The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Two-Dimensional Short Range FMCW Radar Using Dual Transceiver Modules

2중 송수신 모듈을 이용한 2차원 근거리 FMCW 레이다

  • Seo, Won-Gu (Hanwha Thales Co., Ltd.) ;
  • Kim, Dong-Wook (Department of Radio Science and Engineering, Chungnam National University)
  • Received : 2016.03.10
  • Accepted : 2016.06.15
  • Published : 2016.07.07
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper, we design and fabricate a short range FMCW radar which detects and tracks a moving target in a two-dimensional domain using dual transceiver modules. For the short range radar, we propose a scheme for alternate extraction of the two-dimensional positions using one-dimensional range information from time division transceiver modules, and successfully apply the scheme to the two-dimensional short range radar. Measured results of the targets at 10 m and 30 m are presented as performance demonstration of each transceiver module. Also the performance of the two-dimensional radar is demonstrated using a two-dimensional target map, which uses the range bin corresponding to the frequency resolution, and the effectiveness of the proposed scheme is validated.

본 논문에서는 2중의 송수신 모듈을 이용하여 2차원 상의 표적 위치를 탐지하고, 실시간으로 추적할 수 있는 근거리 FMCW 레이다를 설계 및 제작하였다. 시분할로 동작하는 송수신 모듈로부터 수집된 1차원 거리 정보를 교차 활용하여 2차원 위치를 추출하는 기법을 제안하였고, 2차원 근거리 레이다에 성공적으로 적용하였다. 개별 레이다의 송수신 모듈에 대한 성능 측정 결과로 10 m와 30 m 위치에 있는 표적에 대한 결과를 제시하였으며, 주파수 분해능에 대응하는 range bin을 이용한 2차원 표적 맵을 활용하여 2차원 레이다의 성능 검증이 수행되었고, 제안된 기법의 유효성을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Nuno Paulino, Joao Foes, and Adolfo Steiger Garcao, Low Power UWB CMOS Radar Sensors, Springer, 2008.
  2. Igor V. Komarov, Sergey M. Smolskiy, Fundamentals of Short-Range FM Radar, Artech House, 2003.
  3. 장지영, 남상욱, "차량용 레이다 기술의 최근 발전 동향", 전자공학회지, 37(5), 2010년 5월.
  4. Bassem R. Mahafza, Radar Systems Analysis and Design using MATLAB, Chapman & Hall/CRC, 2005.
  5. Michael Klotz, Hermann Rohling, "24 GHz radar sensors for automotive applications", Journal of Telecommunications and Information Technology, vol. 4, pp. 11-14, Apr. 2001.
  6. M. Jankiraman, Design of Multi-frequency CW Radars, SciTech Publishing, 2007.
  7. Jelle van Kleef, Jeroen Bergmans, Leon Kester, and Frans Groen, "Multiple-hypothesis trilateration and tracking with distributed radars", 2006 9th International Conference on Information Fusion, pp. 1-7, Jul. 2006.
  8. A. Balanis, Antenna Theory, John Wiley & Sons, 2005.
  9. Z. Chen, S. Otto, "A taper optimization for pattern synthesis of microstrip series-fed patch array antennas", IEEE European Wireless Technology Conference, pp. 160-163, 2009.
  10. Young-Bae Jung, Dae-Young Park, and Chang-Won Jung, "Low cost 24 GHz patch array antenna for high sensitivity EM sensor", 2010 Asia-Pacific Microwave Conference, pp. 7-10, Dec. 2010.
  11. 김재환, 이성주, 권혁자, 양영구, "고선형성을 갖는 Ka 대역 FMCW 센서", 한국전자파학회논문지, 25(6), pp. 671-678, 2014년 6월. https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2014.25.6.671
  12. 최정환, 김영훈, 김성철, "FMCW 레이다 시스템을 통한 CFAR 알고리즘에 대한 연구", 대한전자공학회 하계종합학술대회, 34(1), 2011년.
  13. Hermann Rohling, Marc-Michael Meinecke, "Waveform design principles for automotive radar systems", 2001 CIE International Conference on Radar, pp. 1-4, Oct. 2001.
  14. Yuanzhang Fan, Kai Xiang, Jianping An, and Xiangyuan Bu, "A new method of multi-target detection for FMCW automotive radar", 2013 IET International Radar Conference, pp. 1-4, Apr. 2013.