 112012103725667-pat00015
(식4)
Figure 112012103725667-pat00015
(Equation 4)

이로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서는 펄스내 오차와 펄스간 오차로 분류된 펄스 오차는 각각의 오차가 2차 다항식으로 모델링될 수 있다.As can be seen from this, in the present embodiment, the pulse errors classified into the intra-pulse error and the inter-pulse error can be modeled by the second-order polynomials.

한편, 펄스 오차 성분 모델링은 (식 5)으로 표현된다.On the other hand, the pulse error component modeling is expressed by (Equation 5).

Figure 112012103725667-pat00016
(식 5)
Figure 112012103725667-pat00016
(Equation 5)

여기서,

Figure 112012103725667-pat00017
는 진폭 오차,here,
Figure 112012103725667-pat00017
Is an amplitude error,

Figure 112012103725667-pat00018
는 위상 오차이고 a1과 b1은 리니어(Linear) 성분, a2와 b2는 쿼드라틱(Quadratic)성분, a3와 b3는 랜덤(Random)성분이다.
Figure 112012103725667-pat00018
A1 and b1 are linear components, a2 and b2 are quadratic components, and a3 and b3 are random components.

이로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서는 펄스내 오차에서 리니어(Linear)성분과 쿼드라틱(Quadratic)성분 및 3차 이상의 고차항들은 랜덤(Random)성분으로 분류된다.As can be seen from this, in this embodiment, a linear component and a quadratic component and a third-order or higher-order component in the pulse error are classified as a random component.

도 2를 참조하면, 리니어(Linear)성분과 쿼드라틱(Quadratic)성분 및 랜덤(Random)성분은 각각 리니어(Linear)성분(a)과 쿼드라틱(Quadratic)성분(b) 및 랜덤(Random)성분(c)으로 예시됨을 알 수 있다.2, a linear component, a quadratic component, and a random component are respectively composed of a linear component (a), a quadratic component (b), and a random component (c). < / RTI >

상기 리니어(Linear)성분(a)은 주파수에 대한 시간 성분을 분석했을 때 선형적인 특성을 보이고, 반면 상기 쿼드라틱(Quadratic)성분(b)은 2차 함수의 특성을 보이며, 반면 상기 랜덤(Random)성분(c)은 리니어(Linear)성분(a)와 쿼드라틱(Quadratic)성분(b)을 제외한 나머지 고차 성분으로 잡음과 유사한 특성을 보인다. The linear component (a) shows a linear characteristic when analyzing a time component with respect to frequency, whereas the quadratic component (b) shows a quadratic function characteristic, while the random component ) Component (c) is a high-order component other than the linear component (a) and the quadratic component (b), and exhibits noise-like characteristics.

한편, 도 3은 본 실시예에 따른 SAR 송수신기를 이용한 영상 레이더 성능 분석 기법의 동작 흐름을 나타낸다.FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of an image radar performance analysis technique using the SAR transceiver according to the present embodiment.

S100은 SAR 송수신기에서 생성된 송신신호에 대한 송신 보정이 판단되는 과정으로서, 송신 보정 판단결과 송신 보정이 필요하지 않으면 S200으로 전환됨으로써 SAR 송수신기에서 수신된 수신신호에 대한 수신 보정이 판단된다.S100 is a process of determining a transmission correction for a transmission signal generated by a SAR transceiver. If transmission correction is not necessary as a result of transmission correction, transmission correction is switched to S200 to determine reception correction for a reception signal received at the SAR transceiver.

하지만, 송신 보정 판단결과 송신 보정이 필요하면, SAR 송수신기에서 생성된 송신신호에 대해서 S110과 같이 송신 보정 경로가 설정된다.However, if transmission correction is required as a result of the transmission correction, a transmission correction path is set for the transmission signal generated by the SAR transceiver as in S110.

도 4에는 송신 보정 경로가 예시되며, 도시된 바와 같이 송신 보정 경로는 고출력증폭기(Power Amplifier, PA)를 거치는 경로로 송신 신호가 입력되는 RF송신기(13)와, RF송신기(13)에서 나온 송신신호가 송수신경로기(14)를 거친 후 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)를 통과하지 않는 경로로 입력되는 RF수신기(15)로 형성된다.4, the transmission correction path includes an RF transmitter 13 into which a transmission signal is input via a path through a high power amplifier (PA), a transmission from the RF transmitter 13 Signal is input to the RF receiver 15 through the transmission / reception path unit 14 and then inputted through a path that does not pass through a Low Noise Amplifier (LNA).

