KR101839042B1 - Ｆｍｃｗ-ｓａｒ 시스템의 연속 이동 효과 보정 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 FMCW-SAR 시스템에서 레이더 안테나의 위치 변화량을 제거하여 연속 이동 효과를 보정하는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 장치 및 방법을 제안한다. 본 발명에 따른 장치는 FMCW-SAR 시스템에서 목표물로부터 반사된 수신 신호를 획득하는 동안 FMCW-SAR 시스템에 구비된 레이더 안테나의 위치 변화량을 산출하는 안테나 위치 변화량 산출부; 수신 신호와 관련된 시간 영역의 신호에 레이더 안테나의 위치 변화량을 반영하는 안테나 위치 변화량 반영부; 레이더 안테나의 위치 변화량이 반영된 시간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 수신 신호 변환부; 및 주파수 영역의 신호로부터 레이더 안테나의 위치 변화량을 제거하여 수신 신호를 전처리하는 안테나 위치 변화량 제거부를 포함한다.

Description

ＦＭＣＷ-ＳＡＲ 시스템의 연속 이동 효과 보정 장치 및 방법 {Apparatus and method for correcting continuous motion effect of FMCW-SAR system}
본 발명은 SAR(Synthetic Aperture Radar) 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 신호 기반 SAR 시스템에 관한 것이다.
영상 레이더 분야는 크게 위성, 항공기, 차량 등의 플랫폼을 활용해 운용될 수 있으며, 이때 기존 시스템은 상대적으로 고성능/고비용의 처프 펄스(chirp-pulse) 레이더 시스템을 기반으로 한 시스템 운용이 일반적이다. 이는 저비용/고효율이 요구되는 다양한 목적에 부합되기에는 한계가 있으며, 영상 레이더 시스템의 측면에서도 기술적 완성도와 요구 기술 수준이 대단히 높다고 할 수 있다.
FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 신호 기반 레이더 시스템은 기존 처프 펄스 기반의 시스템과 비교해 상대적으로 소형/경량화 및 저비용의 개발이 가능한 단순한 시스템 구조를 갖는 특성이 있다. 그러나 기존 처프 펄스 기반 영상 레이더와 비교해 시스템 구현을 위한 기술적 수준이 낮고 고성능의 시스템 구현에 한계가 있으며, 송출하는 전파의 변조 방식의 차이로 인해 영상 레이더 시스템으로의 구현에 기술적으로 어려워 문제점을 갖는다.
한국공개특허 제2015-0055812호 (공개일 : 2015.05.22.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)-SAR(Synthetic Aperture Radar) 시스템에서 레이더 안테나의 위치 변화량을 제거하여 연속 이동 효과(continuous motion effect)를 보정하는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 장치 및 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 육상, 해상, 공상 등에서 움직이는 운동체에 장착되어 이 운동체의 이동 속도를 기초로 수정된 정합 필터를 토대로 연속 이동 효과가 보정된 수신 신호로부터 SAR 영상을 복원하는 FMCW-SAR 시스템 및 그 작동 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)-SAR(Synthetic Aperture Radar) 시스템에서 목표물로부터 반사된 수신 신호를 획득하는 동안 상기 FMCW-SAR 시스템에 구비된 레이더 안테나의 위치 변화량을 산출하는 안테나 위치 변화량 산출부; 상기 수신 신호와 관련된 시간 영역의 신호에 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 반영하는 안테나 위치 변화량 반영부; 상기 레이더 안테나의 위치 변화량이 반영된 상기 시간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 수신 신호 변환부; 및 상기 주파수 영역의 신호로부터 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 제거하여 상기 수신 신호를 전처리하는 안테나 위치 변화량 제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 장치를 제안한다.
또한 본 발명은 FMCW-SAR 시스템에서 목표물로부터 반사된 수신 신호를 획득하는 동안 상기 FMCW-SAR 시스템에 구비된 레이더 안테나의 위치 변화량을 산출하는 단계; 상기 수신 신호와 관련된 시간 영역의 신호에 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 반영하는 단계; 상기 레이더 안테나의 위치 변화량이 반영된 상기 시간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 단계; 및 상기 주파수 영역의 신호로부터 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 제거하여 상기 수신 신호를 전처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 방법을 제안한다.
또한 본 발명은 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)-SAR(Synthetic Aperture Radar) 시스템에서 목표물로부터 반사된 수신 신호를 획득하는 동안 상기 FMCW-SAR 시스템에 구비된 레이더 안테나의 위치 변화량을 산출하는 안테나 위치 변화량 산출부; 상기 수신 신호와 관련된 시간 영역의 신호에 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 반영하는 안테나 위치 변화량 반영부; 상기 레이더 안테나의 위치 변화량이 반영된 상기 시간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 수신 신호 변환부; 상기 주파수 영역의 신호로부터 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 제거하여 상기 수신 신호를 전처리하는 안테나 위치 변화량 제거부; 및 상기 레이더 안테나의 위치 변화 성분이 제거된 상기 수신 신호를 기초로 SAR 영상을 복원하는 SAR 영상 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 이동 효과 보정 기법을 이용하는 FMCW-SAR 시스템을 제안한다.
