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The PRF Design Method Considering Beamwidth Interference Using ESA Radar

ESA 레이다의 빔폭 특성을 고려한 적정 PRF 설계 기법

  • Received : 2019.04.24
  • Accepted : 2019.05.24
  • Published : 2019.06.30

Abstract

In this paper, we propose a PRF design method to improve the performance of the ESA radar, by excluding the interference from an improper PRF. Like the conventional method, the proposed method also considers the interference between the transmitted signal and the nadir signal, but additionally analyzes the relationship between the interference and the signal beamwidth. The simulation results show that the proposed method quantitatively and qualitatively excluded interference from the PRF and additionally dealt with the beamwidth broadening effect of an ESA radar.

본 논문에서는 ESA 레이다의 성능을 향상시키기 위하여, 간섭이 예상되는 PRF를 회피하여 효과적으로 PRF(Pulse Repetition Frequency)를 설계하는 방법을 제시하고 있다. 본 논문에서 제안하는 기법은 기존의 기법에서 고려하던 송신신호 및 직하방신호(nadir)와의 간섭 이외에 빔폭과의 간섭을 새롭게 고려하고 있으며, 특히 ESA 레이다의 조향각 변화에 따른 빔 넓어짐 효과를 고려함으로써, 기존의 방법에서 회피할 수 없었던 부적절한 PRF를 회피하여 ESA 레이다의 파형설계가 가능하다. 시뮬레이션 결과를 통해 본 논문에서 제시하는 PRF 설계 기법이 기존의 방법에서 회피할 수 없었던 ESA 레이다의 간섭들을 회피하여 PRF가 설계가 가능함을 정량적 및 정성적으로 확인할 수 있었다.

Keywords

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그림 1. 원형 지구 모델 Fig. 1. Earth model used.

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그림 2. 송신 신호와의 간섭 Fig. 2. The case of the trasmit interference.

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그림 3. 직하방 신호와의 간섭 Fig. 3. The case of the Nadir interference.

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그림 4. 빔폭 내 신호와의 간섭 Fig. 4. The case of the beamwidth interference.

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그림 5. ESA 레이다의 PRF 설계 기법에 대한 시각적인 평가 Fig. 5. The visual evaluation of ESA radar using.

표 1. 시뮬레이션 파라미터 Table 1. Simulation parameter

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표 2. 간섭율 ƞ의 비교 Table 2. Comparison of the interference index.

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표 3. 신호 대 간섭비 Ψ의 비교 Table 3. Comparison of the interference index

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References

  1. M. I. Skolnik, Introduction to RADAR Systems, 3rd ed. Boston, MA, McGraw-Hill, pp. 171-182, 2001.
  2. J. C. Curlander, R. N. Mcdonough, Synthetic Aperture Radar: Systems and Signal Processing, New York, NY, John Wiley & Sons, 1991.
  3. K. R. Kim, M. W. Heo, T. H. Kim, S. B. Ryu, S. G. Lee, and H. C. Lee, et al., "Range design of pulse repetition frequency for removal of SAR residual image," The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences, vol. 41, no. 11, pp. 1653-1660, Dec. 2016. https://doi.org/10.7840/kics.2016.41.11.1653
  4. M. Villano, G. Krieger, and A. Moreira, "Nadir echo removal in synthetic aperture radar via waveform diversity and dual-focus postprocessing," IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, vol. 15, no. 5, pp. 719-723, May 2018. https://doi.org/10.1109/LGRS.2018.2808196
  5. S. S. Yoon, J. W. Lee, T. K. Lee, S. B. Ryu, H. C. Lee, and S. G. Lee, "A modified SweepSAR mode with dual channels for high resolution and wide swath," Journal of Electromagnetic Engineering and Science, vol. 18, no. 3, pp. 199-205, Jul. 2018. https://doi.org/10.26866/jees.2018.18.3.199
  6. M. Younis, S. Huber, A. Patyuchenko, F. Bordoni, and G. Krieger, "Performance comparison of reflector- and planar-antenna based digital beam-forming SAR," International Journal of Antennas and Propagation, vol. 2009, p. 614931, May 2009.
  7. A. D. Brown, Electronically Scanned Arrays, Boca Raton, FL, CRC Press, pp. 6-8, 2012.
  8. D. K. Barton, Radar Equations for Modern Radar, London, Artech House, p. 3, 2013.
  9. G. W. Stimson, Introduction to Airborne Radar, 2nd ed. Raleigh, NC, Scitech, pp. 156-157, 1998.