KR101839046B1 - 소형화가 가능한 sar 영상 획득 장치 및 방법 - Google Patents

소형화가 가능한 sar 영상 획득 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 SW를 통해 중간 주파수와 중심 주파수 이동을 이용하여 타이밍 발생 장치의 기능을 대체하는 SAR 영상 획득 장치 및 방법을 제안한다. 본 발명에 따른 장치는 표적으로부터 반사되는 반사 신호와 관련된 송수신 시작 시점의 시간차를 설정하는 시간차 설정부; 송수신 시작 시점의 시간차를 기초로 반사 신호의 수신 구간을 변경하는 수신 구간 변경부; 및 수신 구간을 기초로 획득된 반사 신호를 기초로 SAR 영상을 획득하는 SAR 영상 획득부를 포함한다.

Description

소형화가 가능한 SAR 영상 획득 장치 및 방법 {Apparatus and method for obtaining SAR image can miniaturize}
본 발명은 영상을 획득하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, SAR(Synthetic Aperature Radar) 영상을 획득하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
SAR(Synthetic Aperature Radar) 영상 획득 장치는 신호를 송신하고 송신 신호가 지표면에 반사된 신호를 수신하여 영상을 획득한다. 이때 SAR 영상 획득 장치와 지표면 사이의 거리에 따라 신호를 수신하는 시간이 변경되어야 한다.
그런데 종래에는 이 수신 시간을 변경하기 위해서 별도의 타이밍 발생 장치가 필요했기 때문에 SAR 영상 획득 장치를 소형화시키는 것이 어려웠다.
한국공개특허 제2015-0055812호 (공개일 : 2015.05.22.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, SW를 통해 중간 주파수와 중심 주파수 이동을 이용하여 타이밍 발생 장치의 기능을 대체하는 SAR 영상 획득 장치 및 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 SW를 통해 중간 주파수와 중심 주파수 이동을 이용하여 타이밍 발생 장치의 기능을 대체하는 SAR 영상 신호 처리 시스템 및 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, 표적으로부터 반사되는 반사 신호와 관련된 송수신 시작 시점의 시간차를 설정하는 시간차 설정부; 상기 송수신 시작 시점의 시간차를 기초로 상기 반사 신호의 수신 구간을 변경하는 수신 구간 변경부; 및 상기 수신 구간을 기초로 획득된 상기 반사 신호를 기초로 SAR(Synthetic Aperature Radar) 영상을 획득하는 SAR 영상 획득부를 포함하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 획득 장치를 제안한다.
또한 본 발명은 표적으로부터 반사되는 반사 신호와 관련된 송수신 시작 시점의 시간차를 설정하는 단계; 상기 송수신 시작 시점의 시간차를 기초로 상기 반사 신호의 수신 구간을 변경하는 단계; 및 상기 수신 구간을 기초로 획득된 상기 반사 신호를 기초로 SAR(Synthetic Aperature Radar) 영상을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 획득 방법을 제안한다.
또한 본 발명은 표적으로부터 반사되는 반사 신호와 관련된 송수신 시작 시점의 시간차를 설정하는 시간차 설정부; 상기 송수신 시작 시점의 시간차를 기초로 상기 반사 신호의 수신 구간을 변경하는 수신 구간 변경부; 상기 수신 구간을 기초로 획득된 상기 반사 신호를 기초로 SAR(Synthetic Aperature Radar) 영상을 획득하는 SAR 영상 획득부; 및 상기 SAR 영상의 위상 왜곡을 보상하여 상기 SAR 영상을 신호 처리하는 SAR 영상 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 신호 처리 시스템을 제안한다.
또한 본 발명은 표적으로부터 반사되는 반사 신호와 관련된 송수신 시작 시점의 시간차를 설정하는 단계; 상기 송수신 시작 시점의 시간차를 기초로 상기 반사 신호의 수신 구간을 변경하는 단계; 상기 수신 구간을 기초로 획득된 상기 반사 신호를 기초로 SAR(Synthetic Aperature Radar) 영상을 획득하는 단계; 및 상기 SAR 영상의 위상 왜곡을 보상하여 상기 SAR 영상을 신호 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 신호 처리 방법을 제안한다.