또한 본 발명은 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)-SAR(Synthetic Aperture Radar) 시스템에서 목표물로부터 반사된 수신 신호를 획득하는 동안 상기 FMCW-SAR 시스템에 구비된 레이더 안테나의 위치 변화량을 산출하는 단계; 상기 수신 신호와 관련된 시간 영역의 신호에 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 반영하는 단계; 상기 레이더 안테나의 위치 변화량이 반영된 상기 시간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 단계; 상기 주파수 영역의 신호로부터 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 제거하여 상기 수신 신호를 전처리하는 단계; 및 상기 레이더 안테나의 위치 변화 성분이 제거된 상기 수신 신호를 기초로 SAR 영상을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 이동 효과 보정 기법을 이용하는 FMCW-SAR 시스템의 SAR 영상 복원 방법을 제안한다.
본 발명은 상기한 목적 달성을 위한 구성들을 통하여 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 본 발명은 신호 모델로부터 확인 가능한 연속 이동 효과의 위상 변화 성분을 레이더 원시 자료로부터 전처리(pre-processing)함으로써 최종 레이더 복원 영상 내 목표물 번짐 현상(blurring)을 개선할 수 있다.
둘째, 본 발명은 수정된 정합 필터의 적용으로 영상 복원시 목표물의 중심에 상대적으로 더 많은 전력을 누적시킬 수 있으며, 이에 따라 전체적으로 레이더 복원 영상 품질 개선에 기여할 수 있다.
도 1은 연속 이동 효과를 포함한 FMCW-SAR 기하 구조를 도시한 개념도이다.
도 2는 모의 실험을 위한 FMCW-SAR 시스템 설정에 대한 테이블도이다.
도 3은 연속 이동 효과에 의한 목표물 시간 지연(τ) 특성을 설명하기 위한 참고도이다.
도 4는 연속 이동 효과가 적용된 거리 압축 신호 s(w, u)를 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 연속 이동 효과 보정 신호 처리 과정을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 수정된 정합 필터 적용 SAR 영상 복원을 설명하기 위한 참고도이다.
도 7은 항공기 기반 FMCW-SAR 시스템 제원을 설명하기 위한 테이블도이다.
도 8은 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 성능을 비교 분석한 결과를 보여주는 도면이다.
도 9는 연속 이동 효과 보정 신호 처리 결과를 보여주는 테이블도이다.
도 10은 시험용 목표물 분산 전력 특성의 개선을 설명하기 위한 참고도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 FMCW-SAR 시스템에 구비되는 연속 이동 효과 보정 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속 이동 효과 보정 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 FMCW-SAR 시스템의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 신호 기반 영상 레이더 시스템은 기존의 chirp-pulse 기반 레이더 시스템보다 소형/경량화에 여러 장점이 있어 최근 다양한 연구/실용화 목적으로 폭넓게 연구되고 있다. 특히, 레이더 영상의 획득을 위한 SAR(Synthetic Aperture Radar) 시스템으로의 활용도는 시스템적인 측면의 장/단점을 고려해 다양한 레이더 영상화 신호 처리 기법들이 연구되고 있다.
본 발명에서는 FMCW 신호 특성에서 기인되는 연속 이동 효과(continuous motion effect) 보정 기법을 제안한다.
FM 변조 신호를 CW 형태로 송수신할 때, 기존 chirp-pulse 시스템과 달리 신호 송수신 주기가 상대적으로 매우 길고, 동일한 주기 내에서 송수신이 연속적으로 이루어지게 되는 특성을 갖는다. 이때, 송수신 신호 처리 과정은 물리적으로 영상 레이더 탑재 플랫폼의 지속적인 이동과 동시에 이루어지게 되고, 이와 같은 FMCW 신호 특성에 기인된 영상 레이더 탑재 플랫폼의 상대적 이동 속도가 수신 신호에 영향을 주는 문제가 발생된다. 이는 기존 chirp-pulse 시스템에서 보다 두드러지게 나타나는 FMCW-SAR 시스템의 특성에서 기인되는 한계 상황으로 이를 개선하여 고품질의 레이더 영상을 획득하고자 함이 본 발명의 목적이다.
본 발명은 FMCW-SAR 영상 레이더 시스템에서 주파수 변조 연속파(FM-CW) 신호 특성과 레이더 플랫폼의 물리적인 움직임이 반영된 연속 이동 효과를 제거하기 위한 기술이다. 연속 이동 효과 보정을 위해 연속 이동 효과를 수학적으로 모델링하고, 이를 제거하기 위한 시간-도플러 영역의 신호 처리 기법을 제안한다. 그리고 back-projection 알고리즘(BPA) 기반의 레이더 영상 복원 과정에 신호 모델을 근거로 수정된 정합 필터(matched filter) 과정을 추가하여 최종의 레이더 복원 영상의 품질을 개선한다.
다시 말해, 본 발명에서 제안하는 연속 이동 효과 보정 기법은 시간-도플러 영역에서 레이더 플랫폼의 상대 속도(vr)와 데이터 수집 시간(t) 동안의 위상 변화 성분을 레이더 원시 자료(raw-data)로부터 제거하고, 이를 back-projection 알고리즘 기반의 레이더 영상 복원 과정에서 한번 더 수정된 정합 필터를 적용해 레이더 영상 품질을 2단계에 걸쳐 개선하는 기술이다.
