KR0126903Y1 - 신호 전송 장치의 아날로그 다중화 장치 - Google Patents

신호 전송 장치의 아날로그 다중화 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 음향 대항 체계(ACM)의 음향감지센서에서 해수로부터 감지한 음향신호를 함상에 있는 음향신호처리장치로 보다 효율적으로 전송할 수 있도록 한 음향신호 전송장치의 다중화장치에 관한 것으로, 상기 음향감지장치의 아날로그멀티플렉서(210)에, 음향감지센서(100)의 음향센서와 보조센서에서 아날로그 신호로 감지되는 다수개의 전류신호를 전압으로 변환하는 저항어레이(211)와, 상기 저항어레이(211)에서 전압으로 변환된 음향센서 신호를 각 라인의 TDM 방식으로 다중화하는 멀티플렉서(212~215)와, 상기 저항어레이(211)에서 전압으로 변환된 보조센서 신호를 TDM 방식으로 다중화하는 멀티플렉서(216)와, 상기 멀티플렉서(216)에서 다중화된 보조센서 신호를 통과시키는 증폭부(217)와, 상기 멀티플렉서(212~215)에서 다중화된 음향센서 신호를 20dB로 증폭하는 증폭부(218)를 구비하여 각 채널로 입력되는 신호중에서 음향감지센서 신호는 증폭율을 높이기 위하여 20dB로 증폭하고 보조센서에서 입력되는 신호는 전압플로워 형태로 증폭(0dB)없이 그대로 출력할 수 있는 것이다.

Description

신호 전송 장치의 아날로그 다중화 장치
제1도는 음향신호 전송 장치를 보인 구성 블럭도.
제2도는 본 고안에 따른 음향신호 전송 장치의 아날로그 다중화 장치를 상세하게 보인 구성 블럭도.
제3도는 종래의 음향신호 전송 장치를 보인 구성 블럭도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 음향감지센서 200 : 음향신호전송장치
210 : 아날로그멀티플렉서 211 : 저항어레이
212~216 : 멀티플렉서 217,218 : 증폭부
220 : 타이밍신호발생부 230 : AGC앰프
240 : 아날로그/디지탈변환기 250 : 데이타송신부
260 : AGC데이타수신부 270 : 전원공급부
300 : 케이블 400 : 음향신호처리장치
500 : 표시부
본 고안은 음향 대항 체계(Acoustic Counter Measure : ACM)에 있어 음향신호 전송하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 음향감지센서에서 해수로부터 감지한 음향신호를 함상에 있는 음향신호처리장치로 보다 효율적으로 전송할 수 있도록 한 음향신호 전송 장치의 다중화 장치에 관한 것이다.
보다 상세하게는 각 채널(예:36CH)로 입력되는 신호 중에서 음향감지센서 신호는 증폭율을 높이기 위하여 20dB로 증폭하고 보조센서에서 입력되는 신호는 전압플로워 형태로 증폭(0dB)없이 그대로 출력할 수 있도록한 것이다.
일반적으로 해수로부터 발생한 음향신호를 검출하여 처리하는 음향 대항 체계를 제3도에 의해 살펴보면 다음과 같다.
해수로부터 발생한 음향신호를 검출하는 다수개의 센서로 구성된 음향감지센서(100)와, 상기 음향감지센서(100)가 검출한 음향신호를 함상에 위치한 음향신호처리장치(400)로 전송하는 케이블(300)과, 상기 전송된 음향신호에 의해 수중에 있는 물체의 위치와 종류 및 이동방향 등을 연산하는 음향신호처리장치(400)와, 상기 음향신호처리장치(400)가 연산한 물체의 위치와 종류 및 이동방향 등을 표시하는 표시부(500)로 구성된다.