본 발명은 상기한 목적 달성을 위한 구성들을 통하여 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 타이밍 발생 장치의 기능을 SW로 대체함으로써 SAR 영상 획득 장치가 타이밍 발생 장치를 구비하지 않아도 되며, 이에 따라 SAR 영상 획득 장치의 소형화가 가능해진다.
둘째, 표적별 해상도 차이가 발생하지 않는다.
셋째, 데이터 레이트(datarate)를 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 SAR 영상 획득 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수신 구간 변경 방법을 설명하기 위한 제1 참고도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수신 구간 변경 방법을 설명하기 위한 제2 참고도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SAR 영상 획득 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SAR 영상 획득 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SAR 영상 신호 처리 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.
본 발명은 중간 주파수 및 중심 주파수 이동을 이용한 SAR(Synthetic Aperature Radar) 시스템의 소형화 방안에 관한 것이다. 이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 SAR 영상 획득 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 1에 따르면, SAR 영상 획득 장치(100)는 제1 신호 발생기(105), 송신 안테나(110), 주파수 하향 변환부(115), 수신 안테나(120), 제1 믹서(125), ADC(130), 수정 제어 발진기(135), 제2 신호 발생기(140), 제2 믹서(145), LPF(150) 및 저장부(155)를 포함한다.
본 발명에서 SAR 영상 획득 장치(100)는 중심 주파수가 fc인 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더를 이용하고, 송신 신호의 길이는 Tp이며, 송신 대역은 Bw이고, 최대 탐지 거리는 Rmax이며, 현재 임무에서 관심 영역은 R1 ~ R2인 경우를 가정한다.
제1 신호 발생기(105)는 중심 주파수가 fc인 레이더 신호를 생성하는 기능을 수행한다. 제1 신호 발생기(105)에 의해 생성된 신호는 분기되어, 제1 신호는 송신 안테나(110)를 통해 외부로 방사되며, 제2 신호는 주파수 하향 변환부(115)로 입력된다.
한편 송신 안테나(110)를 통해 방사된 제1 신호는 수신 안테나(120)를 통해 수신된 뒤 제1 믹서(mixer; 150)로 입력된다.
주파수 하향 변환부(115)는 제2 신호를 f1만큼 주파수 하향 변환시키는 기능을 수행한다. 주파수 하향 변환부(115)에 의해 주파수 하향 변환된 제2 신호는 이후 제1 믹서(125)로 입력된다.
제1 믹서(125)는 수신 안테나(120)를 통해 수신된 제1 신호와 주파수 하향 변환부(115)에 의해 주파수 변환된 제2 신호를 혼합(mixing)시키는 기능을 수행한다. 제1 믹서(125)에 의해 믹싱(mixing)된 혼합 신호는 중심 주파수가 f1인 신호로 변환되어 ADC(130)로 입력된다.
ADC(Analog Digital Converter; 160)에 입력되는 신호는 시간 영역에서 도 2에서 보는 바와 같이 도시된다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수신 구간 변경 방법을 설명하기 위한 제1 참고도이다.
표적을 맞고 반사되는 신호의 지연 시간은 안테나와 표적 사이의 거리에 따라 달라지며, 근거리 표적 반사 신호(210), 원거리 표적 반사 신호(220) 등 수신 구간에서 위치하는 영역이 달라지게 된다. 이로 인해 수신 구간에서 불필요한 영역(230)이 발생한다.
또한 근거리 표적 반사 신호(210)에서 해상도를 결정하는 신호 구간(240), 원거리 표적 반사 신호(220)에서 해상도를 결정하는 신호 구간(250) 등 수신 구간에서 반사 신호의 유효 구간이 달라지므로, 영상에서 표적의 해상도도 다르게 보여진다.