이하 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
FMCW 신호 기반의 SAR 시스템은 동일한 변조 주기에서 레이더 신호의 송수신이 연속적으로 이루어지는 특징이 있어, 시스템 구성에 따라 상대적으로 송수신 안테나의 연속 이동 효과(continuous motion effect)가 두드러지는 문제가 있다. 이는 항공기 기반 시스템의 SAR 영상 복원을 위해 활용되는 back-projection 알고리즘을 이용한 영상 복원시 영상 품질을 저하시키는 요인으로 작용하여, FMCW 신호 모델을 이용한 연속 이동 효과의 분석과 최적화된 영상 복원 기법 적용이 필요하다.
이를 위해 본 발명에서는 연속 이동 효과에 의한 레이더 수신 신호의 위상 변화를 FMCW-SAR 신호 모델을 통해 분석하였다. 연속 이동 효과에 의한 위상 변화는 시간-도플러(t, ku) 영역의 신호 처리 기법에 의해 제거될 수 있으며, 영상 복원을 위한 거리 압축 신호에 적용된다. 그리고 SAR 영상 복원을 위해 적용된 back-projection 알고리즘에 연속 이동 효과 보정을 위한 수정된 정합 필터를 적용하였으며, 그 결과를 실제 항공기 기반 SAR 시스템의 관측 데이터에 적용하여 연속 이동 효과 보정 결과를 검증하였다.
본 발명에서는 FMCW-SAR 신호 모델과 이를 이용한 연속 이동 효과 및 보정 결과를 모의 실험하고, 실제 영상 복원을 위해 back-projection 알고리즘의 수정된 정합 필터 적용 사례를 FMCW-SAR 신호 모델, 연속 이동 효과 모의 실험, 그리고 실험 결과에서 각각 설명한다.
1. FMCW-SAR 신호 모델
FMCW-SAR 신호 모델은 시스템 특성을 분석하고, 레이더 원시 신호 생성과 영상 복원 과정을 모의 실험하기 위한 유용한 도구로써 활용될 수 있다. 특히, FMCW-SAR 시스템의 연속적인 안테나 위치 변화 특성을 도 1과 같이 도식화할 수 있으며, 안테나 위치와 목표물 함수는 u와 f(x, y)로 각각 표현될 수 있다.
(1) FMCW 신호 모델
FMCW 신호 모델은 수학식 1과 같이 운용 주파수(f0)와 주파수 변조율(Kr = 대역폭/변조 주기)을 이용해 톱니파 형태의 주파수 변조 신호로 나타낼 수 있으며, 수신 신호는 목표물로부터 반사되는 지연 시간(τ)을 이용해 수학식 2와 같이 표현할 수 있다. 이때, 목표물 지연 시간은 수학식 3과 같이 목표물 위치(xi, yj)와 안테나 위치(u)의 거리(R)로부터 계산된다.
Figure 112017102729687-pat00001
Figure 112017102729687-pat00002
Figure 112017102729687-pat00003
상기에서 R(u)는 목표물과 안테나 사이의 거리를 의미한다. 또한 c는 광속(3 x 108 m/s)을 의미한다.
FMCW 신호 기반의 레이더 시스템은 송수신 신호를 주파수 혼합기를 통해 주파수 하향 변환하고, 두 신호의 차에 해당하는 비트 주파수(beat frequency) 성분을 샘플링하여 영상 복원 과정에 이용한다. 이와 같은 과정을 수학식 4로 정리하여, 다음 과정에서 FMCW-SAR 시스템의 수신 신호로 이용된다.
Figure 112017102729687-pat00004
수학식 1, 2 및 4는 표현의 편의상 신호 세기 성분이 생략되었으며, 모의 실험을 위해 안테나 빔패턴, 목표물 거리와 반사도 등이 고려되어야 한다.
(2) 연속 이동 효과(Continuous motion effect) 신호 모델
FMCW-SAR 시스템에서 고려되어야 할 연속 이동 효과는 레이더 신호 송수신 과정에도 안테나의 위치가 지속적으로 이동하는 것으로, 기존에 안테나 위치를 정지된 위치로 근사화시킨 start-stop 근사 기법만으로 그 처리가 부족한 측면이 있다.
이를 보완하기 위해서 본 발명에서는 시간에 따른 안테나 위치 변화를 항공기 이동 속도(vr)와 측정 시간(sweep time)을 고려해 다음과 같이 수정하였다.
u → u - vrt
Figure 112017102729687-pat00005
각각의 송신 신호마다 정지된 안테나 위치로 표현된 기존 거리 함수 R(u)는 수학식 5에 나타난 바와 같이 항공기 이동 속도와 시간 변화에 따른 안테나 위치 변화의 세부 정보를 추가한 2차원 배열의 거리함수 R(t, u)로 나타낼 수 있다.
Figure 112017102729687-pat00006
수학식 6은 연속 이동 효과를 포함한 수정된 거리 함수 R(t,u)를 이용해 거리 성분에 대한 공간 주파수(kr = 2π/λ) 영역의 신호로 표현된 것이다. 이때 안테나 위치 변화를 포함한 공간 주파수 영역의 수신 신호는 비트 주파수 스펙트럼으로 표현되는 거리 정보의 퓨리에 역변환 관계에 놓이며, 이는 시간 영역과 동일한 영역의 신호임을 알 수 있다.
