KR102762421B1

KR102762421B1 - Transmitter of satellite sar system and operating thereof method

Info

Publication number: KR102762421B1
Application number: KR1020210177595A
Authority: KR
Inventors: 유상범; 이상규; 임병균; 김동현; 서석배; 이현철
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2021-12-13
Filing date: 2021-12-13
Publication date: 2025-02-05
Anticipated expiration: 2041-12-13
Also published as: KR20230089169A

Abstract

다중대역 및 펄스 분배 방식을 활용한 광역 다편파 고해상도 위성 합성개구레이더 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기는, 첩 신호에 할당된 송신 대역의 중심 주파수를 기준으로, 상기 송신 대역을, 제1 대역과 제2 대역과 제3 대역 및 제4 대역으로 분할하는 분할부와, 상기 첩 신호의 송신 명령이 입력됨에 따라, T1 시간 동안 생성되는 펄스로부터, 상기 제1 대역에 해당하는 V1편파, 및 상기 제3 대역에 해당하는 H3편파를 추출하는 추출부와, 상기 V1편파와 상기 H3편파를 중첩시켜, 1차 중첩 신호를 생성하는 생성부와, 상기 1차 중첩 신호를 복수의 피더 각각으로 전달하는 전달부, 및 상기 복수의 피더 각각에 연결된 필터에 의해, 상기 1차 중첩 신호로부터 분리되는 상기 V1편파와 상기 H3편파를, 송신 안테나를 통해 송신하는 처리부를 포함한다.A wide-area multi-polarization high-resolution satellite synthetic aperture radar system utilizing a multi-band and pulse distribution method is disclosed. A transmitter of the satellite synthetic aperture radar system according to the present invention includes a dividing unit which divides a transmission band allocated to a chirp signal into a first band, a second band, a third band, and a fourth band based on a center frequency of the transmission band, an extraction unit which extracts a V1 polarization corresponding to the first band and an H3 polarization corresponding to the third band from a pulse generated for a time T1 when a transmission command of the chirp signal is input, a generation unit which generates a first-order superimposed signal by superimposing the V1 polarization and the H3 polarization, a transmission unit which transmits the first-order superimposed signal to each of a plurality of feeders, and a processing unit which transmits the V1 polarization and the H3 polarization separated from the first-order superimposed signal by a filter connected to each of the plurality of feeders through a transmission antenna.

Description

{TRANSMITTER OF SATELLITE SAR SYSTEM AND OPERATING THEREOF METHOD}

본 발명은 다중대역 및 펄스 분배 방식을 활용한 광역 다편파 고해상도 위성 합성개구레이더(SAR: Synthetic Aperture Radar) 시스템의 송신기 구현에 관한 것이다.The present invention relates to the implementation of a transmitter for a wide-area multi-polarization high-resolution satellite synthetic aperture radar (SAR) system utilizing a multi-band and pulse distribution method.

위성 SAR 시스템에서는 지표의 특징을 추출하는 정확도를 높이기 위해, 2중 편파(Dual Pol), 4중 편파(Quad Pol)와 같은 다중 편파로 된 신호를 수신하여 이용하고 있다.In satellite SAR systems, signals with multiple polarizations, such as dual-pol and quad-pol, are received and used to increase the accuracy of extracting features from the ground.

이 중에서 4중 편파 모드는, 편파별 수신 신호에서 동일편파(Co Pol) 성분과 교차편파(Cross Pol) 성분을 획득하여, 진폭 코히어런스와 위상 코히어런스 성분을 분석함으로써 구현된다.Among these, the quadruple polarization mode is implemented by obtaining the same polarization (Co Pol) component and cross polarization (Cross Pol) component from the received signal for each polarization, and analyzing the amplitude coherence and phase coherence components.

한편 지구 표면을 광범위하게 스캔하여 정보를 획득하기 위해, Scan 방식의 SAR 시스템이 널리 사용되고 있으나, 4중 편파를 송수신하기 위해서는, 하나의 펄스 구간 동안 2개의 펄스를 송신해야 하므로, 단일 혹은 2중 편파를 송수신할 때 보다 펄스반복주파수(PRF)가 2배 이상 높아지는 문제점이 있다.Meanwhile, scan-type SAR systems are widely used to obtain information by widely scanning the Earth's surface, but in order to transmit and receive quadruple polarization, two pulses must be transmitted during one pulse interval, so there is a problem that the pulse repetition frequency (PRF) becomes more than twice as high as when transmitting and receiving single or dual polarization.

최근에는 넓은 영역으로 펄스를 송신한 후 수신되는 빔을 사용하여 관측구간을 스캔(Scan on Receive)하는 HRWS나 Sweep 방식의 SAR 시스템이 사용되고 있다.Recently, HRWS or Sweep-type SAR systems have been used, which transmit pulses over a wide area and then scan the observation area using the received beam.

하지만 이 방식에서는 송신 출력 파워가 감소하는 문제를 극복하기 위해, 반사기의 크기를 크게 하거나, 수신 피더 마다 수신기를 마련해야 하므로, 위성이 대형화되는 문제점이 있다.However, in this method, there is a problem in that the satellite becomes larger because the size of the reflector must be increased or a receiver must be provided for each receiving feeder to overcome the problem of reduced transmission output power.

이에 따라, 4중 편파의 송수신시 펄스반복주파수(PRF)가 높아져 관측폭이 좁아지는 문제점을 개선할 수 있는 광역 다편파 고해상도 위성 합성개구레이더(SAR) 시스템의 개발이 필요하다.Accordingly, there is a need to develop a wide-area multi-polarization high-resolution satellite synthetic aperture radar (SAR) system that can improve the problem of narrowing the observation width due to high pulse repetition frequency (PRF) during quadruple-polarization transmission and reception.

본 발명의 실시예는 첩 신호에 할당된 송신 대역을 적어도 4개의 다중 대역으로 분할하여, 하나의 송신 펄스당 2개 대역의 2중 편파를 2개의 펄스반복주기(PRI)로 나누어 송신함으로써, 종래의 위성 SAR 시스템에서 4중 편파 신호를 송신시 펄스반복주파수(PRF)가 높아지고 관측폭이 좁아지는 문제를 개선하는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention divides a transmission band allocated to a chirp signal into at least four multi-bands, and transmits two dual polarizations of two bands per one transmission pulse by dividing them into two pulse repetition periods (PRIs), thereby improving the problem of an increased pulse repetition frequency (PRF) and a narrowed observation width when transmitting a quadruple-polarization signal in a conventional satellite SAR system.

또한 본 발명의 실시예는 상기 2중 편파를 2개 대역을 결합한 중첩 신호 형태로 1개의 펄스반복주기(PRI)에 동시 송신하고, 이후 필터에 의해 상기 중첩 신호에서 2중 편파가 분리되도록 함으로써, 2개의 펄스반복주기(PRI)로 나누어 2중 편파를 송신할 때보다 펄스반복주파수(PRF)를 더 낮출 수 있고, 이를 통해 관측폭을 보다 증가시키는 것을 목적으로 한다.In addition, an embodiment of the present invention simultaneously transmits the dual polarization in the form of a superimposed signal combining two bands at one pulse repetition period (PRI), and then separates the dual polarization from the superimposed signal by a filter, thereby lowering the pulse repetition frequency (PRF) compared to when the dual polarization is transmitted by dividing it into two pulse repetition periods (PRI), thereby increasing the observation width.

