KR101040987B1 - 동일신호원 도약데이터 식별 장치 및 방법 - Google Patents

동일신호원 도약데이터 식별 장치 및 방법 Download PDF

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    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/713—Spread spectrum techniques using frequency hopping
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Abstract

동일신호원 도약데이터 식별 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따라 다수의 도약신호원이 존재하는 신호 환경에서 사전 정보없이 수신 신호만을 이용하여 도약신호원에 대한 특성을 산출하고, 수신된 다수의 도약신호원 데이터를 신호원별로 분리할 수 있다.
신호원, 도약, 식별

Description

동일신호원 도약데이터 식별 장치 및 방법{APPARATUS FOR INDENTIFYING HOPPING DATA WITH SAME SIGNAL SOURCE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 동일신호원 도약데이터 식별 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 다수의 도약신호원이 존재하는 신호 환경에서 사전 정보없이 수신 신호만을 이용하여 도약신호원에 대한 특성을 산출하고, 수신된 다수의 도약신호원 데이터를 신호원별로 분리하여 동일신호원 도약데이터를 식별하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 확산대역(Spread Spectrum) 통신방식은 비인가된 수신기에 탐지될 확률을 낮추기 위해 사용되는 대표적인 통신방식이다. 주파수도약(Frequency Hopping) 통신은 확산대역 통신방식의 하나로, 송신기는 주파수를 빠르게 변경하며 음성 또는 데이터를 인가된 수신기에게만 알려진 주파수 도약패턴에 근거하여 전송한다. 주파수 도약통신의 경우, 무전기 간에는 상호 약속된 절차에 의해 통신이 이루어 지기 때문에 다수의 도약신호와 고정신호가 혼재하는 신호환경에서 자신의 신호만을 수신할 수 있다. 그러나, 일반적인 수신기의 경우에는 약속된 통신절차에 대한 정보를 모르기 때문에 주파수 도약데이터의 탐지가 불가능하다. 즉, 비인가된 일반적인 수신기의 경우 주파수 도약패턴을 모르기 때문에 음성 또는 데이터의 실 시간 탐지가 불가능하다.
상기와 같은 이유로 주파수도약 통신에 있어서 인터셉트 수신기는 주파수가 도약하는 전체 대역을 저장한 후 오프라인 처리를 통하여 주파수 도약신호에 대한 정보를 추출한다. 이 방법은 신호의 존재유무에 무관하게 전체 주파수 도약대역을 디지털화하여 저장하기 때문에 대용량의 저장장치가 필요할 뿐만 아니라 신호처리에 많은 시간이 소요되어 도약신호에 대한 실시간 정보획득이 어렵다는 문제점이 있다.
주파수 도약신호를 처리하기 위한 다른 방법으로는 고속 퓨리에 변환 또는 컴프레시브 수신방식을 이용하여 주파수가 도약하는 시간보다 빠르게 주파수를 탐색한 후 해당 도약신호만 처리하여 정보를 추출하는 방법이 있다. 이 방법을 적용한 종래의 기술은 단일 도약신호에 대한 처리는 가능하지만 여러개의 주파수 도약신호가 존재하는 다중 주파수도약 신호환경에서 도약신호원을 식별하기 위한 정보를 획득할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 어떠한 사전정보 없이 안테나를 통해 수신한 신호만을 이용하여 도약신호원에 대한 특성을 산출하고, 수신된 다수의 도약신호원 데이터를 신호원별로 분리하여 동일신호원 도약데이터를 추출하는 동일신호원 도약데이터 식별 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 동일신호원 도약데이터 추출 장치는, 안테나를 통해 수신한 신호로부터 도약정보를 탐색하는 고속주파수 탐색유닛과, 상기 도약정보를 근거로 도약신호의 디지털 데이터를 추출하고, 도약주파수를 추가하여 도약데이터를 생성하는 도약데이터 추출유닛과, 상기 