레이다 시스템 공학
곽영길
청문각
카테고리 과학/공학
ISBN 978896364314493560
책 소개
이 책은 레이다의 기본 원리와 최신 레이다 기술을 소개하고, 레이다 시스템의 기초 개념에서부터 설계 분석과 응용에 이르기까지 중요한 핵심 기술을 광범위하고 심도 있게 다루고 있다.
단순히 레이다 기술 지식의 전달에 그치지 않고 시스템 공학 기법을 접목하여 레이다 시스템 설계와 개발에 필수적인 주요 요소 기술들이 서로 연계되도록 장과 절을 구성하였다.
레이다를 처음 공부하는 학생이나 대학원 전공자는 물론, 레이다를 연구 개발하는 연구소와 산업체, 레이다를 운용하고 관리하는 정부와 군의 다양한 종사자들이 쉽게 이해할 수 있도록 개념적인 그림을 많이 도입하여 기초에서 고급 수준에 이르기까지 단계적으로 이해하는 데 도움이 되도록 배려하였다.
목차
머리말
1 레이다 개요
1.1 레이다 정의
1.1.1 레이다 어원
1.1.2 ITU-R 정의
1.2 레이다 개념
1.2.1 능동 센서와 수동 센서
1.2.2 레이다 개념과 특징
1.3 레이다 역사
1.3.1 초기 레이다
1.3.2 현대 레이다
1.4 레이다 스펙트럼
1.4.1 스펙트럼 분류
1.4.2 스펙트럼 발전
1.5 레이다 분류
1.5.1 레이다 시스템 분류
1.5.2 레이다 활용분야
1.6 레이다 기술 발전
1.6.1 레이다 시스템 발전
1.6.2 레이다 기술 발전
1.7 레이다 시스템 공학
1.7.1 레이다 시스템 개념
1.7.2 시스템 공학 기술
1.7.3 레이다 시스템 개발 단계
1.8 레이다 전자파의 안전 기준
1.8.1 대역별 안전 기준
1.8.2 전력밀도 기준
1.9 레이다 학술 활동
2 레이다 기본 원리
2.1 개요
2.2 레이다 주변 환경
2.3 레이다 구성과 신호 모델
2.3.1 레이다 구성도
2.3.2 레이다 신호 모델
2.4 레이다 표적 정보
2.4.1 레이다 위치 정보
2.4.2 레이다 거리 정보
2.4.3 레이다 각도 정보
2.4.4 레이다 속도 정보
2.4.5 레이다 해상도
2.4.6 레이다 표적 정확도
2.4.7 레이다 표적 식별 정보
2.5 레이다 시스템 기능
2.5.1 주 감시 레이다와 2차 감시 레이다
2.5.2 일체형과 분리형 레이다
2.5.3 탐색 레이다
2.5.4 추적 레이다
2.5.5 다기능 레이다
2.5.6 영상 레이다
2.6 레이다 시스템 활용
2.6.1 군용 레이다 시스템
2.6.2 상용 레이다 시스템
2.7 레이다 분류 코드
2.7.1 군용 분류 기호
2.7.2 상용 분류 기호
3 레이다 시스템
3.1 개요
3.1.1 레이다 시스템 구성
3.1.2 레이다 시스템 파라미터
3.1.3 레이다 시스템 설계
3.2 레이다 동작 원리
3.2.1 위상 동기 및 비동기 레이다
3.2.2 펄스 도플러 레이다
3.3 레이다 송신기
3.3.1 송신기의 구성
3.3.2 송신 펄스 파라미터
3.3.3 레이다 송신 파형
3.4 레이다 안테나
3.4.1 안테나 기능
3.4.2 안테나 특성
3.4.3 안테나 파라미터
3.5 레이다 수신기
3.5.1 수신기의 기능
3.5.2 수신기의 파라미터
3.6 레이다 신호처리기
3.6.1 신호처리기 기능
3.6.2 신호처리기 구성
3.6.3 신호처리기 파라미터
3.7 레이다 전시기
4 레이다 방정식
