KR101534027B1 - 표적 속도를 알지 못하는 환경에서 정밀한 표적 탐지를 수행하기 위한 소나 시스템 및 그의 표적 탐지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표적 속도를 알지 못한 환경에서 표적 탐지기의 복잡도를 감소시키고 정밀한 표적 탐지가 가능한 소나 시스템 및 그의 표적 탐지방법에 관한 것으로, 탐지 표적의 속도 범위를 설정하는 단계; 각 표적 속도 범위에서 표적에 의해 발생되는 신호 변화를 추정하는 단계; 상기 추정된 신호 변화를 기준 FM신호에 역으로 적용하여 FM송신신호를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 FM송신신호를 표적으로 송출하는 단계;를 포함한다. 본 발명은 탐지하고자 하는 표적 속도에 따른 신호 변화를 추정하여 역으로 적용시킨 신호를 표적으로 송신하여 표적에 의해 반사되어 수신되는 신호의 형태를 일정하게 유지함으로써 소나 시스템의 수신시스템에 대한 구현 복잡도를 감소시킬 수 있다.

Description

표적 속도를 알지 못하는 환경에서 정밀한 표적 탐지를 수행하기 위한 소나 시스템 및 그의 표적 탐지방법{SONAR SYSTEM AND METHOD FOR PRECISLY PERFORMING TARGET DETECTION UNDER CIRCUMSTANCE WITHOUT BEING KNOWN OF TARGET SPEED}

본 발명은 표적 속도를 알지 못한 환경에서 표적 탐지기의 복잡도를 감소시키고 정밀한 표적 탐지가 가능한 소나 시스템 및 그의 표적 탐지방법을 제공하는데 있다.

일반적으로 수중에서 음향신호를 이용하여 표적을 탐지하는 소나 시스템에서는 일정 간격마다 음향신호를 송신한 후 수신되는 신호로부터 표적을 탐지하는 능동 탐지기법을 널리 사용하고 있다. 상기 능동 탐지기법은 수신신호에서 송신신호가 표적에 반사된 신호와 주변 환경으로부터 반향된 잔향음(reverberation)을 구분함으로써 표적을 탐지하는 방법이다.

상기 소나 시스템에서 송신하는 음향신호의 세부 특성은 수중 환경, 탐지 표적 특성 및 소나 시스템을 운용하는 플랫폼(platform)에 의해 결정되며, 상기 송신신호 유형으로는 연속파(continuous wave : CW)신호 또는 선형주파수변조(linear frequency modulation : LFM))신호가 일반적으로 사용된다.

도 1은 종래 소나 시스템의 능동 탐지기법을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와같이, 종래의 소나 시스템은 수신신호(r(n))로부터 표적으로부터 반사된 신호의 SNR을 최대화시키기 위해 기준신호를 이용하여 정합필터(10)에서 정합 필터링을 수행한 후 탐지기(20)에서 필터링 결과를 이용하여 표적을 탐지한다. 이때 정합 필터링을 이용하여 표적을 정확히 탐지하기 위하여 표적 속도에 따른 음파의 도플러 효과(Doppler effect)를 이용한다.

도 2는 표적 속도에 따라 발생되는 도플러 효과를 설명하기 위한 도면이다.

도 2에서와 같이, 소나를 운용하는 소나 플랫폼(Sonar platform)이 움직이면서 신호 p(n)을 송신하고 표적에 반사되어 수신된 신호를 r(n)이라고 하였을 때, 송신신호 p(n)의 주파수를 f_P라 하고 수신신호 r(n)의 주파수를 f_R이라 한다. 이때 상기 f_R과 f_P는 소나 플랫폼과 표적(Target)의 속도에 따라 다음 식 (1)과 같은 관계가 성립된다.

......................식(1)

여기서, 상기

는 소나 플랫폼 속도,

는 소나 플랫폼에서 표적으로의 단위 방향 벡터,

는 표적 속도,

는 표적으로부터 소나 플렛폼으로의 단위 방향 벡터, c는 소리 속도(sound speed), 그리고

는 시간 보상 파마미터이다.

상기 식(1)은 소나 플랫폼과 표적 속도에 따라 주파수와 수신신호의 길이가 변화함을 나타낸다.