도약데이터로부터 동일신호원에 해당하는 디지털 데이터를 분리하는 동일신호원 식별유닛을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 동일신호원 도약데이터 추출 방법은, 안테나를 통해 수신한 신호로부터 도약정보를 탐색하는 고속주파수 탐색단계와, 상기 도약정보를 근거로 도약신호의 디지털 데이터를 추출하고, 도약주파수를 추가하여 도약데이터를 생성하는 도약데이터 추출단계와, 상기 도약데이터로부터 동일신호원에 해당하는 디지털 데이터를 분리하는 동일신호원 식별단계를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따라, 다수의 도약신호원이 존재하는 신호환경에서 어떠한 사전정보 없이 안테나로 수신된 신호만을 이용하여 도약정보와 도약반복주기와 같은 도약신호원에 대한 특성을 산출하고, 수신된 다수의 도약신호원 데이터를 신호원별로 분리함으로써 실시간으로 동일신호원 도약데이터를 획득할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 다수의 주파수 도약신호가 존재하는 다중 주파수도약 신호환경에서도 동일신호원에 대한 도약데이터를 획득하는 장점이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 동일신호원 도약데이터 식별 장치 및 방법을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 동일신호원 도약데이터 식별 장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 안테나(100)를 통해 수신한 신호로부터 도약정보를 탐색하는 고속주파수 탐색유닛(300)과, 상기 도약정보를 근거로 도약신호의 디지털 데이터를 추출하고, 도약주파수를 추가하여 도약데이터를 생성하는 도약데이터 추출유닛(400)과, 상기 도약데이터로부터 동일신호원에 해당하는 디지털 데이터를 분리하는 동일신호원 식별유닛(500)을 포함하여 구성된다. 또한, 상기 안테나(100)를 통해 수신한 신호를 하향변환하여 도약대역의 신호를 출력하는 광대역 동조유닛(200)을 포함한다.
여기서, 상기 고속주파수 탐색유닛(300)은 상기 도약신호의 점유대역폭 보다 넓은 대역폭을 상기 도약신호의 속도보다 빠른 속도로 스캔하여 상기 도약정보를 탐색한다. 또한, 상기 도약데이터 추출유닛(400)은 상기 신호를 디지털 데이터로 변환하고, 상기 도약주파수와 동일한 주파수를 갖는 상기 도약신호의 디지털 데이 터를 추출한다. 또한, 상기 동일신호원 식별유닛(500)은 도약신호 도착시간을 근거로 도약반복주기를 연산하고, 상기 도약반복주기를 근거로 상기 동일신호원 별로 분리한다. 또한, 상기 동일신호원 식별유닛(500)은 동일한 도착시간을 갖는 도약데이터가 존재하는 경우에 도약신호폭을 근거로 동일신호원을 분리한다.
상기 안테나(100)는 다수의 고정 및 도약신호원이 존재하는 신호환경에서 아날로그 신호를 수신하여 상기 광대역 동조유닛(200)에 전달한다.
상기 광대역 동조유닛(200)은 상기 안테나(100)에서 수신한 아날로그 신호를 하향변환한 후 도약대역 내의 신호를 고속주파수 탐색유닛(300)과 도약데이터 추출유닛(400)으로 출력한다.
상기 고속주파수 탐색유닛(300)은 일반적인 컴프레시브 수신방식으로 구현할 수 있다. 컴프레시브 수신방식으로 구현할 경우, 도약신호의 점유대역폭 보다 넓은 대역폭을 도약속도보다 빠르게 스캔하면서 신호의 도약정보(도약주파수, 도약신호 도착시간, 도약신호폭 등)를 탐지할 수 있다. 따라서, 상기 고속주파수 탐색유닛(300)은 수신 대역폭을 스캔하여 신호가 존재할 경우에 상기 동일신호원 식별유닛(500)으로 도약정보를 공급하고, 상기 도약데이터 추출유닛(400)으로 도약주파수만을 출력한다.
상기 도약데이터 추출유닛(400)은 상기 광대역 동조유닛(200)으로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환한 후, 상기 고속주파수 탐색유닛(300)에서 탐색된 도약주파수를 이용하여 주파수가 일치하는 도약신호의 디지털 데이터만 추출한다. 추출된 디지털 데이터에 도약주파수를 덧붙여 도약데이터를 생성한 후 상기 동일신호원 식별유닛(500)으로 공급한다.