상기 RF송신기(13)에 입력되는 송신 신호는 모듈레이션(Modulation)된 신호는 파형발생기(12)에서 제공되고, RF수신기(15)에서 나온 송신 신호는 기저대역처리기(16)로 입력된다.The modulated signal is supplied from the waveform generator 12 and the transmission signal from the RF receiver 15 is input to the baseband processor 16.

그러므로, 송신 보정 경로는 RF송신기(13)에서는 고출력증폭기(Power Amplifier, PA)(Ka)를 포함하고, 반면 RF수신기(15)에서는 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)(Kb)를 포함하지 않으며, 이러한 경로로부터 송신 경로가 분석된다.Therefore, the transmission correction path includes a high power amplifier (PA) Ka in the RF transmitter 13, while a low noise amplifier (LNA) Kb is not included in the RF receiver 15 , The transmission path is analyzed from this path.

S110에서는 설정된 송신 보정 경로에 대해 시험되는 과정이 포함된다.Step S110 includes a process of testing the set transmission correction path.

S120에서는 송신 보정 경로의 시험 결과가 획득되고, 이어 S130에서는 획득된 시험 결과로부터 펄스오차가 도출되며, 이러한 도출 결과는 (식 5)로 표현된 펄스 오차 성분 모델링으로부터 구해진다.In S120, a test result of the transmission correction path is obtained. In S130, a pulse error is derived from the obtained test result. The result of this derivation is obtained from the pulse error component modeling expressed by (Formula 5).

이때, 상기 펄스오차는 송신 보정 경로 펄스오차 = PE_Tx로 정의된다.At this time, the pulse error is defined as a transmission correction path pulse error = PE_Tx.

한편, S200은 SAR 송수신기에서 수신된 수신신호에 대한 수신 보정이 판단되는 과정으로서, 수신 보정 판단결과 수신 보정이 필요하지 않으면 S300으로 전환됨으로써 IF(Intermediate Frequency) 보정 여부가 판단된다.Meanwhile, a step S200 is a process of determining a reception correction for a reception signal received by the SAR transceiver. If reception correction is not necessary as a result of the reception correction judgment, the process proceeds to S300 to determine whether the IF (intermediate frequency) correction is performed.

하지만, 수신 보정 판단결과 수신 보정이 필요하면, SAR 송수신기로 들어온 수신 신호에 대해서 S210과 같이 수신 보정 경로가 설정된다.However, if reception correction is required as a result of the reception correction judgment, a reception correction path is set as in S210 for the reception signal input to the SAR transceiver.

도 5에는 수신 보정 경로가 예시되며, 도시된 바와 같이 수신 보정 경로는 고출력증폭기(Power Amplifier, PA)를 거치지 않는 경로로 모듈레이션된 신호가 입력되는 RF송신기(13)와, RF송신기(13)에서 나온 수신신호가 송수신경로기(14)를 거친 후 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)를 통과하는 경로로 입력되는 RF수신기(15)로 형성된다.5, the reception correction path includes an RF transmitter 13 to which a modulated signal is inputted through a path not passing through a high power amplifier (PA) Is formed into an RF receiver 15 that is input to a path passing through a LNA (Low Noise Amplifier) after passing through a transmission / reception path unit 14.

상기 RF송신기(13)에 입력되는 신호는 파형발생기(12)에서 제공되고, RF수신기(15)에서 나온 수신 신호는 기저대역처리기(16)로 입력된다.A signal input to the RF transmitter 13 is provided by a waveform generator 12 and a reception signal from the RF receiver 15 is input to a baseband processor 16.

그러므로, 수신 보정 경로는 RF송신기(13)에서는 고출력증폭기(Power Amplifier, PA)(Kc)를 포함하지 않고, 반면 RF수신기(15)에서는 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)(Kd)를 포함하며, 이러한 경로로부터 수신 경로가 분석된다.Therefore, the reception correction path does not include a high power amplifier (PA) Kc in the RF transmitter 13, while a low noise amplifier (LNA) Kd is included in the RF receiver 15 , The receive path is analyzed from this path.

S210에서는 설정된 수신 보정 경로에 대해 시험되는 과정이 포함된다.Step S210 includes a process of testing the set reception correction path.

