KR102310244B1 - Synthetic aperture radar system - Google Patents

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KR102310244B1 KR1020200005182A KR20200005182A KR102310244B1 KR 102310244 B1 KR102310244 B1 KR 102310244B1 KR 1020200005182 A KR1020200005182 A KR 1020200005182A KR 20200005182 A KR20200005182 A KR 20200005182A KR 102310244 B1 KR102310244 B1 KR 102310244B1
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최영우
강재구
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Abstract

본 발명은 FMCW 파형을 발생하는 LFM 파형 발생부, 탐지목표물까지의 거리와 클러터의 거리에 따라 송신 Gated 신호와 수신 Gated 신호를 생성하고 수신된 신호를 처리하는 디지털 송수신 처리부, 상기 송신 Gated 신호에 따라 상기 LFM 파형 발생부에서 인가되는 FMCW 파형을 하향 믹서 출력 파형으로 생성하는 송신 RF 스위치, 수신된 신호를 상기 수신 Gated 신호에 따라 하향 믹서 출력용 파형으로 생성하는 수신 RF 스위치, 상기 수신 RF 스위치에서 인가된 하향믹서 출력용 파형의 Gated 신호를 억압하여 최종 수신 신호를 출력하는 수신 저역 통과 필터, 및 상기 수신 저역 통과 필터에서 출력된 신호를 디지털로 변환하여 상기 디지털 송수신 처리부에 인가하는 A/D 변환기를 포함하는 근거리 클러터 신호를 제거하는 FMCW 레이더 시스템을 제공한다.The present invention provides an LFM waveform generating unit that generates an FMCW waveform, a digital transmission/reception processing unit that generates a transmission gated signal and a reception gated signal according to the distance to the detection target and the distance of the clutter, and processes the received signal; A transmit RF switch for generating the FMCW waveform applied from the LFM waveform generator as a downlink mixer output waveform, a receive RF switch for generating a received signal as a downlink mixer output waveform according to the received gated signal, and the receive RF switch A reception low-pass filter that suppresses the gated signal of the waveform for output of the down-mixer and outputs a final reception signal, and an A/D converter that digitally converts the signal output from the reception low-pass filter and applies it to the digital transmission/reception processing unit It provides an FMCW radar system that cancels near-field clutter signals.

Description

근거리 클러터 신호를 제거하는 FMCW 레이더 시스템{SYNTHETIC APERTURE RADAR SYSTEM}FMCW radar system that cancels near clutter signals {SYNTHETIC APERTURE RADAR SYSTEM}

본 발명은 근거리 클러터(Clutter)에 의한 FMCW RF Sensor의 탐지거리 감소를 개선하기 위하여 Gated FMCW를 사용한 근거리 클러터 신호를 제거하는 FMCW 레이더 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an FMCW radar system that removes a near-field clutter signal using a gated FMCW in order to improve the detection range reduction of an FMCW RF sensor due to a near-field clutter.

레이더는 사용하는 전파에 따라 크게 연속파 레이더와 펄스파 레이더로 구분할 수 있다. 연속파 레이더는 특정 주파수의 진폭이 변하지 않는 전파를 연속적으로 방사하는 것을 말하고 펄스파 레이더는 특정 주파수에 진폭이 순간 커졌다가 다시 되돌아오는 전파를 단시간 방사하는 것을 말한다.Radar can be largely divided into continuous wave radar and pulse wave radar according to the radio waves used. Continuous wave radar refers to continuously radiating radio waves whose amplitude does not change at a specific frequency, while pulse wave radar refers to radiating radio waves whose amplitude increases instantaneously at a specific frequency and then returns again for a short time.