따라서 수학식 3에 대해 시간 영역 신호에 연속 이동 효과를 더해 수학식 6과 같이 정리할 수 있다. 이를 시간-도플러 S(t, ku) 영역의 신호로 변환하는 과정은 수학식 7 및 8과 같다.
Figure 112017102729687-pat00007
상기에서 Ku는 안테나 위치 변화에 따라 발생하는 도플러 주파수의 웨이브 넘버(wave number)를 의미한다. 또한 Φ는 FMCW 시스템의 전체 위상을 의미한다.
Figure 112017102729687-pat00008
수학식 7은 도플러(ku) 영역으로의 퓨리에 변환 과정을 나타낸 것으로 변수 치환(u' = u - vrt) 과정과 정지 위상 근사 기법(stationary phase approximation)을 적용한 과정을 나타낸 것이며, 수학식 8의 관계식을 이용해 수학식 7의 결과식을 다음 수학식 9와 같이 얻을 수 있다.
Figure 112017102729687-pat00009
위의 최종식은 연속 이동 효과 적용 신호 모델로서, 항공기 이동 속도에 따른 위상 변화 부분(수학식 9의 우변 첫번째 항)과 도플러 영역의 목표물 위상 함수로 구분된다.
(3) 시간-도플러(t, ku) 영역 신호 처리 기법
수학식 9에서 항공기 이동 속도에 따른 연속 이동 효과를 나타내는 위상 성분은 exp{-jku(vrt)}이며, 이를 제거하기 위한 과정은 수학식 10과 같이 수신 신호를 시간-도플러 영역으로 변환하고, 연속 이동 효과 위상 성분의 켤레 복소수를 곱하는 과정이 된다.
Figure 112017102729687-pat00010
Figure 112017102729687-pat00011
SAR 영상 복원을 위한 back-projection 알고리즘의 입력 신호로써 거리 압축 신호 영역으로 변환하는 과정은 수학식 11과 같다. 이때 ω = 2πf이며, 거리 정보를 나타내기 위한 주파수 영역의 신호를 나타낸다.
2. 연속 이동 효과 모의 실험
항공기 기반 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 특징을 분석하고, 이를 보정하기 위해 앞서 설명한 FMCW 신호 모델과 시간-도플러 s(t, ku) 영역 신호 처리 기법을 적용한 모의 실험을 수행하였다. 영상 복원을 위해 back-projection 알고리즘을 이용하였으며, 복원 영상 내 연속 이동 효과를 효과적으로 표현하기 위해 실제보다 넓은 안테나 방사 패턴을 갖도록 설정하였다(도 2 참조). 도 2는 모의 실험을 위한 FMCW-SAR 시스템 설정에 대한 테이블도이다.
(1) 연속 이동 효과 적용 거리 압축 신호
FMCW-SAR 시스템에서 발생되는 연속 이동 효과는 목표물과 안테나 간의 거리 변화를 나타낸 수학식 5로부터 그 특성을 확인할 수 있다.
도 3은 연속 이동 효과에 의한 목표물 시간 지연(τ) 특성을 설명하기 위한 참고도이다. 도 3의 (a)는 목표물 시간 지연 특성의 전체도이며, 도 3의 (b)는 목표물 시간 지연 특성의 부분 확대도이다.
도 3은 목표물 지연 시간(τ(t, u) = 2 / c × R(t, u)) 특성을 시간에 따른 안테나 위치 변화를 모두 고려해 작성된 것으로 1ms의 샘플링 주기 내 위치 변화를 모두 계산한 것으로 각 샘플링 시간과 그에 따른 안테나의 연속적인 위치 변화(1024개)를 모두 그린 것으로 방위각 방향으로 중심점이 이동하는 것을 확인할 수 있다.
도 4는 연속 이동 효과가 적용된 거리 압축 신호 s(w, u)를 설명하기 위한 참고도이다. 도 4의 (a) 및 (b)는 앞선 측정 시간과 안테나 위치의 함수로 모델링된 목표물 지연 시간을 이용해 생성된 레이더 원시 신호의 거리 압축 신호 s(w, u)를 모의 실험한 것으로 연속 이동 효과 유무를 비교한 결과이다.
(2) 연속 이동 효과(continuous motion effect) 보정 신호 처리
수학식 3 내지 5를 이용한 모의 실험을 통해 목표물 궤적이 방위각 방향으로 이동하는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과를 확인하였다. 이와 같은 연속 이동 효과가 복원된 SAR 영상에 미치는 영향을 분석하기 위해서 back-projection 알고리즘을 이용해 레이더 원시 신호를 SAR 영상으로 복원하였다.
도 5는 연속 이동 효과 보정 신호 처리 과정을 설명하기 위한 참고도이다. 도 5의 (a)는 기준 SAR 영상을 도시한 것이며, 도 5의 (b)는 연속 이동 효과 적용 SAR 영상을 도시한 것이다. 그리고 도 5의 (c)는 시간-도플러 영역 신호 처리 SAR 영상을 도시한 것이다.