본 발명의 일실시예에 따른 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기는, 첩 신호에 할당된 송신 대역의 중심 주파수를 기준으로, 상기 송신 대역을, 제1 대역과 제2 대역과 제3 대역 및 제4 대역으로 분할하는 분할부와, 상기 첩 신호의 송신 명령이 입력됨에 따라, T1 시간 동안 생성되는 펄스로부터, 상기 제1 대역에 해당하는 V1편파, 및 상기 제3 대역에 해당하는 H3편파를 추출하는 추출부와, 상기 V1편파와 상기 H3편파를 중첩시켜, 1차 중첩 신호를 생성하는 생성부와, 상기 1차 중첩 신호를 복수의 피더 각각으로 전달하는 전달부, 및 상기 복수의 피더 각각에 연결된 필터에 의해, 상기 1차 중첩 신호로부터 분리되는 상기 V1편파와 상기 H3편파를, 송신 안테나를 통해 송신하는 처리부를 포함할 수 있다.A transmitter of a satellite synthetic aperture radar system according to one embodiment of the present invention may include a dividing unit which divides a transmission band allocated to a chirp signal into a first band, a second band, a third band, and a fourth band based on a center frequency of the transmission band, an extraction unit which extracts a V1 polarization corresponding to the first band and an H3 polarization corresponding to the third band from a pulse generated for a time T1 when a transmission command of the chirp signal is input, a generation unit which generates a first superimposed signal by superimposing the V1 polarization and the H3 polarization, a transmission unit which transmits the first superimposed signal to each of a plurality of feeders, and a processing unit which transmits the V1 polarization and the H3 polarization separated from the first superimposed signal by a filter connected to each of the plurality of feeders through a transmission antenna.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기는, 첩 신호에 할당된 송신 대역의 중심 주파수를 기준으로, 상기 송신 대역을, 제1 대역과 제2 대역과 제3 대역 및 제4 대역으로 분할하는 분할부와, 상기 첩 신호의 송신 명령이 입력됨에 따라, T1 시간 동안 생성되는 펄스로부터 상기 제1 대역에 해당하는 V1편파를 추출하고, 상기 T1 시간 이후의 T2 시간 동안 생성되는 펄스로부터 상기 제3 대역에 해당하는 H3편파를 추출하고, 상기 T2 시간 이후의 T3 시간 동안 생성되는 펄스로부터 상기 제2 대역에 해당하는 V2편파를 추출하고, 상기 T3 시간 이후의 T4 시간 동안 생성되는 펄스로부터 상기 제4 대역에 해당하는 H4편파를 추출하는 추출부와, 추출되는 상기 V1편파와 상기 H3편파를 복수의 피더 중 제1 피더로 전달하고, 추출되는 상기 V2편파와 상기 H4편파를 상기 복수의 피더 중 제2 피더로 전달하는 전달부, 및 피더선택스위치에 의해 상기 제1 피더가 선택되는 동안, 상기 T1 시간에 상기 V1편파를 송신 안테나를 통해 송신한 후, 상기 T2 시간에 상기 H3편파를 송신 안테나를 통해 송신하는 처리부를 포함할 수 있다.In addition, a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system according to another embodiment of the present invention comprises: a dividing unit that divides the transmission band allocated to a chirp signal into a first band, a second band, a third band, and a fourth band based on the center frequency of the transmission band; an extraction unit that extracts a V1 polarization corresponding to the first band from a pulse generated during a time T1, extracts an H3 polarization corresponding to the third band from a pulse generated during a time T2 after the time T1, extracts a V2 polarization corresponding to the second band from a pulse generated during a time T3 after the time T2, and extracts an H4 polarization corresponding to the fourth band from a pulse generated during a time T4 after the time T3; a transmission unit that transmits the extracted V1 polarization and the H3 polarization to a first feeder among a plurality of feeders and transmits the extracted V2 polarization and the H4 polarization to a second feeder among the plurality of feeders; and a feeder selection switch that selects the first feeder by the feeder selection switch. While the feeder is selected, the processing unit may be configured to transmit the V1 polarization through the transmission antenna at the time T1, and then transmit the H3 polarization through the transmission antenna at the time T2.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기 운용 방법은, 첩 신호에 할당된 송신 대역의 중심 주파수를 기준으로, 상기 송신 대역을, 제1 대역과 제2 대역과 제3 대역 및 제4 대역으로 분할하는 단계와, 상기 첩 신호의 송신 명령이 입력됨에 따라, T1 시간 동안 생성되는 펄스로부터, 상기 제1 대역에 해당하는 V1편파, 및 상기 제3 대역에 해당하는 H3편파를 추출하는 단계와, 상기 V1편파와 상기 H3편파를 중첩시켜, 1차 중첩 신호를 생성하는 단계와, 상기 1차 중첩 신호를 복수의 피더 각각으로 전달하는 단계, 및 상기 복수의 피더 각각에 연결된 필터에 의해, 상기 1차 중첩 신호로부터 분리되는 상기 V1편파와 상기 H3편파를, 송신 안테나를 통해 송신하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, a method for operating a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system according to an embodiment of the present invention may include the steps of dividing a transmission band allocated to a chirp signal into a first band, a second band, a third band, and a fourth band based on a center frequency of the transmission band, a step of extracting a V1 polarization corresponding to the first band and an H3 polarization corresponding to the third band from a pulse generated for a time T1 when a transmission command of the chirp signal is input, a step of generating a first superimposed signal by superimposing the V1 polarization and the H3 polarization, a step of transmitting the first superimposed signal to each of a plurality of feeders, and a step of transmitting the V1 polarization and the H3 polarization separated from the first superimposed signal by a filter connected to each of the plurality of feeders through a transmission antenna.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기 운용 방법은, 첩 신호에 할당된 송신 대역의 중심 주파수를 기준으로, 상기 송신 대역을, 제1 대역과 제2 대역과 제3 대역 및 제4 대역으로 분할하는 단계와, 상기 첩 신호의 송신 명령이 입력됨에 따라, T1 시간 동안 생성되는 펄스로부터 상기 제1 대역에 해당하는 V1편파를 추출하는 단계와, 추출되는 상기 V1편파를 복수의 피더 중 제1 피더로 전달하는 단계와, 상기 T1 시간 이후의 T2 시간 동안 생성되는 펄스로부터 상기 제3 대역에 해당하는 H3편파를 추출하는 단계와, 추출되는 상기 H3편파를 상기 제1 피더로 전달하는 단계와, 상기 T2 시간 이후의 T3 시간 동안 생성되는 펄스로부터 상기 제2 대역에 해당하는 V2편파를 추출하는 단계와, 추출되는 상기 V2편파를 상기 복수의 피더 중 제2 피더로 전달하는 단계와, 상기 T3 시간 이후의 T4 시간 동안 생성되는 펄스로부터 상기 제4 대역에 해당하는 H4편파를 추출하는 단계와, 추출되는 상기 H4편파를 상기 제2 피더로 전달하는 단계, 및 피더선택스위치에 의해 상기 제1 피더가 선택되는 동안, 상기 T1 시간에 상기 V1편파를 송신 안테나를 통해 송신한 후, 상기 T2 시간에 상기 H3편파를 송신 안테나를 통해 송신하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, a method for operating a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system according to another embodiment of the present invention comprises the steps of dividing a transmission band allocated to a chirp signal into a first band, a second band, a third band, and a fourth band based on a center frequency of the transmission band, extracting a V1 polarization corresponding to the first band from a pulse generated during a time T1 when a transmission command of the chirp signal is input, transferring the extracted V1 polarization to a first feeder among a plurality of feeders, extracting an H3 polarization corresponding to the third band from a pulse generated during a time T2 after the time T1, transferring the extracted H3 polarization to the first feeder, extracting a V2 polarization corresponding to the second band from a pulse generated during a time T3 after the time T2, transferring the extracted V2 polarization to a second feeder among the plurality of feeders, and extracting an H4 polarization corresponding to the fourth band from a pulse generated during a time T4 after the time T3. The method may include a step of transmitting the extracted H4 polarization to the second feeder, and a step of transmitting the V1 polarization through the transmission antenna at the time T1 while the first feeder is selected by the feeder selection switch, and then transmitting the H3 polarization through the transmission antenna at the time T2.

본 발명에 따르면, 첩 신호에 할당된 송신 대역을 적어도 4개의 다중 대역으로 분할하여, 하나의 송신 펄스당 2개 대역의 2중 편파를 2개의 펄스반복주기(PRI)로 나누어 송신함으로써, 종래의 위성 SAR 시스템에서 4중 편파 신호를 송신시 펄스반복주파수(PRF)가 높아지고 관측폭이 좁아지는 문제를 개선할 수 있다.According to the present invention, by dividing a transmission band allocated to a chirp signal into at least four multi-bands and transmitting two-band dual polarizations per one transmission pulse by dividing them into two pulse repetition periods (PRIs), the problem of an increased pulse repetition frequency (PRF) and a narrowed observation width when transmitting a quadruple-polarization signal in a conventional satellite SAR system can be improved.

본 발명에 따르면, 상기 2중 편파를 2개 대역을 결합한 중첩 신호 형태로 1개의 펄스반복주기(PRI)에 동시 송신하고, 이후 필터에 의해 상기 중첩 신호에서 2중 편파가 분리되도록 함으로써, 2개의 펄스반복주기(PRI)로 나누어 2중 편파를 송신할 때보다 펄스반복주파수(PRF)를 더 낮출 수 있고, 이를 통해 관측폭을 보다 증가시킬 수 있다.According to the present invention, by simultaneously transmitting the dual polarization in the form of a superimposed signal combining two bands at one pulse repetition period (PRI), and then separating the dual polarization from the superimposed signal by a filter, the pulse repetition frequency (PRF) can be lowered compared to when the dual polarization is transmitted by dividing it into two pulse repetition periods (PRI), and thereby the observation width can be increased.

본 발명에 따르면, 펄스반복주파수(PRF)를 낮추어 관측폭을 증가시키기 위하여 한 개의 관측지점에 대한 펄스폭이 줄어들어 위성 SAR 시스템의 민감도(NESZ) 저하 되는 문제를 해결하기 위해 한 개의 관측지점에 대한 펄스폭을 늘리고 관측시간을 줄임으로써 성능을 확보할 수 있다.According to the present invention, in order to solve the problem of lowering the sensitivity (NESZ) of a satellite SAR system by reducing the pulse width for one observation point in order to increase the observation width by lowering the pulse repetition frequency (PRF), the performance can be secured by increasing the pulse width for one observation point and reducing the observation time.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기의 제1 실시예에서, 4개 대역 중 단일 펄스에 2개 대역과 2중 편파를 밴드 결합하는 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기의 제2 실시예에서, 4개 대역 4중펄스 2중 편파의 펄스폭을 증가시키는 일례를 도시한 도면이다.
도 6a는 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기에서 4중 편파 신호를 송신하는 Quad Pol SAR을 도시한 도면이다.
도 6b는 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기에서, 단일 펄스 2개 대역에 2중 편파를 송신하는 Quad Pol SAR을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기의 제1 실시예에서, 송신기 운용 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기의 제2 실시예에서, 송신기 운용 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a drawing illustrating a first embodiment of a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of band-coupling two bands and dual polarization into a single pulse among four bands in a first embodiment of a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a second embodiment of a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.
FIG. 5 is a drawing illustrating an example of increasing the pulse width of a four-band, quadruple-pulse, dual-polarization wave in a second embodiment of a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.
FIG. 6a is a diagram illustrating a Quad Pol SAR transmitting a quadruple polarization signal from a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.
FIG. 6b is a diagram illustrating a Quad Pol SAR transmitting dual polarization in two single pulse bands in a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.
FIG. 7 is a flow chart illustrating the sequence of a transmitter operation method in a first embodiment of a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.
FIG. 8 is a flow chart illustrating the sequence of a transmitter operation method in a second embodiment of a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings. However, since various modifications may be made to the embodiments, the scope of the patent application rights is not limited or restricted by these embodiments. It should be understood that all modifications, equivalents, or substitutes to the embodiments are included in the scope of the rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used for the purpose of description only and should not be construed as limiting. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "has" and the like are intended to specify the presence of a feature, number, step, operation, component, part or combination thereof described in the specification, but should be understood to not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Terms defined in commonly used dictionaries, such as those defined in common dictionaries, should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning they have in the context of the relevant art, and shall not be interpreted in an idealized or overly formal sense, unless expressly defined in this application.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, when describing with reference to the attached drawings, the same components will be given the same reference numerals regardless of the drawing numbers, and redundant descriptions thereof will be omitted. When describing an embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

종래의 위성 SAR 시스템에서는 4중 편파 신호를 사용 시 펄스반복주파수(PRF)가 2배 이상으로 높아지고, 이로 인해 관측구간이 좁아지는 문제가 발생할 수 있다.In conventional satellite SAR systems, when using quadruple-polarization signals, the pulse repetition frequency (PRF) increases by more than two times, which may cause the observation interval to narrow.