펄스파를 사용하는 레이더는 일순간 진폭이 다른 파를 방사하기에 언제 반사파가 돌아왔는지 알수 있어 손쉽게 상대까지의 거리를 측정할 수 있다. 여기에 도플러 효과를 이용하여 상대의 속도, 고도같은 3차원 정보뿐만 아니라 지형지물에 의한 노이즈까지 제거할 수 있다. 하지만 고출력의 펄스파를 만드는 것이 어렵고 웜업이 필요로 하며 연속파에 비해 분해능이 낮은 문제점이 있다.Radar that uses pulsed waves emits waves with different amplitudes for an instant, so you can easily measure the distance to the opponent by knowing when the reflected wave has returned. Here, by using the Doppler effect, it is possible to remove not only 3D information such as the opponent's speed and altitude, but also noise caused by the terrain. However, there are problems in that it is difficult to make a high-power pulse wave, a warm-up is required, and the resolution is lower than that of a continuous wave.

연속파 레이더는 주파수도 진폭도 같은 전파를 발생시켜서 그 반사파를 검출하는 방식으로 계속 똑같은 전파가 지속적으로 들어오기 때문에 반사파가 언제 돌아왔는지 측정할 수 없다는 단점이 있다. 따라서, 연속파 레이더는 물체 사이의 거리를 측정하기 어려운 문제점이 있다.Continuous wave radar generates radio waves with the same frequency and amplitude and detects the reflected waves, so the same radio wave continuously comes in, so it is not possible to measure when the reflected wave returns. Accordingly, the continuous wave radar has a problem in that it is difficult to measure the distance between objects.

이를 해결하기 위해 도입된 것이 주파수를 변조시키는 것으로 거리측정 능력을 향상시킨 것이 주파수 변조 연속파 레이더(FMCW RADAR)이다.To solve this problem, the frequency modulated continuous wave radar (FMCW RADAR) was introduced to improve the distance measurement capability by modulating the frequency.

FMCW RF Sensor 또는 FMCW RADAR는 하드웨어의 구조 및 디지털 후처리가 간편하여 많이 사용되지만 상대의 속도나 각도 주변 지형 등에 의해 발생한 반사파를 구분할 수 없으며, 탐지하려는 거리보다 근거리에 존재하는 클러터(Clutter)에 의한 FMCW RF SENSOR, 즉 FMCW 레이다의 수신기 포화 때문에 탐지 거리가 줄어드는 문제점이 있다. FMCW RF Sensor or FMCW RADAR is widely used because of its simple hardware structure and digital post-processing, but it cannot distinguish the reflected waves caused by the opponent's speed or angle and surrounding terrain, There is a problem in that the detection distance is reduced due to the receiver saturation of the FMCW RF SENSOR, that is, the FMCW radar.

즉, 근접거리에 클러터가 존재하거나 클러터를 투과하여 탐지하여야 할 때, 클러터에 의한 수신 신호가 수신기를 포화시키는 문제점이 있고, 이를 해결하기 위하여 종래에는 수신 디지털 처리부에 고역 통과 필터를 장착하고 수신 게인을 조정하는 방법을 사용하였다. 그러나 이러한 방식은 탐지하려는 목표가 근거리 클러터 바로 되에 존재하거나 클러터를 투과한 후 존재하는 경우 제약 사항이 있다.That is, when there is clutter in a close distance or it is necessary to detect through the clutter, there is a problem that the received signal by the clutter saturates the receiver. and a method of adjusting the receive gain was used. However, this method has limitations when the target to be detected exists right behind the near clutter or exists after passing through the clutter.

대한민국 등록 공고 제10-1320508호Republic of Korea Registration Notice No. 10-1320508 대한민국 등록 공고 제10-1437747호Republic of Korea Registration Notice No. 10-1437747

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 근접 클러터 및 투과물 표면에서의 클러터에 의한 수신기 포화로 인한 성능 저하를 개선한 근거리 클러터 신호를 제거하는 FMCW 레이더 시스템을 제공하는 것을 목표로 한다. The present invention is to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an FMCW radar system that eliminates near-field clutter signals with improved performance degradation due to receiver saturation due to proximity clutter and clutter on the surface of a permeate. do.

