KR100785055B1 - Method for quantitative characteristic analysis of direction finding site - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 방향 탐지 시험장의 정량적 특성분석을 위한 송신기 모델을 개략적으로 보인 블록도.1 is a block diagram schematically illustrating a transmitter model for quantitative characterization of a direction detection test site according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 방향 탐지 시험장의 정량적 특성분석을 위한 수신기 모델을 개략적으로 보인 블록도.2 is a schematic block diagram of a receiver model for quantitative characterization of a directional detection test site in accordance with one embodiment of the present invention;
도 3은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)의 맵핑 테이블(mapping table).3 is a mapping table of Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
도 4는 QPSK의 성좌도. 4 is a constellation diagram of QPSK.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 변조부 12 : 증폭부10
14 : 송신 안테나 20 : 수신 안테나14: transmitting antenna 20: receiving antenna
22 : 저잡음 증폭부 24 : 복조부22: low noise amplifier 24: demodulator
26 : 스펙트럼 분석부 28 : 성좌도26: spectrum analysis unit 28: constellation diagram
본 발명은 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 N-PSK(Phase Shift Keying) 또는 N-QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 성좌도 분석을 통한 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석 방법, 그 특성 분석에서의 데이터 송신 방법 및 데이터 송수신 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for quantitative characterization of a direction detection site, and more particularly, to a method for quantitative characterization of a direction detection site using N-PSK (Phase Shift Keying) or N-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) constellation analysis. It relates to a data transmission method and a data transmission and reception method in the characteristic analysis.
일반적으로, 방향 탐지 방법은 크게 진폭 비교와 위상 비교 방법이 있다. HF(High Frequency) 대역과 같은 저대역에서는 진폭 비교를 이용한 와트슨-와트(Watson-watt) 방법이 주로 사용되고, VHF/UHF(Very High Frequency/Ulata High Frequency) 대역에서는 위상 비교를 이용한 CVDF(Correlation Vector Direction Finding) 방법이 널리 사용되고 있다.In general, direction detection methods are classified into amplitude comparison methods and phase comparison methods. In low bands such as the HF (High Frequency) band, the Watson-watt method using amplitude comparison is mainly used, and CVDF (Correlation Vector) using phase comparison in the VHF / UHF (Very High Frequency / Ulata High Frequency) band Direction Finding) is widely used.
탐색된 하나의 신호에 대해 정확한 방향 탐지를 하기 위해서는 탐지된 신호 근처에 불필요한 신호들이 적게 수신되어야 하며, 자기 신호에 대한 반사파가 적어야 한다. 또한 방향 탐지 시스템의 설계시에, 안테나에 수신된 신호의 크기와 위상이 방향 탐지 시스템에 도달하는 동안 조금씩 바뀌게 되는데, 이는 방향 탐지 시스템의 성능을 열화시킨다. 이러한 이유로 정확한 방향 탐지 시스템을 개발하기 위해서는 보정(calibration)이 필수적이며, 가능한 깨끗한 환경에서 보정이 이루어져야 한다. In order to accurately detect the detected signal, less unnecessary signals should be received near the detected signal, and the reflected wave of the magnetic signal should be less. Also, in the design of the direction finding system, the magnitude and phase of the signal received by the antenna changes little by little while reaching the direction finding system, which degrades the performance of the direction finding system. For this reason, calibration is essential to develop an accurate direction detection system and calibration should be done in the cleanest possible environment.
깨끗한 환경이란 정의하기 상당히 어려운 용어로 일반적으로 좋은 방향탐지시험장의 조건으로서 6가지 조건, 즉 1)지표면이 일정하고 고도가 높은 지역, 2)지표면의 전도성과 수분함유가 일정한 지역, 3)전선, 전화선, 안테나 등 도체가 지면 위에 부설되지 않은 지역, 4)지하에 파이프라인, 수도, 전기, 전화 등의 공익사업 선로가 없는 지역, 5)철사 줄로 구성된 펜스가 없는 지역, 6)빌딩, 다리, 철도, 급수탑, 굴뚝, 큰 나무, 강, 개울, 호수, 해안 등이 없는 지역을 들 수 있다.The term “clean environment” is a term that is quite difficult to define. Generally, it is a good direction test site. It has six conditions: 1) constant surface and high altitude, 2) constant surface conductivity and water content, 3) wire, Areas where conductors are not laid on the ground, such as telephone lines or antennas, 4) Areas without public utilities lines such as pipelines, water, electricity, and telephones, 5) Areas without fences made of wire lines, 6) Buildings, bridges, This includes areas without railroads, water towers, chimneys, tall trees, rivers, streams, lakes, and shorelines.