이를 해소하기 위해, 본 발명에서 제안하는 위성 SAR 시스템에서는, 동일한 펄스를 2개로 나누어, 하나의 펄스반복주기(Pulse Repetition Interval, PRI) 동안에는, H편파를 먼저 송신한 후 V편파를 송신하고, 다음의 펄스반복주기(PRI) 동안, V편파를 먼저 송신한 후 H편파를 송신할 수 있다.To solve this, in the satellite SAR system proposed in the present invention, the same pulse is divided into two, and during one pulse repetition interval (PRI), the H polarization is transmitted first and then the V polarization is transmitted, and during the next pulse repetition interval (PRI), the V polarization is transmitted first and then the H polarization is transmitted.

이에 따라, 본 발명에서는, 송수신 편파가 동일한 동일편파(Co Pol)와, 송수신 편파가 서로 다른 교차편파(Cross Pol)를 복수의 PRI 구간에 걸쳐 형성하여, 4중 편파 신호를 사용시 높아지는 펄스반복주파수(PRF)를 낮추고, 관측구간을 넓힐 수 있다.Accordingly, in the present invention, co-polarization (Co Pol) having the same transmit and receive polarization and cross-polarization (Cross Pol) having different transmit and receive polarizations are formed over multiple PRI sections, thereby lowering the pulse repetition frequency (PRF) that increases when using a quadruple polarization signal and expanding the observation section.

또한, 이처럼 펄스 구간이 늘어남에 따라 위성체로부터 필요로 하는 소비전력이 증가하는 단점을 해소하기 위해, 본 발명에서 제안하는 위성 SAR 시스템에서는 관측시간을 줄임으로써, 위성 SAR 시스템의 민감도(NESZ)를 증가시켜 성능을 확보할 수 있다.In addition, in order to solve the disadvantage of increasing power consumption required from a satellite as the pulse interval increases, the satellite SAR system proposed in the present invention can secure performance by increasing the sensitivity (NESZ) of the satellite SAR system by reducing the observation time.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기의 구성을 도시한 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기(100)는, 분할부(110), 추출부(120), 생성부(130), 전달부(140) 및 처리부(150)를 포함하여 구성할 수 있다.Referring to FIG. 1, a transmitter (100) of a satellite synthetic aperture radar system according to one embodiment of the present invention may be configured to include a division unit (110), an extraction unit (120), a generation unit (130), a transmission unit (140), and a processing unit (150).

분할부(110)는 첩 신호에 할당된 송신 대역의 중심 주파수를 기준으로, 상기 송신 대역을, 제1 대역과 제2 대역과 제3 대역 및 제4 대역으로 분할한다.The division unit (110) divides the transmission band into a first band, a second band, a third band, and a fourth band based on the center frequency of the transmission band assigned to the chirp signal.

일례로 분할부(110)는 상기 송신 대역을, 상기 중심 주파수 보다 높은 대역의 제1 송신 대역과, 상기 중심 주파수 보다 낮은 대역의 제2 송신 대역으로 분할하고, 상기 제1 송신 대역을, 상기 제1 송신 대역의 중심 주파수 보다 높은 대역의 상기 제1 대역과, 상기 제1 송신 대역의 중심 주파수 보다 낮은 대역의 상기 제2 대역으로 분할하고, 상기 제2 송신 대역을, 상기 제2 송신 대역의 중심 주파수 보다 높은 대역의 상기 제3 대역과, 상기 제2 송신 대역의 중심 주파수 보다 낮은 대역의 상기 제4 대역으로 분할할 수 있다.For example, the division unit (110) may divide the transmission band into a first transmission band having a higher band than the center frequency and a second transmission band having a lower band than the center frequency, divide the first transmission band into the first band having a higher band than the center frequency of the first transmission band and the second band having a lower band than the center frequency of the first transmission band, and divide the second transmission band into the third band having a higher band than the center frequency of the second transmission band and the fourth band having a lower band than the center frequency of the second transmission band.

예를 들어 분할부(110)는 도 3의 (a)에 도시한 송신 대역을, 중앙의 중심 주파수 보다 대략 200MHz 높은 대역의 제1 송신 대역과, 상기 중심 주파수 보다 낮은 대역의 제2 송신 대역으로 분할한 후, 상기 제1 송신 대역을, 균등하게 주파수대역 A와 B로 분할하고, 상기 제2 송신 대역을, 균등하게 주파수대역 C와 D로 분할할 수 있다.For example, the division unit (110) can divide the transmission band illustrated in (a) of FIG. 3 into a first transmission band of a band approximately 200 MHz higher than the center frequency and a second transmission band of a band lower than the center frequency, and then divide the first transmission band equally into frequency bands A and B, and divide the second transmission band equally into frequency bands C and D.

이에 따라, 첩 신호에 할당된 송신 대역의 전체는, 가장 높은 주파수대역 A, 그 다음으로 높은 주파수대역 B, 그 다음으로 높은 주파수대역 C 및 가장 낮은 주파수대역 D을 가지는 4개의 다중 대역으로 분할될 수 있다.Accordingly, the entire transmission band allocated to the chirp signal can be divided into four multi-bands having the highest frequency band A, the next highest frequency band B, the next highest frequency band C and the lowest frequency band D.

추출부(120)는 첩 신호의 송신 명령이 입력됨에 따라, T1 시간 동안 생성되는 펄스로부터, 상기 제1 대역에 해당하는 V1편파, 및 상기 제3 대역에 해당하는 H3편파를 추출한다.When a transmission command for a chirp signal is input, the extraction unit (120) extracts a V1 polarization corresponding to the first band and a H3 polarization corresponding to the third band from a pulse generated during a time T1.

생성부(130)는 상기 V1편파와 상기 H3편파를 중첩시켜, 1차 중첩 신호를 생성한다. 즉 생성부(130)는 상기 V1편파와 상기 H3편파를 중첩시킴으로써, 상기 제1 대역과 상기 제3 대역 중 어느 하나의 대역을 사용하는 상기 1차 중첩 신호를 생성할 수 있다.The generation unit (130) generates a first superimposed signal by superimposing the V1 polarization and the H3 polarization. That is, the generation unit (130) can generate the first superimposed signal using one of the first band and the third band by superimposing the V1 polarization and the H3 polarization.

전달부(140)는 상기 1차 중첩 신호를 복수의 피더 각각으로 전달한다.The transmission unit (140) transmits the first superimposed signal to each of the plurality of feeders.

처리부(150)는 상기 복수의 피더 각각에 연결된 필터에 의해, 상기 1차 중첩 신호로부터 분리되는 상기 V1편파와 상기 H3편파를, 송신 안테나를 통해 송신한다. 일례로, 처리부(150)는 피더선택스위치에 의해 상기 제1 피더가 선택됨에 따라, 상기 제1 피더로 전달된 상기 V1편파와 상기 H3편파를, 상기 송신 안테나를 통해 송신할 수 있다.The processing unit (150) transmits the V1 polarization and the H3 polarization, which are separated from the first superimposed signal by a filter connected to each of the plurality of feeders, through the transmission antenna. For example, the processing unit (150) can transmit the V1 polarization and the H3 polarization transmitted to the first feeder through the transmission antenna when the first feeder is selected by the feeder selection switch.

일례로 도 3의 (a)를 참조하면, 추출부(120)는 첩 신호의 송신 명령의 입력으로부터 최초의 T1 시간(Time1) 동안 생성되는 송신 펄스로부터, 가장 높은 주파수대역 A에 해당하는 V1편파(101) 및 주파수대역 C에 해당하는 H3편파(102)를 추출할 수 있다.For example, referring to (a) of FIG. 3, the extraction unit (120) can extract the V1 polarization (101) corresponding to the highest frequency band A and the H3 polarization (102) corresponding to the frequency band C from the transmission pulse generated during the first T1 time (Time1) from the input of the transmission command of the chirp signal.

생성부(130)는 T1 시간 동안 추출된 V1편파(101)와 H3편파(102)를 도 3의 (b)와 같이 주파수대역 A와 C을 결합하는 방식으로 중첩시킬 수 있다.The generator (130) can overlap the V1 polarization (101) and H3 polarization (102) extracted during time T1 by combining frequency bands A and C as shown in (b) of Fig. 3.

예를 들어 생성부(130)는 주파수대역 A의 V1편파(101)에 H3편파(102)를 중첩시킴으로써 주파수대역 A만을 사용하는 1차 중첩 신호를 생성하거나, 주파수대역 C의 H3편파(102)에 V1편파(101)를 중첩시킴으로써 주파수대역 C만을 사용하는 1차 중첩 신호를 생성할 수 있다.For example, the generation unit (130) can generate a first-order superimposed signal using only frequency band A by superimposing an H3 polarization (102) on a V1 polarization (101) of frequency band A, or can generate a first-order superimposed signal using only frequency band C by superimposing a V1 polarization (101) on an H3 polarization (102) of frequency band C.

이후 전달부(140)는 1차 중첩 신호를 필터에 통과시켜 도 2에 도시된 1~8번 피더 각각에 송신할 수 있다. 이때 상기 필터는, 상기 1차 중첩 신호로부터 V1편파(101)와 H3편파(102)를 분리해 1번 피더에 전달할 수 있다. 이에 따라 2개 대역의 2중 편파(101, 102)가 1번 피더에 동시 전달될 수 있다.Thereafter, the transmission unit (140) can pass the first superposition signal through a filter and transmit it to each of the feeders 1 to 8 illustrated in FIG. 2. At this time, the filter can separate the V1 polarization (101) and the H3 polarization (102) from the first superposition signal and transmit them to feeder 1. Accordingly, dual polarization (101, 102) of two bands can be simultaneously transmitted to feeder 1.

1번 피더가 피더선택스위치에 의해 선택되는 동안, 처리부(150)에서는 1번 피더로부터 V1편파(101)와 H3편파(102)를 송신 안테나를 통해 송신할 수 있다.While feeder No. 1 is selected by the feeder selection switch, the processing unit (150) can transmit V1 polarization (101) and H3 polarization (102) from feeder No. 1 through the transmission antenna.

이처럼 본 발명에서는 펄스폭을 증가시키지 않고 1차 중첩 신호를 주파수대역 A와 C 중 어느 하나의 대역을 사용하여, 하나의 T1 시간 내에 복수의 피더로 전달할 수 있다.In this way, in the present invention, a first-order superimposed signal can be transmitted to multiple feeders within one T1 time by using one of frequency bands A and C without increasing the pulse width.