S220에서는 수신 보정 경로의 시험 결과가 획득되고, 이어 S230에서는 획득된 시험 결과로부터 펄스오차가 도출되며, 이러한 도출 결과는 (식 5)로 표현된 펄스 오차 성분 모델링으로부터 구해진다.In S220, the test result of the reception correction path is obtained. In S230, a pulse error is derived from the obtained test result. The result of the calculation is obtained from the pulse error component modeling expressed by (Formula 5).

이때, 상기 펄스오차는 수신 보정 경로 펄스오차 = PE_Rx로 정의된다.At this time, the pulse error is defined as a reception correction path pulse error = PE_Rx.

한편, S300은 IF 보정이 판단되는 과정으로서, IF 보정 판단결과 IF 보정이 필요하지 않으면 초기 상태로 복귀 후 절차에 따른 과정이 지속된다.In step S300, the IF correction is determined. If the IF correction is not required, the process returns to the initial state and the process according to the procedure continues.

하지만, IF 보정 판단결과 IF 보정이 필요하면, S310과 같이 IF 보정을 위한 송수신 경로가 설정된다.However, if IF correction is required as a result of the IF correction determination, a transmission / reception path for IF correction is set as in S310.

도 6에는 IF 보정을 위한 송수신 경로가 예시되며, 도시된 바와 같이 IF 보정을 위한 송수신 경로는 고출력증폭기(Power Amplifier, PA)를 거치지 않는 경로로 송수신호가 입력되는 RF송신기(13)와, RF송신기(13)에서 나온 신호가 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)를 거치지 않는 경로로 입력되는 RF수신기(15)로 형성된다.6 shows a transmission / reception path for IF correction. As shown in the figure, the transmission / reception path for IF correction includes an RF transmitter 13 into which a transmission / reception call is inputted through a path not passing through a high power amplifier (PA) And a signal from the antenna 13 is input to the RF receiver 15 through a path not passing through a Low Noise Amplifier (LNA).

그러므로, IF 보정을 위한 송수신 경로는 RF송신기(13)에서는 고출력증폭기(Power Amplifier, PA)(Ke)를 포함하지 않고, 또한 RF수신기(15)에서는 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)(Kf)를 포함하지 않으며, 이러한 경로로부터 IF 보정 경로가 분석된다.Therefore, the transmission / reception path for IF correction does not include a high power amplifier (PA) Ke in the RF transmitter 13 and a low noise amplifier (LNA) (Kf) in the RF receiver 15, And the IF correction path is analyzed from this path.

S310에서는 설정된 IF 보정을 위한 송수신 경로에 대해 시험되는 과정이 포함된다.In S310, a procedure for testing the transmission / reception path for the set IF correction is included.

S220에서는 IF 보정을 위한 송수신 경로의 시험 결과가 획득되고, 이어 S230에서는 획득된 시험 결과로부터 펄스오차가 도출되며, 이러한 도출 결과는 (식 5)로 표현된 펄스 오차 성분 모델링으로부터 구해진다.In S220, a test result of the transmission / reception path for IF correction is obtained. In S230, a pulse error is derived from the obtained test result. The result of this derivation is obtained from the pulse error component modeling expressed by (Formula 5).

이때, 상기 펄스오차는 송수신 보정 경로 펄스오차 = PE_IF로 정의된다.At this time, the pulse error is defined as a transmission / reception correction path pulse error = PE_IF.

그러므로, 본 실시예에서는 S110내지 S130으로 실행되는 S100의 송신보정과, S210내지 S230으로 실행되는 S200의 수신보정과, S310내지 S330으로 실행되는 S300의 IF 보정이 각각 수행되고, S100의 송신보정결과로 PE_Tx가 도출되고, S200의 수신보정결과로부터 PE_Rx가 도출되며, S300의 IF 보정으로부터 PE_IF가 도출된다.Therefore, in the present embodiment, the transmission correction of S100 executed in S110 to S130, the reception correction of S200 executed in S210 to S230, and the IF correction of S300 executed in S310 to S330 are performed respectively, PE_Tx is derived from the reception correction result of S200, PE_Rx is derived from the reception correction result of S200, and PE_IF is derived from IF correction of S300.

한편, 도 3을 참조하면, S400은 SAR 송수신시스템에 대한 송수신경로가 분석되는 단계이며, 이 단계에서는 PE_Tx와 PE_Rx 및 PE_IF가 모두 합성되어진다.Referring to FIG. 3, S400 is a step of analyzing the transmission / reception path to the SAR transmission / reception system. In this step, both PE_Tx, PE_Rx, and PE_IF are synthesized.

