KR0135566Y1

KR0135566Y1 - 음향대항체계 신호수신부의 양극성/단극성 변환장치

Info

Publication number: KR0135566Y1
Application number: KR2019950036904U
Authority: KR
Inventors: 정신재
Original assignee: 배순훈; 대우전자주식회사
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 1999-03-30
Also published as: KR970025052U

Abstract

본 고안은 수중의 음향 신호를 감지하여 음향원의 정확한 위치 등을 탐지하는 음향 대항 체계(Acoustic Counter Measure)의 신호전송모듈(Telemetry Data Module)로부터 신호를 수신하는 신호수신부의 양극성/단극성 변환 장치에 관한 것이다.

본 고안 음향 대항 체계 신호수신부의 양극성/단극성 변환 장치는 단극성 NRZ 변환 장치와 라인 디코더로 구성되며, 신호수신부(120)의 자동이득조정 증폭기(20)에서 일정한 레벨로 증폭된 양극성 신호를 양극성 NRZ 변환 장치가 포지티브 신호와 네가티브 신호로 분리 재생하고 다시 NRZ 데이터 변환하여 라인 디코더에 출력하면 라인 디코더는 NRZ 변환된 데이터에 포함되어 있는 무의미한 2진 펄스를 제거하여 순수한 데이터만을 재생하여 클럭 재생 장치와 역다중화 장치에 출력하는 것이다.

Description

음향대항체계 신호수신부의 양극성/단극성 변환장치

제1도는 음향 대항 체계를 보인 일 예시 구성 블럭도.

제2도는 본 고안을 포함하는 제1도의 신호수신부를 세부적으로 보인 구성 블럭도.

제3도는 본 고안의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 등화기 20 : 자동이득조정 증폭기

30 : 양극성/단극성 변환 장치 31 : 단극성 NRZ 변환 장치

31-1 : 단극성 변환기 31-2 : NRZ 변환기

32 : 라인 디코더 40 : 클럭 재생 장치

50 : 역다중화 장치 100 : 함상

110 : 자료처리부 120 : 신호수신부

200 : 예인케이블 300 : 음향센서부

310 : 진동격리모듈 320 : 신호전송모듈

330 : 음향모듈 340 : 꼬리로프조립체

본 고안은 수중의 음향을 감지하여 음향원의 정확한 위치 등을 탐지하는 음향 대항 체계(Acoustic Counter Measure)의 신호전송모듈(Telemetry Data Module)이 전송한 신호를 수신하여 일그러짐 없이 재생하고 수신한 직렬 데이터를 36개의 병렬 채널 데이터로 역다중화하는 신호수신부에 있어서, 신호전송모듈이 양극성 신호로 변환하여 전송한 신호를 단극성으로 변환하고 다시 NRZ(Nonereturn-to-Zero)데이터로 변환하여 디코딩하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수중의 음향 신호를 감지하여 음향원의 정확한 위치 등을 탐지하는 음향 대항 체계가 수중음파를 감지하는 방식은 선박에 음향 센서부를 설치하는 선박 고정형과 해저지면에 음향 센서를 설치하는 해저 고정형 및 선박에 예인케이블로 연결하는 예인형이 있다.

상기 예인형 음향 대항 체계(Towed Acoustic Conter Module)는 제1도에 도시한 바와 같이 수중의 음향 신호를 감지하여 전기적인 아날로그 신호로 변환하고 이를 다시 디지털 신호로 변환하여 다중화하여 신호수신부(120)로 전송하는 음향센서부(300)와, 선박과 수중의 음향센서부(300)를 연결하는 예인케이블(200)과, 음향센서부(300)로부터 수신한 신호를 함상(100)에 있는 자료처리부(110)에 전달하는 신호수신부(120)와 신호수신부(120)로부터 수신된 데이터를 분류, 검색, 처리하는 자료처리(부10)로 구성된다.

또한, 상기 음향센서부(300)는 초기 진동을 감쇄시키는 진동격리모듈(Vibration Isolation Module : 310)과, 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 전송하는 신호전송모듈(320)과, 음향신호를 감지하는 음향모듈(330)과, 최종적으로 진동을 감쇄시키는 꼬리로프조립체(340)로 구성되어 있다.