송신신호가 연속파(CW)신호인 경우, 소나 시스템은 표적 속도에 따라 발생되는 도플러 효과 중에서 수신신호의 주파수가 송신신호의 주파수와 비교하여 이동하는 도플러 천이(Doppler shift) 현상을 이용하여 표적을 탐지한다. 이를 위해 CW 신호를 이용한 능동탐지에서는 도 1의 정합 필터링을 고속푸리에변환(FFT)으로 구현하여 처리한다. 이 방법은 매 수신되는 신호에 대해 송신신호의 펄스 길이만큼의 신호를 고속푸리에변환하고 주파수 영역에서 스펙트럼을 구한 값들 중 최대가 되는 값을 추출하여 탐지 유무를 판단하는 것이다. 즉, 스펙트럼의 최대값을 이용하여 표적의 존재 유무를 판별하며, 최대값을 갖는 주파수의 위치로부터 표적의 속도를 추정한다.

그러나, 일반적으로 CW를 이용한 능동탐지는 표적이 정지되어 있거나 저속으로 기동하면 잔향음과 도플러 천이된 주파수를 구분하여 표적을 탐지하기가 어려우며, 거리 분해능이 송신신호 길이에 반비례하기 때문에 거리 분해능을 향상시키는 데 한계가 있다. 이러한 CW 신호를 이용한 능동탐지의 한계들로 인해, 기존 소나시스템에서는 주파수변조(Frequency modulation : FM)신호와 같은 다른 형태의 송신신호들을 이용한다.

송신신호가 FM 신호일 경우 소나 시스템은 CW신호에 비해 복잡한 과정을 통해 표적을 탐지한다. 설명의 편의를 위해 FM신호의 한가지인 LFM(linear frequency modulation) 신호를 이용하여 표적 탐지 과정을 설명하며, 상기 LFM 신호는 식 (2)와 같이 시간에 따라 주파수가 선형적으로 변화하는 형태를 갖는다.

..........................식(2)

여기서, 상기 f_O는 송신 중심주파수, f_S는 샘플링 주파수, m은 LFM신호의 주파수 변화율(sweep rate)로 시간에 따른 주파수 변화 비율을 의미한다. 이때 m에 의해 송신신호의 길이(N/fs) 시간동안 변화하는 주파수 대역인 W는 mN/f_S로 나타난다.

도 3은 송신 LFM신호와 수신 협대역 LFM신호의 시간에 따른 주파수변화로 나타낸 그래프이다.

도 3에 도시된 바와같이, LFM 신호를 송신하고 다시 수신하였을 때 수신신호는 협대역 LFM신호로 나타난다. 그래프에서 가로축은 시간을 세로축은 주파수를 의미한다. 여기서 협대역 LFM신호라 함은 표적속도에 의해 발생된 도플러 효과로 인해 수신신호가 송신신호와 비교하여 중심 주파수 이동의 형태로 나타난 것을 의미한다. 다시 말해, 상기 설명한 CW의 경우와 같이 수신신호가 도플러 천이된 신호의 형태가 되는 신호를 협대역 LFM 신호라 한다. 참고로 소나 플랫폼과 표적의 속도가 비교적 작을 때 수신신호는 협대역 LFM 신호로 나타난다.

도 4는 소나 시스템에서 사용하는 협대역 LFM 탐지기의 구성도를 나타낸다.

도 4의 협대역 LFM신호에 대한 정합 필터링을 도 1과 비교하면, 협대역 LFM 탐지기에서는 송신 LFM 신호에 표적속도에 따른 주파수 천이만큼 주파수 이동시킨 신호를 기준신호로 하여 수신신호와 상관(correlation)시키는 다수(M개)의 상관기(LFM 도플러 상관기)를 이용하여 정합필터 즉, LFM 정합필터(10)를 구성한다.

상기 다수(M개)의 상관기(LFM 도플러 상관기)는 표적속도에 따른 주파수 천이를 송신 LFM신호에 반영하여 수신신호와 상관시켜 정합 결과를 출력하고, 탐지기(LFM 표적탐지기)(20)는 정합 결과를 이용하여 표적을 탐지한다.

그런데, 협대역 LFM 탐지기를 이용한 LFM 능동탐지에서는 탐지하고자 하는 표적의 속도를 알지 못하기 때문에 표적의 속도 범위를 고려하여 다수의 LFM 도플러 상관기들이 필요하며, 다수 상관기의 결과를 이용하여 탐지기(LFM 표적탐지기)에서 표적을 탐지한다.

