일반기술

효율적인 모의 기상레이다 신호 발생장치

본 기술은 도플러 기상레이다는 기상신호를 분석하여 여러 가지 기상현상의 탐지및 예보등을 행하는 유용한 원격탐사 장비에 관한 것이다. 현재 기상레이다의 핵심 부분인 신호 및 데이터 처리부의 신뢰성 및 효율성등의 개선 또는 검증을 위해서는 우선 다양한 레이다 시스템 운용 환경하에서의 모의 도플러 기상신호의 충실한 발생이 매우 중요한 문제이다. 그러나 기존의 모의 기상신호 발생방법은 실제 수신 도플러 스펙트럼과는 많은 차이가 있을 뿐만 아니라 다양한 기상신호의 발생에 상당한 문제점을 갖고 있었다. 따라서 본 기술은 기상레이다의 수신 도플러신호를 실제와 매우 근사하게 모의발생 시키기 위하여 여러 가지 레이다 시스템 관련 변수들의 영향을 분석하고 계수화할 수 있는 기법 및 장치에 관한 것이다. 본 기술의 새로운 장치에서 고려한 사항들은 다음과 같이 요약할 수 있다.1. 수신 도플러 스펙트럼 모델기상레이다 수신신호의 약 25% 정도는 대칭적인 가우시안 모델로는 그 형태를 제대로 표현할수 없었다. 따라서 본 기술에서는 대칭 및 비대칭 가우시안 도플러 모델들을 모두 표현하기 위하여 정규화된 skewed 가우시안 모델을 개발2. 시스템 위상잡음에 의한 도플러 스펙트럼 열화현상 분석송신단에서 발생하는 위상잡음은 순수한 sinusoidal 신호의 스펙트럼을 분산시키게 된다. 위상잡음의 주 원인인 레이다 시스템에서의 STALO(Stable Local Oscillator)의 위상잡음을 모의기상 신호 발생시 고려할수 있는 방법을 개발3. 안테나 회전 및 입자분포에 따른 도플러 스펙트럼 분산안테나의 회전에 따른 스펙트럼 분산효과 및 반사입자들의 크기에 따른 낙하속도의 차이로 인하여 발생하는 분산효과를 고려할 수 있도록 장치를 개발- 본 기술에서는 기존 발생장치에서는 고려할수 없었던 새로운 방법을 응용하여 기상레이다의 수신 도플러 스펙트럼에 영향을 미치는 기상레이다 시스템의 제반영향들을 분석하고 계수화 함으로서 다양한 기상환경 하에서의 기상레이다 수신신호를 모의발생 시킬수 있는 장치임- 본 장치를 이용하면 기상레이다의 핵심부인 신호 및 데이터 처리부의 개발시 설계 및 검증에 소요되던 막대한 시간과 비용을 대폭 절감할 수 있음