상기 음향센서부(300)는 초기 진동을 감쇄시키는 진동격리모듈(Vibration Isolation Module : 310)과, 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 전송하는 신호전송모듈(320)과, 음향신호를 감지하는 음향모듈(330)과, 최종적으로 진동을 감쇄시키는 꼬리로프조립체(340)로 구성되어 있다.

이하 음향 대항 체계의 동작을 제1도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 음향센서부(300)를 동작을 설명하면 수중의 음향신호를 감지하여 전기신호로 변환하는 수중청음기(Hydrophone)와, 미세신호를 증폭하는 전치증폭기(Pro-Amp)와, 수중청음기를 과전류로부터 보호하는 보호회로(Input Protector)와, 음향센서부(330)의 기울어짐을 감지하는 롤센서(Roll Sensor)와, 해수로 인한 잡음을 보상하는 해수잡음 보상회로(Sea Noise Correction Amp)와, 음향센서부(330)의 수심을 측정하는 수심센서와, 음향센서부(330)의 방위를 측정하는 방위센서로 구성되는

음향모듈(Acoustic module : 330)은 해수 입자의 기계적 소밀 작용에 의해 수중음향이 전파되어 이 진동이 주파수의 제곱과 진폭과의 곱에 정비례하는 크기로 수중청음기에 체적변화를 일으키고 이로써 수중청음기는 전기적 에너지 신호를 발생하고 전치증폭기는 상기 수중청음기에서 발생한 전류형태의 미약한 신호를 음파의 수중진행에 따른 감쇄 보상을 위해 엠퍼시스(Emphasis) 처리후 신호처리하기에 용이하게 증폭한다.

이때 잡음도 신호에 실려 같이 증폭되므로, 주변잡음뿐만 아니라 증폭소자자체 잡음 요인의 제거도 고려하여 전치증폭기의 증폭회로 대역폭을 제한함으로써 잡음레벨을 감소키시고 있다.

상기 증폭된 신호는 해수잡음보상회로를 통과하면서 저주파영역에 존재하는 해수내의 잡음신호는 차단되고 감쇄된 고주파 성분신호는 보상되어 신호전송모듈(320)에 전달되고, 이때 음향모듈(330)의 수심센서와 방위센서는 음향센서부(300)의 예인 방위와 수심 정보도 같이 전달된다.

상기 신호전송모듈(320)은 3그룹 A, B, C로 나뉘어지며 각 그룹은 전류/전압 변환수단과 아날로그 멀티플렉서와 이득증폭수단으로 된 아날로그 멀티플렉서부와, 아날로그/디지털 변환기와 EPLD1(Erasable Programmable Logic Device 1 : 소거/프로그램 가능한 논리 소자)와 EPLD2와 단극성/양극성 변환수단과 라인 드라이버로 된 디지털 멀티플렉서/드라이버부로 구성된다.

이와 같은 신호전송모듈(320)은 음향모듈(330)에서 전류형태로 그룹 A, B, C에 전송된 32개의 아날로그 음향센서 신호 및 4개의 보조센서 신호를 전류/전압 변환수단에서 전압형태로 변환하여 아날로그 멀티플렉서에 출력하고, 아날로그 멀티플렉서는 전압형태로 변환된 신호를 디지털 멀티플렉서/드라이버부의 EPLD2가 발생하는 GR 및 CA 신호를 제어신호로 이용하여 일정한 주파수 간격으로 샘플링 및 다중화하여 이득증폭수단에 출력하며, 이득증폭수단은 아날로그 멀티플렉서에서 순차적으로 출력되는 신호 중에서 32채널(CH1 - CH32)의 음향센서 신호는 일정한 이득으로 증폭하고 4채널(CH33-CH36)의 보조센서 신호는 증폭없이 디지털 멀티플렉서/드라이버부의 아날로그/디지털 변환기에 출력한다.

상기 아날로그/디지털 변환기는 EPLD2가 발생하는 컨버젼 신호를 받아 이득증폭수단에서 전송된 신호를 디지털 신호로 변환하여 EPLD1에 출력하고, EPLD1은 입력된 디지털 신호를 12비트 병렬 데이터로 변환한 다음 직렬 데이터로 디지털 다중화하고 각 그룹 신호 및 그룹내의 36채널 신호를 구분하기 위한 프레임 신호(FAS)와 반전된 프레임 신호(FAS 인버젼)를 채널 데이터의 시작 부분에 교대로 삽입한 후, 라인 코딩하여 출력한다.

