KR101997829B1 - FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더에서 수신기를 보정하는 방법 및 장치 - Google Patents

FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더에서 수신기를 보정하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

일부 실시예에 따르면, 송수신 신호와 동일한 형태의 파형을 갖는, FMCW 신호를 수신기에 인가하는 단계; 수신기의 제 1 채널, 제 2 채널 및 제 3 채널 각각으로부터 FMCW 신호에 대응되는 제 1 비트 신호들을 획득하는 단계; 제 1 비트 신호들에 기초하여 고각 보정항 및 방위각 보정항을 산출하는 단계; 및 고각 보정항 및 방위각 보정항을 이용하여 표적의 고각 및 방위각을 보정하는 단계를 포함하는, FMCW 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더에서 수신기를 보정하는 방법이 개시된다.

Description

FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더에서 수신기를 보정하는 방법 및 장치{Apparatus and Method for Calibrating a Receiver in a Monopulse Radar detecting a Target using Transmission/Reception Signal of an FMCW waveform}
본 개시는 FMCW 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더에서 수신기를 보정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
표적을 정확하고 빠르게 탐지하기 위한 다양한 기술들이 개발 중에 있다. 예를 들어, 단일 펄스를 송수신하여 표적을 탐지하는 레이더인 모노펄스 레이더가 있다. 모노펄스 레이더는 FMCW 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지할 수 있다. 예를 들어, 모노펄스 레이더에서 이용되는, UP-chirp인 FMCW 파형의 송수신 신호의 예시가 도 1에 도시되어 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 FMCW 모노펄스 레이더는 송신기, 안테나, 3채널 수신기, 결합기(210) 및 혼합기들(220, 230 및 240)을 포함할 수 있다. FMCW 모노펄스 레이더는 주파수가 시간에 따라 선형적으로 변조되는 송신 신호를 송신하고, 표적으로부터 반사되는 수신 신호를 수신할 수 있다. 송신 신호 및 수신 신호를 수학적으로 곱할 경우 삼각함수 특성에 의해 송신 신호 및 수신 신호 간의 주파수 차이에 대응되는 비트 신호
Figure 112017077304935-pat00001
가 출력될 수 있다. 예를 들어, 모노펄스 레이더에 포함된 수신기가 이상적인 경우 송신 신호
Figure 112017077304935-pat00002
는 다음과 같은 수학식 1을 따를 수 있다.
Figure 112017077304935-pat00003
수학식 1에서
Figure 112017077304935-pat00004
,
Figure 112017077304935-pat00005
,
Figure 112017077304935-pat00006
는 처프 대역폭(chirp bandwidth),
Figure 112017077304935-pat00007
는 처프 주기(chirp duration)을 나타낼 수 있다.
또한, 수신 신호
Figure 112017077304935-pat00008
는 다음과 같은 수학식 2를 따를 수 있다.
Figure 112017077304935-pat00009
수학식 2에서
Figure 112017077304935-pat00010
를 나타내고,
Figure 112017077304935-pat00011
은 표적과의 거리(단위: m),
Figure 112017077304935-pat00012
는 빛의 속도(단위: m/s)를 나타낼 수 있다.
한편, 비트 신호
Figure 112017077304935-pat00013
는 다음과 같은 수학식 3을 따를 수 있다.
Figure 112017077304935-pat00014
수학식 3에서 *는 켤레 복소수(complex conjugate)를 의미한다.
따라서, 비트 신호
Figure 112017077304935-pat00015
의 주파수는 표적까지의 거리에 비례하고, 다음과 같은 수학식 4를 이용하여 계산될 수 있다.
Figure 112017077304935-pat00016
수학식 4에서
Figure 112017077304935-pat00017
,
Figure 112017077304935-pat00018
는 빛의 속도(단위: m/s),
Figure 112017077304935-pat00019
은 표적과의 거리(단위: m)를 나타낼 수 있다.
모노펄스 레이더는 FMCW 파형의 송수신 신호로부터 획득된 3채널 수신기의 데이터에 기초하여 고각 각도 정보(=
Figure 112017077304935-pat00020
) 및 방위각 각도 정보(=
Figure 112017077304935-pat00021
)를 획득하고, 획득된 고각 각도 정보 및 방위각 각도 정보와 일종의 룩업 테이블(Look-up table)인 모노펄스 기울기 정보를 비교하여 표적의 고각 및 방위각을 추출할 수 있다. 다시 말하면, 모노펄스 레이더는 고각 각도 정보를 이용하여 모노펄스 기울기 정보에서 고각에 대한 정보를 읽고, 방위각 각도 정보를 이용하여 모노펄스 기울기 정보에서 방위각에 대한 정보를 읽을 수 있다.
한편, 앞서 설명한 수학식 1 내지 수학식 4는 수신기에 포함되는 3채널이 크기, 위상적으로 완전히 동일한 경우를 가정한다. 하지만, 수신기에 포함되는 3채널이 크기, 위상적으로 완전히 동일한 경우는 현실적으로 존재하기 어렵다. 따라서, 수신기의 3채널 간에는 크기/위상 부정합(amplitude/phase unbalance)이 존재하고, 모노펄스 레이더가 표적의 각도(고각 및 방위각) 및 거리를 추출하는 과정에서 수신기의 3채널 간 크기/위상 부정합에 의한 오차가 발생될 수 있다. 예를 들어, 크기/위상 부정합이 존재하는 경우의 비트 신호
Figure 112017077304935-pat00022
는 다음과 같은 수학식 5를 따를 수 있다.