따라서, 기존의 협대역 LFM (능동)탐지에서는 LFM 도플러 상관기의 개수가 증가할수록 정밀한 표적 탐지는 가능하나 소나 시스템의 탐지를 수행하는 수신 시스템의 구현 복잡도를 증가시키는 단점이 있다.

도 5는 송신 LFM신호와 수신 광대역 LFM신호의 시간에 따른 주파수변화로 나타낸 그래프이다.

도 5에 도시된 바와같이, LFM 신호를 송신하고 수신하였을 때 수신신호는 광대역 LFM 신호로 나타난다. 여기서 광대역 LFM 신호라 함은 도플러 효과에 따라 송신신호와 수신신호를 비교하였을 때, 수신신호의 주파수가 송신신호의 주파수에 비해 단순히 이동할 뿐만 아니라 수신신호의 주파수 변화율(sweep rate)과 송신신호의 주파수 변화율의 차이가 커지게 되는 신호를 말한다.

요약하면 표적 속도에 따라 수신신호가 광대역 LFM신호가 될 경우 주파수가, 이동하는 범위도 협대역에 비해 커지며 주파수 변화율도 송신신호의 주파수 변화율과 차이가 발생하게 된다. 참고로 소나 시스템과 표적의 속도가 커서 수신신호가 광대역 LFM 신호로 나타난다.

도 6은 소나 시스템에서 사용하는 광대역 LFM 탐지기의 구성도이다.

도 6에 도시된 바와같이, 광대역 LFM 탐지기는 표적속도의 범위에 따른 수신신호 변이에 따라 정합된 결과가 일정한 오차가 범위 안에 있도록 기준필터를 구분하여 광대역 LFM신호(수신신호)에 대한 탐지를 수행한다. 이렇게 일정한 정합필터의 오차가 유지되도록 구분하여 탐지하는 부분을 협대역 LFM 탐지기라고 한다.

따라서, 광대역 LFM (능동) 탐지기는 다수(N개)의 협대역 LFM 탐지기로 구성되는 도 6의 구조를 가진다. 각 협대역 LFM 탐지기는 도 4와 동일한 구조를 가지며, 각 협대역 LFM 탐지기는 표적의 속도에 따라 변화하는 주파수 변화율을 구분하여 구성한다. 따라서, 동일한 협대역 LFM 탐지기 내 상관기의 기준신호는 주파수 변화율은 같으나 도플러 천이 주파수는 다른 값을 가지는 구조가 된다.

상술한 바와같이 FM 송신신호를 이용한 능동탐지는 수신신호가 협대역인지 광대역인지에 따라 서로 다른 구조를 가진다. 하지만, 협대역 수신신호를 정밀하게 탐지하기 위해서는 상관기의 개수(M)를 증가시켜야 하며, 광대역 수신신호를 탐지하기 위해서는 협대역 탐지기의 개수(N)에 협대역 LFM 탐지기를 구성하는 상관기의 개수(M)를 곱한 형태로 증가시켜야 하는 단점이 있다. 다시 말해 정밀한 FM 탐지기는 많은 개수의 상관기가 요구되며, 이는 소나 시스템 중 수신되는 신호를 처리하는 수신 시스템의 구현을 매우 어렵게 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 표적 속도를 알지 못한 환경에서 최소의 상관기를 이용하여 표적 탐지를 수행하여, 표적 탐지기의 복잡도를 감소시키고 운용을 간편하게 수행할 수 있는 소나 시스템 및 그의 표적 탐지방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표적 속도를 알지 못한 환경에서 소나 시스템의 표적탐지 방법은, 탐지 표적의 속도 범위를 설정하는 단계; 각 표적 속도 범위에서 표적에 의해 발생되는 신호 변화를 추정하는 단계; 상기 추정된 신호 변화를 기준 FM신호에 역으로 적용하여 FM송신신호를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 FM송신신호를 표적으로 송출하는 단계;를 포함한다.

상기 FM송신신호는 LFM(linear frequency modulation) 신호이다.

상기 표적에 의해 발생되는 신호 변화는 표적의 속도에 따른 주파수 이동 및 주파수 변화율을 포함한다.