도 5는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과를 보정하기 위한 신호 처리 과정을 비교 설명한 것으로 start-stop 근사 기법(연속 이동 효과 미적용)으로 생성된 레이더 원시 신호를 복원한 기준 SAR 영상(도 5의 (a) 참조), 연속 이동 효과를 적용한 레이더 원시 신호를 복원한 SAR 영상(도 5의 (b) 참조), 및 연속 이동 효과 보정을 위한 시간-도플러 s(t, ku) 영역 신호 처리 기법이 적용된 SAR 영상(도 5의 (c) 참조)을 각각 도 5의 (a) 내지 (c)에서 나타낸다.
이때 목표물의 분산 전력 특성 변화를 정밀하게 나타내기 위해 모의 실험 설정 해상도 30cm보다 세밀한 해상도로 복원된 영상을 목표물 중심점을 기준으로 확대하였다.
연속 이동 효과를 적용한 레이더 원시 신호(도 5의 (b)에 도시된 신호)를 이용한 복원 영상은 기준 영상 대비 목표물의 분산 전력 패턴이 거리 방향으로 퍼지는 특성을 보이며, 방위각 방향으로는 항공기 이동 속도에 비례한 왜곡된 위상 성분으로 목표물 분산 전력 패턴이 왜곡되는 특성을 나타낸다.
항공기 이동 속도와 샘플링 시간에 비례하는 연속 이동 효과의 위상 변화 성분을 제거하기 위해서 앞서 설명한 수학식 10 및 11의 시간-도플러 영역 신호 처리 기법을 back projection 알고리즘 입력 신호에 적용하여 도 5의 (c)와 같은 연속 이동 효과 보정 결과를 얻었다. 시간-도플러 영역 신호 처리 기법을 이용한 연속 이동 효과 보정 결과는 도 5 (c)의 좌우 패턴과 같이 거리 방향의 목표물 분산 전력 패턴이 기준 영상의 패턴 특성과 매우 유사하게 보정됨을 확인할 수 있다.
한편 본 발명에서는 목표물의 중심점 부분의 영상 복원 개선 효과를 더욱 높이기 위하여 추가적으로 영상 복원을 위해 사용된 back-projection 알고리즘에 수정된 정합 필터를 적용하는 것도 가능하다.
(3) 수정된 정합 필터(Matched-Filter)를 이용한 BPA 복원 영상
수학식 12는 기존 back-projection 알고리즘의 정합 필터 과정을 나타낸 것으로 복원 영상의 목표물 지연 시간(td)은 안테나 위치(u)와 복원 영상 내 목표물 즉 각 픽셀과의 거리를 이용해 계산될 수 있으며, u는 M개의 정지된 안테나 위치로 처리된다.
Figure 112017102729687-pat00012
반면, 연속 이동 효과 보정을 위해 수정된 정합 필터 과정은 수학식 13과 같이 시간(t)에 따른 변화를 추가한 목표물 지연 시간 특성 함수로 변형될 수 있으며, 이는 기존의 back-projection 알고리즘의 안테나 위치 입력 정보(um)를 시간 샘플(tn) 개수(N)만큼 세분화하고, 추가된 안테나 위치 정보만큼 목표물의 분산 전력이 누적되는 효과가 있다.
Figure 112017102729687-pat00013
수학식 13의 수정된 정합 필터 과정은 시간 샘플 개수 N에 비례한 안테나 세부 위치를 이용한 영상 복원 과정으로 기존 back-projection 알고리즘의 연산량을 N배만큼 증가시키는 단점이 있으나, 이는 일정 비율로 시간 샘플 개수를 낮춰 계산함으로써 보정 정확도 유지와 계산 효율 저하를 보완할 수 있다.
다시 말해, 연속 이동 효과 보정을 위해 수정된 정합 필터는 기존 안테나 위치 입력 정보(um)에 항공기 이동 속도와 시간 변화를 고려한 세부 위치 입력 정보(vr tn)를 더한 것으로 기존 back-projection 알고리즘을 이용한 영상 복원 과정에 약 5 ~ 10배(ex. N/10 ~ N/100 비율 모의 실험 적용) 증가된 입력 정보를 추가해 개선된 목표물 분산 전력 특성을 얻을 수 있다.
도 6은 수정된 정합 필터 적용 SAR 영상(reconstructed SAR images applied a process of the continuous motion correction) 복원을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6의 (a)는 시간-도플러 s(t, ku) 영역에서 연속 이동 효과 위상 성분을 보정한 레이더 거리 압축 신호를 입력으로 한 back-projection 알고리즘의 영상 복원 결과이다. 도 6의 (a)에 따르면, 수정된 정합 필터 적용으로 목표물의 분산 전력 특성은 중심점에 더욱 집중된 결과를 확인할 수 있다.
도 6의 (b) 및 (c)는 수정된 정합 필터 적용 SAR 영상을 거리 방향(range direction, 도 6의 (b) 참조)과 방위각 방향(azimuth direction, 도 6의 (c) 참조)으로 각각 추출하여 기준 SAR 영상과 연속 이동 효과(CME) 보정 전후의 결과로 비교한 것이다. 그 결과 시간-도플러 영역에서의 위상 변화 보정 기법(CMC)과 수정된 정합 필터(MF)를 적용한 경우, 거리/방위각 방향 해상도 각각 보정 전 37.2cm / 6.5cm, 보정 후 30.1cm / 8.9cm로 분석되었으며, 거리 방향 해상도 개선과 목표물 중심점 부근의 분산 전력 특성 개선 효과가 있음을 확인하였다.
