KR101667599B1 - Providing device of multiple signal having high directivity - Google Patents

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이종현
배진호
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Abstract

본 발명에 따른 고지향성 다중신호 형성장치는 신호 입력부, 다중신호 생성부 및 신호 출력부를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 신호 입력부를 통해 복수의 신호를 입력받으며, 상기 복수의 신호가 상기 다중신호 생성부로 전달되면, 상기 다중신호 생성부에서는 상기 복수의 신호 각각에 포함된 시간정보 및 코드정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 복수의 신호를 다중화한다. 이와 같이 다중화된 복수의 신호는 상기 신호 출력부를 통하여 증폭되고 초음파로 변환된 후 외부의 기기로 전송된다. 따라서, 상기 복수의 신호 각각은 다중화됨으로써 암호화될 수 있으며, 다중화된 복수의 신호는 파라메트릭 배열에 의하여 초음파로 변환된 이후 전송되기 때문에 수중에서 고지향성으로 전송될 수 있다.The high-directivity multi-signal forming apparatus according to the present invention may include a signal input unit, a multi-signal generating unit, and a signal output unit. More specifically, when a plurality of signals are input through the signal input unit and the plurality of signals are transmitted to the multiple signal generation unit, the multiple signal generation unit generates at least one of time information and code information included in each of the plurality of signals And multiplexes the plurality of signals using one. The plurality of multiplexed signals are amplified through the signal output unit, converted into ultrasonic waves, and then transmitted to an external device. Therefore, each of the plurality of signals can be encrypted by being multiplexed, and a plurality of multiplexed signals can be transmitted in a highly directional manner in the water since they are transmitted after being converted into ultrasonic waves by a parametric arrangement.

Description

고지향성 다중신호 형성장치{PROVIDING DEVICE OF MULTIPLE SIGNAL HAVING HIGH DIRECTIVITY} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a high-directional multi-

본 발명은 파라메트릭 배열을 이용하여 수중에서 고지향성으로 전송될 수 있는 다중화된 신호를 생성하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for generating a multiplexed signal that can be transmitted in a high direction in water using a parametric arrangement.

일반적으로 스피커는 모든 방향으로 소리를 공기 중에 전달한다. 그러나, 특정 방향으로만 소리를 전달할 필요가 있는 전시회나 전람회 같은 장소에서는 소리의 지향성을 필요로 한다.Generally speaking, the speakers transmit sound in all directions in the air. However, in places such as exhibitions and exhibitions where it is necessary to transmit sound only in a specific direction, sound directionality is required.

또한, 군사용 목적으로 음향 공격(sound attack)이나 함대함 원거리 음성 통신, 매설 지뢰 탐지, 근거리 수중 통신 등을 위해서는 고지향 신호 처리 기술의 개발이 필수적이다.In addition, for military purposes, it is essential to develop high-quality signal processing technology for sound attack, long-distance voice communication, buried mine detection, and near-by water communication.

고지향 음파 송신 시스템 개발과 관련하여 파라볼릭(parabolic) 접시를 이용하는 방식이 잘 알려져 있다. 이는 접시의 초점에 일반 스피커를 설치하여 음향 출력이 접시에 반사되어 직진성을 갖도록 하는 것이다. 그러나 이러한 방식은 지름이 매우 큰 접시가 필요할 뿐만 아니라, 소리의 도달거리도 짧으며, 반사된 신호의 상호 간섭으로 인해 음질도 떨어지는 단점을 갖는다.It is well known that a parabolic dish is used in connection with the development of a high-frequency sound wave transmission system. This is done by installing a conventional speaker at the focus of the dish so that the sound output is reflected on the dish to be straight. However, this method not only requires a plate having a very large diameter, but also has a disadvantage that sound arrival distance is short and sound quality is deteriorated due to mutual interference of reflected signals.

이러한 단점을 보완하기 위하여 최근에는 공기 및 물과 같은 매질의 비선형 전파특성을 이용한 초음파 스피커 또는 소나 기술이 연구되고 구현되고 있는 실정이다.In order to overcome such disadvantages, ultrasonic speaker or sonar technology using nonlinear propagation characteristics of media such as air and water has been studied and implemented.