본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이 수신 구간을 변경한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수신 구간 변경 방법을 설명하기 위한 제2 참고도이다.
프로세서(processor)는 SAR 영상 획득 장치(100)의 최대 탐지 거리를 기준으로 송수신 시작 시점의 시간차(310)를 설정한다.
이후 프로세서의 제어에 따라 수정 제어 발진기(135)는 송수신 시작 시점의 시간차(310)를 기초로 수신 구간을 변경한다. 본 발명에서는 수정 제어 발진기(135)로 OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator)가 이용될 수 있다.
프로세서는 다음 수식을 기초로 송수신 시작 시점의 시간차(310)를 설정할 수 있다.
송수신 시작 시점의 시간차 = 2 × Rmax / c
상기에서 Rmax는 SAR 영상 획득 장치(100)의 최대 탐지 거리를 의미하며, c는 빛의 속도를 의미한다.
위 수식에 따라 송수신 시작 시점의 시간차(310)를 설정할 경우, ADC(130)의 수신 시작 시점은 송신 이후 2 × Rmax / c로 고정되며, 수신 시간은 Tp - (2 × Rmax / c)로 정해진다. 따라서 관심 표적의 거리가 변경되더라도 송수신 시작 시점의 시간차(310)를 변경할 필요가 없어지므로, SAR 영상 획득 장치(100)는 별도의 타이밍 발생 장치를 필요로 하지 않게 된다.
또한 SAR 영상 획득 장치(100)의 최대 탐지 거리를 기준으로 수신 시작 시점을 변경하였기 때문에, 근거리 표적 반사 신호(210)에서 해상도를 결정하는 신호 구간(240), 원거리 표적 반사 신호(220)에서 해상도를 결정하는 신호 구간(250) 등 수신 구간에서 반사 신호의 유효 구간은 동일하여 영상에서 표적의 해상도도 동일하다.
본 발명에서는 ADC(130)의 수신 시작 시점을 조절하여 시간 영역에서 불필요한 영역을 제거하며, 관심 영역의 주파수만 저장부(155)에 저장될 수 있도록 제2 신호 발생기(140), 제2 믹서(145), LPF(150) 등을 순차적으로 이용한다.
ADC(130)에는 안테나로부터 0 m ~ c × Tp / 2 m 떨어진 신호들이 존재하므로, 관심 영역의 신호를 얻기 위해서는 DDS(Direct Digital Synthesis)로 중간 주파수를 이동하고 LPF(Low Pass Filtering)하여 데이터 레이트(datarate)를 낮춘다. 자세하게는 다음과 같다.
제2 신호 발생기(140)는 ADC(130)에 의해 변환된 신호와 혼합될 소정의 신호를 생성하는 기능을 수행한다.
제2 신호 발생기(140)는 안테나와 관심 표적 사이의 거리가 R1 ~ R2 범위일 경우 다음 수식을 기초로 DDS(Direct Digital Synthesis) 신호를 생성할 수 있다.
f2 = f1 + ((R1 + R2) / c) × (Bw / Tp)
상기에서 f2는 중간 주파수 이동을 위해 사용되는 DDS 주파수를 의미하며, f1은 주파수 하향 변환부(115)에 의해 주파수 하향 변환에 이용된 기준 주파수(중심 주파수)를 의미한다. 또한 R1과 R2는 관심 영역의 범위를 나타내는 안테나와 관심 표적 사이의 거리들을 의미한다. 또한 Bw는 레이더 신호의 송신 대역을 의미하며, Tp는 송신 신호의 길이를 의미한다.
제2 믹서(145)는 ADC(130)에 의해 변환된 신호와 제2 신호 발생기(140)에 의해 생성된 DDS 신호를 혼합시키는 기능을 수행한다. ADC(130)에 의해 변환된 신호에 제2 신호 발생기(140)에 의해 생성된 DDS 신호가 혼합되면, 주파수 영역에서도 불필요한 영역은 제거되어 저장부(155)에 저장되는 데이터 레이트(datarate)는 줄어든다.