단극성/양극성 변환수단은 상기 라인 코딩된 단극성 신호를 전송선로에 유리한 양극성 신호로 변환하여 라인 드라이버에 출력하고 라인 드라이버는 신호를 전송하기 전에 신호 전송시 발생되는 손실을 방지하기 위해 파워를 키운 다음 출력한다.

이와 같이 신호전송모듈(320)에서 전송에 필요한 처리가 끝난 직렬 데이터는 진동격리모듈(310) 및 예인케이블(200)을 경유하여 선박의 함상(100)에 설치된 신호수신부(120)에 전송된다.

상기 신호수신부(320)는 수신한 신호의 일그러짐을 재생하는 등화기(Equalizer : 10)와, 수신된 일련의 신호를 자동이득조정하여 출력 레벨을 일정하게 증폭하는 자동이득조정 증폭기(20)와, 데이터 처리에 필요한 클럭을 재생하는 클럭 재생 장치(40)와, 수신된 직렬 데이터를 36채널 데이터로 역다중화하는 역다중화장치(50)로 구성된다.

이와 같은 신호수신부(120)가 수신된 신호의 일그러짐을 재생하고 일정한 레벨로 증폭하여 역다중화하기 전에 수신된 양극성 신호를 단극성 신호로 변환하고 NRZ 변환한 다음 라인 코딩된 신호를 디코딩할 필요가 발생하였다.

상술한 필요성에 따른 본 고안의 목적은 신호수신부(120)가 수신한 신호를 36채널의 병렬 데이터로 역다중화하기 전에 수신된 양극성 신호를 단극성 신호로 변환하고 NRZ 변환한 다음 라인 코딩된 신호를 디코딩하는 양극성/단극성 변환 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은 음향 대항 체계의 신호전송모듈로 부터 발생되는 신호를 수신하고 수신된 신호를 채널 데이터로 변화시켜 데이터 처리 시스템으로 전송하기 위해 수신한 신호의 일그러짐을 재생하는 등화기와, 상기 등화기를 통해 재생되어진 일련의 신호를 자동이득조정하여 출력 레벨을 일정하게 증폭하는 자동이득조정 증폭기와, 데이터 처리에 필요한 클럭을 재생하는 클럭 재생 장치, 및 상기 클럭 재생 장치에서 재생된 클럭에 동기되어 동작하며 입력되는 직렬 데이터를 36채널 데이터로 역다중화하는 역다중화장치를 구비하고 있는 신호수신 장치에 있어서: 상기 자동이득조정 증폭기에서 출력되는 데이터를 입력받아 직렬 데이터로 변화시켜 상기 역다중화장치측으로 전달하고 출력되는 직렬 데이터의 동기를 위한 클럭신호를 상기 클럭 재생 장치측으로 전달하기 위한 양극성/단극성 변환 장치를 구비하되, 상기 양극성/단극성 변환 장치가 상기 자동이득조정 증폭기에서 출력되는 양극성 신호를 입력받아 단극성 신호로 변환하고 다시 NRZ 데이터 변환하는 단극성 NRZ 변환장치와; NRZ 변환된 데이터에 포함되어 있는 무의미한 2진 펄스를 제거하여 순수한 데이터만을 재생하여 상기 역다중화장치측으로 전달하고 출력되는 직렬 데이터의 동기를 위한 클럭신호를 상기 클럭 재생 장치측으로 전달하는 라인 디코더로 구성되는 데 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

제2도는 본 고안을 포함하는 제1도의 신호수신부를 세부적으로 보인 구성 블럭도이고, 제3도는 본 고안의 회로도로서, 본 고안에 따른 신호수신부의 양극성/단극성 변환 장치(30)는 신호수신부(120)의 자동이득조정 증폭기(20)에서 일정한 레벨로 증폭된 양극성 신호를 입력받아 단극성 신호로 변환하고 다시 NRZ 데이터 변환하는 단극성 NRZ 변환 장치(31)와, NRZ 변환된 데이터에 포함되어 있는 무의미한 2진 펄스를 제거하여 순수한 데이터만을 재생하는 라인 디코더(32)로 구성된다.