상기 동일신호원 식별유닛(500)은 상기 고속주파수 탐색유닛(300)으로부터 입력된 도약도착시간을 이용하여 도약반복주기를 연산하고, 상기 도약데이터 추출유닛(400)으로부터 입력된 도약데이터에 적용하여 동일신호원 별로 분리한다. 또한, 상기 동일신호원 식별유닛(500)은 이렇게 분리된 신호원에 해당하는 디지털데이터를 추출한 후, 도약데이터 처리유닛(600)에 전달한다. 이때 도약반복주기는 도약신호의 주기성을 이용하여 계산된다.
상기 도약데이터 처리유닛(600)은 일반적인 통신용 인터셉트 수신방식으로 구현할 수 있다. 상기 동일신호원 식별유닛(500)으로부터 입력된 동일신호원 데이터는 더 이상 도약신호의 특성을 가지고 있지 않기 때문에 기존의 인터셉트 수신기에서 처리하는 방법과 유사한 처리절차를 통해 처리할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 동일신호원 도약데이터 식별 장치에서의 도약데이터 추출유닛(400)의 세부적인 구성을 도시한 블록도이다. 이에 도시한 바와 같이, 변환부(410)는 광대역 동조모듈에서 하향변환된 도약대역폭내의 아날로그 신호들을 디지털로 변환하여 저장부(420)에 저장한다. 여기서, 상기 변환부(410)로는 아날로그-디지털 변환유닛(A/D Converter)이 사용되고, 상기 저장부(420)로는 FIFO(First In First Out) 메모리를 사용할 수 있다. 상기 저장부(420)는 상기 고속주파수 탐색유닛(300)로부터 도약주파수가 전달될 때까지 신호들을 저장한다. 상기 저장부(420)에 저장된 디지털 데이터는 도약주파수와 혼합과정을 거쳐 도약주파수에 해당하는 디지털 데이터만 추출한다. 이 때 혼합부(450)는 다수의 도약신호를 처리하 기 위해 2개 이상으로 확장이 가능하다. 필터부(430)는 추출된 디지털 데이터에서 하모닉 성분을 제거한다. 또한, 도약데이터 생성부(440)는 하모닉성분이 제거된 디지털 데이터에 도약주파수를 추가하여 도약데이터를 생성한다.
도 3은 본 발명에 따른 동일신호원 도약데이터 식별 장치의 동일신호원 식별유닛(500)의 세부적인 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도약반복주기 산출부(510)는 주파수 도약신호원이 일정한 주기로 신호를 송신하는 특성을 이용하여 도약반복주기를 산출한다. 여기서, 도약반복주기는 도약신호 도착시간을 토대로 히스토그램, 퓨리에 변환 그리고 웨이블렛 변환 등의 주기를 계산할 수 있는 여러 가지 방법 중 하나의 방법을 적용하여 산출한다. 도약데이터 배열구성부(520)는 상기 고속주파수 탐색유닛(300)과 상기 도약데이터 추출유닛(400)으로부터 입력된 도약주파수를 비교하면서 도약신호 도착시간에 따라 도약데이터 배열을 구성한다. 이때, 상기 도약데이터 배열구성부(520)는 도약신호의 디지털데이터에 도약정보를 추가하여 하나의 도약신호에 대한 도약데이터를 완성한다. 동일신호원 도약데이터 식별부(530)는 상기 도약반복주기 산출부(510)에서 계산된 도약반복주기와 도약데이터 간의 도착시간 차를 비교하여 일치하는 도약데이터를 포인터로 연결하여 배열구성된 도약데이터를 신호원별로 분리한다. 이때, 동일한 도착시간 차를 갖는 도약신호가 연속하여 존재할 경우, 도약신호폭을 근거로 두 도약신호의 신호원을 구분한다. 동일신호원 도약데이터 추출은 포인터로 연결된 도약신호의 디지털데이터 추출을 통하여 이루어 진다.
이하, 본 발명에 따른 동일신호원 도약데이터 식별 장치의 동작을 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 동일신호원 도약데이터 식별 장치의 동작을 설명하기 위한 수신된 도약신호의 일 예를 도시한 도이고, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 동일신호원 도약데이터 식별 장치를 통하여 동일신호원 도약데이터를 식별하는 동작을 설명하기 위한 도들이다.