상기 표적에서 반사되어 수신되는 FM수신신호는 표적의 속도에 의한 신호변화와 상쇄되어 상기 FM 송신신호와 동일한 형태가 된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표적 속도를 알지 못한 환경에서 표적을 탐지하는 소나 시스템은, 탐지하고자 하는 표적의 속도에 따른 FM신호 왜곡을 추정하여 그 추정된 왜곡을 기준 FM신호에 역으로 적용하여 송신하는 송신 시스템; 및 하나의 협대역 FM 탐지기로 구성되어, 상기 송신한 신호가 표적에 반사되어 오는 기준 FM신호에 대해 표적을 검출하는 수신 시스템;으로 구성된다.

상기 FM송신신호는 LFM(linear frequency modulation) 신호이다.

상기 FM신호 왜곡은 표적의 속도에 따른 주파수 이동 및 주파수 변화율을 포함한다.

상기 표적에서 반사되어 수신되는 기준 FM수신신호는 표적의 속도에 의한 FM신호 왜곡이 상쇄되어 주파수 이동과 변화율이 일정하게 유지된다.

기존의 FM 신호를 송신하여 표적을 탐지하는 소나시스템에서는 표적의 속도 변화 범위가 큰 경우에서 정밀한 표적 탐지를 수행하기 위해서 많은 수의 상관기가 요구되었다. 이는 소나시스템의 수신시스템에 대한 구현 복잡도를 증가시키는 원인이 된다. 하지만 본 발명을 이용하면, 탐지하고자 하는 표적 속도에 따른 신호 변화를 추정하여 역으로 적용시킨 신호를 송신하고 송신한 신호가 표적에 의해 반사되어 수신되는 신호는 신호 형태가 일정하게 유지된다. 본 발명을 통해 소나시스템에서 탐지를 수행하는 수신시스템은 이 일정한 형태의 신호만을 이용하여 탐지하는 시스템으로 구성되어 수신시스템의 구현 복잡도를 줄일 수 있다.

도 1은 종래 소나 시스템의 능동 탐지기법을 나타낸 도면.
도 2는 표적 속도에 따라 발생되는 도플러 효과를 설명하기 위한 도면.
도 3은 송신 LFM신호와 수신 협대역 LFM신호의 시간에 따른 주파수변화로 나타낸 그래프.
도 4는 소나 시스템에서 사용하는 협대역 LFM 탐지기의 구성도.
도 5는 송신 LFM신호와 수신 광대역 LFM신호의 시간에 따른 주파수변화로 나타낸 그래프.
도 6은 소나 시스템에서 사용하는 광대역 LFM 탐지기의 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 송수신 FM 신호와 기존 시스템의 FM 송수신 신호를 비교한 그래프.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소나 시스템의 송신 시스템에서 FM송신 신호를 발생시키는 과정을 나타낸 순서도.

종래의 소나 시스템에서 FM신호를 송신하여 표적을 탐지하는 탐지기는 정밀한 탐지를 위해서 많은 수의 상관기들이 필요하다. 그 이유는 탐지하고자 하는 표적 속도를 알지 못하기 때문에, 상관기를 이용하여 한 종류의 FM신호를 송신한 후 수신신호를 이용하여 정지하거나 빠르게 움직이는 모든 속도 범위의 표적을 탐지해야 하기 때문이다. 다시 말해 탐지하고자 하는 표적의 속도 범위가 클수록 도플러 효과에 따른 주파수 변화 범위가 커지며, 이에 대한 주파수 변화 범위에 대해 정밀하게 탐지하기 위해서는 많은 수의 상관기가 필요하게 된다.

또한, 기존 소나 시스템에서 송신하는 FM신호는 정지되거나 비교적 느리게 움직이는 표적에 적합한 형태를 가지며, 이는 기술 발전에 따라 수중에서 고속으로 기동하는 소나 플랫폼이나 표적 환경에는 적합하지 않은 것도 하나의 원인이 된다.

따라서, 본 발명은 표적 속도를 알지 못한 환경에서 정밀한 탐지를 위해 많은 수의 상관기가 요구되는 기존 FM 표적탐지기의 복잡도를 감소시키고, 운용을 간편하게 수행할 수 있는 방안을 제공한다.

앞의 도 2 및 식(1)에서 도플러 효과에 따른 주파수 변화를 다시 살펴보면, 주파수 변화는 소나 플랫폼과 표적의 속도에 따라 결정된다. 일반적으로 소나 플랫폼은 자신의 속도는 알 수 있으나 표적의 속도를 알지 못한다. 표적 속도를 알지 못하기 때문에 소나 플랫폼에서 많은 수의 상관기가 필요하다.