Figure 112017077304935-pat00023
수학식 5에서
Figure 112017077304935-pat00024
는 수신기 채널간 위상 부정합이 비트 신호에 미치는 영향을 나타내는 항을,
Figure 112017077304935-pat00025
는 수신기 채널간 크기 부정합이 비트 신호에 미치는 영향을 나타내는 항을 의미할 수 있다.
한편, 특정 주파수에 대한 크기/위상 불균형을 보정하기 위한 주파수 포인트 기반 보정 방식이 연구되었으나, FMCW 파형 같은 경우에는 수신기가 처프 대역폭만큼의 수신 경로를 사용하므로 특정 주파수에 대한 주파수 포인트 기반 방식이 적용되기 어렵다. 따라서, FMCW 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더를 위한 새로운 보정 방식이 요구된다.
다양한 실시예들은 FMCW 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더에서 수신기를 보정하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다. 본 개시가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 일 측면에 따른 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더에서 수신기를 보정하는 방법은, 상기 송수신 신호와 동일한 형태의 파형을 갖는, FMCW 신호를 상기 수신기에 인가하는 단계; 상기 수신기의 제 1 채널(
Figure 112017077304935-pat00026
채널), 제 2 채널(
Figure 112017077304935-pat00027
채널) 및 제 3 채널(
Figure 112017077304935-pat00028
채널) 각각으로부터 상기 FMCW 신호에 대응되는 제 1 비트 신호들(
Figure 112017077304935-pat00029
,
Figure 112017077304935-pat00030
및
Figure 112017077304935-pat00031
)을 획득하는 단계; 상기 제 1 비트 신호들에 기초하여 고각 보정항(
Figure 112017077304935-pat00032
)
Figure 112017077304935-pat00033
및 방위각 보정항(
Figure 112017077304935-pat00034
)을 산출하는 단계; 및 상기 고각 보정항 및 상기 방위각 보정항을 이용하여 상기 표적의 고각 및 방위각을 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 방법은, 상기 표적을 향해 송신 신호를 송신하는 단계를 더 포함하고, 상기 표적의 고각 및 방위각을 보정하는 단계는, 상기 송신 신호가 상기 표적으로부터 반사된, 수신 신호를 수신하는 단계; 상기 수신기의 상기 제 1 채널, 상기 제 2 채널 및 상기 제 3 채널 각각으로부터 상기 수신 신호에 대응되는 제 2 비트 신호들(
Figure 112017077304935-pat00035
,
Figure 112017077304935-pat00036
및
Figure 112017077304935-pat00037
)을 획득하는 단계; 상기 제 2 비트 신호들에 기초하여 고각 각도항 (
Figure 112017077304935-pat00038
) 및 방위각 각도항(
Figure 112017077304935-pat00039
)을 산출하는 단계; 상기 고각 각도항에 상기 고각 보정항의 역수를 곱함으로써 상기 표적의 고각 각도 정보를 획득하고, 상기 방위각 각도항에 상기 방위각 보정항의 역수를 곱함으로써 상기 표적의 방위각 각도 정보를 획득하는 단계; 및 상기 고각 각도 정보, 상기 방위각 각도 정보 및 모노펄스 기울기 정보에 기초하여 상기 표적의 고각 및 방위각을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 상기 모노펄스 기울기 정보는 상기 고각 각도 정보 및 상기 방위각 각도 정보와 상기 표적의 고각 및 방위각 간의 대응관계를 나타내는 룩업 테이블로서, 상기 모노펄스 레이더의 송수신 안테나의 특성에 기초하여 미리 결정된 것일 수 있다.
또한, 상기 제 1 비트 신호들은 상기 수신기의 상기 제 1 채널, 상기 제 2 채널 및 상기 제 3 채널 간의 크기 부정합 및 위상 부정합 특성이 반영된 것일 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 상기 방법은, 상기 고각 보정항 및 상기 방위각 보정항을 메모리에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 일부 실시예에서, 상기 방법은, 빛의 속도를
Figure 112017077304935-pat00040
,
Figure 112017077304935-pat00041
를
Figure 112017077304935-pat00042
, 상기 수신기의 상기 제 1 채널, 상기 제 2 채널 및 상기 제 3 채널 간의 위상 부정합에 따른 비트 신호의 주파수 천이 값을
Figure 112017077304935-pat00043
라고 할 때(여기서,
Figure 112017077304935-pat00044
는 상기 송신 신호의 처프(chirp) 대역폭을,
Figure 112017077304935-pat00045
는 상기 송신 신호의 처프 주기(chirp duration)을 나타낸다), 수학식
Figure 112017077304935-pat00046
을 따르는 거리 보정항을 이용하여 상기 표적의 거리를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 다른 측면에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 상술한 방법을 실행하는 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램이 기록된 기록매체를 포함할 수 있다.