도 4에 타나낸 신호원 1은 초당 500번 도약하는 특성을 갖는 신호이고, 신호원 2는 초당 200번 도약하는 특성을 갖는 신호이다. 주파수 도약통신의 특성상 도 4의 각 도약신호는 서로 다른 주파수를 갖는다.
먼저, 상기 안테나(100)는 수신되는 모든 고주파 신호를 지속적으로 광대역 동조유닛(200)에 전달한다. 상기 광대역 동조유닛(200)은 전달된 아날로그신호를 하향변환하여 주파수 도약 대역폭내의 신호만 상기 고속주파수 탐색유닛(300)과 도약데이터 추출유닛(400)에 전달한다. 상기 고속주파수 탐색유닛(300)은 전체 주파수 도약대역을 빠른 속도로 스캔하여 시간 t0에서 신호원 1의 도약신호를 탐지하고 도약주파수(f11)와 도약신호 도착시간(t0)을 산출한다. 상기 고속주파수 탐색유닛(300)은 신호원 1의 첫 번째 도약이 끝나기 전에 시간 t1에서 신호원 2의 도약신호를 탐지하기 때문에 신호원 2의 도약주파수(f21)와 도약신호 도착시간(t1)을 산출하게 된다. 신호원 1의 첫 번째 도약신호가 종료되면 도약주파수(f11)를 상기 도약데이터 추출유닛(400)에 전달하고 도약신호의 폭을 계산하고 기 산출된 도약주파수 와 도약신호 도착시간을 추가하여 도약정보(도약주파수(f11), 도약신호 도착시간(t0), 도약신호폭)를 구성한 후 상기 동일신호원 식별유닛(500)에 전달한다. 시간 t2에 신호원 1의 두 번째 도약신호가 탐지되면 첫 번째와 동일한 절차를 거쳐 다른 유닛에 데이터를 전달한다. 본 발명에 따른 식별 장치는 상기 동작을 반복적으로 수행한다.
상기 도약데이터 추출유닛(400)은 상기 고속주파수 탐색유닛(300)과 동시에 상기 광대역 동조유닛(200)에서 전달되는 광대역 아날로그 신호를 변환부(410)가 디지털로 변환하여 저장부(420)에 저장한 후 상기 고속주파수 탐색유닛(300)에서 도약주파수가 전달되기를 기다린다. 도약주파수(f11)가 도착하면 혼합부(450, 디지털 믹서)와 필터부(430)를 통하여 도약주파수와 일치하는 도약신호의 디지털데이터만 추출한다. 데이터 생성부(440)는 도약주파수와 추출된 디지털데이터를 결합하여 상기 동일신호원 식별유닛(500)에 전달한다.
도 5는 도약데이터배열 구성부(520)가 상기 고속주파수 탐색유닛(300)에서 전달받은 도약정보와 상기 도약데이터 추출유닛(400)에서 전달받은 도약데이터(도약주파수, 디지털데이터)를 이용하여 도약주파수가 일치하는 도약데이터를 도약신호 도착시간에 따라 배열로 구성한 것이다. FREE는 첫 번째 도약신호가 저장된 위치를 나타내고 포인터는 다음 도약신호가 저장된 위치를 나타낸다.
도 6은 상기 동일신호원 도약데이터 식별부(530)가 도약반복주기 산출부(510)에서 전달받은 도약반복주기를 이용하여 신호원 1을 분리 및 추출할 수 있 도록 도약데이터 배열을 구성한 결과이다. 신호원 1의 도약반복주기가 신호원 2보다 짧기 때문에 신호원 1의 도약반복주기가 먼저 계산된다. 따라서 FREE가 나타내는 도약신호 1과 인접한 도약신호의 도약도착시간 차를 계산하여 신호원 1의 도약반복주기와 비교한다. 도약신호 3과의 도착시간 차가 신호원 1의 도약반복주기와 일치하기 때문에 신호원 1은 도약신호 1의 위치를 저장하고 FREE는 도약신호 2의 위치를 저장하며 도약신호 1의 포인터는 도약신호 3의 위치를 저장하도록 도약신호의 배열을 구성한다. 나머지 도약신호에 대해 도약신호 도착시간 차가 도약반복주기보다 클 때까지 계속 비교하여 위의 과정을 반복하면 도 6과 같이 도약데이터가 배열된다.