하지만, 상기 6가지 조건들을 모두 만족하는 지역을 우리나라 지형에서 찾기는 매우 어려운 실정이다. 즉, 상기한 바와 같이 방향탐지 시험장의 적합성 여부를 판단함에 있어서 종래의 정성적인 방법만으로는 어려움이 있다.However, it is very difficult to find an area that satisfies all six conditions in Korean terrain. That is, the conventional qualitative method is difficult to determine the suitability of the direction detection test site as described above.
따라서, 위와 같은 조건을 만족하지는 않지만 보다 나은 방향탐지시험장 선정을 위해서는 정량적인 방법이 절실히 요구된다.Therefore, although the above conditions are not satisfied, a quantitative method is urgently needed to select a better direction detection test site.
따라서, 본 발명의 목적은 종래의 방향탐지시험장 적합성 여부를 판단함에 있어서 정성적 방법으로 판단함으로 인한 어려움을 개선하기 위한 방향탐지시험장의 정량적 특성 분석 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for quantitative characterization of a direction detection site for improving the difficulty caused by a qualitative method in determining the suitability of a conventional direction detection site.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석을 위한 데이터 송신기는, 방향 탐지 시험장 채널 환경을 분석하기 위한 성좌도 상에서 동일 성좌도 좌표가 찍히도록 하기 위해 동일 심벌로 구성되는 데이터를 수신하여 변조하는 변조부; 상기 변조부에 의해 변조된 데이터를 증폭하는 증폭부; 및 상기 증폭부에 의해 증폭된 데이터를 송신하는 송신 안테나를 구비함을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a data transmitter for quantitative characterization of a direction detection test site is configured with the same symbol so that the coordinates of the same constellation are taken on a constellation view for analyzing a direction detection site channel environment. A modulator for receiving and modulating the data; An amplifier for amplifying the data modulated by the modulator; And a transmission antenna for transmitting data amplified by the amplifier.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석을 위한 데이터 수신기에 있어서, 외부 신호를 수신하는 수신 안테나; 상기 수신 안테나에 의해 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭부; 상기 저잡 음 증폭부에 의해 증폭된 신호를 복조하는 복조부; 및 상기 복조부에 의해 복조된 신호를 모니터링하기 위한 성좌도를 구비함을 특징으로 한다.A data receiver for quantitative characterization of a direction detection test site according to an aspect of the present invention for achieving the above object, comprising: a receiving antenna for receiving an external signal; A low noise amplifier for amplifying the signal received by the receiving antenna; A demodulator for demodulating the signal amplified by the low noise amplifier; And a constellation diagram for monitoring a signal demodulated by the demodulator.
