4. 시뮬레이션 결과
4.1. 단일 표적
4.1.3 영상 구현 결과
그림 III-21 은 case 1 의 환경에서의 영상 구현 결과이다. 그림 III-21.(a)은 다중경로환경에서 등속도로 방위 방향으로 직선운동을 하는 소나가 수신한 합성 개구 소나 신호이다. 0.4 ms 의 펄스길이의 신호를 송신하여 직접파와 다중경로파가 구분되어 입사되었다. 위의 신호를 이용하여 영상 구현할 결과는 그림 III-21.(b)이다. 다중경로파에 의해 표적과 동일한 형태의 영상이 생성되었다. 예상되는 표적과 동일한 형태의 영상으로 인해 실제 표적의 위치 정보를 얻기가 어렵다. 그림 III-21.(c)는 다중경로 환경에서 sway 운동을 가진했을 경우의 합성 개구 소나 수신 신호이다. 등속도 운동을 하는 소나에 진폭이 0.2m 인 정현파 형태의 sway 운동을 가진 하였다. 그림 III-21.(d)의 영상은 다중경로 제거 및 운동 보상을 하지 않은 그림으로 거리 방향 및 방위 방향에 대한 분해능이 낮아 표적정보를 얻기가 힘들다. 그림 III-21.(f)는 그림 III-21.(c)의 신호에 다중경로 제거 후 영상을 구현한 그림이다. 다중경로 영향은 제거 되었지만, sway 운동으로 인해 영상이 왜곡된 것을 확인할 수 있다. 따라서 확실한 표적 정보를 얻기 위해서는 다중경로 제거 및 운동 보상 기법이 필요하다. 그림 III-21.(g)는 다중경로 영향이 제거된 신호를 이용하여 운동 추정 및 보상 후의 신호이다. 이러한 신호를 이용하여 영상 구현을 한 것이 그림 III-21.(h)로, 그림 III-21.(g)에서 약 0.135 s 근처의 다중경로가 완전히 제거 되지는 않았지만 다중경로파의 준위가 상대적으로 낮아져 표적정보를 얻는데 무리가 없었다.
그림 III-22 는 case 2 에 대한 결과이다. 송신신호의 펄스 길이는 0.8 ms 이며 어레이와 수면사이의 거리 는 3m 로 설정하였다. 그림 III-22.(a)에서 관찰할 수 있듯이 직접파와 다중경로파가 겹치도록 하였다. 그림 III-22.(b)는 그림 III-22.(a)의 합성 개구 소나 영상으로, 영상에서 다중경로에 의한 영상이 그림 III-22.(b)보다 가깝게 있는 이유는 를 작게 설정하여 그에 따른 다중경로길이가 짧아졌기 때문이다. Case 2 의 결과는 case 1 과 동일한 결과임을 보이는데 이는 SAGE 알고리즘 기반의 다중경로 제거 기법이 신호의 겹침 유무와 상관없이 고분해능의 영상 구현이 가능하다는 것을 의미한다.
그림 III-21 합성 개구 소나 신호 및 영상 (case 1).
(a) 합성 개구 소나 수신 신호 (b) (a) 의 영상 (c) sway 운동을 하는 합성 개구 소나 수신 신호 (d) (b)의 영상 (e) (c)에 다중경로를 제거 후 신호 (f) (e)의 영상 (g) (e)에 운동 보상을 후 신호 (h) (g)의 영상
그림 III-22. 합성 개구 소나 신호 및 영상 (case 2).
(a) 합성 개구 소나 수신 신호 (b) (a) 의 영상 (c) sway 운동을 하는 합성 개구 소나 수신 신호 (d) (b)의 영상 (e) (c)에 다중경로를 제거 후 신호 (f) (e)의 영상