도 7은 상기 도약반복주기 산출부(510)가 전달받은 신호원 2에 대한 도약반복주기를 이용하여 신호원 2를 분리할 수 있도록 도약데이터 배열을 구성한 결과를 나타낸다. FREE가 나타내는 도약신호 2와 도약신호 2의 포인터가 나타내는 도약신호 6과의 도착시간 차를 신호원 2의 도약반복주기와 비교하여 도약반복주기가 일치하는 도약신호를 찾아 포인터로 연결하여 도약신호 배열을 구성한다. 도 4에서 6ms와 같이 신호원 1과 신호원 2의 도약신호 도착시간이 동일할 경우 도약신호 폭을 비교하여 신호원을 구분한다.
이하, 본 발명에 따른 동일신호원 도약데이터 식별 방법을 도 8을 참조하여 상세히 설명한다. 여기서, 식별 장치의 구성 및 데이터 구성은 도 1 내지 도 7을 참조한다.
본 발명에 따른 동일신호원 도약데이터 식별 방법은 안테나를 통해 수신한 신호로부터 도약정보를 탐색하는 고속주파수 탐색단계(S300)와, 상기 도약정보를 근거로 도약신호의 디지털 데이터를 추출하고, 도약주파수를 추가하여 도약데이터를 생성하는 도약데이터 추출단계(S400)와, 상기 도약데이터로부터 동일신호원에 해당하는 디지털 데이터를 분리하는 동일신호원 식별단계(S500)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 안테나를 통해 수신한 신호를 하향변환하여 도약대역의 신호를 출력하는 광대역 동조단계(S200)를 더 포함한다.
여기서, 상기 고속주파수 탐색단계(S300)는 상기 도약신호의 점유대역폭 보다 넓은 대역폭을 상기 도약신호의 속도보다 빠른 속도로 스캔하여 상기 도약정보를 탐색한다. 또한, 상기 도약데이터 추출단계(S400)는 상기 신호를 디지털 데이터로 변환하고, 상기 도약주파수와 동일한 주파수를 갖는 상기 도약신호의 디지털 데이터를 추출한다. 또한, 상기 동일신호원 식별단계(S500)는 도약신호 도착시간을 근거로 도약반복주기를 연산하고, 상기 도약반복주기를 근거로 상기 동일신호원 별로 분리한다. 또한, 상기 동일신호원 식별단계(S500)는 동일한 도착시간을 갖는 도약데이터가 존재하는 경우에 도약신호폭을 근거로 동일신호원을 분리한다.
신호를 수신하는 단계(S100)는 상기 안테나(100)를 통해 다수의 고정 및 도약신호원이 존재하는 신호환경에서 아날로그 신호를 수신하여 이를 전달한다.
상기 광대역 동조단계(S200)은 상기 단계에서 상기 안테나(100)를 통해 수신한 아날로그 신호를 하향변환한 후 도약대역 내의 신호를 출력한다.
상기 고속주파수 탐색단계(S300)는 일반적인 컴프레시브 수신방식으로 구현할 수 있다. 컴프레시브 수신방식으로 구현할 경우, 도약신호의 점유대역폭 보다 넓은 대역폭을 도약속도보다 빠르게 스캔하면서 신호의 도약정보(도약주파수, 도약신호 도착시간, 도약신호폭 등)를 탐지할 수 있다. 따라서 상기 고속주파수 탐색단계(S300)는 수신 대역폭을 스캔하여 신호가 존재할 경우에 상기 동일신호원 식별단계(S500)로 도약정보를 공급하고, 상기 도약데이터 추출단계(S400)로 도약주파수를 출력한다.
상기 도약데이터 추출단계(400)는 상기 광대역 동조단계(S200)에서 출력된 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환한 후, 상기 고속주파수 탐색단계(S300)에서 탐색된 도약주파수를 이용하여 주파수가 일치하는 도약신호의 디지털 데이터만 추출한다. 추출된 디지털 데이터에 도약주파수를 덧붙여 도약데이터를 생성하여 공급한다.