또한, 또 다른 측면에 따른 FMCW 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더는, 송수신 안테나; 송신기; 수신기; 및 상기 송수신 신호와 동일한 형태의 파형을 갖는, FMCW 신호를 상기 수신기에 인가하고, 상기 수신기의 제 1 채널(
Figure 112017077304935-pat00047
채널), 제 2 채널(
Figure 112017077304935-pat00048
채널) 및 제 3 채널(
Figure 112017077304935-pat00049
채널) 각각으로부터 상기 FMCW 신호에 대응되는 제 1 비트 신호들(
Figure 112017077304935-pat00050
,
Figure 112017077304935-pat00051
및
Figure 112017077304935-pat00052
)을 획득하며, 상기 제 1 비트 신호들에 기초하여 고각 보정항(
Figure 112017077304935-pat00053
) 및 방위각 보정항(
Figure 112017077304935-pat00054
)을 산출하고, 상기 고각 보정항 및 상기 방위각 보정항을 이용하여 상기 표적의 고각 및 방위각을 보정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 개시는 FMCW 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더에서 수신기를 보정하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다. 구체적으로, 본 개시는 모노펄스 레이더의 비트 신호가 수신기의 전체 대역폭의 크기 부정합 및 위상 부정합 특성을 반영하고 있는 점을 이용하여 수신기에 FMCW 신호를 보정용 신호로 인가함으로써, 빠르고 정확하게 각도(고각 및 방위각) 및 거리에 대한 보정을 수행할 수 있다.
도 1은 FMCW 파형의 송수신 신호의 예시를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 FMCW 모노펄스 레이더의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 일부 실시예에 따른 FMCW 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더에서 수신기를 보정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 일부 실시예에 따른 FMCW 모노펄스 레이더의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 일부 실시예에 따른 수신기 채널들 간의 크기 부정합을 모델링한 예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 이상적인 수신기를 포함하는 모노펄스 레이더에서 출력된 비트 신호의 스펙트럼과 도 5와 같이 모델링된 수신기를 포함하는 모노펄스 레이더에서 출력된 비트 신호의 스펙트럼을 비교하는 도면이다.
도 7은 일부 실시예에 따른 수신기 채널들 간의 위상 부정합을 모델링한 예시를 나타내는 도면이다.
도 8은 이상적인 수신기를 포함하는 모노펄스 레이더에서 출력된 비트 신호의 스펙트럼과 도 7과 같이 모델링된 수신기를 포함하는 모노펄스 레이더에서 출력된 비트 신호의 스펙트럼을 비교하는 도면이다.
도 9는 일부 실시예에 따른 모노펄스 레이더의 구성을 나타내는 블록도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 하기 설명은 실시예들을 구체화하기 위한 것일 뿐 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 상세한 설명 및 실시예로부터 당해 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.
본 명세서에서 사용되는 '구성된다' 또는 '포함한다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 실시예들은 FMCW 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더에서 수신기를 보정하는 방법 및 장치에 관한 것으로서 이하의 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서는 자세한 설명을 생략한다.
도 3은 일부 실시예에 따른 FMCW 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더에서 수신기를 보정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 단계 310에서, 모노펄스 레이더는 송수신 신호와 동일한 형태의 파형을 갖는, FMCW 신호를 수신기에 인가할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 수신기의 전체 대역폭에 대한 위상/크기 불균형을 보정하기 위해 FMCW 신호가 보정용 신호로서 이용될 수 있다. FMCW 신호란 FMCW 파형의 송수신 신호와 동일한 형태의 파형을 가지나, 다른 크기를 갖는 신호일 수 있다. 예를 들어, 수신 신호는 송신 신호보다 크기가 작고, FMCW 신호는 보정을 위해 수신기에 인가되므로 FMCW 신호는 송신 신호보다는 크기가 작고, 수신 신호와 유사한 크기를 갖는 신호일 수 있다.
수신기는 안테나로부터 전기적인 신호를 수신하고, 수신된 전기적인 신호를 신호처리기(또는 프로세서)가 인식할 수 있는 신호로 변경하여 신호처리기로 전달하는 역할을 하는 구성요소들을 총칭할 수 있다. 예를 들어, 수신기는 수신된 전기적인 신호의 크기를 증폭할 수 있고, 수신된 전기적인 신호의 주파수 대역을 기저대역(baseband)로 하향시킬 수도 있다. 수신기는 전자회로로 구성될 수 있으며, 혼합기(Mixer), 저잡음증폭기(LNA), 대역통과필터(BPF), 저역통과필터(LPF), 자동이득제어증폭기(AGC) 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
한편, FMCW 신호를 수신기에 인가하기 위해 모노펄스 레이더는 도 4와 같은 구성을 포함할 수 있다. 이하, 일부 실시예에 따른 모노펄스 레이더의 구성에 대해 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 일부 실시예에 따른 FMCW 모노펄스 레이더의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 모노펄스 레이더는 결합기(210) 및 혼합기들(220, 230 및 240)를 포함하는 종래의 모노펄스 레이더(도 2 참조)와 비교하여, 결합기들(410 및 420) 및 스위치(430)를 더 포함할 수 있다. 한편, 도 4에 도시된 모노펄스 레이더에는 본 실시예와 관련된 구성들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 4에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 모노펄스 레이더에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 예를 들어, 모노펄스 레이더는 국부 발진기(Local oscillator), 신호처리기 등을 더 포함할 수 있다.