4.1 개요
4.2 레이다 방정식의 유도
4.2.1 전방 전파 전력밀도
4.2.2 표적 반사 전력밀도
4.2.3 후방 전파 전력밀도
4.2.4 수신기 잡음 전력 관계
4.2.5 레이다 방정식과 탐지 성능
4.3 파형별 레이다 방정식
4.3.1 LPRF 레이다
4.3.2 HPRF 레이다
4.3.3 펄스 압축 레이다
4.3.4 CW 레이다
4.3.5 FMCW 레이다
4.3.6 펄스 도플러 레이다 방정식
4.4 임무별 레이다 방정식
4.4.1 탐색 레이다
4.4.2 추적 레이다
4.5 표적별 레이다 방정식
4.5.1 면 표적 탐지 레이다
4.5.2 SAR 영상 레이다
4.5.3 체적 표적 탐지 레이다
4.5.4 기상 레이다
4.6 특수한 레이다 방정식
4.6.1 전자전 (EW) 환경에서 레이다 방정식
4.6.2 송수신 분리형 레이다 방정식
4.7 레이다 손실
4.7.1 시스템 내부 손실
4.7.2 전파 대기 손실
4.8 레이다 전파 특성
4.8.1 전파 대기 특성
4.8.2 전파 굴절 특성
4.8.3 전파 반사 특성
4.8.4 전파 회절 특성
5 레이다 반사 표적
5.1 개요
5.2 레이다 표적 반사
5.2.1 RCS 정의
5.2.2 표적 RCS 특성
5.3 레이다 반사 특성
5.3.1 RCS 진폭 및 위상 변동
5.3.2 단일 산란체의 RCS 변동
5.3.3 다수 산란체의 RCS 변동
5.3.4 물체의 입사각과 주파수에 의한 변동
5.3.5 다중 경로에 의한 RCS 변동
5.4 RCS 통계적 모델
5.4.1 통계적 모델
5.4.2 Swelring Case 1 & Case 2 모델
5.4.3 Swelring Case 3 & Case 4 모델
5.5 표적의 모양에 따른 RCS
5.5.1 구 입체의 RCS
5.5.2 평판과 원통형 RCS
5.5.3 코너 반사기 RCS
5.5.4 복합 물체 RCS
5.6 편파 산란에 의한 RCS 특성
6 레이다 클러터
6.1 개요
6.2 클러터 특성
6.2.1 클러터 반사 특성
6.2.2 신호 대 클러터 비
6.2.3 클러터의 종류
6.3 면 클러터
6.3.1 지면 클러터
6.3.2 해면 클러터
6.4 체적 클러터
6.4.1 기상 클러터
6.4.2 채프 클러터
6.4.3 엔젤 클러터
6.5 클러터의 진폭 특성
6.5.1 Rayleigh 분포
6.5.2 Log-Normal 분포
6.5.3 K 분포
6.5.4 Weibull 분포
6.6 클러터의 스펙트럼 특성
6.6.1 지면 클러터의 도플러
6.6.2 해면 클러터의 도플러
6.6.3 기상 클러터의 도플러
6.6.4 클러터의 스펙트럼 분포
6.7 항공기 이동 클러터
6.7.1 이동 클러터 분산
6.7.2 이동 클러터 특성
6.7.3 거리-도플러 등고선
6.7.4 이동 도플러의 추정 보상
7 레이다 표적 탐지
7.1 개요
7.2 레이다 탐지 모델
7.2.1 최적 탐지 모델
7.2.2 확률 분포 정의
7.2.3 신호와 잡음의 확률밀도 함수
7.2.4 레이다 오경보 확률
7.2.5 레이다 탐지 확률
7.3 펄스 누적 탐지
7.3.1 펄스 누적의 원리
7.3.2 코히런트 펄스 누적
7.3.3 넌 코히런트 펄스 누적
7.3.4 펄스 누적 손실
7.4 표적 탐지 확률
7.4.1 표적의 SNR과 탐지 확률
7.4.2 Swerling 모델 탐지 확률