상기 음향 대항 체계는 음향감지센서(100)를 구성하는 센서에 의해 해수로부터 발생한 음향신호를 감지함과 아울러 해수에 잠겨진 음향감지센서(100)의 주변 환경 즉, 음향감지센서(100)가 잠겨진 해수의 깊이, 음향감지센서(100)의 주변 환경 즉, 음향감지센서(100)가 잠겨진 해수의 깊이, 음향감지센서(100)의 이동방향, 해수의 온도 등을 감지하여 케이블(300)을 통하여 함상에 위치한 음향신호처리장치(400)로 전송하게 된다.
상기한 바와 같이 음향감지센서(100)에 의해 감지되어 전송된 데이타를 수신한 음향신호처리장치(400)는 동작중인 음향감지센서(100)의 동작환경과 음향신호를 판독/연산하여 수중에 있는 물체의 종류와 위치 및 이동방향 등을 판단하게 된다.
그리고, 음향신호처리장치(400)가 연산한 물체의 종류와 위치 및 이동방향 등을 음향신호처리장치(400)에 연결된 표시부(500)에 출력하므로써, 함상에서 수중에 있는 물체의 종류와 위치 및 이동방향 등을 보다 쉽게 알 수 있는 것이다.
특히, 음향감지센서(100)가 보다 넓은 각도로부터 발산되는 음향신호를 수신할 수 있도록 음향감지센서(100)에는 여러 각도로부터 발산되는 음향신호를 감지할 수 있는 다수개의 센서가 구성되어 있다.
또한 해수 중에 잠겨 예인되는 음향감지센서(100)의 환경을 감지하여 음향 신호에 의해 물체의 종류와 위치 및 이동방향 등을 판단하는 중에 음향감지센서(100)의 환경에 따른 음향신호의 어긋남을 보정하고 있다.
그러나, 음향감지센서(100)는 다수개의 센서가 구성되어짐은 물론이고, 다수개의 센서가 감지한 데이타를 함상에 위치한 음향신호처리장치에 전송하기 위해 전송케이블의 부피가 증가하므로 예인해야 하는 음향감지센서와 케이블의 무게가 늘어나게 된다.
또한 다수개의 케이블에 의해 데이타를 전송하기 때문에 케이블 간에 간섭이 일어나 전송되는 데이타에 잡음이 포함되어 전송되는 결점을 가지고 있었다.
본 고안에서는 상기한 제반 결점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적으로는 각 채널(예:36CH)로 입력되는 신호 중에서 음향감지센서 신호는 증폭율을 높이기 위하여 20dB로 증폭하고 보조센서에서 입력되는 신호는 전압플로워 형태로 증폭(0dB)없이 그대로 출력할 수 있는 다중화장치를 제공함에 있다.
이를 첨부 도면에 의해 설명한다.
일정 주파수를 갖는 타이밍신호를 발생하는 타이밍신호발생부(220)와, 상기 타이밍신호발생부(220)의 타이밍신호에 의해 음향감지센서(100)로부터 다채널로 출력되는 음향신호의 채널을 선택하는 아날로그/멀티플렉서(210)와, 음향신호처리장치(400)로부터 전송된 AGC 데이타를 수신하는 AGC 데이타수신부(260)와, 상기 AGC 데이타에 의해 아날로그멀티플렉서(210)에서 출력된 음향신호를 증폭하는 AGC 앰프(230)와, 상기 AGC 앰프(230)에 의해 증폭된 음향신호를 디지탈신호로 변환하는 아날로그/디지탈변환기(240)와, 상기 타이밍신호발생부(220)의 타이밍신호에 의해 디지탈 변환된 음향신호를 케이블(300)을 매개로 음향신호처리장치(400)로 송신하는 데이타 송신부(250)로 구성된 음향 대항 체계의 음향신호전송장치(200)에 있어서, 상기 아날로그멀티플렉서(210)는, 음향감지센서(100)의 음향센서와 보조센서에서 아날로그 신호로 감지되는 다수개(예:36CH)의 전류신호(예: -5mA~ +5mA)를 전압신호(예:-5V ~ +5V)로 변환하는 저항어레이(211)와, 상기 저항어레이(211)에서 전압으로 변환된 음향센서 신호를 각 8개 라인의 TDM(Time Division Multiplexing) 방식으로 다중화하는 멀티플렉서(212~215)와, 상기 저항어레이(211)에서 전압으로 변환된 보조센서 신호를 4개라인의 TDM 방식으로 다중화하는 멀티플렉서(216)와, 상기 멀티플렉서(216)에서 다중화된 보조센서 신호를 0dB로 통과시키는 증폭부(217)와, 상기 멀티플렉서(212~215)에서 다중화된 음향센서 신호를 20dB로 증폭하는 증폭부(218)를 구비한다.