LPF(Low Pass Filter; 150)는 제2 믹서(145)에 의해 혼합된 신호를 미리 정해진 기준에 따라 필터링하는 기능을 수행한다.
저장부(155)는 LPF(150)에 의해 필터링된 신호를 저장하는 기능을 수행한다. 저장부(155)에 저장되는 데이터는 수신 구간을 송수신 시작 시점의 시간차에 해당하는 값만큼 수정한 데이터이므로, 위상 왜곡이 존재하게 된다. 따라서 본 발명에서는 이 위상 왜곡을 보상하기 위해서 신호 처리시 중심 주파수를 다음 수식에 따른 값으로 사용한다.
fc' = fc + ((Bw / Tp) × (Rmax / c))
상기에서 fc는 제1 신호 발생기(105)에 의해 생성된 신호의 중심 주파수를 의미하며, fc'는 신호 처리에 이용될 최종적인 중심 주파수를 의미한다.
이상 설명한 본 발명에 따른 효과를 정리하여 보면 다음과 같다.
첫째, 표적별 해상도 차이가 존재하지 않는다. 본 발명에서 제안하는 방법에 따라 수신 시점을 장치의 최대 탐지 거리 이후로 고정하였고, 수신 구간은 임무에 관계 없이 일정하므로, 표적별 해상도 차이는 존재하지 않는다.
둘째, 데이터 레이트(DataRate)를 낮출 수 있다. 본 발명에서 제안하는 방법에 따라 시간 영역의 불필요한 부분은 제거되며, 이와 더불어 주파수 영역의 불필요한 영역도 제거된다.
셋째, 본 발명에서 제안하는 방법에 따라 수신 시점을 변경하면서 생기게 되는 위상 오차는 신호 처리시 사용하는 중심 주파수 변경으로 쉽게 보정한다.
넷째, 타이밍 발생 보드가 필요하지 않다. 본 발명에서 제안하는 방법에 따르면 수신 시점은 고정되고 관심 영역 선택은 중간 주파수 변경을 이용하므로, 관심 영역 선택을 위한 별도의 타이밍 발생 보드가 필요하지 않다.
이상 설명한 본 발명은 SAR(Synthetic Aperature Radar) 시스템에 적용할 수 있다. 본 발명은 송신 시점과 수신 시점 사이의 간격 조정을 필요로 하는 SAR 영상 획득 장치에서 타이밍 발생 장치를 소프트웨어로 대체 활용 가능하다.
이상 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시 형태에 대하여 설명하였다. 이하에서는 이러한 일실시 형태로부터 추론 가능한 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SAR 영상 획득 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
본 발명에서 제안하는 SAR(Synthetic Aperature Radar) 영상 획득 장치(400)는 소형화가 가능한 SAR 영상 획득 장치이다. 도 4에 따르면, 이러한 SAR 영상 획득 장치(400)는 시간차 설정부(410), 수신 구간 변경부(420), SAR 영상 획득부(430), 제1 전원부(440) 및 제1 주제어부(450)를 포함한다.
제1 전원부(440)는 SAR 영상 획득 장치(400)를 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다.
제1 주제어부(450)는 SAR 영상 획득 장치(400)를 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.
시간차 설정부(410)는 표적으로부터 반사되는 반사 신호와 관련된 송수신 시작 시점의 시간차를 설정하는 기능을 수행한다. 시간차 설정부(410)는 프로세서에 대응하는 개념이다.
시간차 설정부(410)는 SAR 영상 획득 장치(400)의 탐지 가능 거리 및 빛의 속도를 기초로 송수신 시작 시점의 시간차를 설정할 수 있다.
수신 구간 변경부(420)는 시간차 설정부(410)에 의해 설정된 송수신 시작 시점의 시간차를 기초로 반사 신호의 수신 구간을 변경하는 기능을 수행한다. 수신 구간 변경부(420)는 프로세서 및 도 1의 수정 제어 발진기(135)에 대응하는 개념이다.