7.4.3 Meyer & Mayer에 의한 탐지 확률
7.4.4 M of N 탐지 확률
7.4.5 누적 탐지 확률
7.5 일정한 오경보의 CFAR 탐지
7.5.1 일정한 오경보율의 개념
7.5.2 CA-CFAR 탐지
7.5.3 클러터 맵 CFAR
7.5.4 강인한 CFAR 알고리즘
8 레이다 파형
8.1 개요
8.2 파형의 종류
8.2.1 Gated 펄스파형
8.2.2 Gated LFM과 위상 변조 파형
8.2.3 CW와 FMCW 파형
8.3 레이다 파형의 모호성
8.3.1 모호성 함수의 정의
8.3.2 단일 펄스의 모호성 함수
8.3.3 LFM 파형의 모호성 함수
8.3.4 모호성 함수의 등고선
8.4 레이다 PRF
8.4.1 PRF 종류
8.4.2 거리 모호성 해소
8.4.3 도플러 모호성 해소
8.5 FMCW 파형
8.5.1 사인파 FMCW
8.5.2 삼각파 FMCW
8.5.3 FMCW의 다중 표적 모호성
8.5.4 FMCW의 주파수 분해능
9 레이다 신호처리
9.1 개요
9.2 신호처리기 구성
9.2.1 구성도
9.2.2 신호처리기 기능
9.3 레이다 신호 샘플링
9.3.1 샘플링 구조
9.3.2 거리 샘플링
9.3.3 레이다 데이터 구조
9.3.4 I/Q 샘플링
9.3.5 도플러 PRF 샘플링
9.4 정합 필터
9.4.1 최적 정합 필터
9.4.2 상관 처리기
9.4.3 펄스 압축
9.4.4 윈도우 함수 (Weighting)
9.5 클러터 제거 필터
9.5.1 MTI 필터 원리
9.5.2 단일 지연 상쇄기
9.5.3 이중 지연 상쇄기
9.5.4 피드백 지연 상쇄기
9.5.5 PRF 스태거링
9.6 펄스 도플러 처리
9.6.1 도플러 필터 뱅크
9.6.2 도플러 푸리에 변환 분석
9.6.3 디지털 푸리에 분석
9.7 CFAR 알고리즘
9.7.1 CA-CFAR
9.7.2 C-Map CFAR
9.7.3 SO/GO CFAR 기법
9.7.4 TM CFAR 기법
9.7.5 OS CFAR
9.7.6 CFAR 알고리즘 비교
10 고해상도 영상 레이다
10.1 개요
10.2 고해상도 레이다 개념
10.2.1 레이다 해상도 분류
10.2.2 방위 해상도 향상
10.3 도플러 빔 분해
10.3.1 DBS 원리
10.3.2 DBS 영상 처리
10.4 영상 레이다 원리
10.4.1 합성 빔 형성 개념
10.4.2 합성 빔 해상도
10.4.3 측면 관측 SAR
10.4.4 전방 관측 SAR
10.4.5 초점 처리 SAR
10.5 SAR 설계 파라미터
10.5.1 영상 해상도
10.5.2 도플러 주파수 변이
10.5.3 PRF 범위
10.5.4 SAR 거리 방정식
10.6 SAR 레이다 영상 형성
10.6.1 SAR 기하 모델
10.6.2 거리/방위 신호 모델
10.6.3 제로 도플러 중심
10.6.4 SAR 영상 형성
10.7 SAR 시스템
10.7.1 개요
10.7.2 위성 SAR 시스템
10.7.3 위성 SAR 개발 현황
10.7.4 SAR 영상 활용
10.7.5 SAR 기술 발전
부록
1. 레이다 시스템 공학 `
2. 레이다 장비 분류 코드
3. 레이다 전파의 안전 기준
■ 참고문헌
■ 찾아보기
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