이후, 추출부(120)는 상기 T1 시간 이후의 T2 시간 동안 생성되는 펄스로부터, 상기 제2 대역에 해당하는 V2편파, 및 상기 제4 대역에 해당하는 H4편파를 추출하고, 생성부(130)는 상기 V2편파와 상기 H4편파를 중첩시켜, 2차 중첩 신호를 생성하고, 전달부(140)는 상기 2차 중첩 신호를 상기 복수의 피더 각각으로 전달하고, 처리부(150)는 상기 필터에 의해, 상기 2차 중첩 신호로부터 분리되는 상기 V2편파와 상기 H4편파를, 상기 송신 안테나를 통해 송신할 수 있다.Thereafter, the extraction unit (120) extracts the V2 polarization corresponding to the second band and the H4 polarization corresponding to the fourth band from the pulse generated during the T2 time after the T1 time, the generation unit (130) superimposes the V2 polarization and the H4 polarization to generate a secondary superimposed signal, the transmission unit (140) transmits the secondary superimposed signal to each of the plurality of feeders, and the processing unit (150) can transmit the V2 polarization and the H4 polarization separated from the secondary superimposed signal by the filter through the transmission antenna.

일례로, 처리부(150)는 상기 피더선택스위치에 의해 상기 제1 피더가 선택된 이후 상기 제2 피더로 전환되어 선택됨에 따라, 상기 제2 피더로 전달된 상기 V2편파와 상기 H4편파를, 상기 송신 안테나를 통해 송신할 수 있다.For example, the processing unit (150) can transmit the V2 polarization and the H4 polarization transmitted to the second feeder through the transmission antenna as the first feeder is selected by the feeder selection switch and then switched to the second feeder.

일례로 도 3의 (a)를 참조하면, 추출부(120)는 T1 시간(Time1) 이후의 T2 시간(Time2) 동안 생성되는 송신 펄스로부터, 주파수대역 B에 해당하는 V2편파(103) 및 주파수대역 D에 해당하는 H4편파(104)를 추출할 수 있다.For example, referring to (a) of FIG. 3, the extraction unit (120) can extract the V2 polarization (103) corresponding to frequency band B and the H4 polarization (104) corresponding to frequency band D from the transmission pulse generated during the T2 time (Time2) after the T1 time (Time1).

생성부(130)는 T2 시간 동안 추출된 V2편파(103)와 H4편파(104)를 도 3의 (b)와 같이 주파수대역 B와 D를 결합하는 방식으로 중첩시킬 수 있다.The generator (130) can overlap the V2 polarization (103) and H4 polarization (104) extracted during time T2 by combining frequency bands B and D as shown in (b) of Fig. 3.

생성부(130)는 V2편파(103)와 H4편파(104)를 중첩시킴으로써, 제2 대역(주파수대역 B)과 제4 대역(주파수대역 D) 중 어느 하나의 대역을 사용하는 2차 중첩 신호를 생성할 수 있다.The generation unit (130) can generate a secondary superimposed signal using either the second band (frequency band B) or the fourth band (frequency band D) by superimposing the V2 polarization (103) and the H4 polarization (104).

이후 전달부(140)는 2차 중첩 신호를 필터에 통과시켜 도 2에 도시된 1~8번 피더 각각에 송신할 수 있다. 이때에도 상기 필터는, 상기 2차 중첩 신호로부터 V2편파(103)와 H4편파(104)를 분리해 5번 피더에 전달할 수 있다. 이에 따라 4개 대역 중 나머지 2개 대역의 2중 편파(103, 104)가 5번 피더에 동시 전달될 수 있다.Thereafter, the transmission unit (140) can pass the secondary superposition signal through the filter and transmit it to each of the feeders 1 to 8 illustrated in FIG. 2. At this time, the filter can separate the V2 polarization (103) and the H4 polarization (104) from the secondary superposition signal and transmit them to the feeder 5. Accordingly, the dual polarization (103, 104) of the remaining two bands among the four bands can be simultaneously transmitted to the feeder 5.

5번 피더가 피더선택스위치에 의해 선택되는 동안, 처리부(150)에서는 5번 피더로부터 V2편파(103)와 H4편파(104)를 송신 안테나를 통해 송신할 수 있다.While feeder No. 5 is selected by the feeder selection switch, the processing unit (150) can transmit V2 polarization (103) and H4 polarization (104) from feeder No. 5 through the transmission antenna.

이처럼 본 발명에서는 펄스폭을 증가시키지 않고 2차 중첩 신호를 주파수대역 B와 D 중 어느 하나의 대역을 사용하여, 하나의 T2 시간 내에 복수의 피더로 전달할 수 있다.In this way, the present invention can transmit a second superimposed signal to multiple feeders within one T2 time by using one of frequency bands B and D without increasing the pulse width.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 4중 편파 신호의 사용을 위해 송신 대역을 4개의 다중 대역으로 분할하더라도, 2개 대역의 각 편파(2중 편파)를 대역 결합함으로써 1개의 펄스반복주기(PRI) 내에 동시 송신할 수 있고, 이후 필터를 이용해 각 편파(V파, H파)를 분리할 수 있으므로, 종래의 4중 편파 SAR 시스템에서 펄스반복주파수(PRF)가 높아지는 문제를 개선하고, 이를 통해 관측폭을 증가시킬 수 있다.In this way, according to the present invention, even if the transmission band is divided into four multi-bands for the use of a quadruple-polarization signal, the polarizations (dual polarizations) of the two bands can be simultaneously transmitted within one pulse repetition period (PRI) by band-combining, and then each polarization (V wave, H wave) can be separated using a filter. Therefore, the problem of the pulse repetition frequency (PRF) becoming high in the conventional quadruple-polarization SAR system can be improved, and through this, the observation width can be increased.

도 2는 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기의 제1 실시예를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a drawing illustrating a first embodiment of a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기(200)는, 첩 신호의 송신 명령의 입력으로부터 최초의 T1 시간(Time1) 동안 생성되는 송신 펄스로부터, 가장 높은 주파수대역 A에 해당하는 V1편파(101) 및 주파수대역 C에 해당하는 H3편파(102)를 추출하고, 추출된 V1편파(101)와 H3편파(102)를 주파수대역 A와 C을 결합하는 방식으로 중첩시켜 1차 중첩 신호를 생성하고, 1차 중첩 신호를 필터에 통과시켜 1~8번 피더에 송신할 수 있다.Referring to FIG. 2, the transmitter (200) of the satellite synthetic aperture radar system of the present invention extracts a V1 polarization (101) corresponding to the highest frequency band A and an H3 polarization (102) corresponding to frequency band C from a transmission pulse generated during the first T1 time (Time1) from the input of a transmission command of a chirp signal, superimposes the extracted V1 polarization (101) and H3 polarization (102) in a manner of combining frequency bands A and C to generate a first-order superimposed signal, and transmits the first-order superimposed signal to feeders 1 to 8 by passing it through a filter.

이때 상기 필터는 1차 중첩 신호로부터 V1편파(101)와 H3편파(102)를 분리해 1번 피더에 전달할 수 있다. 이에 따라 2개 대역의 2중 편파(101, 102)가 1번 피더에 동시 전달될 수 있다.At this time, the above filter can separate the V1 polarization (101) and the H3 polarization (102) from the first-order superposition signal and transmit them to feeder 1. Accordingly, dual polarization (101, 102) of two bands can be simultaneously transmitted to feeder 1.

이후 송신기(200)는, T1 시간(Time1) 이후의 T2 시간(Time2) 동안 생성되는 송신 펄스로부터, 주파수대역 B에 해당하는 V2편파(103) 및 주파수대역 D에 해당하는 H4편파(104)를 추출하고, 추출된 V2편파(103)와 H4편파(104)를 주파수대역 B와 D를 결합하는 방식으로 중첩시켜 2차 중첩 신호를 생성하고, 2차 중첩 신호를 필터에 통과시켜 1~8번 피더에 송신할 수 있다.Thereafter, the transmitter (200) extracts a V2 polarization (103) corresponding to frequency band B and an H4 polarization (104) corresponding to frequency band D from a transmission pulse generated during a T2 time (Time2) after a T1 time (Time1), and superimposes the extracted V2 polarization (103) and H4 polarization (104) in a manner that combines frequency bands B and D to generate a second superimposed signal, and passes the second superimposed signal through a filter to transmit it to feeders 1 to 8.

상기 필터는 2차 중첩 신호로부터 V2편파(103)와 H4편파(104)를 분리해 5번 피더에 전달할 수 있다. 이에 따라 4개 대역 중 나머지 2개 대역의 2중 편파(103, 104)가 5번 피더에 동시 전달될 수 있다.The above filter can separate the V2 polarization (103) and the H4 polarization (104) from the second-order superposition signal and transmit them to feeder 5. Accordingly, the dual polarization (103, 104) of the remaining two bands among the four bands can be simultaneously transmitted to feeder 5.

송신기(200)는 피더선택스위치에 의해 1번 피더가 선택되는 동안, 1번 피더로부터 V1편파(101)와 H3편파(102)를 송신 안테나를 통해 송신하고, 피더선택스위치에 의해 1번 피더에서 5번 피더로 전환되어 선택되는 동안, 5번 피더로부터 V2편파(103)와 H4편파(104)를 송신 안테나를 통해 송신할 수 있다.The transmitter (200) can transmit V1 polarization (101) and H3 polarization (102) from feeder 1 through the transmission antenna while feeder 1 is selected by the feeder selection switch, and can transmit V2 polarization (103) and H4 polarization (104) from feeder 5 through the transmission antenna while feeder 1 is switched and selected by the feeder selection switch.

이에 따라, 피더선택스위치에 의해 1번 피더가 선택되는 기간 동안, 송신기(200)에서는 T1 시간에 V1편파(101)와 H3편파(102)가 동시 송신되고, 피더선택스위치에 의해 5번 피더가 선택되는 기간 동안에는, T2 시간에 V2편파(103)와 H4편파(104)가 동시 송신될 수 있다.Accordingly, during the period in which feeder No. 1 is selected by the feeder selection switch, the transmitter (200) can simultaneously transmit V1 polarization (101) and H3 polarization (102) at time T1, and during the period in which feeder No. 5 is selected by the feeder selection switch, the transmitter can simultaneously transmit V2 polarization (103) and H4 polarization (104) at time T2.

