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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 곽경섭
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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전기를 이용한 신교통 시스템인 무인궤도차량은 도심교통 완화, 관광지 교통지원, 공항 및 고속철도와 거점지역을 연결하는 목적을 가지고 있다. 무인궤도차량의 무인 운용에 따른 안전성과 신뢰성 보장을 위해 안전장치의 개발을 필요로 하고 있다.
본 논문에서는 무인궤도차량의 안전한 운행을 위한 필수 요소인 레이더로 26GHz UWB 레이더 시스템과 레이더의 다양한 잡음 환경에서 개선된 성능을 보이는 적응형 CFAR 알고리즘을 제안하였다.
UWB 레이더는 낮은 전력소모와 낮은 간섭 및 높은 정밀도의 장점을 가지고 있어 무인궤도차량에 적합한 시스템이다. 제안된 CFAR 알고리즘은 Mean Level 계열의 CFAR 알고리즘에 비하여 균질한 잡음 환경과 다중 표적 환경에서 높은 탐지확률을 보였으며, 기존의 VI-CFAR 이가진 다중 표적 환경에서의 성능저하를 개선하였다.
본 논문에서는 무인궤도차량의 안전한 운행을 위한 필수 요소인 레이더로 26GHz UWB 레이더 시스템과 레이더의 다양한 잡음 환경에서 개선된 성능을 보이는 적응형 CFAR 알고리즘을 제안하였다.
UWB 레이더는 낮은 전력소모와 낮은 간섭 및 높은 정밀도의 장점을 가지고 있어 무인궤도차량에 적합한 시스템이다. 제안된 CFAR 알고리즘은 Mean Level 계열의 CFAR 알고리즘에 비하여 균질한 잡음 환경과 다중 표적 환경에서 높은 탐지확률을 보였으며, 기존의 VI-CFAR 이가진 다중 표적 환경에서의 성능저하를 개선하였다.
목차
목차요약 ⅰABSTRACT ⅱ목차 ⅲ그림 목차 ⅴ표 목차 ⅶ제 1 장 서 론 1제 2 장 UWB레이더 32.1 초광대역 무선통신 시스템 32.2 차량용 UWB 시스템과 PRT용 레이더 42.3 레이더 이론 6제 3 장 Constant False Alarm Rate(CFAR) 검출기 153.1 CA-CFAR 183.2 GO-CFAR 203.3 SO-CFAR 233.4 VI-CFAR 263.5 OS-CFAR 28제 4 장 PRT용 UWB 레이더와 개선된 CFAR 알고리즘 304.1 26 GHz UWB 펄스 도플러 레이더 304.2 레이더 파라미터 설계 324.2 VI-CFAR 354.3 Ordered Statistic VI-CFAR 384.4 제안된 CFAR 알고리즘 (1) 404.5 제안된 CFAR 알고리즘 (2) 43제 5 장 알고리즘 성능분석 445.1 균질한 잡음 환경에서의 성능분석 485.2 다중 표적 환경에서의 성능분석 505.3 클러터 경계 환경에서의 성능분석 565.4 수행시간 측정 및 비교 575.5 알고리즘 검토 59제 6 장 결 론 61참고 문헌 63그림 목차그림 2.1 차량용 UWB 시스템에 대한 FCC의 스펙트럼 마스크 5그림 2.2 펄스 도플러 레이더의 원리 6그림 2.3 PRI에 따른 모호성 7그림 2.4 PRF에 따른 모호성 9그림 3.1 CFAR 블록도 15그림 3.2 CA-CFAR 블록도 18그림 3.3 GO-CFAR 블록도 20그림 3.4 클러터 경계 환경 21그림 3.5 SO-CFAR 블록도 23그림 3.6 다중 표적 환경 24그림 3.7 VI-CFAR 블록도 27그림 3.8 OS-CFAR 블록도 28그림 4.1 PRT용 UWB 레이더의 탐지 범위 34그림 4.2 간섭 신호가 양쪽 윈도우에 모두 존재하는 경우 38그림 4.3 OSVI-CFAR 블록도 39그림 4.4 국부적인 클러터 경계 환경 40그림 4.5 SSVI-CFAR 블록도 42그림 5.1 CFAR 손실 44그림 5.2 균질한 잡음 환경에서의 탐지확률 48그림 5.3 균질한 잡음 환경에서의 CFAR 손실 49그림 5.4 1-마스킹 표적 환경에서의 탐지확률 50그림 5.5 1-마스킹 표적 환경에서의 CFAR 손실 51그림 5.6 2-마스킹 표적 환경에서의 탐지확률 52그림 5.7 2-마스킹 표적 환경에서의 CFAR 손실 53그림 5.8 3-마스킹 표적 환경에서의 탐지확률 55그림 5.9 3-마스킹 표적 환경에서의 CFAR 손실 55그림 5.10 클러터 경계 환경에서의 오경보율 56그림 5.11 CFAR 알고리즘의 수행시간 58표 목차표 2.1 일반적인 RCS 값 14표 4.1 한국형 PRT 개발 목표 사양 32표 4.2 PRT용 펄스 도플러 레이더 설계 규격 32표 4.3 레이더 시스템 파라미터 33표 4.4 시뮬레이션용 레이더 시스템 파라미터 34표 4.5 적응형 문턱값 생성 기준 (1) 37표 4.6 적응형 문턱값 생성 기준 (2) 43표 5.1 시뮬레이션 파라미터 47표 5.2 CFAR 평가 순위표 59
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