여기서, 상기 저잡음 증폭부의 후단에 주파수 성분을 확인하기 위한 스펙트럼 분석부를 더 구비할 수 있다.Here, the spectrum analyzer may be further provided at a rear end of the low noise amplification unit to identify frequency components.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석을 위한 데이터 송수신기는, 방향 탐지 시험장 채널 환경을 분석하기 위한 성좌도 상에서 동일 성좌도 좌표가 찍히도록 하기 위해 동일 심벌로 구성되는 데이터를 수신하여 변조 및 증폭하며, 증폭된 데이터를 송신하는 송신부; 및 상기 데이터 송신기에서 송신한 신호를 수신하여, 수신된 신호를 증폭 및 복조하며, 복조된 신호를 모니터링하기 위한 데이터 수신부를 구비함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a data transceiver for quantitative characteristic analysis of a direction detection test site according to an aspect of the present invention comprises a same symbol so that the coordinates of the same constellation are taken on a constellation diagram for analyzing a direction detection site channel environment. A transmitter to receive the modulated data, modulate and amplify the data, and to transmit the amplified data; And a data receiver configured to receive the signal transmitted from the data transmitter, amplify and demodulate the received signal, and monitor the demodulated signal.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석 방법은, 반사파와 가우시안 노이즈의 크기와 직접파의 신호 크기를 비교하기 위한 척도로서, 세 가지 변수인 제1 내지 제3 변수를 정의하는 단계; 상기 반사파와 상기 가우시안 노이즈로 인한 상기 직접파의 위상을 비교하기 위한 척도로서, 두 가지 변수인 제4 및 제5 변수를 정의하는 단계; 및 상기 제1 내지 제5 변수를 주파수별로 도시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for quantitative characterization of a direction detection test site according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a measure for comparing the magnitude of the reflected wave and the Gaussian noise and the signal of the direct wave. Defining a third variable; Defining two variables, fourth and fifth variables as a measure for comparing a phase of the reflected wave and the direct wave due to the Gaussian noise; And showing the first to fifth variables for each frequency.
여기서, 상기 제1 내지 제3 변수는 상기 반사파와 상기 가우시안 노이즈의 크기가 상기 직접파의 신호 크기에 비해 얼마나 작은가를 나타내는 변수일 수 있다.Here, the first to third variables may be variables indicating how small the magnitude of the reflected wave and the Gaussian noise is compared to the signal magnitude of the direct wave.
또한, 상기 제4 및 제5 변수는 상기 반사파와 상기 가우시안 노이즈의 영향 이 없는 경우의 직접파의 위상에 비해 상기 반사파와 상기 가우시안 노이즈의 영향으로 인한 직접파의 위상이 얼마나 틀어지는지를 나타내는 변수일 수 있다.Also, the fourth and fifth variables may be variables indicating how the phase of the direct wave due to the influence of the reflected wave and the Gaussian noise is different from that of the direct wave when the reflected wave and the Gaussian noise are not affected. have.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석에 사용되는 데이터 송신 방법은, 성좌도상에서 동일 성좌도 좌표가 찍히도록 하기 위해 데이터를 동일 심벌로 구성하고 소정의 변조 방식으로 변조하여 송신하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a data transmission method used for quantitative characteristic analysis of a direction detection test site according to an aspect of the present invention comprises configuring data in the same symbol so that the same constellation coordinates are taken on a constellation diagram, and a predetermined modulation scheme. It modulates and transmits.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석에 사용되는 데이터 송수신 방법은, 성좌도상에서 동일 성좌도 좌표가 찍히도록 하기 위해 데이터를 동일 심벌로 구성하고 소정의 변조 방식으로 변조하여 송신하는 단계; 및 상기 송신하는 단계에서 송신된 신호를 수신하여 소정의 복조 방식으로 복조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a data transmission / reception method used for quantitative characteristic analysis of a direction detection test site according to an aspect of the present invention comprises configuring data in the same symbol so that the same constellation coordinates are taken on a constellation diagram, and a predetermined modulation scheme. Modulating and transmitting the signal; And demodulating in a predetermined demodulation manner by receiving the transmitted signal in the transmitting step.
여기서, 상기 데이터 송수신 방법은 상기 복조하는 단계 이후 성좌도를 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있다.The data transmission / reception method may further include monitoring a constellation degree after the demodulation step.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 설명들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명에 대한 보다 철저한 이해를 돕기 위한 의도 이외에는 다른 의도없이 예를 들어 도시되고 한정된 것에 불과하므로, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 사용되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following descriptions are only examples and illustrated without any other intention, except for the purpose of helping a person having ordinary knowledge in the art to which the present invention pertains, to limit the scope of the invention It shall not be used.