이러한 결과로부터 송수신경로 전체 펄스 오차 = PE_TRX가 다음과 같이 계산된다.From this result, the overall pulse error of the transmission / reception path = PE_TRX is calculated as follows.

계산식 : PE_TRX = PE_Tx + PE_Rx - 2 x PE_IFFormula: PE_TRX = PE_Tx + PE_Rx - 2 x PE_IF

하지만, 본 실시예에서는 송신 보정 경로 펄스오차로부터 송신 보정 경로가 분석되고, 수신 보정 경로 펄스오차로부터 수신 보정 경로가 분석되며, 송수신 보정 경로 펄스오차로부터 IF 보정 경로가 분석됨과 같이 각각이 개별적으로 분석될 수 있고, 이러한 개별적인 분석으로부터 SAR 송수신시스템에 대한 개별적인 경로 성능이 판단될 수 있다.However, in this embodiment, the transmission correction path is analyzed from the transmission correction path pulse error, the reception correction path is analyzed from the reception correction path pulse error, and the IF correction path is analyzed from the transmission / reception correction path pulse error. And individual path performance for the SAR transceiver system can be determined from this individual analysis.

S500은 펄스내 오차를 이용하여 거리방향 IRF를 분석하는 과정으로서, 이로부터 펄스내 오차가 거리방향 IRF에 미치는 영향이 확인될 수 있다. S500 is a process of analyzing the distance direction IRF using the in-pulse error. From this, the influence of the in-pulse error on the distance direction IRF can be confirmed.

전술한 바와 같이 상기 펄스내 오차는 수신 신호와 비교되는 기준 신호의 특성에 따라 절대 오차와 상대 오차로 분류되며, 펄스내 절대오차는 수신 신호와 파형발생기에서 출력된 이상적인 신호를 비교한 결과이고, 반면 펄스내 상대오차는 수신 신호에서 선택된 기준 펄스와 다른 펄스간의 상대 오차를 비교한 결과이다.As described above, the in-pulse error is classified into an absolute error and a relative error according to a characteristic of a reference signal compared with a received signal. An absolute error within a pulse is a result of comparing a received signal with an ideal signal output from the waveform generator. On the other hand, the relative error in the pulse is the result of comparing the relative error between the selected reference pulse and the other pulse in the received signal.

S600은 펄스간 오차를 이용하여 방위방향 IRF를 분석하는 과정으로서, 이로부터 펄스간 오차가 방위방향 IRF에 미치는 영향이 확인될 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 펄스간 오차는 수신 신호에서 펄스별 평균 값을 상호 비교한 결과이다.S600 is the process of analyzing the direction of IRF by using the inter-pulse error, from which the influence of the inter-pulse error on the direction of IRF can be confirmed. As described above, the inter-pulse error is a result of mutually comparing pulse-averaged values in the received signal.

상기와 같이 거리방향 IRF 분석과 S600의 방위방향 IRF를 분석이 수행됨으로써 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)이 정밀하게 분석되며, 이러한 방식이 이용됨으로써 지상에서도 간단하게 영상 레이더(SAR)의 성능검증이 이루어질 수 있다.The impulse response function (IRF) is accurately analyzed by performing the distance direction IRF analysis and the direction IRF of S600 as described above. By using this method, the performance of the image radar (SAR) Verification can be made.

그러므로, 본 실시예에서는 차량이나 또는 비행기를 운용하여 이루어지는 장착 시험이 없이도 SAR 성능 항목인 해상도, PSLR, ISLR이 확인 및 검증될 수 있다.Therefore, in this embodiment, the SAR performance items, resolution, PSLR, and ISLR can be confirmed and verified without a mounting test using a vehicle or an airplane.