본 발명은,The present invention is

FMCW 파형을 발생하는 LFM 파형 발생부;an LFM waveform generator for generating an FMCW waveform;

탐지목표물까지의 거리와 클러터의 거리에 따라 송신 Gated 신호와 수신 Gated 신호를 생성하고 수신된 신호를 처리하는 디지털 송수신 처리부;a digital transmission/reception processing unit for generating a transmission gated signal and a reception gated signal according to the distance to the detection target and the distance of the clutter, and processing the received signal;

상기 송신 Gated 신호에 따라 상기 LFM 파형 발생부에서 인가되는 FMCW 파형을 하향 믹서 출력 파형으로 생성하는 송신 RF 스위치;a transmit RF switch for generating the FMCW waveform applied from the LFM waveform generator as a downlink mixer output waveform according to the transmit gated signal;

상기 송신 RF 스위치에서 인가되는 송신 출력 파형을 출력하는 송신 안테나;a transmit antenna for outputting a transmit output waveform applied from the transmit RF switch;

클러터와 탐지 목표로부터 반사되어 수신되는 신호를 수신하는 수신 안테나;a receiving antenna for receiving a signal reflected from the clutter and the detection target;

상기 수신 안테나에서 수신된 신호를 상기 수신 Gated 신호에 따라 하향 믹서 출력용 파형으로 생성하는 수신 RF 스위치;a reception RF switch for generating a signal received from the reception antenna as a waveform for a downlink mixer output according to the reception gated signal;

상기 수신 RF 스위치에서 인가된 하향믹서 출력용 파형의 Gated 신호를 억압하여 최종 수신 신호를 출력하는 수신 저역 통과 필터; 및a reception low-pass filter for outputting a final reception signal by suppressing a gated signal of a waveform for outputting a downlink mixer applied from the reception RF switch; and

상기 수신 저역 통과 필터에서 출력된 신호를 디지털로 변환하여 상기 디지털 송수신 처리부에 인가하는 A/D 변환기를 포함하는 근거리 클러터 신호를 제거하는 FMCW 레이더 시스템을 제공한다.There is provided an FMCW radar system for removing a near-field clutter signal including an A/D converter for digitally converting a signal output from the reception low-pass filter and applying it to the digital transmission/reception processing unit.

본 발명의 실시예에 따른 근거리 클러터 신호를 제거하는 FMCW 레이더 시스템은 원격탐사 등의 사용 시 근접 Clutter 및 투과물의 표면에서의 Clutter에 의한 수신기의 포화로 인한 성능 저하를 개선하는 효과가 있다.The FMCW radar system for removing a short-range clutter signal according to an embodiment of the present invention has an effect of improving performance degradation due to saturation of the receiver due to proximity clutter and clutter on the surface of a permeate when used for remote sensing.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 FMCW 레이더 시스템의 송수신 구성을 나타낸 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 FMCW 레이더 시스템의 송수신 타이밍을 나타낸 그래프이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 FMCW 레이더 시스템의 송수신기의 하향믹서 출력 및 A/D 변환기의 입력 파형을 나타낸 도면이다.
1 is a schematic diagram illustrating a transmission/reception configuration of an FMCW radar system according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph illustrating transmission/reception timing of an FMCW radar system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a downmixer output of a transceiver and an input waveform of an A/D converter of an FMCW radar system according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed herein are only exemplified for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiment according to the concept of the present invention These may be embodied in various forms and are not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention may have various changes and may have various forms, the embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one element from another element, for example, without departing from the scope of rights according to the concept of the present invention, a first element may be named as a second element, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle. Expressions describing the relationship between elements, for example, “between” and “between” or “directly adjacent to”, etc. should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is used only to describe specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, and includes one or more other features or numbers, It should be understood that the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts or combinations thereof is not precluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. does not

이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the patent application is not limited or limited by these examples. Like reference numerals in each figure indicate like elements.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더 시스템의 송수신 구성을 나타낸 개략도이다. 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 FMCW 레이더 시스템의 송수신 타이밍을 나타낸 그래프이다.1 is a schematic diagram illustrating a transmission/reception configuration of a Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) radar system according to an embodiment of the present invention. 2 is a graph illustrating transmission/reception timing of an FMCW radar system according to an embodiment of the present invention.