N-PSK 계열 또는 N-QAM 계열의 변복조 방식이 모두 해당되나, 여기서는 대표 적으로 직교 위상 편이 변조(이하에서는 QPSK 라고도 함)에 대해서 예를 들어 설명하도록 한다.All of the modulation and demodulation schemes of the N-PSK series or the N-QAM series are applicable. Here, the quadrature phase shift modulation (hereinafter also referred to as QPSK) will be described as an example.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 방향 탐지 시험장의 정량적 특성분석을 위한 송신기 모델을 개략적으로 보인 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a transmitter model for quantitative characterization of a direction detection test site according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석을 위한 데이터 송신기는, 변조부(10), 증폭부(12) 및 송신 안테나(14)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a data transmitter for quantitative analysis of a direction detection test site according to an embodiment of the present invention includes a
상기 변조부(10)는 방향 탐지 시험장 채널 환경을 분석하기 위한 성좌도 상에서 동일 성좌도 좌표가 찍히도록 하기 위해 동일 심벌로 구성되는 데이터를 수신하여 변조한다.The
상기 증폭부(12)는 상기 변조부(10)에 의해 변조된 데이터를 증폭한다.The
상기 송신 안테나(14)는 상기 증폭부(12)에 의해 증폭된 데이터를 송신한다.The
그리하여, 데이터(Data)는 변조부(10)로 인가되어 상기 변조부(10)에 의해 변조되고, 상기 변조부(10)에 의해 변조된 데이터는 전력 증폭부(Amp,12)에 의해 증폭되어 송신 안테나(14)를 통해 송신된다.Thus, the data Data is applied to the
상기 변조부(10)는 N-PSK 변조 방식을 이용할 수도 있고, N-QAM 변조 방식을 이용할 수도 있다.The
상기 PSK 변조 방식은 위상 편이 변조(Phase Shift Keying)로서, 전송하고자 하는 데이터를 반송파의 위상에 대응시켜 전송하는 방식을 말한다. 그리고, 상기 QAM 변조 방식은 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation)로서, 디지털 변조 방식의 일종인 다치 변조(multi-level modulation) 방식의 하나이고 피변조파(반송파)의 진폭과 위상의 쌍방을 조합하여 이용하는 변조 방식으로서, 아날로그 전화 회선을 사용하여 디지털 전송할 때의 고속 변조기로서 많이 사용되고 있다.The PSK modulation method is phase shift keying, and refers to a method of transmitting data to be transmitted in correspondence with a phase of a carrier wave. The QAM modulation method is quadrature amplitude modulation, which is one of multi-level modulation, which is a kind of digital modulation, and uses a combination of both amplitude and phase of a modulated wave (carrier). As a modulation method, it is widely used as a high speed modulator at the time of digital transmission using an analog telephone line.
상기 위상 편이 변조 및 직교 진폭 변조에 관한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 너무도 잘 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.Since the content of the phase shift modulation and the quadrature amplitude modulation is well known to those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted.
도 1에서의 변조부(10)는 상기에서 밝힌 바와 같이 위상 편이 변조 방식 중 특히 직교 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying:QPSK)를 예시하였다.As described above, the
상기 직교 위상 편이 변조(QPSK)는 위상 편이 변조(PSK)의 하나로서, 전송하고자 하는 두 값(0 또는 1)의 전송 신호를 반송파의 0 위상(동위상)과 π위상(역위상)의 2 위상에 대응시켜서 전송하는 2진 위상 편이 변조(Binary PSK:BPSK)와는 달리, 두 값의 디지털 신호의 0과 1의 2비트를 모아서 반송파의 4위상에 대응시켜서 전송하는 방식을 말한다. The quadrature phase shift keying (QPSK) is one of the phase shift keying (PSK), and transmits two transmission signals (0 or 1) of two values (0 or 1) and π phase (inverse phase) of the carrier. Unlike binary phase shift modulation (BPSK), which is transmitted in correspondence with a phase, it refers to a method of collecting two bits of 0 and 1 of two values of a digital signal and transmitting them in correspondence with four phases of a carrier wave.