현재 파라메트릭 배열로 구현된 초음파 소나 기술은 일대일(1:1) 신호 전송만이 가능한 상황이다. 그러나 향후 미래의 기술은 여러 사용자에게 동시에 신호를 전송하고 수신할 수 있는 시스템이 필요할 것으로 예상됨에 따라 파라메트릭 배열을 이용한 일대다(1:다(多)) 혹은 다대다(다(多):다(多)) 통신 기술 개발이 필요한 상황이다.Ultrasonic sonar technology, which is implemented in parametric array, can only transmit one-to-one (1: 1) signal. However, future technologies are expected to require a system capable of transmitting and receiving signals to multiple users at the same time. Therefore, one-to-many (1: many) or many-to-many (Multi) communication technology development is necessary.

또한, 파라메트릭 소나가 군사적 목적으로 사용될 경우, 일대일 통신만이 가능한 현 상황에서, 사용 주파수 등이 적에게 노출된다면 적에게 정보가 노출될 가능성이 있어 문제가 발생할 수 있다. 이러한 경우를 대비하여, 군사적 목적으로 정보를 전송하는 경우, 상기 전송의 신호를 암호화하는 기술 역시 필요하다.Also, when parametric sonar is used for military purposes, if the frequency of use is exposed to the enemy in the present situation where only one-to-one communication is possible, there is a possibility that information is exposed to the enemy, which may cause problems. Against this case, when transmitting information for military purposes, there is also a need for a technique for encrypting the signal of the transmission.

이에 본 발명의 일 목적은 파라메트릭 배열을 이용하여 수중에서 일대 다 또는 다대 다의 통신이 가능한 다중화된 신호를 생성하는 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an apparatus for generating a multiplexed signal capable of one-to-many or many-to-many communication in water using a parametric arrangement.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고지향성 다중신호 형성장치는, 복수의 신호를 입력받는 신호 입력부, 상기 복수의 신호에 포함된 시간 및 코드 정보 중 적어도 하나에 근거하여 상기 복수의 신호 각각에 대응되는 복수의 정보벡터를 형성하고, 상기 복수의 신호 각각에 상기 복수의 정보벡터를 적용하여 다중화된 신호를 생성하는 다중신호 생성부 및 기 설정된 특정 배열을 이용하여 상기 다중화된 신호를 초음파로 변환하여 출력하는 신호 출력부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a high-directivity multi-signal forming apparatus including a signal input unit for receiving a plurality of signals, a signal input unit for inputting a plurality of signals to each of the plurality of signals based on at least one of time and code information included in the plurality of signals, A multiplexing signal generator for generating a multiplexed signal by forming a plurality of corresponding information vectors, applying the plurality of information vectors to each of the plurality of signals, and converting the multiplexed signal into an ultrasonic wave And a signal output unit for outputting the signal.

또한, 상기 다중신호 생성부는, TDMA(Time Division Multiple Access) 방식 및 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식 중 적어도 하나를 이용하여 상기 복수의 정보벡터를 형성할 수 있다.Also, the multiple signal generator may form the plurality of information vectors using at least one of a time division multiple access (TDMA) scheme and a code division multiple access (CDMA) scheme.

또한, 상기 다중신호 생성부는, 상기 복수의 신호 각각에 상기 복수의 정보벡터를 적용하여 생성된 복수의 디지털 신호를 변조하여 상기 다중화된 신호를 생성할 수 있다.The multiple signal generator may generate a multiplexed signal by modulating a plurality of digital signals generated by applying the plurality of information vectors to each of the plurality of signals.

또한, 상기 신호 입력부는, 상기 복수의 신호 각각에 대한 아날로그/디지털 변환을 수행하고, 상기 아날로그/디지털 변환이 수행된 복수의 신호 각각을 상기 다중신호 생성부에 할당하는 복수의 전처리부를 포함할 수 있다.The signal input unit may include a plurality of preprocessing units for performing analog / digital conversion for each of the plurality of signals and for assigning each of the plurality of signals subjected to the analog / digital conversion to the multiple signal generation unit have.

또한, 상기 신호 출력부는, 상기 다중화된 신호를 기 설정된 비율로 증폭하는 증폭부를 포함할 수 있다.The signal output unit may include an amplifying unit for amplifying the multiplexed signal at a predetermined ratio.