도 3은 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기의 제1 실시예에서, 4개 대역 중 2개 대역의 2중 편파를 밴드 결합하는 일례를 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating an example of band-coupling of dual polarization of two bands out of four bands in a first embodiment of a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.

도 3의 (a)와 (b)를 참조하면, 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기는, 송신 대역을 4개의 다중 대역으로 나누어, T1 시간 동안 2개 대역의 V1편파(101) 및 H3편파(102)를 추출하고, 2중 편파(101, 102)의 대역을, V1편파(101)+H3편파(102)와 같이 더해서 결합한 상태로 각 피더로 동시 전달할 수 있다.Referring to (a) and (b) of FIG. 3, the transmitter of the satellite synthetic aperture radar system of the present invention divides the transmission band into four multi-bands, extracts V1 polarization (101) and H3 polarization (102) of two bands during time T1, and simultaneously transmits the bands of dual polarization (101, 102) to each feeder in a combined state, such as V1 polarization (101) + H3 polarization (102).

또한 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기는, T2 시간 동안 나머지 2개 대역의 V2편파(103) 및 H4편파(104)를 추출하고, 2중 편파(103, 104)의 대역을, V2편파(103)+H4편파(104)와 같이 더해서 결합한 상태로 각 피더로 동시 전달할 수 있다.In addition, the transmitter of the satellite synthetic aperture radar system of the present invention can extract the V2 polarization (103) and H4 polarization (104) of the remaining two bands during time T2, and simultaneously transmit the dual polarization (103, 104) bands to each feeder in a combined state, such as V2 polarization (103) + H4 polarization (104).

이 경우, 송신기는 2중 편파의 대역을 결합해 각 피더로 전달하는 과정에서 필터를 통과시킴으로써, 필터에 의해 T1 시간 동안 V1편파(101)와 H3편파(102)로 분리되어 각 피더로 전달되고, T2 시간 동안 V2편파(103)와 H4편파(104)로 분리되어 각 피더로 전달되게 할 수 있다.In this case, the transmitter can pass the combined bands of the dual polarizations through a filter during the process of transmitting them to each feeder, thereby separating them into V1 polarization (101) and H3 polarization (102) by the filter for time T1 and transmitting them to each feeder, and separating them into V2 polarization (103) and H4 polarization (104) for time T2 and transmitting them to each feeder.

2중 편파의 대역을 결합해 전송하는 제1 실시예의 송신기에서는, 주파수 체배기(frequency multiplier)를 사용할 수 없다는 점을 고려해, 디지털 영역에서 적어도 300MHz 이상의 첩 신호를 발생시키고, 이때의 V편파와 H편파의 분리도는 예컨대 -40dB로 정해지는 것으로 가정한다.In the transmitter of the first embodiment that transmits by combining the bands of dual polarization, considering that a frequency multiplier cannot be used, it is assumed that a chirp signal of at least 300 MHz or more is generated in the digital domain, and the separation of the V polarization and the H polarization at this time is set to, for example, -40 dB.

본 실시예에 따르면, 4중 편파 신호의 사용을 위해 송신 대역을 4개의 다중 대역으로 분할하더라도, 2개 대역의 각 편파(2중 편파)를 대역 결합함으로써 펄스폭을 증가시키지 않고 1개의 펄스반복주기(PRI) 내에 동시 송신할 수 있고, 필터를 이용해 각 편파(V파, H파)를 분리할 수 있으므로, 종래의 4중 편파 SAR 시스템에서 펄스반복주파수(PRF)가 높아지는 문제를 개선하고, 이를 통해 관측폭을 증가시킬 수 있다.According to the present embodiment, even if the transmission band is divided into four multi-bands for the use of a quadruple-polarization signal, the pulse width can be increased without increasing the pulse width by band-combining the respective polarizations (dual polarization) of the two bands, and the pulse repetition frequency (PRI) can be simultaneously transmitted within one pulse repetition period (PRI), and the respective polarizations (V wave, H wave) can be separated using a filter, thereby improving the problem of the pulse repetition frequency (PRF) becoming high in the conventional quadruple-polarization SAR system, and thereby increasing the observation width.

다른 실시예로, 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기(100)는, 생성부(130) 없이, 분할부(110), 추출부(120), 전달부(140) 및 처리부(150)를 포함하여 구성할 수도 있다.In another embodiment, the transmitter (100) of the satellite synthetic aperture radar system of the present invention may be configured to include a division unit (110), an extraction unit (120), a transmission unit (140), and a processing unit (150) without a generation unit (130).

추출부(120)는 상기 첩 신호의 송신 명령이 입력됨에 따라, T1 시간 동안 생성되는 펄스로부터 상기 제1 대역에 해당하는 V1편파를 추출하고, 상기 T1 시간 이후의 T2 시간 동안 생성되는 펄스로부터 상기 제3 대역에 해당하는 H3편파를 추출하고, 상기 T2 시간 이후의 T3 시간 동안 생성되는 펄스로부터 상기 제2 대역에 해당하는 V2편파를 추출하고, 상기 T3 시간 이후의 T4 시간 동안 생성되는 펄스로부터 상기 제4 대역에 해당하는 H4편파를 추출한다.When a transmission command for the above-described chirp signal is input, the extraction unit (120) extracts a V1 polarization corresponding to the first band from a pulse generated during a time T1, extracts an H3 polarization corresponding to the third band from a pulse generated during a time T2 after the time T1, extracts a V2 polarization corresponding to the second band from a pulse generated during a time T3 after the time T2, and extracts an H4 polarization corresponding to the fourth band from a pulse generated during a time T4 after the time T3.

일례로 도 5의 (a)를 참조하면, 추출부(120)는 첩 신호의 송신 명령의 입력으로부터 최초의 T1 시간(Time1) 동안 생성되는 송신 펄스로부터, 가장 높은 주파수대역 A에 해당하는 V1편파(101)를 추출하고, 상기 T1 시간 이후의 T2(Time2) 시간 동안 생성되는 펄스로부터, 주파수대역 C에 해당하는 H3편파(102)를 추출하고, 상기 T2 시간 이후의 T3(Time3) 시간 동안 생성되는 펄스로부터, 주파수대역 B에 해당하는 V2편파(103)를 추출하고, 상기 T3 시간 이후의 T4(Time4) 시간 동안 생성되는 펄스로부터, 주파수대역 D에 해당하는 H4편파(104)를 추출할 수 있다.For example, referring to (a) of FIG. 5, the extraction unit (120) can extract a V1 polarization (101) corresponding to the highest frequency band A from a transmission pulse generated during the first T1 time (Time1) from the input of a transmission command of a chirp signal, extract an H3 polarization (102) corresponding to frequency band C from a pulse generated during T2 (Time2) time after the T1 time, extract a V2 polarization (103) corresponding to frequency band B from a pulse generated during T3 (Time3) time after the T2 time, and extract an H4 polarization (104) corresponding to frequency band D from a pulse generated during T4 (Time4) time after the T3 time.

전달부(140)는 추출되는 상기 V1편파와 상기 H3편파를 복수의 피더 중 제1 피더로 전달하고, 추출되는 상기 V2편파와 상기 H4편파를 상기 복수의 피더 중 제2 피더로 전달한다.The transmission unit (140) transmits the extracted V1 polarization and the H3 polarization to the first feeder among the plurality of feeders, and transmits the extracted V2 polarization and the H4 polarization to the second feeder among the plurality of feeders.

처리부(150)는 피더선택스위치에 의해 상기 제1 피더가 선택되는 동안, 상기 T1 시간에 상기 V1편파를 송신 안테나를 통해 송신한 후, 상기 T2 시간에 상기 H3편파를 송신 안테나를 통해 송신하고, 상기 피더선택스위치에 의해 상기 제2 피더가 선택되는 동안, 상기 T3 시간에 상기 V2편파를 송신 안테나를 통해 송신하고, 상기 T4 시간에 상기 H4편파를 송신 안테나를 통해 송신한다.The processing unit (150) transmits the V1 polarization through the transmission antenna at time T1 while the first feeder is selected by the feeder selection switch, then transmits the H3 polarization through the transmission antenna at time T2, then transmits the V2 polarization through the transmission antenna at time T3 while the second feeder is selected by the feeder selection switch, and then transmits the H4 polarization through the transmission antenna at time T4.

도 5의 (b)를 참조하면, 전달부(140)는 도 4에 도시한 1번~8번 피더 중 1번 피더로 T1 시간 동안 V1편파(101)를 전달하고, T2 시간 동안 H3편파(102)를 전달할 수 있고, 5번 피더에는 T3 시간 동안 V2편파(103)를 전달하고, T4 시간 동안 H4편파(104)를 전달할 수 있다.Referring to (b) of FIG. 5, the transmission unit (140) can transmit a V1 polarization (101) to feeder 1 among feeders 1 to 8 illustrated in FIG. 4 for time T1 and transmit an H3 polarization (102) for time T2, transmit a V2 polarization (103) to feeder 5 for time T3 and transmit an H4 polarization (104) for time T4.

이에 따라 처리부(150)는 1번 피더를 통해서는 V1편파(101)와 H3편파(102)를 T1 시간과 T2 시간으로 나누어 송신할 수 있고, 5번 피더를 통해서는 V2편파(103)와 H4편파(104)를 T3 시간과 T4 시간으로 나누어 송신할 수 있다.Accordingly, the processing unit (150) can transmit V1 polarization (101) and H3 polarization (102) through feeder 1 by dividing them into T1 time and T2 time, and can transmit V2 polarization (103) and H4 polarization (104) through feeder 5 by dividing them into T3 time and T4 time.