상기 멀티플렉서(212~215)는 저항어레이(211)에서 전압으로 변환된 음향센서 신호를 각 8개라인의 TDM 방식으로 다중화하기 위해 병렬접속되게 구성한다.
상기 음향감지센서(100)는 32개의 음향센서와 4개의 보조센서를 내장하고 있다.
이를 첨부 도면에 의해 본 고안의 작용 및 효과를 설명한다.
제1도는 음향신호 전송 장치를 보인 구성 블럭도이고, 제2도는 본 고안에 따른 음향신호 전송 장치의 아날로그 다중화장치를 상세하게 보인 구성 블럭도이다.
음향 대항 체계는 음향감지센서(100)를 구성하는 센서가 수중으로부터 발생한 음향신호를 감지함과 아울러 해수에 잠겨진 음향감지센서(100)의 주변 환경 즉, 음향감지센서(100)가 잠겨진 해수의 깊이, 음향감지센서(100)의 이동방향, 해수의 온도 등을 보조 센서가 감지하여 음향신호전송장치(200)에 인가하면, 음향신호전송장치(200)는 음향감지센서(100)로부터 전송된 데이타를 디지탈 신호로 변환하고 이를 다중화하여 케이블(300)을 통하여 함상에 위치한 음향신호처리장치(400)로 전송한다.
상기 음향신호전송장치(200)를 매개로 수중에 잠겨진 음향감지센서(100)에 의해 감지되어 전송된 데이타를 수신한 음향신호처리장치(400)는 동작중인 음향감지센서(100)의 동작환경(보조센서가 감지한다)과 음향신호(센서가 감지한다)를 판독/연산하여 수중에 있는 물체의 종류와 위치 및 이동방향 등을 판단한다.
이어서, 음향신호 처리장치(400)가 연산한 물체의 종류와 위치 및 이동방향 등이 음향신호 처리장치(400)에 연결된 표시부(500)에 출력되므로 함상에서 수중에 있는 물체의 종류와 위치 및 이동방향 등을 알 수 있다.
상기한 동작중 음향신호를 디지탈신호로 변환하여 다중화하는 음향신호전송장치(200)의 동작을 제2도로 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
음향감지센서(100)에서 인가된 다채널(각 센서가 감지한 신호를 말하며, 여기서 신호라 함은 수중에 있는 물체로부터 발산된 신호나 혹은 음향감지센서(100)의 동작환경을 감지한 신호 즉, 음향센서에서 감지한 음향신호와 보조센서를 말하는 것으로 이하 음향신호로 약하여 설명한다)의 음향신호가 인가되면, 아날로그/멀티플렉서(210)의 저항어레이(211)는 음향감지센서(100)에서 전류의 루프 형태(예:-5mA~ +5mA)로 전송된 32개 채널(예:1~32CH)의 음향센서 신호를 전압 루프 형태(예:-5V~ +5V)로 변환하여 각각 8개라인으로 병렬접속된 멀티플렉서(212~215)에 입력하고, 음향감지센서(100)에서 전류의 루프 형태(예:-5mA~ +5mA)로 전송된 4개 채널(예:33~36CH)의 보조센서 신호를 전압 루프 형태(예:-5V~ +5V)로 변환하여 각 4개 라인으로 멀티플렉서(216)에 입력한다.