모노펄스 레이더는 결합기들(Couplers)(410 및 420) 및 스위치(430)를 이용하여 FMCW 신호를 수신기에 인가할 수 있다. 결합기들 (410 및 420)은 수신된 신호의 크기만을 변경하고, 수신된 신호의 나머지 전기적 특성들은 유지하여 출력하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 결합기들 (410 및 420)은 고전력 FMCW 송신 신호를 수신하고, 수신기가 수신 가능한 크기의 FMCW 신호로 변경한 후, 변경된 신호를 수신기로 전달할 수 있다. 스위치(430)는 FMCW 신호를 보정용 신호로서 수신기에 인가할지 여부를 결정할 수 있다.
다시 도 3으로 돌아오면, 단계 320에서, 모노펄스 레이더는 수신기의 제 1 채널(
Figure 112017077304935-pat00055
채널), 제 2 채널(
Figure 112017077304935-pat00056
채널) 및 제 3 채널(
Figure 112017077304935-pat00057
채널) 각각으로부터 FMCW 신호에 대응되는 제 1 비트 신호들(
Figure 112017077304935-pat00058
,
Figure 112017077304935-pat00059
및
Figure 112017077304935-pat00060
)을 획득할 수 있다.
송신 경로에서 FMCW 신호는 결합(coupling)될 수 있고, 결합된 FMCW 신호는 수신 경로로 인가될 수 있다. 수신 경로에 인가된 FMCW 신호는 수신기의 채널들(제 1 채널, 제 2 채널 및 제 3 채널)에 인가될 수 있다. 수신기의 채널들에 인가된 FMCW 신호는 혼합기들(220, 230 및 240)에서 국부 발진기 신호와 곱해질 수 있다. 이에 따라, 수신기의 각 채널들에서 비트 신호가 출력될 수 있다.
예를 들어, 송신 경로에서 결합된 FMCW 신호들은 동일한 크기로 수신기의 채널들(제 1 채널, 제 2 채널 및 제 3 채널)에 인가되고, 수신기의 채널들에 인가된 신호들 각각은 국부 발진기 신호와 곱해질 수 있다. 이에 따라, 수신기의 채널들 각각에서 비트신호들(
Figure 112017077304935-pat00061
,
Figure 112017077304935-pat00062
및
Figure 112017077304935-pat00063
)이 출력될 수 있다. 모노펄스 레이더는 출력된 제 1 비트 신호들을 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform: FFT)하여 스펙트럼 분석을 수행할 수 있다. 제 1 비트 신호들(
Figure 112017077304935-pat00064
,
Figure 112017077304935-pat00065
및
Figure 112017077304935-pat00066
)은 모노펄스 레이더에서 표적의 고각 및 방위각을 보정하기 위해 이용될 수 있다.
한편, 제 1 비트 신호들에는 수신기의 제 1 채널, 제 2 채널 및 제 3 채널 간의 크기 부정합 및 위상 부정합 특성이 반영될 수 있다. 따라서, 모노펄스 레이더는 제 1 비트 신호들을 이용하여 크기/위상 부정합에 따른 거리 및 각도 오차를 보정할 수 있다. 이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 크기 부정합 및 위상 부정합이 비트 신호에 미치는 영향에 대해 상세히 설명한다.
도 5는 일부 실시예에 따른 수신기 채널들 간의 크기 부정합을 모델링한 예시를 나타내는 도면이고, 도 6은 이상적인 수신기를 포함하는 모노펄스 레이더에서 출력된 비트 신호의 스펙트럼과 도 5와 같이 모델링된 수신기를 포함하는 모노펄스 레이더에서 출력된 비트 신호의 스펙트럼을 비교하는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 도 5와 같은 크기 부정합(=
Figure 112017077304935-pat00067
)이 수신기의 채널들 간에 존재하는 경우 모노펄스 레이더에서 출력되는 비트 신호의 스펙트럼에 대한 시뮬레이션 결과와 이상적인 경우의 비트 신호의 스펙트럼에 대한 시뮬레이션 결과를 비교할 수 있다.
크기 부정합이 존재하는 경우의 스펙트럼(620) 및 이상적인 경우의 스펙트럼(610)을 비교하면, 크기 부정합이 존재하는 경우의 비트 신호가 이상적인 경우보다
Figure 112017077304935-pat00068
더 큰 것을 알 수 있다. 이와 같은 차이는 도 5에서 비트 신호가 차지하는 면적으로 설명 가능하다.
예를 들어, 이상적인 경우의 비트 신호가 차지하는 면적은 가로축인 처프 대역폭을 편의상 1로 설정할 경우
Figure 112017077304935-pat00069
이다. 이에 반해, 크기 부정합이 존재하는 경우의 비트 신호가 차지하는 면적은
Figure 112017077304935-pat00070
이다. 비트 신호가 차지하는 면적은 전압을 의미하므로 각각을 전력으로 바꾸면, 이상적인 경우 및 크기 부정합이 존재하는 경우 각각
Figure 112017077304935-pat00071
이다. 따라서, 수학적으로 계산된 수치는 시뮬레이션한 수치와 정확하게
Figure 112017077304935-pat00072
로 일치함을 알 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같이, 수신기 채널들 간에 크기 부정합이 존재할 때의 비트 신호는 이상적인 경우의 비트 신호와 비교하여 상대적인 평균전력 준위를 가질 수 있다. 또한, 상대적인 평균전력은 전체 대역폭에 대해서 전력의 평균값으로 계산될 수 있음을 알 수 있다.