10 : SAR 송수신기 11 : 주파수발생기
12 : 파형발생기 13 : RF송신기
14 : 송수신경로기 15 : RF수신기
16 : 기저대역처리기 20 : 안테나
10: SAR transceiver 11: frequency generator
12: Waveform generator 13: RF transmitter
14: transmitting / receiving path unit 15: RF receiver
16: Baseband processor 20: Antenna

Claims (7)

영상레이더 성능 검증을 위해 송수신되는 신호들이 각각 경로를 형성하고, 상기 경로에 대한 보정을 송신보정과 수신보정 및 IF(Intermediate Frequency)보정으로 각각 구분되어 보정 여부가 판단되고, 판단 결과에 의해 상기 경로 보정이 이루어지는 보정경로선택단계;
상기 송신보정과 상기 수신보정 및 상기 IF(Intermediate Frequency)보정이 수행되면, 각각으로부터 펄스오차가 도출되는 분석인자도출단계;
상기 각각의 펄스오차로부터 전체 펄스 오차가 결정되고, 임펄스 응답 특성(IRF; Impulse Response Function)의 거리방향 IRF분석과 방위방향 IRF분석을 수행하여 그 결과로부터 해상도를 포함한 적어도 1가지 이상의 영상 레이더(SAR)의 성능 항목이 판단되는 SAR검증단계;가 포함되고,
상기 분석인자도출단계에서, 상기 송신보정과 상기 수신보정 및 상기 IF(Intermediate Frequency)보정이 이루어지면, 수신 펄스로부터 펄스 오차를 펄스내 오차와 펄스간 오차로 분류하고, 상기 펄스내 오차를 펄스내 절대 오차와 상대 오차가 포함된 다항식으로 모델링하며, 상기 펄스간 오차를 펄스간 진폭 및 위상 오차가 포함된 다항식으로 모델링하고, 상기 펄스 오차를 진폭 오차 및 위상 오차와 함께 펄스오차 특성값이 포함된 다항식으로 펄스 오차 성분 모델링이 된 후, 상기 펄스 오차 성분 모델링으로부터 상기 펄스오차가 각각 도출되며, 각 과정에서, 펄스 오차가 포함된 수신 펄스 수학식(식1), 수신 신호에 대한 기준(Replica) 펄스 수학식(식2), 펄스내 절대 오차와 상대 오차 관련 수학식(식3), 펄스간 진폭 및 위상 오차 관련 수학식(식4), 펄스 오차 성분 모델링 수학식(식5)이 적용되고,
Figure 112014081694377-pat00025
- 수학식1,
Figure 112014081694377-pat00026
-수학식2,
Figure 112014081694377-pat00027
,
Figure 112014081694377-pat00028
-수학식3,
Figure 112014081694377-pat00029
,
Figure 112014081694377-pat00030
-수학식4,
Figure 112014081694377-pat00031
-수학식5
여기서,
Figure 112014081694377-pat00032
은 절대오차,
Figure 112014081694377-pat00033
는 상대오차,
Figure 112014081694377-pat00034
은 수신 신호,
Figure 112014081694377-pat00035
는 기준 신호, A와 B는 펄스의 진폭 값,
Figure 112014081694377-pat00036
는 chirp rate,
Figure 112014081694377-pat00037
Figure 112014081694377-pat00038
는 샘플 n 펄스 m에서의 진폭과 펄스 오차,
Figure 112014081694377-pat00039
Figure 112014081694377-pat00040
는 샘플 n 펄스 k에서의 진폭과 펄스 오차,
Figure 112014081694377-pat00041
는 진폭 오차,
Figure 112014081694377-pat00042
는 위상 오차이고 a1과 b1은 리니어(Linear) 성분, a2와 b2는 쿼드라틱(Quadratic)성분, a3와 b3는 랜덤(Random)성분인 것을 특징으로 하는 영상 레이더 성능 분석 기법.
In order to verify the performance of the image radar, signals transmitted and received form a path, and correction for the path is discriminated by correction for transmission correction, reception correction and IF (Intermediate Frequency) correction, A correction path selecting step of performing correction;
An analysis factor derivation step of deriving a pulse error from each of the transmission correction, the reception correction, and the IF (Intermediate Frequency) correction;
From the respective pulse errors, a total pulse error is determined, and a distance direction IRF analysis and an azimuth direction IRF analysis of an Impulse Response Function (IRF) are performed, and at least one image radar (SAR ), And a SAR verification step in which the performance item of the SAR is judged,
Wherein when the transmission correction, the reception correction, and the IF (Intermediate Frequency) correction are performed in the deriving of the analysis factor, the pulse error is classified into an intra-pulse error and an inter-pulse error from the reception pulse, Modeling the error between the pulses as a polynomial including the amplitude between the pulses and the phase error, and converting the pulse error into a polynomial including the absolute error and the relative error, The pulse error component is modeled by the polynomial equation and then the pulse error is derived from the pulse error component modeling. In each process, a reception pulse equation (equation 1) including a pulse error, a replica for a received signal, (2), an absolute error in pulse and a relative error related equation (3), a pulse-to-pulse amplitude and phase error-related equation (4) This model expression (Expression 5) is applied,
Figure 112014081694377-pat00025
- Equation 1,
Figure 112014081694377-pat00026
- Equation 2,
Figure 112014081694377-pat00027
,
Figure 112014081694377-pat00028
- Equation 3,
Figure 112014081694377-pat00029
,
Figure 112014081694377-pat00030
- Equation 4,
Figure 112014081694377-pat00031
- Equation 5
here,
Figure 112014081694377-pat00032
Absolute error,
Figure 112014081694377-pat00033
The relative error,
Figure 112014081694377-pat00034
Lt; / RTI >
Figure 112014081694377-pat00035
A and B are the amplitude values of the pulses,
Figure 112014081694377-pat00036
Chirp rate,
Figure 112014081694377-pat00037
and
Figure 112014081694377-pat00038
Is the amplitude and pulse error at sample n pulse m,
Figure 112014081694377-pat00039
and
Figure 112014081694377-pat00040
Is the amplitude and pulse error at sample n pulse k,
Figure 112014081694377-pat00041
Is an amplitude error,
Figure 112014081694377-pat00042
Wherein a1 and b1 are a linear component, a2 and b2 are a quadratic component, and a3 and b3 are a random component.
청구항 1에 있어서, 상기 송신 보정이 이루어지는 경로는 RF송신기의 고출력증폭기(Power Amplifier)를 거치는 반면 RF수신기의 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier)를 거치지 않는 것을 특징으로 하는 영상 레이더 성능 분석 기법.