본 실시예에 따르면, 첩 신호에 할당된 송신 대역을 적어도 4개의 다중 대역으로 분할하여, 하나의 송신 펄스당 2개 대역의 2중 편파를 2개의 펄스반복주기(PRI)로 나누어 송신함으로써, 4중 편파 신호를 송신시 펄스반복주파수(PRF)가 높아지는 문제를 개선할 수 있다.According to the present embodiment, by dividing the transmission band allocated to the chirp signal into at least four multi-bands and transmitting the dual polarization of two bands per one transmission pulse by dividing it into two pulse repetition periods (PRI), the problem of the pulse repetition frequency (PRF) becoming high when transmitting a quadruple polarization signal can be improved.

또한 본 실시예에 따르면, 2중 편파를 2개의 PRI에 걸쳐 나눠 송신함에 따라 위성 SAR 시스템의 민감도(NESZ)가 저하되는 문제를 개선하기 위해 관측시간을 줄이는 것으로 위성 SAR 시스템의 성능을 확보할 수 있다.In addition, according to the present embodiment, the performance of the satellite SAR system can be secured by reducing the observation time to improve the problem of the sensitivity (NESZ) of the satellite SAR system being lowered due to the dual polarization being transmitted across two PRIs.

도 4는 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기의 제2 실시예를 도시한 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a second embodiment of a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기(400)는, 첩 신호의 송신 명령의 입력에 따라 T1 시간(Time1) 동안 생성되는 펄스로부터 주파수대역 A의 V1편파(101)를 추출하고, T2(Time2) 시간 동안 생성되는 펄스로부터 주파수대역 C의 H3편파(102)를 추출하고, T3(Time3) 시간 동안 생성되는 펄스로부터 주파수대역 B의 V2편파(103)를 추출하고, T4(Time4) 시간 동안 생성되는 펄스로부터 주파수대역 D의 H4편파(104)를 추출할 수 있다.Referring to FIG. 4, the transmitter (400) of the satellite synthetic aperture radar system of the present invention can extract a V1 polarization (101) of frequency band A from a pulse generated during a time period (Time1) T1 in response to an input of a transmission command of a chirp signal, extract a H3 polarization (102) of frequency band C from a pulse generated during a time period (Time2) T2, extract a V2 polarization (103) of frequency band B from a pulse generated during a time period (Time3) T3, and extract a H4 polarization (104) of frequency band D from a pulse generated during a time period (Time4).

송신기(400)는, 1번~8번 피더 중 1번 피더에 T1 시간 동안 V1편파(101)를 전달한 후 T2 시간 동안 H3편파(102)를 전달하고, 5번 피더에 T3 시간 동안 V2편파(103)를 전달한 후 T4 시간 동안 H4편파(104)를 전달할 수 있다.The transmitter (400) can transmit a V1 polarization (101) to feeder 1 among feeders 1 to 8 for time T1, then transmit an H3 polarization (102) for time T2, and then transmit a V2 polarization (103) to feeder 5 for time T3, then transmit an H4 polarization (104) for time T4.

이에 따라 송신기(400)는, 피더선택스위치로 1번 피더를 선택하여, 1번 피더로부터 V1편파(101)와 H3편파(102)를 T1 시간과 T2 시간으로 나누어 송신할 수 있고, 또한 피더선택스위치로 5번 피더를 선택하여, 5번 피더로부터 V2편파(103)와 H4편파(104)를 T3 시간과 T4 시간으로 나누어 송신할 수 있다.Accordingly, the transmitter (400) can select feeder 1 with the feeder selection switch and transmit V1 polarization (101) and H3 polarization (102) from feeder 1 at T1 time and T2 time, and can also select feeder 5 with the feeder selection switch and transmit V2 polarization (103) and H4 polarization (104) from feeder 5 at T3 time and T4 time.

따라서 본 실시예에 의하면 하나의 송신 펄스당 2개 대역의 2중 편파를 2개의 펄스반복주기(PRI)로 나누어 송신함으로써, 4중 편파 신호를 송신시 펄스반복주파수(PRF)가 높아지는 문제를 개선할 수 있다.Therefore, according to this embodiment, by dividing two bands of dual polarization per transmission pulse into two pulse repetition periods (PRI) and transmitting them, the problem of the pulse repetition frequency (PRF) becoming high when transmitting a quadruple polarization signal can be improved.

도 5는 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기의 제2 실시예에서, 4개 대역 4중펄스 2중 편파의 펄스폭을 증가시키는 일례를 도시한 도면이다.FIG. 5 is a drawing illustrating an example of increasing the pulse width of a four-band, quadruple-pulse, dual-polarization wave in a second embodiment of a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.

도 5의 (a)는 펄스반복주파수(PRF)를 5KHz(=20us 펄스)를 기준으로 했을 때 4개의 펄스반복주파수(PRF) 총 80us 펄스를 사용한 경우를 예로서 도시하고 있다.Figure 5 (a) illustrates an example in which a total of 80us pulses of four pulse repetition frequencies (PRFs) are used, with a pulse repetition frequency (PRF) of 5KHz (=20us pulse) as the standard.

도 5의 (a)와 (b)를 참조하면, 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기는, 송신 대역을 4개의 다중 대역으로 나누어, T1~T4 시간에 걸쳐 V1편파(101), H3편파(102), V2편파(103) 및 H4편파(104)를 각각 추출할 수 있다.Referring to (a) and (b) of FIG. 5, the transmitter of the satellite synthetic aperture radar system of the present invention can divide the transmission band into four multi-bands and extract the V1 polarization (101), H3 polarization (102), V2 polarization (103), and H4 polarization (104) over the time period T1 to T4, respectively.

이때 송신기는 V1편파(101)와 H3편파(102)를 T1 시간과 T2 시간으로 나누어 1번 피더로 전달하고, V2편파(103)와 H4편파(104)를 T3 시간과 T4 시간으로 나누어 5번 피더로 전달할 수 있다.At this time, the transmitter can divide the V1 polarization (101) and the H3 polarization (102) into T1 time and T2 time and transmit them to feeder 1, and divide the V2 polarization (103) and the H4 polarization (104) into T3 time and T4 time and transmit them to feeder 5.

이 경우, V1편파(101)와 V2편파(103)의 펄스폭은 T1 시간과 T3 시간을 합친 펄스폭 만큼 증가되고, H3편파(102)와 H4편파(104)의 펄스폭도, T2 시간과 T4 시간을 합친 펄스폭 만큼 증가된다.In this case, the pulse widths of the V1 polarization (101) and the V2 polarization (103) are increased by the pulse width of the T1 time and the T3 time combined, and the pulse widths of the H3 polarization (102) and the H4 polarization (104) are also increased by the pulse width of the T2 time and the T4 time combined.

즉, 2중 편파의 대역을 결합하지 않고, 펄스폭을 증가시켜 전송하는 제2 실시예의 송신기에서는, 대역A와 대역B에 필요한 펄스폭이 2배 증가하여, 소비전력도 2배로 증가될 수는 있지만, 종래의 SAR 시스템에 비해 펄스반복주파수(PRF)를 낮출 수 있다.That is, in the transmitter of the second embodiment that transmits by increasing the pulse width without combining the bands of dual polarization, the pulse widths required for bands A and B may be doubled, so that power consumption may also be doubled, but the pulse repetition frequency (PRF) may be lowered compared to a conventional SAR system.

도 6a는 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기에서 4중 편파 신호를 송신하는 Quad Pol SAR을 도시한 도면이다.FIG. 6a is a diagram illustrating a Quad Pol SAR transmitting a quadruple polarization signal from a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.

본 발명은 4중 밴드로 서로 다른 영역을 스캔하기 위하여 필터를 이용하여 각각의 스위치 매트릭스에 펄스 분배 형식으로 전달하는 방식과, 동일 펄스에 이중 밴드를 할당하여 전달하는 방식을 사용할 수 있다. 이는, 스캔 SAR 시스템에서 필요로 하는 스캔 스피드를 줄이기 위한 것이다. 이렇게 함으로써 PRF가 감소하는 효과가 있지만 Quad PolSAR를 하면 다시 PRF가 증가하므로 효과가 사라지게 된다.The present invention can use a method of transmitting pulse distribution format to each switch matrix using a filter to scan different areas with quad bands, and a method of transmitting by assigning dual bands to the same pulse. This is to reduce the scan speed required in a scan SAR system. By doing so, the PRF is reduced, but if Quad PolSAR is performed, the PRF increases again, so the effect disappears.

그러므로 한 개의 영역에 할당된 2개의 밴드에 H와 V를 각각 다르게 전송하는데 첫번째 펄스를 두 개로 나누고 각각의 펄스에 2개의 밴드를 할당하고 각각 H와 V를 할당한다. 두번째 펄스에는 반대로 V와 H를 할당하여 송신하게 되면 PRF를 증가시키지 않고 Quad Pol 효과를 얻을 수 있다. Therefore, to transmit H and V differently to the two bands assigned to one area, divide the first pulse into two and assign two bands to each pulse, assigning H and V to each. If the second pulse is transmitted by assigning V and H in the opposite way, the Quad Pol effect can be obtained without increasing the PRF.

또한 한 개의 펄스를 두개로나 나누어 두개의 밴드를 할당하고 H와 V를 할당하여 전송하면 펄스폭이 증가하므로 이중밴드를 한 개의 펄스에서 동일 구간에 동시에 전송하면 펄스폭도 증가하지 않는다.Also, if one pulse is divided into two and two bands are assigned and transmitted by assigning H and V, the pulse width increases, so if dual bands are transmitted simultaneously in the same section in one pulse, the pulse width does not increase.

앞서의 방법은 4중 밴드 중 2개의 밴드가 각각 서로 다른 영역을 스캔하고 있다. 그러므로 그 중 한 개의 영역에서 2중 밴드로 Quad Pol을 형성하는 방법을 설명한다.The above method has two bands out of the four bands scanning different areas. Therefore, we explain how to form Quad Pol with two bands in one of those areas.

도 6a의 (a)에 도시된 일반적인 Quad Pol SAR을 참조하면, 한 개의 PRI 동안 H와 V 편파를 각각 한번씩 보내고, 그러므로 결과적으로 PRF가 2배 증가하고 2개의 PRI 구간 동안 HH, HV, VH, VV편파 4개가 코폴과 크로스 폴을 이루는데 같은 주파수로 이루어져야 한다.Referring to the typical Quad Pol SAR illustrated in (a) of Fig. 6a, the H and V polarizations are sent once each during one PRI, so as a result, the PRF is doubled and the four polarizations of HH, HV, VH, and VV form co-poles and cross-poles during two PRI periods, which must be done at the same frequency.