수신 구간 변경부(420)는 반사 신호의 수신 시작 시점 및 반사 신호의 수신 시간을 기초로 반사 신호의 수신 구간을 변경할 수 있다. 상기에서 반사 신호의 수신 시작 시점은 SAR 영상 획득 장치(400)의 탐지 가능 거리 및 빛의 속도를 토대로 산출될 수 있다. 또한 반사 신호의 수신 시간은 SAR 영상 획득 장치(400)의 탐지 가능 거리, 빛의 속도 및 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호의 길이를 토대로 산출될 수 있다.
SAR 영상 획득부(430)는 수신 구간 변경부(420)에 의해 변경된 수신 구간을 기초로 획득된 반사 신호를 기초로 SAR 영상을 획득하는 기능을 수행한다. SAR 영상 획득부(430)는 프로세서 및 도 1의 저장부(155)에 대응하는 개념이다.
SAR 영상 획득 장치(400)는 DDS 신호 생성부(460)를 더 포함할 수 있다.
DDS 신호 생성부(460)는 표적과 관련된 관심 영역에 대한 정보를 기초로 DDS(Direct Digital Synthesis) 신호를 생성하는 기능을 수행한다. 이 경우 SAR 영상 획득부(430)는 수신 구간을 기초로 획득된 반사 신호 및 DDS 신호를 기초로 SAR 영상을 획득할 수 있다. DDS 신호 생성부(460)는 도 1의 제2 신호 발생기(140)에 대응하는 개념이다.
DDS 신호 생성부(460)는 관심 영역에 대한 정보로 SAR 영상 획득 장치(400)와 표적 사이의 거리의 최소값 및 SAR 영상 획득 장치(400)와 표적 사이의 거리의 최대값을 이용할 수 있다.
DDS 신호 생성부(460)는 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호를 주파수 하향 변환시켜 얻은 변환 신호, 관심 영역에 대한 정보, 빛의 속도, 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호와 관련된 송신 대역 및 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호의 길이를 기초로 DDS 신호를 생성할 수 있다.
SAR 영상 획득 장치(400)는 주파수 변환부(470)를 더 포함할 수 있다.
주파수 변환부(470)는 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호를 주파수 하향 변환시켜 변환 신호를 생성하는 기능을 수행한다. 이 경우 수신 구간 변경부(420)는 반사 신호와 변환 신호가 혼합되면 이 혼합 신호의 수신 구간을 변경할 수 있다. 주파수 변환부(470)는 도 1의 주파수 하향 변환부(115)에 대응하는 개념이다.
SAR 영상 획득 장치(400)는 필터링부(480)를 더 포함할 수 있다.
필터링부(480)는 수신 구간 변경부(420)에 의해 변경된 수신 구간을 기초로 획득된 반사 신호 및 DDS 신호가 혼합되면 이 혼합 신호를 로우 패스 필터링(low pass filtering)시키는 기능을 수행한다. 이 경우 SAR 영상 획득부(430)는 로우 패스 필터링된 혼합 신호를 기초로 SAR 영상을 획득할 수 있다. 필터링부(480)는 도 1의 LPF(150)에 대응하는 개념이다.
다음으로 SAR 영상 획득 장치(400)의 작동 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SAR 영상 획득 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
먼저 시간차 설정부(410)는 표적으로부터 반사되는 반사 신호와 관련된 송수신 시작 시점의 시간차를 설정한다(S510).
이후 수신 구간 변경부(420)는 시간차 설정부(410)에 의해 설정된 송수신 시작 시점의 시간차를 기초로 반사 신호의 수신 구간을 변경한다(S520).
이후 SAR 영상 획득부(430)는 수신 구간 변경부(420)에 의해 변경된 수신 구간을 기초로 획득된 반사 신호를 기초로 SAR 영상을 획득한다(S530).