도면에서 60은 클러터, 70은 탐지 목표를 나타낸다. 도시되는 바와 같이, 근접 거리의 클러터(60) 뒤에 존재하는 탐지 목표(70)는 RF 빔이 시간상으로 근접 클러터(60)까지 왕복하는 시간보다 더 긴 시간이 소요되는 위치에 존재한다. In the figure, 60 denotes clutter and 70 denotes a detection target. As can be seen, a detection target 70 that is behind a clutter 60 in close proximity is at a location where it takes a longer time for the RF beam to travel back and forth to the proximity clutter 60 in time.

본 발명의 실시예에 따른 FMCW 레이더 시스템은 디지털 송수신 처리부(10), LFM(Linear Frequency Modulation) 파형 발생부(20), 송신 RF 스위치(30), 송신용 RF 가변 감쇠기(40), 송신안테나(50), 수신안테나(80), 수신 RF 스위치(90), 수신용 RF 가변 감쇠기(100), RF 하향믹서(110), 수신 필터 뱅크(Filter bank) Through(120), 수신필터 뱅크의 RC 고역 통과 필터(130), 수신 저역 통과 필터(140), A/D 변환기(150)를 포함한다.The FMCW radar system according to an embodiment of the present invention includes a digital transmission/reception processing unit 10, a linear frequency modulation (LFM) waveform generation unit 20, a transmission RF switch 30, an RF variable attenuator for transmission 40, and a transmission antenna ( 50), receive antenna 80, receive RF switch 90, receive RF variable attenuator 100, RF down mixer 110, receive filter bank Through (120), receive filter bank RC high pass It includes a pass filter 130 , a receive low pass filter 140 , and an A/D converter 150 .

디지털 송수신 처리부(10)는 탐지목표물까지의 거리와 클러터의 거리에 따라 송신 Gated 신호(S3)와 수신 Gated 신호(S4)를 생성하고 A/D 변환기(150)를 통하여 수신된 신호를 처리한다.The digital transmission/reception processing unit 10 generates a transmission gated signal S3 and a reception gated signal S4 according to the distance to the detection target and the clutter distance, and processes the received signal through the A/D converter 150 . .

LFM 파형 발생부(20)는 주파수가 선형적으로 모듈레이션되는 파형으로 FMCW는 다수의 LFM 파형으로 구성되므로 FMCW 파형을 발생하는 장치이다. 송신 RF 스위치(30)는 S3와 같은 송신 Gated 제어 신호를 사용하여 도 3의 S5와 같은 하향 믹서 출력 파형(S5)을 생성한다. The LFM waveform generator 20 is a device for generating an FMCW waveform because the frequency is linearly modulated and the FMCW is composed of a plurality of LFM waveforms. The transmit RF switch 30 generates a downlink mixer output waveform S5 as shown in S5 of FIG. 3 using a transmit gated control signal such as S3.

송신 RF 스위치(30)는 디지털 송수신 처리부(10)의 송신 Gated 신호(S3)에 따라 수신기 하향 믹서 출력 파형(S5)을 생성한다.The transmit RF switch 30 generates a receiver downlink mixer output waveform S5 according to the transmit gated signal S3 of the digital transmit/receive processing unit 10 .

송신 안테나(50)는 송신 출력 파형을 출력하고, 수신안테나(80)는 클러터와 탐지 목표로부터 반사되어 수신되는 신호를 수신한다. The transmit antenna 50 outputs a transmit output waveform, and the receive antenna 80 receives the received signal reflected from the clutter and the detection target.