도 7은 일부 실시예에 따른 수신기 채널들 간의 위상 부정합을 모델링한 예시를 나타내는 도면이고, 도 8은 이상적인 수신기를 포함하는 모노펄스 레이더에서 출력된 비트 신호의 스펙트럼과 도 7과 같이 모델링된 수신기를 포함하는 모노펄스 레이더에서 출력된 비트 신호의 스펙트럼을 비교하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 수신기 채널들 간에 대역폭에 대해 10us 동안 40도가 선형적으로 증가하는 형태로 위상 부정합(=
Figure 112017077304935-pat00073
)이 존재하는 것으로 모델링된 것을 알 수 있다. 도 8을 참조하면, 도 7과 같은 위상 부정합이 수신기의 채널들 간에 존재하는 경우 모노펄스 레이더에서 출력되는 비트 신호의 스펙트럼에 대한 시뮬레이션 결과와 이상적인 경우의 비트 신호의 스펙트럼에 대한 시뮬레이션 결과를 비교할 수 있다.
위상 부정합이 존재하는 경우의 스펙트럼(820) 및 이상적인 경우의 스펙트럼(810)을 비교하면, 위상 부정합이 존재하는 경우의 비트 신호는 이상적인 경우와 비교하여 11.1kHz 만큼의 주파수 천이가 있음을 알 수 있다. 한편, 주파수는 위상을 미분하면 계산될 수 있으므로, 위상 부정합 모델링 수식을 다음과 같은 수학식 6에 따라 미분하는 경우 주파수가 계산될 수 있다.
Figure 112017077304935-pat00074
이와 같이, 수신기의 채널들 간에 위상 부정합이 존재하는 경우 비트 신호의 주파수가 천이됨을 알 수 있다. 이상, 도 5 내지 도 8을 참조하여 수신기의 채널들 간의 크기 부정합 및 위상 부정합 특성이 비트 신호에 반영될 수 있음을 확인하였다.
다시 도 3으로 돌아오면, 단계 330에서, 모노펄스 레이더는 제 1 비트 신호들에 기초하여 고각 보정항(
Figure 112017077304935-pat00075
) 및 방위각 보정항(
Figure 112017077304935-pat00076
)을 산출할 수 있다. 고각 보정항 및 방위각 보정항은 크기와 위상을 갖는 복소수로 산출될 수 있다. 고각 보정항 및 방위각 보정항은 모노펄스 레이더가 표적의 각도(고각 및 방위각)을 추출하는 과정에서 표적의 고각 및 방위각을 보정하기 위해 이용될 수 있다. 한편, 모노펄스 레이더는 산출된 고각 보정항 및 방위각 보정항을 메모리에 저장할 수 있다.
단계 340에서, 모노펄스 레이더는 고각 보정항 및 방위각 보정항을 이용하여 표적의 고각 및 방위각을 보정할 수 있다. 모노펄스 레이더는 실제 표적 신호를 수신하는 경우 수신기 채널들 간의 크기/위상 부정합을 보정하기 위해 메모리에 미리 저장된 고각 보정항 및 방위각 보정항을 이용할 수 있다.
모노펄스 레이더는 FMCW 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하기 위해 표적을 향해 송신 신호를 송신할 수 있다. 또한, 모노펄스 레이더는 송신 신호가 표적으로부터 반사된, 수신 신호를 수신할 수 있다. 송신 신호 및 수신 신호는 모노펄스 레이더의 송수신 안테나를 통해 송신 및 수신될 수 있다. 수신 신호는 수신 경로를 통해 모노펄스 레이더의 수신기로 전달될 수 있다.
모노펄스 레이더는 수신기의 제 1 채널, 제 2 채널 및 제 3 채널 각각으로부터 수신 신호에 대응되는 제 2 비트 신호들(
Figure 112017077304935-pat00077
,
Figure 112017077304935-pat00078
및
Figure 112017077304935-pat00079
)을 획득할 수 있다. 또한, 모노펄스 레이더는 제 2 비트 신호들에 기초하여 고각 각도항(
Figure 112017077304935-pat00080
) 및 방위각 각도항(
Figure 112017077304935-pat00081
)을 산출할 수 있다.
모노펄스 레이더는 고각 각도항에 고각 보정항의 역수를 곱함으로써 표적의 고각 각도 정보를 획득하고, 방위각 각도항에 방위각 보정항의 역수를 곱함으로써 표적의 방위각 각도 정보를 획득할 수 있다.
모노펄스 레이더는 고각 각도 정보, 방위각 각도 정보 및 모노펄스 기울기 정보에 기초하여 표적의 고각 및 방위각을 결정할 수 있다. 예를 들어, 모노펄스 레이더는 고각 각도 정보를 이용하여 모노펄스 기울기 정보에서 고각에 대한 정보를 읽고, 방위각 각도 정보를 이용하여 모노펄스 기울기 정보에서 방위각에 대한 정보를 읽을 수 있다.