3. 실험 결과
FMCW-SAR 시스템 연속 이동 효과 보정 기법 성능을 비교/검증하기 위해 항공기 기반 FMCW-SAR 시스템을 이용한 현장 관측 자료를 활용하였다. 본 실험에 적용된 FMCW-SAR 시스템은 저고도/근거리 비행 실험에 최적화된 시스템으로 운용 효율을 높이기 위해 delayed-de-chirp 방식으로 운용된다. 이는 도 7에 도시된 바와 같이 상대적으로 낮은 샘플링 주파수(fs = 1.2MHz)와 적은 샘플 개수(1024 points)를 보다 효율적으로 사용하기 위한 방식으로 약 480m의 상쇄 거리(range offset)를 포함하여 운용되었다. 도 7은 항공기 기반 FMCW-SAR 시스템 제원을 설명하기 위한 테이블도이다.
연속 이동 효과 보정 기법 검증을 위해 사용된 관측 자료는 매립지 주변에서 측정된 것으로 넓은 평지로 이루어진 지형에 시험용 목표물(삼각 수동 전파 반사기, 크기 50cm)을 설치하고, 그 특성을 복원 영상으로부터 분석하였다.
도 8은 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 성능을 비교 분석한 결과를 보여주는 도면이다. 도 8의 (a)는 시험 지역 SAR 복원 영상을 도시한 것이며, 도 8의 (b)는 시험용 목표물 설치 지역에 대한 보정전 확대 영상을 도시한 것이고, 도 8의 (c)는 시험용 목표물 설치 지역에 대한 보정후 확대 영상을 도시한 것이다.
시험용 목표물을 이용한 보정 성능 분석 결과는 도 9와 같으며, 복원 영상 내 시험용 목표물의 분산 전력 특성은 도 10과 같이 거리 방향 성분의 개선 효과를 확인할 수 있었다. 이때 이론적인 경사 거리(slant-range) 해상도는 약 31cm로 목표물 전파 입사각을 고려할 때 지면 거리 해상도는 약 44cm 정도가 되며, 윈도우 함수를 적용한 일반적인 PSLR(Peak-Sidelobe Ratio) 성능 -20dB보다 낮은 결과를 확인하였다.
4. 결론
본 발명에서는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과를 보정하기 위해 시간-도플러s(t, ku) 영역 신호 처리 기법과 SAR 영상 복원을 위한 back-projection 알고리즘의 수정된 정합 필터 기법을 제안하였으며, 연속 이동 효과 보정 검증을 위해 FMCW 신호 모델을 이용한 모의 실험을 수행하였다. 또한 제안된 연속 이동 효과 보정 기법의 성능 검증을 위해 실제 항공기 기반 FMCW-SAR 원시 자료를 이용하였으며, 분석 결과 거리 방향 해상도 개선(측정값 51cm, 이론값 44cm)과 PSLR 2 ~ 3dB 개선 효과를 확인하였다.
FMCW 레이더는 고도계(altimeter), 산란계(scatterometer) 등과 같은 RAR(Real Aperture Radar) 시스템으로의 응용이 활발히 이용되고 있으며, 거리 측정 및 후방 산란 계수(backscattering coefficients) 측정 등에 활용이 가능하다. 특히, 마이크로파 원격 탐사 분야의 레이더 합성 영상 생성을 목적으로 한 SAR 시스템으로의 응용 또한 활발히 진행 중이며, 본 발명은 항공기 기반 FMCW-SAR 영상 레이더 분야의 고품질 영상 합성 기술이 될 것으로 기대한다.
이상 설명한 본 발명은 SAR 영상 신호 처리 분야에 적용될 수 있다. 일례로 본 발명은 해상에서의 SAR(maritime SAR) 영상 신호 처리 분야에 적용될 수 있다.
이상 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일실시 형태에 대하여 설명하였다. 이하에서는 이러한 일실시 형태로부터 추론 가능한 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 설명한다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 FMCW-SAR 시스템에 구비되는 연속 이동 효과 보정 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 11에 따르면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)-SAR(Synthetic Aperture Radar) 시스템의 연속 이동 효과 보정 장치(100)는 안테나 위치 변화량 산출부(110), 안테나 위치 변화량 반영부(120), 수신 신호 변환부(130), 안테나 위치 변화량 제거부(140), 제1 전원부(150) 및 제1 주제어부(160)를 포함한다.
제1 전원부(150)는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 장치(100)를 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다.
제1 주제어부(160)는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 장치(100)를 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.
안테나 위치 변화량 산출부(110)는 FMCW-SAR 시스템에서 목표물로부터 반사된 수신 신호를 획득하는 동안 FMCW-SAR 시스템에 구비된 레이더 안테나의 위치 변화량을 산출하는 기능을 수행한다.
안테나 위치 변화량 산출부(110)는 FMCW-SAR 시스템을 구비하는 운동체의 이동 속도, 목표물로 송신 신호를 출력한 후 수신 신호를 획득하는 데에 걸리는 데이터 수집 시간 등을 기초로 레이더 안테나의 위치 변화량을 산출할 수 있다.