도 6a의 (b)에 도시된 다중밴드를 사용하는 경우를 참조하면, 각각 다른 주파수 F1과 F2에 H와 V편파를 다르게 보내면, 결과적으로 첫번째 PRI 동안 F1 주파수에서는 H 편파와 F2 주파수에서는 V 편파를 연속적으로 보내고, 두번째 PRI는 반대로 F1주파수에서는 V편파, F2 주파수에서는 H 편파를 보낸다.Referring to the case of using multiple bands as shown in (b) of Fig. 6a, if H and V polarizations are sent differently at different frequencies F1 and F2, respectively, as a result, during the first PRI, the H polarization is sent continuously at the F1 frequency and the V polarization is sent at the F2 frequency, and the second PRI sends the V polarization at the F1 frequency and the H polarization at the F2 frequency in the opposite manner.

그러므로 도 6a의 (a)에 도시된 일반적인 Quad Pol SAR에 비하여, 도 6a의 (b)에 도시된 다중밴드를 사용하는 경우에, PRI가 2배 낮아지고 두 개의 주파수별로 각각 4개의 HH, HV, HV, VV편파 반사신호를 얻을 수 있다. 펄스폭이 증가하지만, 두 개의 주파수별 Quad Pol 신호를 얻을 수 있으므로 기존 응용 분야 외에 새로운 응용분야에도 적용 가능하다.Therefore, compared to the general Quad Pol SAR illustrated in (a) of Fig. 6a, when using the multi-band illustrated in (b) of Fig. 6a, the PRI is lowered by half and four HH, HV, HV, and VV polarized reflection signals can be obtained for each of the two frequencies. Although the pulse width increases, since Quad Pol signals for each of the two frequencies can be obtained, it can be applied to new application fields in addition to existing application fields.

도 6b는 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기에서, 2개 대역의 2중 편파를 송신하는 Quad Pol SAR을 도시한 도면이다.FIG. 6b is a diagram illustrating a Quad Pol SAR transmitting dual polarization of two bands in a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.

도 6a에서 설명한 것처럼, 한 개의 펄스를 2개로 나누어 각각 F1 및 F2 주파수로 나누어 H와 V를 할당하고 그 다음 PRI에 역으로 편파를 할당하는 방식은 펄스폭이 증가하여 동일한 출력으로 성능을 내기 위해서는 관측 시간이 감소할 수 있기 때문에, 이를 보완하기 위하여, 동일한 펄스 구간에 서로 다른 다중밴드를 송신할 경우에는 동일한 펄스구간에 주파수 F1과 F2에 H와 V편파를 다르게 보낸다.As described in Fig. 6a, the method of dividing one pulse into two and assigning H and V to frequencies F1 and F2 respectively and then assigning polarization in reverse to PRI may decrease the observation time in order to achieve the same output performance due to an increase in pulse width. To compensate for this, when transmitting different multi-bands in the same pulse section, H and V polarizations are sent differently at frequencies F1 and F2 in the same pulse section.

결과적으로 도 6b의 (b)와 같이 첫번째 PRI 동안 F1 주파수에서는 H 편파와 F2 주파수에서는 V 편파를 동시에 보내고, 두번째 PRI 동안 F1주파수에서는 V편파, F2 주파수에서는 H 편파를 동시에 보낸다.As a result, as shown in (b) of Fig. 6b, during the first PRI, the H polarization is transmitted at the F1 frequency and the V polarization is transmitted at the F2 frequency simultaneously, and during the second PRI, the V polarization is transmitted at the F1 frequency and the H polarization is transmitted at the F2 frequency simultaneously.

그러므로 도 6b의 (a)에 도시된 일반적인 Quad Pol SAR에 비하여, 도 6b의 (b)에 도시된 다중밴드를 사용하는 경우에, PRI가 2배 낮아지고 두개의 주파수별로 각각 4개의 HH, HV, VH, VV편파 4개를 얻을 수 있고, 송신펄스가 증가하지 않는다. 그러므로 관측시간이 확보되고 제시된 동일한 하드웨어에서 구현이 가능하다.Therefore, compared to the general Quad Pol SAR illustrated in (a) of Fig. 6b, when using the multi-band illustrated in (b) of Fig. 6b, the PRI is lowered by two times, and four HH, HV, VH, and VV polarizations can be obtained for each of the two frequencies, and the transmission pulse does not increase. Therefore, the observation time is secured and implementation is possible with the same hardware presented.

도 7은 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기의 제1 실시예에서, 송신기 운용 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.FIG. 7 is a flow chart illustrating the sequence of a transmitter operation method in a first embodiment of a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.

도 7을 참조하면, 단계(710)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 첩 신호에 할당된 송신 대역을, 중심 주파수를 기준으로 4개의 대역으로 분할한다.Referring to FIG. 7, in step (710), the satellite synthetic aperture radar system (100) divides the transmission band allocated to the chirp signal into four bands based on the center frequency.

단계(720)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 첩 신호의 송신 명령이 입력하는지 확인한다.In step (720), the satellite synthetic aperture radar system (100) checks whether a transmission command for a chirp signal is input.

첩 신호의 송신 명령이 입력되는 경우, 단계(730)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 T1 시간 동안 생성되는 펄스로부터, 제1 대역의 V1편파 및 제3 대역의 H3편파를 추출한다.When a command to transmit a signal is input, in step (730), the satellite synthetic aperture radar system (100) extracts the V1 polarization of the first band and the H3 polarization of the third band from the pulse generated during the T1 time.

단계(740)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 V1편파와 H3편파의 대역을 결합하여 중첩시켜, 1차 중첩 신호를 생성한다.In step (740), the satellite synthetic aperture radar system (100) combines and overlaps the bands of the V1 polarization and the H3 polarization to generate a first superimposed signal.

단계(750)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 1차 중첩 신호를 필터에 통과시켜 복수의 피더로 전달한다.At step (750), the satellite synthetic aperture radar system (100) passes the first-order superimposed signal through a filter and transmits it to multiple feeders.

단계(760)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 상기 필터에 의해 1차 중첩 신호에서 분리되는 V1편파와 H3편파를 송신 안테나를 통해 송신한다.In step (760), the satellite synthetic aperture radar system (100) transmits the V1 polarization and H3 polarization separated from the first-order superposition signal by the filter through the transmission antenna.

상기 T1 시간 이후의 T2 시간 동안, 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 생성되는 펄스로부터 상기 제2 대역에 해당하는 V2편파, 및 상기 제4 대역에 해당하는 H4편파를 추출하고, 상기 V2편파와 상기 H4편파를 중첩시켜, 2차 중첩 신호를 생성하고, 상기 2차 중첩 신호를 상기 복수의 피더 각각으로 전달하고, 상기 필터에 의해, 상기 2차 중첩 신호로부터 분리되는 상기 V2편파와 상기 H4편파를, 상기 송신 안테나를 통해 송신할 수 있다.During the T2 time period following the T1 time period, the satellite synthetic aperture radar system (100) extracts the V2 polarization corresponding to the second band and the H4 polarization corresponding to the fourth band from the generated pulse, superimposes the V2 polarization and the H4 polarization to generate a secondary superimposed signal, transmits the secondary superimposed signal to each of the plurality of feeders, and transmits the V2 polarization and the H4 polarization separated from the secondary superimposed signal by the filter through the transmission antenna.

이에 따라 1번 피더가 피더선택스위치에 의해 선택되는 동안, 1번 피더에서 V1편파(101)와 H3편파(102)가 송신 안테나를 통해 동시에 송신되고, 5번 피더가 피더선택스위치에 의해 선택되는 동안, 5번 피더에서 V2편파(103)와 H4편파(104)가 송신 안테나를 통해 동시에 송신될 수 있다.Accordingly, while feeder No. 1 is selected by the feeder selection switch, V1 polarization (101) and H3 polarization (102) can be transmitted simultaneously through the transmission antenna from feeder No. 1, and while feeder No. 5 is selected by the feeder selection switch, V2 polarization (103) and H4 polarization (104) can be transmitted simultaneously through the transmission antenna from feeder No. 5.

따라서 본 실시예에 따르면, 4중 편파 신호의 사용을 위해 송신 대역을 4개의 다중 대역으로 분할하더라도, 2개 대역의 각 편파(2중 편파)를 대역 결합함으로써 펄스폭을 증가시키지 않고 1개의 펄스반복주기(PRI) 내에 동시 송신할 수 있어, 종래의 4중 편파 SAR 시스템에서 펄스반복주파수(PRF)가 높아지는 문제를 개선하고, 관측폭을 증가시킬 수 있다.Therefore, according to the present embodiment, even if the transmission band is divided into four multi-bands for the use of a quadruple-polarization signal, the pulse width can be increased without increasing the pulse width by band-combining the respective polarizations (dual polarizations) of the two bands, thereby simultaneously transmitting within one pulse repetition period (PRI), thereby improving the problem of the pulse repetition frequency (PRF) becoming high in the conventional quadruple-polarization SAR system, and increasing the observation width.

도 8은 본 발명의 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기의 제2 실시예에서, 송신기 운용 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.FIG. 8 is a flow chart illustrating the sequence of a transmitter operation method in a second embodiment of a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system of the present invention.

도 8을 참조하면, 단계(810)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 첩 신호에 할당된 송신 대역을, 중심 주파수를 기준으로 4개의 대역으로 분할한다.Referring to FIG. 8, in step (810), the satellite synthetic aperture radar system (100) divides the transmission band allocated to the chirp signal into four bands based on the center frequency.

단계(820)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 첩 신호의 송신 명령이 입력되는지 확인한다.In step (820), the satellite synthetic aperture radar system (100) checks whether a transmission command for a chirp signal is input.

첩 신호의 송신 명령이 입력되는 경우, 단계(830)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 T1 시간 동안 생성되는 펄스로부터 제1 대역의 V1편파를 추출하고, 단계(840)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 T2 시간 동안 생성되는 펄스로부터 제3 대역의 H3편파를 추출한다.When a command to transmit a signal is input, in step (830), the satellite synthetic aperture radar system (100) extracts the V1 polarization of the first band from the pulse generated for time T1, and in step (840), the satellite synthetic aperture radar system (100) extracts the H3 polarization of the third band from the pulse generated for time T2.

