주파수가 분할된 국부발진 신호의 무선 송수신을 이용한 바이스태틱 FMCW 레이다의 시간 동기화

Abstract

Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) 레이더는 시스템이 간편하고, 전력 소모도 적다. 바이스태틱 FMCW 레이다는 하나의 송신단과 두 개의 수신단을 이용한 시스템으로 두 개의 수신단을 통해 두 가지의 정보를 얻을 수 있어 목표물을 보다 더 정확히 감지할 수 있다. 그러나 바이스태틱 FMCW 레이더는 송신단과 수신단이 공간상에서 떨어져있기에 송신단과 수신단의 국부발진기의 시간 동기화가 필수적이다. 시간이 동기화되지 않을 경우 탐지 거리의 오차가 발생하거나 탐지가 아예 불가능하다. 이를 해결하기 위해 송신단의 국부 발진기에서 생성된 신호를 수신단으로 직접 무선으로 전송함으로써 송신단과 수신단이 서로 다른 위치에 있음에도 불구하고 국부 발진기의 신호가 동기화될 수 있도록 한다. 무선으로 송수신하는 국부발진 신호의 주파수는 레이다 신호 주파수의 $1/2$로 하여 국부발진 신호화 레이다 신호 간의 간섭을 줄이면서 코히런스를 유지할 수 있다. 본 논문에서는 바이스태틱 FMCW 레이다의 시간을 동기화하는 방법을 제시하며 이를 분석, 설계, 제작 및 실험을 통해 검증하였다.