예를 들면, 0 위상에 데이터 (0 0), π/2 위상에 데이터 (0 1), π위상에 데이터 (1 0), 3π/2위상에 데이터 (1 1)을 대응시켜서 전송한다. 반송파의 위상 변화를 90도 간격으로 취하여 하나의 심벌로 1비트를 전송하는 2진 위상 편이 변조와는 달리 하나의 부호로 2비트를 전송하는 방식이다. 직교 위상 편이 변조(QPSK)는 2위상 편이 변조파와 같은 주파수 대역폭에서 2 배의 데이터를 전송할 수 있어 위성 방송에서는 음성 신호의 전송이나 위성 통신 등에서 널리 사용되고 있다.For example, data (0 0) is transmitted in
도 1에서, 상기 데이터(Data)는 2N개일 수 있고, 만약 상기 데이터가 2N개라 면, 2N개의 데이터 모두 1로 구성된 후, QPSK 신호로 변조되면 N개의 심벌(symbol)이 생성된다. 상기 N개의 심벌은 상기 전력 증폭부(12)에 의해 증폭되어 상기 송신 안테나(14)를 통해 송신된다.In FIG. 1, the number of data may be 2N. If the number of data is 2N, N symbols are generated when the 2N data is composed of 1 and then modulated with a QPSK signal. The N symbols are amplified by the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 방향 탐지 시험장의 정량적 특성분석을 위한 수신기 모델을 개략적으로 보인 블록도이다.2 is a block diagram schematically illustrating a receiver model for quantitative characterization of a direction detection test site according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석을 위한 데이터 수신기는, 수신 안테나(20), 저잡음 증폭부(LNA, 22), 복조부(24) 및 성좌도(28)를 구비한다.2, a data receiver for quantitative characteristic analysis of a direction detection test site according to an embodiment of the present invention includes a
상기 수신안테나(20) 외부 신호를 수신하며, 상시 저잡음 증폭부(22)는 상기 수신 안테나(20)에 의해 수신된 신호를 증폭하며, 상기 복조부(24)는 상기 저잡음 증폭부(22)에 의해 증폭된 신호를 복조한다. 그리고, 상기 성좌도(28)를 통해 상기 복조부(24)에 의해 복조된 신호를 모니터링한다.The receiving
도 1에 도시된 데이터 송신기에서의 변조부(도 1의 10)와 유사하게, 상기 복조부(24)는 N-PSK 복조 방식을 이용할 수도 있고, N-QAM 복조 방식을 이용할 수도 있다.Similar to the modulator (10 in FIG. 1) of the data transmitter shown in FIG. 1, the
도 2에서는 QPSK 복조 방식을 이용하는 QPSK 복조부(24)를 예시하였다.2 illustrates a
나아가, 상기 데이터 수신기는 상기 저잡음 증폭부(22)의 후단에 주파수 성분을 확인하기 위한 스펙트럼 분석부(26)를 더 구비할 수 있다.Furthermore, the data receiver may further include a
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석을 위한 데이터 송수신기는, 방향 탐지 시험장 채널 환경을 분석 하기 위한 성좌도 상에서 동일 성좌도 좌표가 찍히도록 하기 위해 동일 심벌로 구성되는 데이터를 수신하여 변조 및 증폭하며, 증폭된 데이터를 송신하는 송신부(도 1), 및 상기 데이터 송신기에서 송신한 신호를 수신하여, 수신된 신호를 증폭 및 복조하며, 복조된 신호를 모니터링하기 위한 데이터 수신부(도 2)를 구비할 수 있다.1 and 2, a data transceiver for quantitative characterization of a direction detection test site according to an embodiment of the present invention may have the same constellation degree coordinates on a constellation view for analyzing a direction detection site channel environment. Receiving and modulating and amplifying data consisting of symbols, transmitting amplified data (FIG. 1), receiving a signal transmitted from the data transmitter, amplifying and demodulating the received signal, and demodulating the demodulated signal. It may be provided with a data receiver (FIG. 2) for monitoring.
상기 데이터 송수신기를 구성하는 데이터 송신기(도 1) 및 데이터 수신기(도 2) 각각에 대해서는 앞서 충분히 설명되어졌으므로 상세한 설명은 생략한다.Each of the data transmitter (FIG. 1) and the data receiver (FIG. 2) constituting the data transceiver has been described above sufficiently, and thus a detailed description thereof will be omitted.