The method of claim 1, wherein the transmission correction is performed through a high power amplifier of an RF transmitter, but not through a low noise amplifier of an RF receiver.

청구항 1에 있어서, 상기 수신 보정이 이루어지는 경로는 RF송신기의 고출력증폭기(Power Amplifier)를 거치지 않는 반면 RF수신기의 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier)를 거치는 것을 특징으로 하는 영상 레이더 성능 분석 기법.
The image radar performance analysis method according to claim 1, wherein the path through which the reception correction is performed is through a low noise amplifier of an RF receiver while not passing through a high power amplifier of an RF transmitter.
청구항 1에 있어서, 상기 IF 보정이 이루어지는 경로는 RF송신기의 고출력증폭기(Power Amplifier)를 거치고 않고, RF수신기의 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier)를 거치지 않는 것을 특징으로 하는 영상 레이더 성능 분석 기법.
2. The method of claim 1, wherein the path through which the IF correction is performed does not go through a high power amplifier of an RF transmitter and does not go through a low noise amplifier of an RF receiver.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 펄스오차 특성값은 리니어(Linear)성분과 쿼드라틱(Quadratic)성분 및 랜덤(Random)성분인 것을 특징으로 하는 영상 레이더 성능 분석 기법.
The image radar performance analysis method according to claim 1, wherein the pulse error characteristic value is a linear component, a quadratic component, and a random component.
청구항 1에 있어서, 상기 SAR검증단계에서, 상기 각각의 펄스오차는 상기 송신보정에서 도출된 송신 보정 경로 펄스오차(PE_Tx)로 정의되고, 상기 수신보정에서 도출된 수신 보정 경로 펄스오차(PE_Rx)로 정의되며, 상기 IF보정에서 도출된 송수신 보정 경로 펄스오차(PE_IF)로 정의되고, 상기 PE_Tx와 상기 PE_Rx와 상기 PE_IF가 합성되어 전체 펄스 오차(PT_TRX)로 정의되며, 상기 PT_TRX는 PT_TRX = PE_Tx + PE_Rx - 2 x PE_IF로 합성되고, 합성된 전체 값으로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 영상 레이더 성능 분석 기법. 2. The method according to claim 1, wherein in the SAR verification step, each of the pulse errors is defined as a transmission correction path pulse error (PE_Tx) derived from the transmission correction, and a reception correction path pulse error (PE_Rx) derived from the reception correction PE_Rx and PE_IF are defined as a total pulse error PT_TRX, and the PT_TRX is defined as PT_TRX = PE_Tx + PE_Rx (PE_Rx), where PT_TRX is defined as a transmission / reception correction path pulse error PE_IF derived from the IF correction, - 2 x PE_IF, and is calculated from the combined values.
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