한편 S520 단계와 S530 단계 사이에, DDS 신호 생성부(460)는 표적과 관련된 관심 영역에 대한 정보를 기초로 DDS 신호를 생성할 수 있다(STEP A). 그러면 SAR 영상 획득부(430)는 S530 단계에서 수신 구간 변경부(420)에 의해 변경된 수신 구간을 기초로 획득된 반사 신호 및 DDS 신호를 기초로 SAR 영상을 획득할 수 있다.
한편 S510 단계와 S520 단계 사이에, 주파수 변환부(470)는 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호를 주파수 하향 변환시켜 변환 신호를 생성할 수 있다. 그러면 수신 구간 변경부(420)는 반사 신호와 변환 신호가 혼합된 혼합 신호의 수신 구간을 변경할 수 있다.
한편 STEP A와 S530 단계 사이에, 필터링부(480)는 수신 구간 변경부(420)에 의해 변경된 수신 구간을 기초로 획득된 반사 신호 및 DDS 신호가 혼합된 혼합 신호를 로우 패스 필터링(low pass filtering)시킬 수 있다. 그러면 SAR 영상 획득부(430)는 로우 패스 필터링된 혼합 신호를 기초로 SAR 영상을 획득할 수 있다.
다음으로 SAR 영상 획득 장치(400)를 구비하는 SAR 영상 신호 처리 시스템에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SAR 영상 신호 처리 시스템의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 6에 따르면, SAR 영상 신호 처리 시스템(600)은 SAR 영상 획득 장치(400), SAR 영상 신호 처리부(610), 제2 전원부(620) 및 제2 주제어부(630)를 포함한다.
제2 전원부(620)는 SAR 영상 신호 처리 시스템(600)을 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다.
제2 주제어부(630)는 SAR 영상 신호 처리 시스템(600)을 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.
SAR 영상 획득 장치(400)에 대해서는 도 4를 참조하여 전술하였는 바, 여기서는 그 자세한 설명을 생략한다.
SAR 영상 신호 처리부(610)는 SAR 영상 획득 장치(400)에 의해 획득된 SAR 영상의 위상 왜곡을 보상하여 SAR 영상을 신호 처리하는 기능을 수행한다.
SAR 영상 신호 처리부(610)는 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호의 중심 주파수, 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호와 관련된 송신 대역, 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호의 길이, SAR 영상 획득 장치(400)의 탐지 가능 거리 및 빛의 속도를 기초로 SAR 영상의 위상 왜곡을 보상할 수 있다.
다음으로 SAR 영상 신호 처리 시스템(600)의 작동 방법에 대하여 설명한다.
먼저 SAR 영상 획득 장치(400)는 표적으로부터 반사되는 반사 신호와 관련된 송수신 시작 시점의 시간차를 설정한다.
이후 SAR 영상 획득 장치(400)는 송수신 시작 시점의 시간차를 기초로 반사 신호의 수신 구간을 변경한다.
이후 SAR 영상 획득 장치(400)는 상기에서 변경된 수신 구간을 기초로 획득된 반사 신호를 기초로 SAR 영상을 획득한다.
이후 SAR 영상 신호 처리부(610)는 SAR 영상 획득 장치(400)에 의해 획득된 SAR 영상의 위상 왜곡을 보상하여 SAR 영상을 신호 처리한다.