다음으로, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석에 사용되는 데이터 송신 방법을 설명하면, 상기 데이터 송신 방법은 성좌도 상에서 동일 성좌도 좌표가 찍히도록 하기 위해 데이터를 동일 심벌로 구성하고 소정의 변조 방식으로 변조하여 송신하는 데이터 송신 방법이다.Next, referring to FIG. 1, a data transmission method used for quantitative characterization of a direction detection test site according to an embodiment of the present invention will be described. The data transmission method uses data to display the same constellation coordinates on the constellation diagram. It is a data transmission method which consists of the same symbol and modulates and transmits by a predetermined modulation method.
상기 변조 방식은 앞서 설명된 바와 같이 N-PSK 변조일 수도 있고, N-QAM 변조일 수도 있다.The modulation scheme may be N-PSK modulation or N-QAM modulation as described above.
또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석에 사용되는 데이터 송수신 방법은, 성좌도 상에서 동일 성좌도 좌표가 찍히도록 하기 위해 데이터를 동일 심벌로 구성하고 소정의 변조 방식으로 변조하여 송신하는 단계(예를 들면, 도 1의 데이터 송신기를 이용한 데이터 송신 단계), 및 상기 송신하는 단계에서 송신된 신호를 수신하여 소정의 복조 방식으로 복조하여 수신하는 단계(예를 들면, 도 2의 데이터 수신기를 이용한 데이터 수신 단계)를 포함한다.In addition, referring to Figures 1 and 2, the data transmission and reception method used for the quantitative characteristic analysis of the direction detection test site according to an embodiment of the present invention, the data consists of the same symbol in order to have the same constellation coordinates on the constellation diagram And modulating and transmitting the signal in a predetermined modulation scheme (for example, data transmission using the data transmitter of FIG. 1), and receiving and demodulating and receiving the signal transmitted in the transmitting step. (Eg, data receiving step using the data receiver of FIG. 2).
상기 데이터 송수신 방법은 상기 복조하는 단계 이후 성좌도를 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있고, 수신하고자 하는 데이터 주변에 다른 주파수 성분이 수신되는지를 확인하기 위하여 스펙트럼 분석부(26)를 통한 스펙트럼 분석 단계를 더 포함할 수 있다.The data transmission / reception method may further include monitoring a constellation after the demodulating step, and performing a spectrum analysis step through the
마찬가지로, 상기 변조 방식은 N-PSK 변조일 수 있고, N-QAM 변조일 수도 있다. 또한, 상기 복조 방식도 상기 변조 방식에 대응되게 N-PSK 복조일 수도 있고, N-QAM 복조일 수도 있다.Similarly, the modulation scheme may be N-PSK modulation or N-QAM modulation. In addition, the demodulation scheme may be N-PSK demodulation or N-QAM demodulation corresponding to the modulation scheme.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석 방법을 설명한다.Next, the quantitative characteristic analysis method of the direction detection test site according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 일 실시예에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석 방법은, 1)제1 변수 내지 제3 변수를 정의하는 단계, 2)제4 변수 및 제5 변수를 정의하는 단계, 및 3)상기 제1 내지 제5 변수를 주파수별로 도시하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a method for quantitative characterization of a directional detection test site includes: 1) defining first to third variables, 2) defining fourth and fifth variables, and 3) Showing the first to fifth variables for each frequency.
상기 제1 내지 제3 변수는 반사파와 가우시안 노이즈의 크기와 직접파의 신호 크기를 비교하기 위한 척도이다. 예를 들면, 상기 제1 내지 제3 변수는 상기 반사파와 상기 가우시안 노이즈의 크기가 상기 직접파의 신호 크기에 비해 얼마나 작은가를 나타내는 변수일 수 있다.The first to third variables are measures for comparing the magnitude of the reflected wave and Gaussian noise and the signal magnitude of the direct wave. For example, the first to third variables may be variables indicating how small the magnitude of the reflected wave and the Gaussian noise is compared to the signal magnitude of the direct wave.