상기 멀티플렉서(212~215)는 저항어레이(211)에서 전압으로 입력된 음향센서의 감지신호를 각 그룹별(예:8개) 아날로그 신호로 순차적으로 멀티플렉싱 및 다중화하여 선택된 신호를 증폭부(218)에 출력한다.
한편 멀티플렉서(216)는 저항어레이(211)에서 전압으로 입력된 보조센서에서 감지된 4개의 신호를 아날로그 신호를 순차적으로 멀티플렉싱(다중화)하여 선택된 신호를 증폭부(217)에 출력한다.
상기 증폭부(217)는 멀티플렉서(216)에서 선택된 보조센서 감지신호를 증폭(예:0dB)없이 그냥 통과시켜 증폭부(218)에 출력한다.
상기 증폭부(218)는 멀티플렉서(212~215)(216)에서 선택된 음향센서 감지신호와 보조센서 신호를 일정레벨(예:20dB)로 증폭하여 AGC앰프(230)에 출력한다.
여기서 증폭부(217)는 보조센서에서 입력되는 신호를 증폭없이 통과시키는 전압 플로워(Voltage Follower)이다.
상기와 같이 작용되는 아날로그 멀티플렉서(210)는 타이밍신호 발생부(220)의 타이밍신호에 의해 각기 다른 채널로 인가되는 음향신호를 순차적으로 선택하여 AGC앰프(230 ; Automatic Gain Control)에 인가한다.
즉, 음향감지센서(100)로 부터 인가된 음향신호를 일정시간을 가지고 샘플링(다중화)한후 20dB 증폭하여 AGC앰프(230)에 인가하는 것이다.
상술한바와 같이 본 고안은 각 채널로 입력되는 신호중에서 음향감지센서 신호는 증폭율을 높이기 위하여 20dB로 증폭하고 보조센서에서 입력되는 신호는 전압플로워 형태로 증폭(0dB)없이 그대로 출력할 수 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 일정 주파수를 갖는 타이밍신호를 발생하는 타이밍신호발생부(220)와, 상기 타이밍신호발생부(220)의 타이밍신호에 의해 음향감지센서(100)로부터 다채널로 출력되는 음향신호의 채널을 선택하는 아날로그/멀티플렉서(210)와, 음향신호처리장치(400)로부터 전송된 AGC 데이타를 수신하는 AGC 데이타수신부(260)와, 상기 AGC 데이타에 의해 아날로그멀티플렉서(210)에서 출력된 음향신호를 증폭하는 AGC 앰프(230)와, 상기 AGC 앰프(230)에 의해 증폭된 음향신호를 디지탈신호로 변환하는 아날로그/디지탈변환기(240)와, 상기 타이밍신호발생부(220)의 타이밍신호에 의해 디지탈 변환된 음향신호를 케이블(300)을 매개로 음향신호처리장치(400)로 송신하는 데이타 송신부(250)로 구성된 음향 대항 체계의 음향신호전송장치(200)에 있어서, 상기 아날로그멀티플렉서(210)는, 음향감지센서(100)의 음향센서와 보조센서에서 아날로그 신호로 감지되는 다수개의 전류신호를 전압으로 변환하는 저항어레이(211)와, 상기 저항어레이(211)에서 전압으로 변환된 음향센서 신호를 각 라인의 TDM 방식으로 다중화하는 멀티플렉서(212~215)와, 상기 저항어레이(211)에서 전압으로 변환된 보조센서 신호를 TDM 방식으로 다중화하는 멀티플렉서(216)와, 상기 멀티플렉서(216)에서 다중화된 보조센서 신호를 통과시키는 증폭부(217)와, 상기 멀티플렉서(212~215)에서 다중화된 음향센서 신호를 20dB로 증폭하는 증폭부(218)를 구비함을 특징으로 하는 신호 전송장치의 아날로그 다중화장치.
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