상기 동일신호원 식별단계(S500)는 상기 고속주파수 탐색단계(S300)에서 출력된 도약도착시간을 이용하여 도약반복주기를 연산하고, 상기 도약데이터 추출단계(S400)에서 출력된 도약데이터에 적용하여 동일신호원 별로 분리한다. 또한, 상기 동일신호원 식별단계(S500)는 이렇게 분리된 신호원에 해당하는 디지털데이터를 추출한 후, 도약데이터 처리단계(미도시)에 전달한다. 이때 도약반복주기는 도약신호의 주기성을 이용하여 계산된다.
상기 도약데이터 처리단계는 일반적인 통신용 인터셉트 수신방식으로 구현할 수 있다. 상기 동일신호원 식별단계(S500)에서 출력된 동일신호원 데이터는 더 이상 도약신호의 특성을 가지고 있지 않기 때문에 기존의 인터셉트 수신기에서 처리하는 방법과 유사한 처리절차를 통해 처리할 수 있게 된다.
또한, 상기 도약데이터 추출단계(S400)는, 상기 신호를 디지털 데이터로 변환하는 과정(S410)과, 상기 도약주파수와 동일한 주파수를 갖는 상기 도약신호의 디지털 데이터를 추출하는 과정(S420)과, 상기 디지털 데이터에 상기 도약주파수를 추가하여 도약데이터를 생성하는 과정(S430)을 포함한다.
상기 도약데이터 추출단계(S400)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 변환부(410)를 통해 광대역 동조모듈에서 하향변환된 도약대역폭내의 아날로그 신호들을 디지털로 변환하고(S410), 상기 고속주파수 탐색유닛(300)로부터 도약주파수가 전달될 때까지 신호들을 저장한다. 상기 저장부(420)에 저장된 디지털 데이터는 도약주파수와 혼합과정을 거쳐 도약주파수에 해당하는 디지털 데이터만 추출된다(S420). 또한, 상기 필터부(430)를 통해 추출된 디지털 데이터에서 하모닉 성분을 제거한다. 또한, 상기 도약데이터 생성부(440)를 통해 하모닉성분이 제거된 디지털 데이터에 도약주파수를 추가하여 도약데이터를 생성한다(S430).
또한, 상기 동일신호원 식별단계(S500)는, 도약신호 도착시간을 근거로 도약반복주기를 연산하는 과정(S510)과, 상기 도약주파수를 비교하여 상기 도약데이터 배열을 구성하는 과정(S520)과, 상기 도약반복주기를 근거로 배열 구성된 도약데이터로부터 동일신호원 도약데이터를 분리하는 과정(S530)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 동일신호원 식별단계(S500)는, 동일한 도착시간을 갖는 도약데이터의 존재여부를 판단하는 과정(S540)과, 상기 판단 결과, 동일한 도착시간을 갖는 도약데이터가 존재하면, 도약신호폭을 근거로 동일신호원 도약데이터를 분리하는 과정(S550)을 더 포함할 수 있다.
상기 동일신호원 식별단계(S500)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 먼저 도약반복주기 산출부(510)를 통해 주파수 도약신호들이 일정한 주기로 신호를 송신하는 특성을 이용하여 도약반복주기를 산출한다(S510). 여기서, 도약반복주기는 도약신호 도착시간을 토대로 히스토그램, 퓨리에 변환 그리고 웨이블렛 변환 등의 주기를 계산할 수 있는 여러 가지 방법 중 하나의 방법을 적용하여 산출한다. 이어서 상기 동일신호원 식별단계(S500)는 상기 도약데이터 배열구성부(520)를 통해 상기 고속주파수 탐색유닛(300)과 상기 도약데이터 추출유닛(400)으로부터 입력된 도약주파수를 비교하면서 도약신호 도착시간에 따라 도약데이터 배열을 구성한다(S520). 이때 도약신호의 디지털데이터에 도약정보를 추가하여 하나의 도약신호에 대한 도약데이터를 완성한다. 또한, 상기 동일신호원 식별단계(S500)는 상기 동일신호원 도약데이터 식별부(530)를 통해 상기 도약반복주기 산출부(510)에서 계산된 도약반복주기와 도약데이터 간의 도착시간 차를 비교하여 일치하는 도약데이터를 포인터로 연결하여 배열구성된 도약데이터를 신호원별로 분리한다(S530). 이때, 동일한 도착시간 차를 갖는 도약신호가 연속하여 존재할 경우 도약신호폭을 근거로 두 도약신호의 신호원을 구분한다. 동일신호원 도약데이터 추출은 포인터로 연결된 도약신호의 디지털데이터 추출을 통하여 이루어진다.