상기 제4 내지 제5 변수는 상기 반사파와 상기 가우시안 노이즈로 인한 상기 직접파의 위상을 비교하기 위한 척도이다. 예를 들면, 상기 제4 변수 및 제5 변수는 상기 반사파와 상기 가우시안 노이즈의 영향이 없는 경우의 직접파의 위상에 비해 상기 반사파와 상기 가우시안 노이즈의 영향으로 인한 직접파의 위상이 얼마나 틀어지는지를 나타내는 변수일 수 있다. 도 1 내지 도 4(도 3은 QPSK의 맵핑 테이블(mapping table)이고, 도 4는 QPSK의 성좌도이다.)를 참조하여 상기 정량적 특성 분석 방법을 예를 들어 설명하면 이하와 같다.The fourth to fifth variables are measures for comparing the phases of the reflected wave and the direct wave due to the Gaussian noise. For example, the fourth and fifth variables indicate how the phase of the direct wave due to the influence of the reflected wave and the Gaussian noise is distorted compared to the phase of the direct wave when the reflected wave and the Gaussian noise are not affected. It can be a variable. Referring to FIGS. 1 to 4 (FIG. 3 is a mapping table of QPSK, and FIG. 4 is a constellation diagram of QPSK), the quantitative characteristic analysis method will be described as an example.
일반적으로, QPSK는 복조(demodulation) 후 위상(phase) 정보만을 이용한다.In general, QPSK uses only phase information after demodulation.
하지만, 복조 시 성좌도(constellation)를 살펴보면, 크기(amplitude) 정보와 위상(phase) 정보를 동시에 볼 수 있다. 물론 수신기 자체가 QPSK 복조를 하지만, 위상 정보만을 제한하여 보여주도록 설계되어 있다면, QAM을 이용하여 크기 정보와 위상 정보를 사용해도 된다. However, when looking at constellations during demodulation, amplitude information and phase information can be viewed at the same time. Of course, if the receiver itself is QPSK demodulation, but is designed to show only the phase information, you can use the size information and phase information using QAM.
성좌도에 찍히는 점은 직접파뿐만 아니라, 반사, 회절 등의 영향과 채널 상의 가우시안 노이즈 영향이 동시에 나타나게 된다. 수신기에서는 복조시 이들을 구분할 수 없으므로 다만 반사파에 의한 영향은 성좌도 상에서 분포 특성을 분석함으로써 가능하다.The point on the constellation map shows not only direct waves but also effects such as reflection and diffraction and Gaussian noise on the channel. Since the receiver cannot distinguish them during demodulation, the influence of the reflected wave is possible by analyzing the distribution characteristic on the constellation diagram.
도 1에서 모든 데이터(Data)를 1(도 4의 성좌도 상에서 1사분면에 성좌도 좌표가 찍히도록 하기 위함)로 송신하였기 때문에 QPSK 복조부(24)에 의해 QPSK로 복조되면 직접파만 존재할 경우에는 도 4의 성좌도 상에서 도 3의 맵핑 테이블에 의해 1사분면의 원점(0,0)에서 (,)로 표현된 벡터에 찍히게 된다.In FIG. 1, since all data are transmitted to 1 (to have the coordinates of the constellations plotted in the first quadrant on the constellation diagram of FIG. 4), when only the direct wave is present when demodulated to QPSK by the
하지만, 다중 경로(multi-path)에 의한 반사파에 의해 (,) 좌표로 옮겨지게 된다(직접파에서 φ만큼 틀어지게 됨). 이 좌표는 채널 상의 가우 시안 노이즈에 의하여 j번째 심볼은 (xj, yj)좌표로 옮겨지게 된다(직접파에서 ψj만큼 틀어지게 됨).However, due to the multi-path echo, , ) Is shifted to the coordinates (shifted by φ at the direct wave). This coordinate is shifted by the Gaussian noise on the channel to the (x j , y j ) coordinate (which is shifted by ψ j in the direct wave).
도 4에서 평균 가우시안 노이즈의 세기를 측정하기 위해 송신된 N개의 심벌에 대해 아래와 같은[수학식 1]을 정의한다.In FIG. 4, the following
상기 [수학식 1]에서 (xn, yn)은 n번째 성좌도 상에서의 수신 좌표(n=1, 2, ...., N)이다.In
그리고, 평균 가우시안 노이즈의 세기가 직접파 신호의 세기에 비해 얼마나 작은지를 측정하기 위한 척도로서 아래와 같은[수학식 2]를 정의한다.Then, the following equation (2) is defined as a measure for measuring how small the average Gaussian noise is compared to the strength of the direct wave signal.
