일반기술

도플러레이더 신호처리기술

본 기술은 도플러 효과를 이용한 비행 물체의 속도를 측정에 관한 기술로서, 보다 상세하게는 획득된 원시 도플러 레이더의 신호로부터 도플러편이주파수(doppler frequency shift)를 추출하여 비행체의 속도를 정확히 추정하는 기술에 관한 것이다. 본 기술을 포함한 기술군은 현재 주로 CW Doppler Radar 관련제품 및 도플러 효과를 이용한 계측 장비의 정확도를 높이는데 사용될 수 있다. 본 기술은 신호 처리 시 측정 속도의 정확도를 나타내는 지표인 신호대잡음비(SNR, signal to noise ratio)를 획득된 신호로부터 정확히 추정할 수 있는 방법을 고안하였으며, 신호로부터 속도를 추정하는 방법으로 세 가지 방법을 고안하였다. 첫 번째 방법은 속도 변화가 큰 신호처리에 적합하며 다른 두 방법은 속도 변화가 작을 때 속도를 첫 번째 방법보다 3 배 정도 정확히 추정할 수 있는 장점이 있다. 세 신호처리 방법 모두 획득신호 주파수 성분 중 최대값 부근의 스펙트럼 3 - 5 개를 이용하여 속도를 추정하며 단순 DFT(Discrete Fourier Transform) 에 의한 속도추정 방법 보다 신호대잡음비에 따라서는 비행체의 속도를 수 십 배에서 수 백 배 정밀하게 획득할 수 있다. 본 기술을 포함한 기술군은 현재 주로 포구속도측정용레이더(Muzzle Velocity Radar System, MVRS), CW Long Range Tracking Radar, 차량속도 측정용 레이더 등에 응용되어 제품화 되고 있다. 도플러 신호의 정밀처리 기술의 세부 사항은 세계 각국 모두 공개를 하고 있지 않은 사항이다. 도플러레이더 신호처리 기술은 단일 주파수 신호처리 모델을 이용하여 신호대잡음비에 따른 최소 오차에 접근하는 신호처리 오차를 가진 신호처리 방법 및 신호처리 안정성이 우수한 신호처리 방법을 개발하였으며 또한 신호로부터 신호대잡음비를 정확히 추정할 수 있는 방법을 제시하였다. 이 신호처리 방법은 도플러 신호 처리기술로는 최고의 기술이다.