수신 RF 스위치(90)는 수신 안테나(50)에서 수신한 신호를 수신 Gated 신호(S4)에 따라 하향 믹서 출력용 파형(S5)로 생성한다.The reception RF switch 90 generates a signal received by the reception antenna 50 as a waveform S5 for output of the downlink mixer according to the reception gated signal S4.

수신 저역 통과 필터(140)는 수신 RF 스위치(90)에서 인가된 하향믹서 출력용 파형(S5)의 Gated 신호를 억압하여 최종 수신 신호(S6)를 출력하여 디지털 송수신 처리부(10)에 인가한다.The reception low-pass filter 140 suppresses the gated signal of the downlink mixer output waveform S5 applied from the reception RF switch 90 , outputs the final reception signal S6 and applies it to the digital transmission/reception processing unit 10 .

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 FMCW 레이더 시스템은 도 2의 좌측 그래프와 같은 연속적인 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)(S1)를 시간에 따라 우측 그래프와 같은 Step Frequency(S2)로 구현하기 위한 RF 스위치(30)를 포함한다. 송신 타이밍 S3는 디지털 송수신 처리부(10)에서 발생시킨다. The FMCW radar system according to an embodiment of the present invention configured as described above implements a continuous FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) (S1) as shown in the left graph of FIG. 2 as Step Frequency (S2) as shown in the right graph over time. Includes an RF switch 30 for. The transmission timing S3 is generated by the digital transmission/reception processing unit 10 .

수신은 근접 클러터(60)의 수신 도달 시간 이후 수신 RF 스위치(90)의 수신 Gate(S4)를 열어서 탐지 목표(70)가 수신기에 도달 후 수신 RF 하향 믹서(110)를 통하여 수신된 신호(S5)를 수신 저역 통과 필터(140)를 통하여 Gate 스위칭 주파수를 제거하여 A/D 변환기(150)를 거쳐서 디지털 송수신 처리부(10)에서 처리한다.Reception opens the reception gate (S4) of the reception RF switch 90 after the reception arrival time of the proximity clutter 60, and after the detection target 70 reaches the receiver, the signal received through the reception RF downlink mixer 110 ( S5) is processed by the digital transmission/reception processing unit 10 through the A/D converter 150 by removing the gate switching frequency through the reception low-pass filter 140 .

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 FMCW 레이더 시스템은 FMCW의 연속파를 Step Frequency로 생성하고 수신의 Gated를 사용함으로써 일반 FMCW에서의 클러터 및 물질을 투과하여 목표물을 탐지하는 송수신기의 수신 포화를 해결할 수 있게 된다. 또한, 거리 및 클러터가 변화하여도 Gated의 타이밍을 변경하여 대응할 수 있다.As described above, the FMCW radar system according to the embodiment of the present invention generates a continuous wave of the FMCW with a step frequency and uses the reception gate to penetrate the clutter and material in the general FMCW to detect the target by receiving saturation of the transceiver. be able to solve In addition, even when the distance and clutter change, it is possible to respond by changing the timing of the gate.

군대, 민간 및 과학 분야에서 SAR 기술이 점점 더 자주 사용되고 원격 감지, 감시, 정찰 및 환경 모니터링 기능을 제공함으로써 적합한 센서 제품군으로 확장 가능며 충분히 작고 낮은 질량의 SAR 장비의 유용성은 사용 가능한 기술 범위를 쉽게 확장할 수 있다. The availability of SAR equipment that is small enough and low-mass mass, which is scalable to a suitable family of sensors, with the increasing use of SAR technology in military, civilian and scientific fields and providing remote sensing, surveillance, reconnaissance and environmental monitoring capabilities, makes it easy to expand the range of available technologies. can be expanded

