The proximity fuze is a fuze developed to inflict damage by detecting a target and detonating the warhead when it approaches the target. The latest proximity fuze adopts Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) radio wave sensor to improve separation distance accuracy and self-destruction time precision. However, the FMCW radar has a chronic problem in that leak signals are generated by various paths, such as antenna mismatch of the transmission signal, crosstalk between antennas, and leakage on the substrate. Leakage signals cause a phenomenon in which the signal to noise ratio (SNR) of target signals is lowered by raising the noise floor over the frequency domain in the obtained power spectrum result. In the frequency domain, since the leakage noise signal corresponding to the short distance is generally larger than the target reflected signal, there is a problem in that the target distance cannot be measured within the short distance area due to the occurrence of a blind zone within the short range. This paper deals with the improvement of SNR through attenuation of leakage signal according to leakage signal tracking, which is a signal processing method proposed to solve the problem. It is mathematically proved that the target SNR can be increased through leakage signal attenuation, and the demodulated leaky in-phase and quadrature-phase (I/Q) signal obtained in the anechoic chamber without a target and the demodulated 1/Q signal obtained in the anechoic chamber with the target By showing the result of 1-Dimension Fast Fourier Transform(lD FFT) signal processing with a difference of In addition, as a result of applying the proposed signal processing technique with the result when the target is fixed in an environment where ground clutter exists, the SNR of the target is increased in all situations to increase the recognition probability of the target. By solving the undetectable problem, it was verified that the proposed signal processing technique is effective in reducing the malfunction probability of the proximity fuze sensor.
근접신관은 표적을 탐지하여 표적에 근접했을 때 탄두를 기폭시켜 피해를 주기 위해 개발된 신관이다. 최신 근접신관은 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave; 주파수 변조 연속파) 전파센서 를 채택하여 이격거리 정확도 및 자폭시한 정밀도를 향상시키고 있다. 하지만 FMCW방식의 레이 다는 송신신호의 안테나 비정합, 안테나 간 혼선(Crosstalk) 및 기판상에서의 누설 등 여러 가지 경로에 의한 누설 신호들이 발생하는 고질적인 문제점이 있다. 누설 신호들은 얻어지는 전력 스펙 트럼(Power Spectnun) 결과에서 주파수 도메인 전반에 걸쳐 노이즈 층(Noise Floor)을 올림으로써 표적 신호들의 신호잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio)을 낮추는 현상의 원인이 된다. 주파수 도메인에 서 근거리에 해당하는 누설 잡음 신호는 일반적으로 목표물 반사신호보다 크기가 상대적으로 크기 때문에 근거리 내 탐지 불능구역(Blind Zone)이 생겨 짧은 거리 영역 내에서 목표물의 거리를 측정 할 수 없는 문제점이 있다. 본 논문에서는 해당 문제를 해결하기 위해서 제안한 신호처리 방법인 누설신호 추적에 따른 누설 신호의 감쇄를 통한 신호잡음비의 향상됨에 대해 다룬다. 누설 신호 감쇄를 통해서 표적 신호잡음비가 상승할 수 있음을 수학적으로 증명하고 표적 없이 무잔향 챔버 안에서 얻은 복조화된 누설 1/Q신호와 표적을 두고서 무잔향 챔버 안에서 얻은 복조화된 1/Q신호와의 차이를 가지고서 1D FFT(l-Dimension Fast Fourier Transform)신호처리한 결과물을 보여서 누설 신호 감쇄를 하지 않았을 때와 했을 때의 결과를 비교하여 신호잡음비가 상승하였음을 증명한다. 또한 지면 클러터(Clutter)가 존재하는 환경에서 표적이 고정되었을 때의 결과물을 가지고 제안된 신호처리 기법을 적용한 결과 모든 상황에서 표적의 신호잡음비를 상승시켜 표적의 인식 확률을 높여서 근접 신관 센서의 근거리 탐지 불능 문제를 해결함으로써 제안된 신호처리 기법이 근접 신관 센서의 오작동 확률을 줄이는 데에 효과적임을 검증하였다.