안테나 위치 변화량 반영부(120)는 수신 신호와 관련된 시간 영역의 신호에 레이더 안테나의 위치 변화량을 반영하는 기능을 수행한다.
수신 신호 변환부(130)는 레이더 안테나의 위치 변화량이 반영된 시간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 기능을 수행한다.
수신 신호 변환부(130)는 퓨리에 변환을 이용하여 시간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환할 수 있다. 수신 신호 변환부(130)는 퓨리에 변환을 이용할 때 제2 거리 함수와 정지 위상 근사 기법(stationary phase approximation)을 적용하여 시간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환할 수 있다. 상기에서 제2 거리 함수는 제1 거리 함수에 제1 값과 제2 값 사이의 차이값을 반영하여 얻은 것을 의미한다. 제1 거리 함수는 목표물과 레이더 안테나 사이의 거리와 관련된 함수를 의미하며, 제1 값은 운동체의 이동 속도와 데이터 수집 시간의 곱셈값을 의미하고, 제2 값은 목표물과 레이더 안테나 사이의 거리값을 의미한다.
안테나 위치 변화량 제거부(140)는 주파수 영역의 신호로부터 레이더 안테나의 위치 변화량을 제거하여 수신 신호를 전처리하는 기능을 수행한다.
안테나 위치 변화량 제거부(140)는 주파수 영역의 신호에서 레이더 안테나의 위치 변화량과 관련된 위상 성분에 이 위상 성분의 켤레복소수를 곱하여 레이더 안테나의 위치 변화량을 제거할 수 있다.
FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 장치(100)는 백 프로젝션 알고리즘 수행부(170)를 더 포함할 수 있다.
백 프로젝션 알고리즘 수행부(170)는 수신 신호의 지연 시간과 관련된 정합 필터(matched filter)를 이용하는 백 프로젝션 알고리즘(back projection algorithm)을 기초로 레이더 안테나의 위치 변화량이 제거된 수신 신호를 후처리하는 기능을 수행한다.
백 프로젝션 알고리즘 수행부(170)는 FMCW-SAR 시스템을 구비하는 운동체의 이동 속도, 시간 샘플의 개수 및 각 시간 샘플과 관련된 레이더 안테나의 위치를 기초로 정합 필터를 수정하여 이용할 수 있다.
다음으로 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 장치(100)의 작동 방법에 대하여 설명한다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속 이동 효과 보정 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 이하 설명은 도 11 및 도 12를 참조한다.
먼저 안테나 위치 변화량 산출부(110)는 FMCW-SAR 시스템에서 목표물로부터 반사된 수신 신호를 획득하는 동안 FMCW-SAR 시스템에 구비된 레이더 안테나의 위치 변화량을 산출한다(S210).
이후 안테나 위치 변화량 반영부(120)는 수신 신호와 관련된 시간 영역의 신호에 레이더 안테나의 위치 변화량을 반영한다(S220).
이후 수신 신호 변환부(130)는 레이더 안테나의 위치 변화량이 반영된 시간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환한다(S230).
이후 안테나 위치 변화량 제거부(140)는 주파수 영역의 신호로부터 레이더 안테나의 위치 변화량을 제거하여 수신 신호를 전처리한다(S240).
한편 백 프로젝션 알고리즘 수행부(170)는 수신 신호의 지연 시간과 관련된 정합 필터를 이용하는 백 프로젝션 알고리즘을 기초로 레이더 안테나의 위치 변화량이 제거된 수신 신호를 후처리할 수 있다. 이 단계는 S240 단계 이후에 수행될 수 있다.
다음으로 FMCW-SAR 시스템에 대하여 설명한다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 FMCW-SAR 시스템의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 13에 따르면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 FMCW-SAR 시스템(300)은 연속 이동 효과 보정 장치(100), SAR 영상 복원부(310) 및 제2 주제어부(320)를 포함한다.
제2 주제어부(320)는 FMCW-SAR 시스템(300)을 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.
연속 이동 효과 보정 장치(100)에 대해서는 전술하였는 바, 여기서는 그 자세한 설명을 생략한다.
SAR 영상 복원부(310)는 레이더 안테나의 위치 변화 성분이 제거된 수신 신호를 기초로 SAR 영상을 복원하는 기능을 수행한다.
다음으로 FMCW-SAR 시스템(300)의 작동 방법에 대하여 설명한다.
먼저 연속 이동 효과 보정 장치(100)는 FMCW-SAR 시스템(300)에서 목표물로부터 반사된 수신 신호를 획득하는 동안 FMCW-SAR 시스템(300)에 구비된 레이더 안테나의 위치 변화량을 산출한다(STEP A).
이후 연속 이동 효과 보정 장치(100)는 수신 신호와 관련된 시간 영역의 신호에 레이더 안테나의 위치 변화량을 반영한다(STEP B).
이후 연속 이동 효과 보정 장치(100)는 레이더 안테나의 위치 변화량이 반영된 시간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환한다(STEP C).
이후 연속 이동 효과 보정 장치(100)는 주파수 영역의 신호로부터 레이더 안테나의 위치 변화량을 제거하여 수신 신호를 전처리한다(STEP D).
이후 SAR 영상 복원부(310)는 레이더 안테나의 위치 변화 성분이 제거된 수신 신호를 기초로 SAR 영상을 복원한다(STEP E).
한편 연속 이동 효과 보정 장치(100)는 수신 신호의 지연 시간과 관련된 정합 필터를 이용하는 백 프로젝션 알고리즘을 기초로 레이더 안테나의 위치 변화량이 제거된 수신 신호를 후처리할 수 있다. 이 단계는 STEP D와 STEP E 사이에 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)-SAR(Synthetic Aperture Radar) 시스템에서 목표물로부터 반사된 수신 신호를 획득하는 동안 상기 FMCW-SAR 시스템에 구비된 레이더 안테나의 위치 변화량을 산출하는 안테나 위치 변화량 산출부;
    상기 수신 신호와 관련된 시간 영역의 신호에 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 반영하는 안테나 위치 변화량 반영부;
    상기 레이더 안테나의 위치 변화량이 반영된 상기 시간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 수신 신호 변환부; 및
    상기 주파수 영역의 신호로부터 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 제거하여 상기 수신 신호를 전처리하되, 상기 주파수 영역의 신호에서 상기 레이더 안테나의 위치 변화량과 관련된 위상 성분에 상기 위상 성분의 켤레복소수를 곱하여 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 제거하는 안테나 위치 변화량 제거부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 위치 변화량 산출부는 상기 FMCW-SAR 시스템을 구비하는 운동체의 이동 속도 및 상기 목표물로 송신 신호를 출력한 후 상기 수신 신호를 획득하는 데에 걸리는 데이터 수집 시간을 기초로 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 산출하는 것을 특징으로 하는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수신 신호 변환부는 퓨리에 변환을 이용하여 상기 시간 영역의 신호를 상기 주파수 영역의 신호로 변환하며, 상기 퓨리에 변환을 이용할 때 상기 목표물과 상기 레이더 안테나 사이의 거리와 관련된 제1 거리 함수에 상기 운동체의 이동 속도와 상기 데이터 수집 시간의 곱셈값 및 상기 목표물과 상기 레이더 안테나 사이의 거리값 사이의 차이값을 반영하여 얻은 제2 거리 함수, 및 정지 위상 근사 기법(stationary phase approximation)을 적용하여 상기 시간 영역의 신호를 상기 주파수 영역의 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신 신호의 지연 시간과 관련된 정합 필터(matched filter)를 이용하는 백 프로젝션 알고리즘(back projection algorithm)을 기초로 상기 레이더 안테나의 위치 변화량이 제거된 상기 수신 신호를 후처리하는 백 프로젝션 알고리즘 수행부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 백 프로젝션 알고리즘 수행부는 상기 FMCW-SAR 시스템을 구비하는 운동체의 이동 속도, 시간 샘플의 개수 및 각 시간 샘플과 관련된 상기 레이더 안테나의 위치를 기초로 상기 정합 필터를 수정하여 이용하는 것을 특징으로 하는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 장치.
  7. FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)-SAR(Synthetic Aperture Radar) 시스템에서 목표물로부터 반사된 수신 신호를 획득하는 동안 상기 FMCW-SAR 시스템에 구비된 레이더 안테나의 위치 변화량을 산출하는 단계;
    상기 수신 신호와 관련된 시간 영역의 신호에 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 반영하는 단계;
    상기 레이더 안테나의 위치 변화량이 반영된 상기 시간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 주파수 영역의 신호로부터 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 제거하여 상기 수신 신호를 전처리하되, 상기 주파수 영역의 신호에서 상기 레이더 안테나의 위치 변화량과 관련된 위상 성분에 상기 위상 성분의 켤레복소수를 곱하여 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 제거하여 상기 수신 신호를 전처리하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 산출하는 단계는 상기 FMCW-SAR 시스템을 구비하는 운동체의 이동 속도 및 상기 목표물로 송신 신호를 출력한 후 상기 수신 신호를 획득하는 데에 걸리는 데이터 수집 시간을 기초로 상기 레이더 안테나의 위치 변화량을 산출하는 것을 특징으로 하는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 변환하는 단계는 퓨리에 변환을 이용하여 상기 시간 영역의 신호를 상기 주파수 영역의 신호로 변환하며, 상기 퓨리에 변환을 이용할 때 상기 목표물과 상기 레이더 안테나 사이의 거리와 관련된 제1 거리 함수에 상기 운동체의 이동 속도와 상기 데이터 수집 시간의 곱셈값 및 상기 목표물과 상기 레이더 안테나 사이의 거리값 사이의 차이값을 반영하여 얻은 제2 거리 함수, 및 정지 위상 근사 기법(stationary phase approximation)을 적용하여 상기 시간 영역의 신호를 상기 주파수 영역의 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 방법.
  10. 삭제
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 수신 신호의 지연 시간과 관련된 정합 필터(matched filter)를 이용하는 백 프로젝션 알고리즘(back projection algorithm)을 기초로 상기 레이더 안테나의 위치 변화량이 제거된 상기 수신 신호를 후처리하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 후처리하는 단계는 상기 FMCW-SAR 시스템을 구비하는 운동체의 이동 속도, 시간 샘플의 개수 및 각 시간 샘플과 관련된 상기 레이더 안테나의 위치를 기초로 상기 정합 필터를 수정하여 이용하는 것을 특징으로 하는 FMCW-SAR 시스템의 연속 이동 효과 보정 방법.
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