Wideband chirp pulse generation technology is the prerequisite of various imaging radars and target identification algorithms. The waveform generated by digital systems is much better repetition and coherency. Nevertheless, there still exist some difficulties to directly generate pulse signals with absolute large bandwidth by digital technology because the speed of current digital devices is limited. In this thesis, we present the simulation results of image with various bandwidth of chirp pulse and design two kind of digital chirp pulse generator called AWG and DDS technology. The bandwidth of AWG chirp pulse generator is 300MHz to 500MHz in digital chain. The linear FM waveform values also are generated for the sine look up table. Second one is DDS chirp pulse generator. We designed and implemented 300MHz wideband DDS chirp pulse generator. If we use analog technologies such as orthogonal modulator or double frequency chain circuits, the bandwidth of chirp pulse is extended 600MHz to 1000MHz. Implemented wideband digital chirp pulse generator can be used for the fine resolution imaging SAR system. It is possible to make 25cm to 50cm range resolution image.
합성 개구 레이다 (SAR)는 항공기나 인공위성에 탑제되어 지표면의 영상을 얻어내기 위한 레이더 영상기술로 특히, 비나 구름이 낀 경우, 그리고 야간에도 관측이 가능하다. 영상을 이용한 다양한 응용분야가 발생하면서, 고해상도의 영상을 얻기 위한 기술들이 개발되고 있다. SAR는 전자파 펄스를 방사하고 방사된 전자파 펄스 신호가 지표면에서 반사되어 되돌아 오는 신호를 수신한 후 신호처리 과정을 거쳐 영상을 얻게 된다. SAR 영상의 분해능 (Resolution)은 SAR 센서부터 표적까지의 거리방향 분해능 (Range Resolution)과 이에 수직한 방향의 분해능 (Azimuth Resolution)으로 구분되며 거리방향의 분해능을 높이기 위해서는 좁은 펄스 폭에 넓은 주파수 대역을 갖는 첩 펄스를 사용해야 된다. 본 논문에서는 50MHz 부터 500MHz 대역의 첩 펄스를 이용하여 얻을 수 있는 영상을 시물레이션을 통해 보였으며, 고해상도 영상을 얻기 위한 SAR 송신단의 광 대역 디지털 첩 펄스 발생기를 설계, 제작하였다. 디지털 첩 펄스 발생기의 경우 크게 두 가지 형태로 나눌 수 있는데, 첫 번째 방식은 메모리에 사인파에 해당하는 정보를 기록해 놓았다가 메모리의 정보를 읽어서 펄스를 생성하는 AWG방식의 첩 펄스 발생기이고 두 번째는 위상 가산기를 이용하여 펄스를 생성하는 DDS방식의 첩 펄스 발생기이다. AWG방식의 첩 펄스 발생기의 경우는 고속으로 동작하는 메모리와 디지털 아날로그 변화기가 요구된다. 하지만 일반적으로 사용하는 메모리 소자의 경우 응답속도가 광 대역 첩 펄스를 발생시키는 요구조건을 충족시킬 수 없기 때문에 요구되는 첩 펄스의 대역을 처리할 수 있도록 메모리의 버스 폭을 병렬로 처리하여 설계하였다. DDS 방식의 첩 펄스 발생기는 안정된 기준 신호 발생부분과, 전원부, 신호처리를 위한 마이크로 컨트롤러부, 첩 펄스의 대역폭과 펄스 폭을 조정하기 위한 외부 인터페이스로 RS232 시리얼 통신부로 구성하였다. 안정된 기준 신호를 만들기 위해 VCO와 VCO의 주파수를 결정하는 제어 전압, 그리고 출력으로부터 위상신호의 차를 이용하여 원래의 제어전압에 가해주는 궤한 루프 회로를 적용하였으며, 펄스의 폭과 주파수 대역폭, 반복되는 주기는 외부인터페이스를 이용하여 쉽게 변형이 가능하도록 설계하였다. 제작된 광 대역 첩 펄스 발생기는 1개의 채널에 300MHz의 밴드 폭을 가지고 있으며, 출력단에 직교 변조기를 사용하여 I, Q신호로 전송하도록 시스템의 구조를 보완하게 되면 600MHZ의 대역을 가진 첩 펄스 발생기로 사용할 수 있다. 이러한 광 대역 첩 펄스 발생기를 구현하기 위해서 고속으로 동작하는 새로운 소자들을 이용한 연구들이 많이 진행되었으나, 본 논문에서는 상용소자들을 이용하여 디지털 방식의 광 대역 첩 발생기를 설계 및 구현 하였다. 제작된 첩 발생기는 거리 해상도가 25cm에서 50cm를 갖는 합성 개구 레이다 영상을 얻을 수 있는 SAR 시스템에 적용 가능함을 보였다.