또한, 상기 단극성 NRZ 변환 장치(31)은 양극성 신호를 두개의 단극성신호, 즉 포지티브(Positive)와 네가티브(Negative)로 분리 생성하는 단극성 변환기(31-1)와, 단극성 변환된 두개의 단극성 신호를 다시 NRZ 데이터로 변환하는 NRZ 변환기(31-2)로 구성되며, 상기 단극성 변환기(31-1)는 입력되는 양극성 신호의 포지티브 신호를 분리 생성하는 트랜지스터(Q1)와, 네가티브 신호를 분리 생성하는 트랜지스터(Q2)와, 분리 생성된 신호를 일정한 레벨로 보상하는 라인 리시버(Line Receiver : LR1, LR2)와, 라인 리시버(LR1, LR2)에 기준전압을 제공하는 가변저항(VR1)과, 다수의 저항(R1 - R7) 및 커패시터(C1 - C6)으로 구성된다.

본 고안의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.

신호수신부(120)의 자동이득조정 증폭기(20)에서 일정한 레벨로 증폭된 양극성 신호가 양극성/단극성 변환 장치(30)내의 단극성 변환기(31-1)의 양측에 입력되면 트랜지스터(Q1)는 신호 중의 포지티브 신호만을 재생하고 트랜지스터(Q2)는 신호 중의 네가티브 신호만을 재생하여 라인 리시버(LR1, LR2)의 입력단에 출력하면 라인 리시버(LR1, LR2)는 분리 생성된 신호를 일정한 레벨로 보상하여 NRZ 변환기(31-2)에 출력하고, NRZ 변환기(31-2)가 상기 두개의 단극성 신호를 NRZ데이터로 변환하여 출력하면 라인 디코더(32)는 NRZ 변환된 데이터에 포함되어 있는 무의미한 2진 펄스를 제거하여 순수한 데이터만을 재생하여 클럭 재생 장치(40)와 역다중화 장치(50)에 출력한다.

이와 같은 본 고안의 효과는 신호전송모듈(320)이 신호 전송시 발생하는 노이즈의 영향을 최소화하고 안전하게 전송하기 위해 변환한 신호를 수신받아 자료처리부(120)가 데이터 처리하기 용이하게 다시 원래의 신호로 변환하는 효과가 있다.

Claims

음향 대항 체계의 신호전송모듈(320)로 부터 발생되는 신호를 수신하고 수신된 신호를 채널 데이터로 변화시켜 데이터 처리 시스템으로 전송하기 위해 수신한 신호의 일그러짐을 재생하는 등화기(Equalizer : 10)와, 상기 등화기(10)를 통해 재생되어진 일련의 신호를 자동이득조정하여 출력 레벨을 일정하게 증폭하는 자동이득조정 증폭기(20)와, 데이터 처리에 필요한 클럭을 재생하는 클럭 재생 장치(40), 및 상기 클럭 재생 장치(40)에서 재생된 클럭에 동기되어 동작하며 입력되는 직렬 데이터를 36채널 데이터로 역다중화하는 역다중화장치(50)를 구비하고 있는 신호수신 장치에 있어서: 상기 자동이득조정 증폭기(20)에서 출력되는 데이터를 입력받아 직렬 데이터로 변화시켜 상기 역다중화장치(50)측으로 전달하고 출력되는 직렬 데이터의 동기를 위한 클럭신호를 상기 클럭 재생 장치(40)측으로 전달하기 위한 양극성/단극성 변환 장치(30)를 구비하되, 상기 양극성/단극성 변환 장치(30)가 상기 자동이득조정 증폭기(20)에서 출력되는 양극성 신호를 입력받아 단극성 신호로 변환하고 다시 NRZ 데이터 변환하는 단극성 NRZ 변환장치(31)와; NRZ 변환된 데이터에 포함되어 있는 무의미한 2진 펄스를 제거하여 순수한 데이터만을 재생하여 상기 역다중화장치측으로 전달하고 출력되는 직렬 데이터의 동기를 위한 클럭신호를 상기 클럭 재생 장치(40)측으로 전달하는 라인 디코더(32)로 구성되는 것을 특징으로 하는 음향 대항 체계 신호수신부의 양극성/단극성 변환 장치.
제1항에 있어서, 상기 단극성 NRZ 변환 장치(31)가 양극성 신호를 두개의 단극성신호 분리 생성하는 단극성 변환기(31-1)와, 단극성 변환된 두개의 단극성 신호를 다시 NRZ 데이터로 변환하는 NRZ 변환기(31-2)로 구성되는 것을 특징으로 하는 음향 대항 체계 신호수신부의 양극성/단극성 변환 장치.