그런데, 소나 플랫폼에서 탐지하고자 하는 표적의 속도를 일정 간격으로 구분하여 송신신호를 발생한다면 탐지하고자 하는 표적이 해당 속도 구간에 있어 신호가 반사되어 수신될 경우 정합 결과는 최대가 될 것이다. 이는 기존 소나 시스템에서 다양한 송신신호를 이용하여 표적을 탐지하고자 하는 경우와 비슷하다.

따라서, 본 발명은 표적 속도를 알지 못한 환경에서 정밀한 표적 탐지를 위하여, 특정 속도 구간에 있는 표적에 의해 발생되는 신호 변화를 추정하고, 송신신호 발생 시 상기 추정된 신호 변화를 역으로 적용시켜, 상기 표적에 의해 반사되어 온 수신신호의 신호 변화가 일정하게 유지되도록 한다.

이와 같이 표적 속도 변화에 따른 신호 변화를 역으로 보상한 FM 신호를 송신할 경우, 표적에서 반사되어 수신된 FM신호의 변화가 일정하게 유지되며, 이로 인해 수신 시스템에서는 일정하게 유지되는 수신신호의 형태만을 처리하기 위한 하나의 탐지기를 구성하면 된다. 이는 곧 다수의 탐지기가 필요하지 않기 때문에 요구되는 상관기의 개수를 줄여 구현 복잡도를 줄일 수 있음을 의미한다.

본 발명을 이용할 경우 표적 속도 변화에 따라 송신 FM신호를 조절하기 위한 송신 시스템은 좀 복잡해지나 탐지를 수행하는 수신 시스템의 복잡도를 크게 감소시킬 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 FM 송수신 신호와 기존 시스템의 FM 송수신 신호를 비교한 그래프로서, 본 발명의 원리를 설명하기 위해 표적 속도 변화에 따른 수신신호의 변화를 LFM 신호를 예로 들어 주파수 관점에서 나타내었다.

도 7을 참조하면, 기존의 소나 시스템에서는 표적 속도가 클 경우 수신되는 광대역 LFM신호는 주파수 이동뿐만 아니라 주파수 변화율이 변하게 된다.

하지만, 본 발명에서는 대상 표적 속도에 따른 주파수 이동과 주파수 변화율의 차이를 역으로 송신신호에 반영하여 송신하기 때문에, 수신되는 LFM신호는 표적 속도에 의한 영향과 상쇄되어 기존 LFM 송신신호와 동일한 형태가 된다. 따라서, 탐지하고자 하는 표적 속도별로 송신신호를 변화시켜 송신한다면, 수신되는 신호는 기존 LFM 송신신호와 동일하게 된다.

이와 같은 사실로부터 표적을 탐지하는 수신 시스템에서는 기존 LFM 송신신호의 형태를 탐지하는 간단한 탐지기만으로 표적을 탐지할 수 있다. 정확한 탐지를 위해서는 송신한 신호가 탐지하고자 하는 기준속도를 알아야 한다.

도 7은 본 발명을 설명하기 위한 간단한 예로, 실제 시스템에서는 큰 속도구간으로 구분하여 협 대역 탐지기를 구성하고, 협대역 탐지기 내의 상관기 결과들을 이용하여 미세 속도를 추정하여 정밀한 탐지를 수행한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소나 시스템의 송신 시스템에서 FM송신 신호를 발생시키는 과정을 나타낸 순서도이다.

송신 시스템은 탐지 표적의 속도 범위를 설정한 후(S100) 탐지하고자 하는 표적의 대상 속도 구간에서 발생되는 도플러 효과에 따라 변화하는 신호의 변화를 추정한다(S110). 상기 신호의 변화는 표적의 속도에 따른 주파수 이동 및 주파수 변화율를 의미한다.

이어서 송신 시스템은 수신 시스템으로부터 수신되기를 바라는 신호(기준 LFM신호)에 상기 추정한 신호 변화를 역으로 적용시켜 송신신호 즉, LFM신호를 생성한 후(S120) 해당 송신신호를 표적으로 송출한다(S130).

따라서, 해당 속도 구간의 표적에 의해 반사되어 수신된 신호는 신호 변화가 일정하게 유지되는 원하는 형태의 신호가 된다. 즉, 상기 표적에서 반사되어 수신되는 FM수신신호는 표적의 속도에 의한 신호변화와 상쇄되어 FM 송신신호와 동일한 형태가 된다.

이렇게 송신신호를 조절하여 표적에서 반사되어 온 수신신호가 일정한 형태가 된다면, 소나 시스템에서 표적을 탐지하는 수신시스템의 구현 복잡도를 줄일 수 있다. 예로 도 6과 같이 다수의 협대역 LFM 탐지기로 구성되는 광대역 LFM 탐지기를, 송신하는 LFM 신호를 조절하여 수신되는 LFM 신호의 주파수 이동과 변화율을 일정하게 유지시키면, 도 4와 같이 하나의 협대역 LFM 탐지기를 이용하여 표적 탐지가 가능하기 때문에 소나 시스템의 구현 복잡도를 줄일 수 있게 된다.

상술한 바와같이, 기존의 FM신호를 송신하여 표적을 탐지하는 소나 시스템에서는 표적의 속도 변화 범위가 큰 경우에서 정밀한 표적 탐지를 수행하기 위해서 많은 수의 상관기가 요구되며, 이는 소나 시스템의 수신시스템에 대한 구현 복잡도를 증가시키는 원인이 된다.

따라서 본 발명은 탐지하고자 하는 표적 속도에 따른 신호 변화를 추정하여 역으로 적용시킨 신호를 송신함으로써 송신한 신호가 표적에 의해 반사되어 수신되는 신호의 형태를 일정하게 유지한다. 그 결과 본 발명을 적용할 경우 소나 시스템은 항상 일정한 형태의 신호만을 이용하여 탐지하기 때문에 적은 수의 상관기로 수신 시스템을 구현할 수 있어 수신 시스템의 구현 복잡도를 줄일 수 있다.

상기와 같이 설명된 본 발명에 따른 상기 설명된 소나 시스템 및 그의 표적 탐지방법은 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 상술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

10 : 정합필터, LAM정합 필터 20 : 탐지기

Claims (8)

1. 표적 속도를 알지 못한 환경에서의 표적탐지 방법에 있어서,
   탐지 표적의 속도 범위를 설정하는 단계;
   설정된 속도 범위에서 표적에 의해 발생되는 신호 변화를 추정하는 단계;
   상기 추정된 신호 변화를 기준 주파수변조(FM)신호에 역으로 적용하여 FM송신신호를 생성하는 단계; 및
   상기 생성된 FM송신신호를 표적으로 송출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소나 시스템의 표적 탐지 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 FM송신신호는
   선형 주파수변조(LFM : linear frequency modulation) 신호인 것을 특징으로 하는 소나 시스템의 표적 탐지 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 표적에 의해 발생되는 신호 변화는
   표적의 속도에 따른 주파수 이동 및 주파수 변화율을 포함하는 것을 특징으로 하는 소나 시스템의 표적 탐지 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 FM송신신호 송신 후 표적에서 반사되어 수신되는 FM수신신호는 표적의 속도에 의한 신호변화와 상쇄되어 주파수 이동과 변화율이 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 소나 시스템의 표적 탐지 방법.
5. 표적 속도를 알지 못한 환경에서 표적을 탐지하는 소나 시스템에 있어서,
   탐지하고자 하는 표적의 속도에 따른 주파수 변조(FM)신호 왜곡을 추정한 후 상기 추정된 FM신호 왜곡을 기준 FM신호에 역으로 적용하여 FM송신신호를 송신하는 송신 시스템; 및
   하나의 협대역 FM 탐지기로 구성되어, 상기 FM송신신호가 표적에서 반사되어 수신되는 FM수신신호로부터 표적을 탐지하는 수신 시스템;으로 구성된 소나 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 FM송신신호는
   LFM(linear frequency modulation) 신호인 것을 특징으로 하는 소나 시스템.
7. 제5항에 있어서, 상기 추정된 FM신호 왜곡은
   표적의 속도에 따른 주파수 이동 및 주파수 변화율을 포함하는 것을 특징으로 하는 소나 시스템.
8. 제5항에 있어서, 상기 FM수신신호는
   표적의 속도에 의한 FM신호 왜곡이 상쇄되어 주파수 이동과 변화율이 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 소나 시스템.

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