이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 동일신호원 도약데이터 식별 방법을 상세히 설명한다.
도 4에 나타낸 신호원 1은 초당 500번 도약하는 특성을 갖는 신호이고, 신호원 2는 초당 200번 도약하는 특성을 갖는 신호이다. 주파수 도약통신의 특성상 도 4의 각 도약신호는 서로 다른 주파수를 갖는다.
상기 도약데이터 배열 구성과정(S520)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 고속주파수 탐색단계(S300)에서 전달받은 도약정보와 도약데이터 추출단계(S400)에서 전달받은 도약데이터(도약주파수, 디지털데이터)를 이용하여 도약주파수가 일치하는 도약데이터를 도약신호 도착시간에 따라 배열로 구성한다. 여기서, FREE는 첫 번째 도약신호가 저장된 위치를 나타내고, 포인터는 다음 도약신호가 저장된 위치를 나타낸다.
상기 동일신호원 도약데이터 식별과정(S530)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 도약반복주기 산출과정(S510)에서 전달받은 도약반복주기를 이용하여 신호원 1을 분리 및 추출할 수 있도록 도약데이터를 배열한다. 신호원 1의 도약반복주기가 신호원 2보다 짧기 때문에 신호원 1의 도약반복주기가 먼저 계산된다. 따라서 FREE가 나타내는 도약신호 1과 인접한 도약신호의 도약도착시간 차를 계산하여 신호원 1의 도약반복주기와 비교한다. 도약신호 3과의 도착시간 차가 신호원 1의 도약반복주기와 일치하기 때문에 신호원 1은 도약신호 1의 위치를 저장하고 FREE는 도약신호 2의 위치를 저장하며 도약신호 1의 포인터는 도약신호 3의 위치를 저장하도록 도약신호의 배열을 구성한다. 나머지 도약신호에 대해 도약신호 도착시간 차가 도약반복주기보다 클 때까지 계속 비교하여 위의 과정을 반복하면 도 6과 같이 도약데이터가 배열된다.
상기 도약반복주기 산출과정(S510)은, 도 7에 도시한 바와 같이, 전달받은 신호원 2에 대한 도약반복주기를 이용하여 신호원 2를 분리할 수 있도록 도약데이 터 배열을 구성한다. FREE가 나타내는 도약신호 2와 도약신호 2의 포인터가 나타내는 도약신호 6과의 도착시간 차를 신호원 2의 도약반복주기와 비교하여 도약반복주기가 일치하는 도약신호를 찾아 포인터로 연결하여 도약신호 배열을 구성한다. 도 4에서 6ms와 같이 신호원 1과 신호원 2의 도약신호 도착시간이 동일할 경우 도약신호 폭을 비교하여 신호원을 구분한다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 다수의 도약신호원이 활동하는 신호환경에서 어떠한 사전정보 없이 안테나로 수신된 신호만을 이용하여 도약정보와 도약반복주기와 같은 도약신호원에 대한 특성을 산출하고 수신된 다수의 도약신호원 데이터를 신호원별로 분리하여 동일신호원 도약데이터를 식별하고, 추출할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 동일신호원 도약데이터 식별 장치를 개략적으로 도시한 블록도;
도 2는 도 1에서의 도약데이터 추출유닛의 세부적인 구성을 도시한 블록도;
도 3은 도 1에서의 동일신호원 식별유닛의 세부적인 구성을 도시한 블록도;
도 4는 도 1의 동작을 설명하기 위한 수신된 도약신호의 일 예를 도시한 도;
도 5는 도 4의 수신된 도약신호에서 동일신호원 도약데이터를 식별하는 동작을 설명하기 위한 제1 도;
도 6은 도 4의 수신된 도약신호에서 동일신호원 도약데이터를 식별하는 동작을 설명하기 위한 제2 도;
도 7은 도 4의 수신된 도약신호에서 동일신호원 도약데이터를 식별하는 동작을 설명하기 위한 제3 도;
도 8은 본 발명에 따른 동일신호원 도약데이터 식별 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

Claims (11)