모노펄스 기울기 정보는 고각 각도 정보 및 방위각 각도 정보와 표적의 고각 및 방위각 간의 대응관계를 나타내는 룩업 테이블로서, 모노펄스 레이더의 송수신 안테나의 특성에 기초하여 미리 결정될 수 있다. 예를 들어, 모노펄스 기울기 정보는 고각 각도 정보와 표적의 고각 간의 매칭 정보 및 방위각 각도 정보와 표적의 방위각 간의 매칭 정보를 포함할 수 있다.
모노펄스 레이더는 고각 보정항 및 방위각 보정항이 각각 적용된 고각 각도 정보 및 방위각 각도 정보를 이용하여 표적의 고각 및 방위각을 결정함으로써, 수신기 채널들 간의 위상/크기 부정합에 따른 각도 오차를 보정할 수 있다.
한편, 수신기 채널들 간에 위상 부정합이 존재하여 비트 신호에 주파수 천이가 발생되는 경우, 표적까지의 거리를 산출하는 과정에서 거리 오프셋(offset)이 발생될 수 있다. 따라서, 표적까지의 거리를 산출할 때 천이된 주파수만큼 보정이 필요하다. 모노펄스 레이더는 다음과 같은 수학식 7을 따르는 거리 보정항
Figure 112017077304935-pat00082
을 이용하여 표적까지의 거리를 보정할 수 있다.
Figure 112017077304935-pat00083
수학식 7에서
Figure 112017077304935-pat00084
는 빛의 속도를,
Figure 112017077304935-pat00085
는
Figure 112017077304935-pat00086
를(여기서,
Figure 112017077304935-pat00087
는 상기 송신 신호의 처프(chirp) 대역폭을,
Figure 112017077304935-pat00088
는 상기 송신 신호의 처프 주기(chirp duration)을 나타낸다),
Figure 112017077304935-pat00089
는 상기 수신기의 제 1 채널, 제 2 채널 및 제 3 채널 간의 위상 부정합에 따른 비트 신호의 주파수 천이 값을 나타낼 수 있다.
모노펄스 레이더는 수신 신호에 대응되는 비트 신호들에 기초하여 표적까지의 거리를 산출하고, 산출된 거리에 거리 보정항
Figure 112017077304935-pat00090
을 더하거나 뺌으로써 표적까지의 거리를 보정할 수 있다.
FMCW 모노펄스 레이더는 항상 수신기의 전체 대역폭을 사용한다. 따라서, FMCW 모노펄스 레이더에서는 특정 주파수 포인트가 수신기 전체의 대역폭을 대표하지 못하므로, 특정 주파수에 대한 주파수 포인트 기반 보정 방식이 적용되기 어렵다.
본 개시에 따른 모노펄스 레이더는 모노펄스 레이더의 비트 신호가 수신기의 전체 대역폭의 크기 부정합 및 위상 부정합 특성을 반영하고 있는 점을 이용하여 수신기에 FMCW 신호를 보정용 신호로 인가함으로써, 빠르고 정확하게 각도(고각 및 방위각) 및 거리에 대한 보정을 수행할 수 있다.
한편, FMCW 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더에서 수신기를 보정하는 방법은 그 방법을 실행하는 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
도 9는 일부 실시예에 따른 모노펄스 레이더의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 모노펄스 레이더(90)는 송수신 안테나(910), 송신기(920), 수신기(930) 및 프로세서(940)를 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 모노펄스 레이더(90)는 도 3에 도시된 방법을 시계열적으로 처리할 수 있다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라고 하더라도 도 3의 방법에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 9의 모노펄스 레이더(90)에 의해 수행될 수 있음을 알 수 있다. 또한, 모노펄스 레이더(90)는 도 4에 도시된 구성들을 포함할 수 있다.
한편, 도 9에 도시된 모노펄스 레이더(90)에는 본 실시예와 관련된 구성들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 9에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 모노펄스 레이더(90)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
예를 들어, 모노펄스 레이더(90)는 메모리(미도시)를 더 포함할 수 있다. 메모리는 모노펄스 레이더(90) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 예를 들어, 메모리는 모노펄스 레이더(90)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 또한, 메모리는 모노펄스 레이더(90)에 의해 구동될 애플리케이션들, 드라이버들 등을 저장할 수 있다.
메모리는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), CD-ROM, 블루레이 또는 다른 광학 디스크 스토리지, HDD(hard disk drive), SSD(solid state drive), 또는 플래시 메모리를 포함하며, 나아가서, 모노펄스 레이더(90)에 액세스될 수 있는 외부의 다른 스토리지 디바이스를 포함할 수 있다.
송수신 안테나(910)는 전파(또는 신호)를 송수신할 수 있는 장치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 송신기(920)는 송수신 안테나(910)를 통해 송신 신호를 송신할 수 있고, 수신기(930)는 송수신 안테나(910)를 통해 수신 신호를 수신할 수 있다.
프로세서(940)는 모노펄스 레이더(90)가 표적을 탐지하도록 하는 모든 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(940)는 송수신 안테나(910), 송신기(920), 수신기(930) 및 메모리가 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.