10 : 디지털 송수신 처리부
20 : LFM 파형발생부
30 : 송신 RF 스위치
40 : 송신용 RF 가변 감쇠기
50 : 송신 안테나
60 : 근접 클러터(Clutter)
70 : 탐지 목표
80 : 수신안테나
90 : 수신 RF 스위치
100 : 수신용 RF 가변 감쇠기
110 : RF 하향믹서
120 : 수신 필터 뱅크 의 Through
130 : 수신 필터 뱅크 의 RC 고역 통과 필터
140 : 수신 저역 통과 필터
150 : A/D 변환기
S1 : FMCW용 파형
S2 : 송신 Gated FMCW 파형(Step Frequency)
S3 : 송신 Gated 파형
S4 : 수신 Gated 파형
10: digital transmission and reception processing unit
20: LFM waveform generator
30: transmit RF switch
40: RF variable attenuator for transmission
50: transmit antenna
60: proximity clutter
70: detection target
80: receiving antenna
90: receive RF switch
100: RF variable attenuator for reception
110: RF Downlink Mixer
120: Through of the receive filter bank
130: RC high-pass filter of the receive filter bank
140: receive low-pass filter
150: A/D converter
S1 : Waveform for FMCW
S2: Transmit Gated FMCW Waveform (Step Frequency)
S3: Transmit Gated Waveform
S4: Receive Gated Waveform

Claims (1)

FMCW 레이더 시스템에 있어서,
FMCW 파형을 발생하는 LFM 파형 발생부;
탐지목표물까지의 거리와 클러터의 거리에 따라 송신 Gated 신호와 수신 Gated 신호를 생성하고 수신된 신호를 처리하는 디지털 송수신 처리부;
상기 송신 Gated 신호에 따라 상기 LFM 파형 발생부에서 인가되는 FMCW 파형을 하향 믹서 출력 파형으로 생성하는 송신 RF 스위치;
상기 송신 RF 스위치에서 인가되는 송신 출력 파형을 출력하는 송신 안테나;
클러터와 탐지 목표로부터 반사되어 수신되는 신호를 수신하는 수신 안테나;
상기 수신 안테나에서 수신된 신호를 상기 수신 Gated 신호에 따라 하향 믹서 출력용 파형으로 생성하는 수신 RF 스위치;
상기 하향 믹서 출력용 파형을 수신하여 하향 변환하는 수신 RF 하향 믹서;
상기 수신 RF 하향믹서를 통하여 수신된 신호에서 게이트 스위칭 주파수를 제거하여 최종 수신 신호를 출력하는 수신 저역 통과 필터; 및
상기 수신 저역 통과 필터에서 출력된 신호를 디지털로 변환하여 상기 디지털 송수신 처리부에 인가하는 A/D 변환기를 포함하고,
상기 디지털 송수신 처리부는 상기 클러터의 수신도달시간 이후 상기 수신 RF 스위치에 상기 수신 Gated 신호를 인가하는 근거리 클러터 신호를 제거하는 FMCW 레이더 시스템.
In the FMCW radar system,
an LFM waveform generator for generating an FMCW waveform;
a digital transmission/reception processing unit for generating a transmission gated signal and a reception gated signal according to the distance to the detection target and the distance of the clutter, and processing the received signal;
a transmit RF switch for generating the FMCW waveform applied from the LFM waveform generator as a downlink mixer output waveform according to the transmit gated signal;
a transmit antenna for outputting a transmit output waveform applied from the transmit RF switch;
a receiving antenna for receiving a signal reflected from the clutter and the detection target;
a reception RF switch for generating a signal received from the reception antenna as a waveform for output of a downlink mixer according to the reception gated signal;
a receiving RF downlink mixer for receiving and downconverting the downlink mixer output waveform;
a reception low-pass filter for outputting a final reception signal by removing a gate switching frequency from a signal received through the reception RF downmixer; and
and an A/D converter for digitally converting the signal output from the reception low-pass filter and applying it to the digital transmission/reception processing unit,
The digital transmission/reception processing unit removes a short-range clutter signal for applying the received gated signal to the reception RF switch after the reception arrival time of the clutter is reached.
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