= 10 log(1/Λ) = 10 log (1 / Λ)
방향 탐지 시험장 조건에서 가장 중요한 반사파 유무 및 그 세기의 측정을 위하여 아래와 같이 [수학식 3]을 정의한다.Equation 3 is defined as follows to measure the presence and intensity of the most important reflected wave under the direction detection site conditions.
반사파가 존재하더라도 위상이 동위상으로 들어오는 경우에는 위상 방향 탐지에 영향을 미치지 않는다.The presence of reflected waves does not affect phase direction detection if the phases are in phase.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석 방법에서는 반사파와 가우시안 노이즈의 크기와 직접파의 신호 크기를 비교하기 위한 척도로서, 세 가지 변수인 제1 내지 제3 변수인, Λ, Δ 및 ξ를 정의한다.As described above, in the quantitative characterization method of the direction detection test site according to the present invention, as a measure for comparing the magnitude of the reflected wave and Gaussian noise and the signal magnitude of the direct wave, three variables, Λ, Define Δ and ξ.
그리고, 반사파에 의해 위상이 얼마나 틀어지는지, 가우시안 노이즈에 의해 위상이 틀어지는 정도를 측정하기 위하여 [수학식 4], [수학식 5]로부터 제4 변수(φ) 및 제5 변수(ψ)를 정의한다.The fourth variable φ and the fifth variable ψ are defined from [Equation 4] and [Equation 5] to measure how the phase is shifted by the reflected wave and the degree of the phase shift by the Gaussian noise. do.
상기 제4 변수(φ) 및 제5 변수(ψ)는 상기 반사파와 상기 가우시안 노이즈의 영향이 없는 경우의 직접파의 위상에 비해 상기 반사파와 상기 가우시안 노이즈 의 영향으로 인한 직접파의 위상이 얼마나 틀어지는지를 나타내는 변수이다.The fourth variable φ and the fifth variable ψ are different in phase of the direct wave due to the influence of the reflected wave and the Gaussian noise compared to the phase of the direct wave when the reflected wave and the Gaussian noise are not affected. Is a variable that indicates
이와 같이 하여, 본 발명에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석 방법은 성좌도 분석을 통해 방향 탐지 시험장의 적합성 여부를 정량적으로 판단할 수 있게 된다. In this way, the quantitative characteristic analysis method of the direction detection test site according to the present invention can quantitatively determine the suitability of the direction detection test site through constellation analysis.
본 발명에 따른 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석 방법, 그 특성 분석에 사용되는 데이터 송신기, 수신기, 송수신기, 데이터 송신 방법 및 데이터 송수신 방법은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기본 원리를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 설계되고, 응용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게는 자명한 사실이라 할 것이다.The quantitative characteristic analysis method of the direction detection test site according to the present invention, the data transmitter, the receiver, the transceiver, the data transmission method, and the data transmission / reception method used for the characteristic analysis are not limited to the above embodiments, and do not depart from the basic principles of the present invention. Various designs and applications in the scope will be apparent to those of ordinary skill in the art.
상술한 바와 같이 본 발명은 방향 탐지 시험장의 정량적 특성 분석 방법, 그 특성 분석에 사용되는 데이터 송신기, 수신기, 송수신기, 데이터 송신 방법 및 데이터 송수신 방법을 제공함으로써, 방향 탐지 시험장의 적합성 여부를 정량적으로 판단할 수 있으며, 신호 환경이 깨끗한 방향 탐지 시험장을 객관적으로 선정할 수 있는 효과를 갖는다.As described above, the present invention provides a quantitative characteristic analysis method of a direction detection test site, a data transmitter, a receiver, a transceiver, a data transmission method, and a data transmission and reception method used for the characteristic analysis, thereby quantitatively determining the suitability of the direction detection test site. It has the effect of objectively selecting the direction detection test site with clean signal environment.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2006
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