프로세서(940)는 하나 또는 복수 개의 프로세서에 의하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(940)는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(940)는 신호처리기 등과 같은 전기회로를 포함할 수도 있다.
프로세서(940)는 송수신 신호와 동일한 형태의 파형을 갖는, FMCW 신호를 수신기(930)에 인가하고, 수신기(930)의 제 1 채널(
Figure 112017077304935-pat00091
채널), 제 2 채널 (
Figure 112017077304935-pat00092
채널) 및 제 3 채널(
Figure 112017077304935-pat00093
채널) 각각으로부터 FMCW 신호에 대응되는 제 1 비트 신호들(
Figure 112017077304935-pat00094
,
Figure 112017077304935-pat00095
및
Figure 112017077304935-pat00096
)을 획득할 수 있다.
또한, 프로세서(940)는 제 1 비트 신호들에 기초하여 고각 보정항(
Figure 112017077304935-pat00097
) 및 방위각 보정항(
Figure 112017077304935-pat00098
)을 산출하고, 산출된 고각 보정항 및 방위각 보정항을 메모리에 저장할 수 있다. 또한, 프로세서(940)는 고각 보정항 및 방위각 보정항을 이용하여 표적의 고각 및 방위각을 보정할 수 있다.
프로세서(940)는 FMCW 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하기 위해 표적을 향해 송신 신호를 송신하도록 송수신 안테나(910) 및 송신기(920)를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(940)는 송신 신호가 표적으로부터 반사된, 수신 신호를 수신하도록 송수신 안테나(910) 및 수신기(930)를 제어할 수 있다.
프로세서(940)는 수신기(930)의 제 1 채널, 제 2 채널 및 제 3 채널 각각으로부터 수신 신호에 대응되는 제 2 비트 신호들(
Figure 112017077304935-pat00099
,
Figure 112017077304935-pat00100
및
Figure 112017077304935-pat00101
)을 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(940)는 제 2 비트 신호들에 기초하여 고각 각도항 (
Figure 112017077304935-pat00102
) 및 방위각 각도항(
Figure 112017077304935-pat00103
)을 산출할 수 있다.
프로세서(940)는 고각 각도항에 고각 보정항의 역수를 곱함으로써 표적의 고각 각도 정보를 획득하고, 방위각 각도항에 방위각 보정항의 역수를 곱함으로써 표적의 방위각 각도 정보를 획득할 수 있다. 한편, 고각 보정항 및 방위각 보정항은 모노펄스 레이더(90)의 메모리에 미리 저장되어 있을 수 있다.
프로세서(940)는 고각 각도 정보, 방위각 각도 정보 및 모노펄스 기울기 정보에 기초하여 표적의 고각 및 방위각을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(940)는 고각 각도 정보를 이용하여 모노펄스 기울기 정보에서 고각에 대한 정보를 읽고, 방위각 각도 정보를 이용하여 모노펄스 기울기 정보에서 방위각에 대한 정보를 읽을 수 있다.
프로세서(940)는 고각 보정항 및 방위각 보정항이 각각 적용된 고각 각도 정보 및 방위각 각도 정보를 이용하여 표적의 고각 및 방위각을 결정함으로써, 수신기 채널들 간의 위상/크기 부정합에 따른 각도 오차를 보정할 수 있다.
한편, 수신기 채널들 간에 위상 부정합이 존재하여 비트 신호에 주파수 천이가 발생되는 경우, 표적까지의 거리를 산출하는 과정에서 거리 오프셋이 발생될 수 있다. 이에 따라, 프로세서(940)는 앞서 설명한 수학식 7을 따르는 거리 보정항
Figure 112017077304935-pat00104
을 이용하여 표적까지의 거리를 보정할 수도 있다.