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 (13)

  1. SAR(Synthetic Aperature Radar) 영상을 획득하는 SAR 영상 획득 장치에 있어서,
    표적으로부터 반사되는 반사 신호와 관련된 송수신 시작 시점의 시간차를 설정하되, 상기 SAR 영상 획득 장치의 탐지 가능 거리 및 빛의 속도를 기초로 상기 송수신 시작 시점의 시간차를 설정하는 시간차 설정부;
    상기 송수신 시작 시점의 시간차를 기초로 상기 반사 신호의 수신 구간을 변경하는 수신 구간 변경부; 및
    상기 수신 구간을 기초로 획득된 상기 반사 신호를 기초로 SAR 영상을 획득하는 SAR 영상 획득부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 획득 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표적과 관련된 관심 영역에 대한 정보를 기초로 DDS(Direct Digital Synthesis) 신호를 생성하는 DDS 신호 생성부
    를 더 포함하며,
    상기 SAR 영상 획득부는 상기 수신 구간을 기초로 획득된 상기 반사 신호 및 상기 DDS 신호를 기초로 상기 SAR 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 획득 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신 구간 변경부는 상기 SAR 영상 획득 장치의 탐지 가능 거리 및 빛의 속도를 토대로 산출된 상기 반사 신호의 수신 시작 시점, 및 상기 SAR 영상 획득 장치의 탐지 가능 거리, 빛의 속도 및 상기 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호의 길이를 토대로 산출된 상기 반사 신호의 수신 시간을 기초로 상기 반사 신호의 수신 구간을 변경하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 획득 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호를 주파수 하향 변환시켜 변환 신호를 생성하는 주파수 변환부
    를 더 포함하며,
    상기 수신 구간 변경부는 상기 반사 신호와 상기 변환 신호가 혼합되면 이 혼합 신호의 수신 구간을 변경하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 획득 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 DDS 신호 생성부는 상기 관심 영역에 대한 정보로 상기 SAR 영상 획득 장치와 상기 표적 사이의 거리의 최소값 및 상기 SAR 영상 획득 장치와 상기 표적 사이의 거리의 최대값을 이용하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 획득 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 DDS 신호 생성부는 상기 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호를 주파수 하향 변환시켜 얻은 변환 신호, 상기 관심 영역에 대한 정보, 빛의 속도, 상기 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호와 관련된 송신 대역 및 상기 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호의 길이를 기초로 상기 DDS 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 획득 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 수신 구간을 기초로 획득된 상기 반사 신호 및 상기 DDS 신호가 혼합되면 이 혼합 신호를 로우 패스 필터링(low pass filtering)시키는 필터링부
    를 더 포함하며,
    상기 SAR 영상 획득부는 로우 패스 필터링된 상기 혼합 신호를 기초로 상기 SAR 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 획득 장치.
  9. SAR(Synthetic Aperature Radar) 영상을 획득하는 SAR 영상 획득 장치의 작동 방법에 있어서,
    표적으로부터 반사되는 반사 신호와 관련된 송수신 시작 시점의 시간차를 설정하되, 상기 SAR 영상 획득 장치의 탐지 가능 거리 및 빛의 속도를 기초로 상기 송수신 시작 시점의 시간차를 설정하는 단계;
    상기 송수신 시작 시점의 시간차를 기초로 상기 반사 신호의 수신 구간을 변경하는 단계; 및
    상기 수신 구간을 기초로 획득된 상기 반사 신호를 기초로 SAR 영상을 획득하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 획득 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 표적과 관련된 관심 영역에 대한 정보를 기초로 DDS(Direct Digital Synthesis) 신호를 생성하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 획득하는 단계는 상기 수신 구간을 기초로 획득된 상기 반사 신호 및 상기 DDS 신호를 기초로 상기 SAR 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 획득 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호를 주파수 하향 변환시켜 변환 신호를 생성하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 변경하는 단계는 상기 반사 신호와 상기 변환 신호가 혼합되면 이 혼합 신호의 수신 구간을 변경하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 획득 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는 상기 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호를 주파수 하향 변환시켜 얻은 변환 신호, 상기 관심 영역에 대한 정보, 빛의 속도, 상기 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호와 관련된 송신 대역 및 상기 반사 신호를 얻기 위한 송신 신호의 길이를 기초로 상기 DDS 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 획득 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 수신 구간을 기초로 획득된 상기 반사 신호 및 상기 DDS 신호가 혼합되면 이 혼합 신호를 로우 패스 필터링(low pass filtering)시키는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 획득하는 단계는 로우 패스 필터링된 상기 혼합 신호를 기초로 상기 SAR 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 SAR 영상 획득 방법.
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