단계(850)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 T3 시간 동안 생성되는 펄스로부터 제2 대역의 V2편파를 추출하고, 단계(860)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 T4 시간 동안 생성되는 펄스로부터 제4 대역의 H4편파를 추출한다.In step (850), the satellite synthetic aperture radar system (100) extracts the V2 polarization of the second band from the pulse generated during time T3, and in step (860), the satellite synthetic aperture radar system (100) extracts the H4 polarization of the fourth band from the pulse generated during time T4.

단계(870)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 추출된 V1편파를 T1 시간에 제1 피더로 전달하고, 추출된 H3편파를 T2 시간에 제1 피더로 전달한다.At step (870), the satellite synthetic aperture radar system (100) transmits the extracted V1 polarization to the first feeder at time T1 and transmits the extracted H3 polarization to the first feeder at time T2.

또한 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 추출된 V2편파를 T3 시간에 제2 피더로 전달하고, 추출된 H4편파를 T4 시간에 제2 피더로 전달한다.Additionally, the satellite synthetic aperture radar system (100) transmits the extracted V2 polarization to the second feeder at time T3, and transmits the extracted H4 polarization to the second feeder at time T4.

단계(880)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 복수의 피더 중 피더선택스위치로 선택된 피더를 확인한다.In step (880), the satellite synthetic aperture radar system (100) identifies a feeder selected by a feeder selection switch among multiple feeders.

상기 제1 피더가 선택되는 경우, 단계(891)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 상기 제1 피더로 전달된 V1편파와 H3편파를, T1 시간과 T2 시간으로 나누어 송신 안테나를 통해 송신한다. 이에 따라 T1 시간 동안 V1편파가 송신된 이후, T2 시간에 H3편파가 송신된다.When the first feeder is selected, the satellite synthetic aperture radar system (100) divides the V1 polarization and H3 polarization transmitted to the first feeder into T1 time and T2 time and transmits them through the transmission antenna at step (891). Accordingly, after the V1 polarization is transmitted during T1 time, the H3 polarization is transmitted during T2 time.

상기 제2 피더가 선택되는 경우, 단계(892)에서 위성 합성개구레이더 시스템(100)은 상기 제2 피더로 전달된 V2편파와 H4편파를, T3 시간과 T4 시간으로 나누어 송신 안테나를 통해 송신한다. 이에 따라 T3 시간 동안 V2편파가 송신된 이후, T4 시간에 H4편파가 송신된다.When the second feeder is selected, the satellite synthetic aperture radar system (100) transmits the V2 polarization and H4 polarization transmitted to the second feeder through the transmission antenna at step (892) by dividing them into T3 time and T4 time. Accordingly, after the V2 polarization is transmitted during T3 time, the H4 polarization is transmitted during T4 time.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program commands that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program commands, data files, data structures, etc., alone or in combination. The program commands recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiment or may be those known to and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, and hardware devices specially configured to store and execute program commands such as ROMs, RAMs, flash memories, etc. Examples of the program commands include not only machine language codes generated by a compiler but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, etc. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiment, and vice versa.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure a processing device to perform a desired operation or may independently or collectively command the processing device. The software and/or data may be permanently or temporarily embodied in any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, or transmitted signal waves, for interpretation by the processing device or for providing instructions or data to the processing device. The software may also be distributed over network-connected computer systems, and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described with limited drawings as described above, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, even if the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or are replaced or substituted by other components or equivalents, appropriate results can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also included in the scope of the claims described below.

100: 위성 합성개구레이더 시스템의 송신기
110: 분할부
120: 추출부
130: 생성부
140: 전달부
150: 처리부100: Transmitter of satellite synthetic aperture radar system
110: Split section
120: Extraction section
130: Creation section
140: Transmission Department
150: Processing Unit

Claims

A division unit that divides the transmission band into a first band, a second band, a third band, and a fourth band based on the center frequency of the transmission band assigned to the chirp signal;
As the transmission command of the above-mentioned signal is input,
An extraction unit that extracts a V1 polarization corresponding to the first band and a H3 polarization corresponding to the third band from a pulse generated during a T1 time;
A generation unit that generates a first superimposed signal by superimposing the V1 polarization and the H3 polarization;
A transmission unit for transmitting the above first superimposed signal to each of a plurality of feeders; and
A processing unit that transmits the V1 polarization and the H3 polarization separated from the first superimposed signal through a transmission antenna by a filter connected to each of the plurality of feeders.
A transmitter of a satellite synthetic aperture radar system including:

In the first paragraph,
The above extraction part,
From the pulse generated during the T2 time after the T1 time, the V2 polarization corresponding to the second band and the H4 polarization corresponding to the fourth band are extracted,
The above generating unit,
By superimposing the above V2 polarization and the above H4 polarization, a second superimposed signal is generated,
The above transmission unit,
The above second superimposed signal is transmitted to each of the plurality of feeders,
The above processing unit,
The V2 polarization and the H4 polarization separated from the second-order superimposed signal by the filter are transmitted through the transmission antenna.
Transmitter of a satellite synthetic aperture radar system.

In the second paragraph,
The above processing unit,
As the first feeder is selected by the feeder selection switch,
The V1 polarized wave and the H3 polarized wave transmitted to the first feeder are transmitted through the transmission antenna.
Transmitter of a satellite synthetic aperture radar system.

In the third paragraph,
The above processing unit,
After the first feeder is selected by the feeder selection switch, the second feeder is switched and selected.
The V2 polarization and the H4 polarization transmitted to the second feeder are transmitted through the transmission antenna.
Transmitter of a satellite synthetic aperture radar system.

In the second paragraph,
The above generating unit,
By superimposing the V1 polarization and the H3 polarization, the first superimposed signal using one of the first and third bands is generated,
By superimposing the V2 polarization and the H4 polarization, the second superimposed signal using one of the second band and the fourth band is generated.
Transmitter of a satellite synthetic aperture radar system.

In the first paragraph,
The above division is,
The above transmission band is divided into a first transmission band having a band higher than the center frequency and a second transmission band having a band lower than the center frequency,
The first transmission band is divided into the first band having a higher center frequency than the first transmission band and the second band having a lower center frequency than the first transmission band,
The second transmission band is divided into the third band having a higher center frequency than the second transmission band and the fourth band having a lower center frequency than the second transmission band.
Transmitter of a satellite synthetic aperture radar system.

A division unit that divides the transmission band into a first band, a second band, a third band, and a fourth band based on the center frequency of the transmission band assigned to the chirp signal;
As the transmission command of the above-mentioned signal is input,
An extraction unit which extracts a V1 polarization corresponding to the first band from a pulse generated during a time T1, an H3 polarization corresponding to the third band from a pulse generated during a time T2 after the time T1, an V2 polarization corresponding to the second band from a pulse generated during a time T3 after the time T2, and an H4 polarization corresponding to the fourth band from a pulse generated during a time T4 after the time T3;
A transmission unit that transmits the extracted V1 polarization and the H3 polarization to a first feeder among a plurality of feeders and transmits the extracted V2 polarization and the H4 polarization to a second feeder among a plurality of feeders; and
While the first feeder is selected by the feeder selection switch,
A processing unit that transmits the V1 polarized wave through the transmission antenna at the above T1 time, and then transmits the H3 polarized wave through the transmission antenna at the above T2 time.
A transmitter of a satellite synthetic aperture radar system including:

In Article 7,
While the second feeder is selected by the feeder selection switch,
At the above T3 time, the V2 polarization is transmitted through the transmission antenna, and at the above T4 time, the H4 polarization is transmitted through the transmission antenna.
Transmitter of a satellite synthetic aperture radar system.

A step of dividing the transmission band into a first band, a second band, a third band, and a fourth band based on the center frequency of the transmission band assigned to the chirp signal;
As the transmission command of the above-mentioned signal is input,
A step of extracting a V1 polarization corresponding to the first band and a H3 polarization corresponding to the third band from a pulse generated during a T1 time;
A step of generating a first superimposed signal by superimposing the V1 polarization and the H3 polarization;
a step of transmitting the above first superimposed signal to each of a plurality of feeders; and
A step of transmitting the V1 polarization and the H3 polarization separated from the first superimposed signal through a transmission antenna by a filter connected to each of the plurality of feeders.
A method for operating a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system including a .

In Article 9,
A step of extracting a V2 polarization corresponding to the second band and a H4 polarization corresponding to the fourth band from a pulse generated during a T2 time after the T1 time;
A step of generating a second superimposed signal by superimposing the V2 polarization and the H4 polarization;
A step of transmitting the above secondary superimposed signal to each of the plurality of feeders;
A step of transmitting the V2 polarization and the H4 polarization separated from the second-order superimposed signal by the filter through the transmission antenna.
A method for operating a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system further comprising:

A step of dividing the transmission band into a first band, a second band, a third band, and a fourth band based on the center frequency of the transmission band assigned to the chirp signal;
As the transmission command of the above-mentioned signal is input,
A step of extracting a V1 polarization corresponding to the first band from a pulse generated during time T1;
A step of transmitting the extracted V1 polarization to a first feeder among a plurality of feeders;
A step of extracting H3 polarization corresponding to the third band from a pulse generated during a T2 time period after the T1 time period;
A step of transmitting the extracted H3 polarization to the first feeder;
A step of extracting V2 polarization corresponding to the second band from a pulse generated during a T3 time period after the T2 time period;
A step of transmitting the extracted V2 polarization to a second feeder among the plurality of feeders;
A step of extracting H4 polarization corresponding to the fourth band from a pulse generated during a T4 time period after the T3 time period;
A step of transmitting the extracted H4 polarization to the second feeder; and
While the first feeder is selected by the feeder selection switch,
A step of transmitting the V1 polarized wave through the transmission antenna at the time T1, and then transmitting the H3 polarized wave through the transmission antenna at the time T2.
A method for operating a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system including a .

In Article 11,
While the second feeder is selected by the feeder selection switch,
A step of transmitting the V2 polarization through the transmission antenna at the time T3, and transmitting the H4 polarization through the transmission antenna at the time T4.
A method for operating a transmitter of a satellite synthetic aperture radar system further comprising: