Abstract
Since there are very strong clutter returns in an airborne weather radar used for the detection of low altitude weather hazards, the reliable weather data cannot be extracted from the weak Doppler weather signal without cancellation of these strong clutter returns. However, the system phase noise spreads both the clutter and Doppler signal and causes the serious problems in the efficient clutter cancellation. Therefore, in this paper, the phase noise effects on the clutter and Doppler weather signal were analyzed. The system phase noise model was suggested and the effects were derived and explained using this phase noise model. It can be shown that there exists the limit in the clutter cancellation capability to improve the signal-to-clutter ratio (SCR) due to the system phase noise. It may be prominent especially in the low SCR situations.
비교적 낮은 고도에서의 기상위험 탐지를 위한 항공기용 기상 레이다의 경우 강력한 지표면 반사파가 존재하게 되며 이러한 강력한 클러터의 제거 없이는 미약한 도플러 신호로부터 신뢰성 있는 기상 자료의 추출이 불가능하다. 그러나 시스템 위상잡음은 클러터 및 도플러 신호를 분산시켜 효율적인 클러터 제거에 심각한 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 도플러 기상 레이다 시스템에서의 위상잡음을 모델링하고 이에 따른 클러터 및 신호에 미치는 영향 정도를 구체적으로 분석할 수 있도록 하였다. 또한 수신되는 클러터 및 도플러 신호전력의 비에 따른 위상잡음에 의한 클러터 전력 제거의 한계치를 고찰하였다. 수신되는 신호 대 클러터 비가 낮은 경우 상대적으로 강력한 클러터 전력의 위상잡음으로 인한 분산 현상으로 일정 정도 이상의 효율적인 클러터 제거가 어렵게 됨을 알 수 있다.