이상에서 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

Claims (8)

  1. FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더에서 수신기를 보정하는 방법에 있어서,
    상기 송수신 신호와 동일한 형태의 파형을 갖는, FMCW 신호를 상기 수신기에 인가하는 단계;
    상기 수신기의 제 1 채널(
    Figure 112019045674572-pat00105
    채널), 제 2 채널(
    Figure 112019045674572-pat00106
    채널) 및 제 3 채널(
    Figure 112019045674572-pat00107
    채널) 각각으로부터 상기 FMCW 신호에 대응되는 제 1 비트 신호들(
    Figure 112019045674572-pat00108
    ,
    Figure 112019045674572-pat00109
    및
    Figure 112019045674572-pat00110
    )을 획득하는 단계;
    상기 제 1 비트 신호들에 기초하여 고각 보정항(
    Figure 112019045674572-pat00111
    ) 및 방위각 보정항(
    Figure 112019045674572-pat00112
    )을 산출하는 단계; 및
    상기 고각 보정항 및 상기 방위각 보정항을 이용하여 상기 표적의 고각 및 방위각을 보정하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은,
    빛의 속도를
    Figure 112019045674572-pat00142
    ,
    Figure 112019045674572-pat00143
    를
    Figure 112019045674572-pat00144
    , 상기 수신기의 상기 제 1 채널, 상기 제 2 채널 및 상기 제 3 채널 간의 위상 부정합에 따른 비트 신호의 주파수 천이 값을
    Figure 112019045674572-pat00145
    라고 할 때(여기서,
    Figure 112019045674572-pat00146
    는 상기 송수신 신호 중 송신 신호의 처프(chirp) 대역폭을,
    Figure 112019045674572-pat00147
    는 상기 송신 신호의 처프 주기(chirp duration)을 나타낸다), 수학식
    Figure 112019045674572-pat00148
    을 따르는 거리 보정항을 이용하여 상기 표적의 거리를 보정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 표적을 향해 상기 송신 신호를 송신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 표적의 고각 및 방위각을 보정하는 단계는,
    상기 송신 신호가 상기 표적으로부터 반사된, 수신 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신기의 상기 제 1 채널, 상기 제 2 채널 및 상기 제 3 채널 각각으로부터 상기 수신 신호에 대응되는 제 2 비트 신호들(
    Figure 112019045674572-pat00113
    ,
    Figure 112019045674572-pat00114
    및
    Figure 112019045674572-pat00115
    )을 획득하는 단계;
    상기 제 2 비트 신호들에 기초하여 고각 각도항 (
    Figure 112019045674572-pat00116
    ) 및 방위각 각도항(
    Figure 112019045674572-pat00117
    )을 산출하는 단계;
    상기 고각 각도항에 상기 고각 보정항의 역수를 곱함으로써 상기 표적의 고각 각도 정보를 획득하고, 상기 방위각 각도항에 상기 방위각 보정항의 역수를 곱함으로써 상기 표적의 방위각 각도 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 고각 각도 정보, 상기 방위각 각도 정보 및 모노펄스 기울기 정보에 기초하여 상기 표적의 고각 및 방위각을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 모노펄스 기울기 정보는 상기 고각 각도 정보 및 상기 방위각 각도 정보와 상기 표적의 고각 및 방위각 간의 대응관계를 나타내는 룩업 테이블로서, 상기 모노펄스 레이더의 송수신 안테나의 특성에 기초하여 미리 결정된 것인, 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 비트 신호들은 상기 수신기의 상기 제 1 채널, 상기 제 2 채널 및 상기 제 3 채널 간의 크기 부정합 및 위상 부정합 특성이 반영된 것인, 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 고각 보정항 및 상기 방위각 보정항을 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 방법을 실행하는 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  8. FMCW 파형의 송수신 신호를 이용하여 표적을 탐지하는 모노펄스 레이더에 있어서,
    송수신 안테나;
    송신기;
    수신기; 및
    상기 송수신 신호와 동일한 형태의 파형을 갖는, FMCW 신호를 상기 수신기에 인가하고, 상기 수신기의 제 1 채널(
    Figure 112019045674572-pat00125
    채널), 제 2 채널(
    Figure 112019045674572-pat00126
    채널) 및 제 3 채널(
    Figure 112019045674572-pat00127
    채널) 각각으로부터 상기 FMCW 신호에 대응되는 제 1 비트 신호들(
    Figure 112019045674572-pat00128
    ,
    Figure 112019045674572-pat00129
    및
    Figure 112019045674572-pat00130
    )을 획득하며, 상기 제 1 비트 신호들에 기초하여 고각 보정항(
    Figure 112019045674572-pat00131
    ) 및 방위각 보정항(
    Figure 112019045674572-pat00132
    )을 산출하고, 상기 고각 보정항 및 상기 방위각 보정항을 이용하여 상기 표적의 고각 및 방위각을 보정하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    빛의 속도를
    Figure 112019045674572-pat00149
    ,
    Figure 112019045674572-pat00150
    를
    Figure 112019045674572-pat00151
    , 상기 수신기의 상기 제 1 채널, 상기 제 2 채널 및 상기 제 3 채널 간의 위상 부정합에 따른 비트 신호의 주파수 천이 값을
    Figure 112019045674572-pat00152
    라고 할 때(여기서,
    Figure 112019045674572-pat00153
    는 상기 송수신 신호 중 송신 신호의 처프(chirp) 대역폭을,
    Figure 112019045674572-pat00154
    는 상기 송신 신호의 처프 주기(chirp duration)을 나타낸다), 수학식
    Figure 112019045674572-pat00155
    을 따르는 거리 보정항을 이용하여 상기 표적의 거리를 보정하는, 모노펄스 레이더.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100936939B1 (ko) * 2008-03-03 2010-01-13 국방과학연구소 다중 수신채널 레이더용 송수신기의 자가진단 장치
KR101524141B1 (ko) * 2014-12-29 2015-05-29 엘아이지넥스원 주식회사 표적 탐지 장치 및 방법
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020059136A (ko) * 2001-01-02 2002-07-12 송재인 모노 펄스 레이더 시스템의 디지털 보정 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100936939B1 (ko) * 2008-03-03 2010-01-13 국방과학연구소 다중 수신채널 레이더용 송수신기의 자가진단 장치
KR101544820B1 (ko) 2014-11-18 2015-08-17 엘아이지넥스원 주식회사 모노펄스 레이더 시스템의 수신 채널 보정 방법
KR101524141B1 (ko) * 2014-12-29 2015-05-29 엘아이지넥스원 주식회사 표적 탐지 장치 및 방법

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