  1. 안테나를 통해 수신한 신호로부터 도약신호의 점유대역폭보다 넓은 대역폭을 상기 도약신호의 속도보다 빠른 속도로 스캔하여 도약정보를 출력하는 고속주파수 탐색유닛;
    상기 도약정보를 근거로 상기 도약신호에 해당하는 디지털 데이터를 추출하고, 도약주파수를 추가하여 도약데이터를 생성하는 도약데이터 추출유닛; 및
    상기 도약데이터로부터 동일신호원에 해당하는 디지털 데이터를 분리하여 신호원별로 정렬하는 동일신호원 식별유닛;을 포함하는 동일신호원 도약데이터 식별 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 고속주파수 탐색유닛은,
    도약주파수, 도약신호 도착시간, 도약신호폭을 출력하는 것을 특징으로 하는 동일신호원 도약데이터 식별 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 도약데이터 추출유닛은,
    상기 도약신호의 점유대역폭보다 넓은 대역폭을 아날로그-디지털 변환하여 저장한 후, 상기 신호를 디지털 데이터로 변환하고, 상기 도약주파수와 동조하여 상기 도약신호의 디지털 데이터를 추출하는 것을 특징으로 하는 동일신호원 도약데이터 식별 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 동일신호원 식별유닛은,
    도약신호 도착시간을 근거로 도약반복주기를 연산하고, 상기 도약반복주기를 근거로 상기 도약데이터를 신호원별로 분리하여 정렬하는 것을 특징으로 하는 동일신호원 도약데이터 식별 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 동일신호원 식별유닛은,
    동일한 도착시간을 갖는 도약데이터가 존재하는 경우, 도약신호폭을 근거로 상기 도약데이터를 신호원별로 분리하여 정렬하는 것을 특징으로 하는 동일신호원 도약데이터 식별 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 안테나를 통해 수신한 신호를 하향변환하여 도약대역의 신호를 출력하는 광대역 동조유닛;을 더 포함하는 동일신호원 도약데이터 식별 장치.
  7. 안테나를 통해 수신한 신호로부터 도약신호의 점유대역폭보다 넓은 대역폭을 상기 도약신호의 속도보다 빠른 속도로 스캔하여 도약정보를 출력하는 고속주파수 탐색단계;
    상기 도약정보를 근거로 상기 도약신호에 해당하는 디지털 데이터를 추출하고, 도약주파수를 추가하여 도약데이터를 생성하는 도약데이터 추출단계; 및
    상기 도약데이터로부터 동일신호원에 해당하는 디지털 데이터를 분리하여 신호원별로 정렬하는 동일신호원 식별단계;를 포함하는 동일신호원 도약데이터 식별 방법.
  8. 삭제
  9. 제7 항에 있어서, 상기 도약데이터 추출단계는,
    상기 도약신호의 점유대역폭보다 넓은 대역폭을 아날로그-디지털 변환하여 저장하는 과정;
    상기 신호를 디지털 데이터로 변환하는 과정;
    상기 도약주파수와 동조하여 상기 도약신호의 디지털 데이터를 추출하는 과정; 및
    상기 디지털 데이터에 상기 도약주파수를 추가하여 도약데이터를 생성하는 과정;을 포함하는 동일신호원 도약데이터 식별 방법.
  10. 제7 항에 있어서, 상기 동일신호원 식별단계는,
    도약신호 도착시간을 근거로 도약반복주기를 연산하는 과정;
    상기 도약주파수를 비교하여 상기 도약데이터 배열을 구성하는 과정; 및
    상기 도약반복주기를 근거로 배열 구성된 도약데이터로부터 동일신호원 도약데이터를 분리하여 정렬하는 과정;을 포함하는 동일신호원 도약데이터 식별 방법.
  11. 제7 항 또는 제10 항에 있어서, 상기 동일신호원 식별단계는,
    동일한 도착시간을 갖는 도약데이터의 존재여부를 판단하는 과정; 및
    상기 판단 결과, 동일한 도착시간을 갖는 도약데이터가 존재하면, 도약신호폭을 근거로 동일신호원 도약데이터를 분리하여 정렬하는 과정;을 더 포함하는 동일신호원 도약데이터 식별 방법.
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