본 발명의 실시 예에 따른 고지향성 다중신호 형성장치는 복수의 신호를 다중화함으로써, 상기 복수의 신호 각각의 시간 또는 코드정보에 근거하여 상기 복수의 신호를 암호화할 수 있다. The high directivity multi-signal forming apparatus according to the embodiment of the present invention can multiplex the plurality of signals based on time or code information of each of the plurality of signals.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 고지향성 다중신호 형성장치는 암호화된 복수의 신호를 파라메트릭 배열을 이용하여 초음파로 변환함으로써, 수중에서 상기 복수의 신호 각각을 고지향성으로 전송할 수 있다.In addition, the high-directivity multi-signal forming apparatus according to an embodiment of the present invention can convert a plurality of encrypted signals into ultrasound waves using a parametric arrangement, thereby transmitting each of the plurality of signals in a high directivity in water.

도 1은 본 발명에 따른 고지향성 다중신호 형성장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 신호 입력부에 포함된 세부 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 다중신호 생성부에 포함된 복수의 신호 각각에 대응되는 정보벡터를 형성하는 다중신호 할당부를 도시한 도면이다.
도 4는 복수의 정보벡터에 포함된 코드정보를 도시한 도면이다.
도 5는 복수의 정보벡터에 포함된 시간정보를 도시한 도면이다.
도 6은 다중신호 생성부에 포함된 신호 변조부의 구성을 구체적으로 도시한 도면이다.
도 7은 신호 출력부의 일부구성에 관하여 도시한 블록도이다.
도 8은 상기 신호 출력부에 포함된 초음파 증폭기를 구체적으로 도시한 도면이다.
도 9는 신호 출력부에 포함된 초음파 송신부를 도시한 도면이다.1 is a block diagram showing the configuration of a high-directivity multi-signal forming apparatus according to the present invention.
2 is a block diagram showing the detailed configuration included in the signal input unit.
3 is a diagram illustrating a multiple signal allocation unit for forming an information vector corresponding to each of a plurality of signals included in the multiple signal generation unit.
4 is a diagram showing code information included in a plurality of information vectors.
5 is a diagram showing time information included in a plurality of information vectors.
6 is a diagram specifically showing the configuration of the signal modulator included in the multiple signal generator.
7 is a block diagram showing a part of the configuration of the signal output unit.
8 is a diagram specifically showing an ultrasonic amplifier included in the signal output unit.
9 is a diagram showing an ultrasonic transmission unit included in the signal output unit.

본 명세서에서는 서로 다른 실시 예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다." 또는 "포함한다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. In the present specification, the same or similar reference numerals are given to different embodiments in the same or similar configurations, and the description thereof is omitted for the first time. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, "comprises" Or "include." Should not be construed to encompass the various components or stages described in the specification, and some or all of the components or steps may not be included, or the additional components or steps And the like.

또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Further, the suffix "part" for a component used in the present specification is given or mixed in consideration of ease of specification, and does not have a meaning or role that is different from itself. Further, in the description of the technology disclosed in this specification, a detailed description of related arts will be omitted if it is determined that the gist of the technology disclosed in this specification may be obscured.

본 발명에 따른 고지향성 다중신호 형성장치는 복수의 신호를 입력받고 상기 복수의 신호를 다중화하여 전송하기 때문에, 수중에서 일대 다 또는 다대 다의 통신을 가능하게 하고, 상기 다중화를 통하여 전송신호를 암호화함으로써 보안을 유지할 수 있는 통신기법을 제공할 수 있다.Since the high directivity multi-signal forming apparatus according to the present invention receives a plurality of signals and multiplexes and transmits the plurality of signals, it is possible to perform one-to-many or many-to-many communication in water, Thereby providing a communication technique capable of maintaining security.

이하, 본 발명과 관련된 고지향성 다중신호 형성장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a high-directivity multi-signal forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 고지향성 다중신호 형성장치의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a high-directivity multi-signal forming apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 고지향성 다중신호 형성장치는 신호 입력부(10), 다중신호 생성부(20) 및 신호 출력부(30)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a high-directional multi-signal forming apparatus according to the present invention may include a signal input unit 10, a multi-signal generating unit 20, and a signal output unit 30.

상기 신호 입력부(10)는 외부의 기기로 송신할 복수의 신호를 입력받을 수 있다. 즉, 도 1에서처럼, 상기 신호 입력부(10)는 M개의 복수의 신호(s1(t), ..., sM(t))를 입력받을 수 있다. The signal input unit 10 can receive a plurality of signals to be transmitted to an external device. 1, the signal input unit 10 may receive a plurality of M signals s1 (t), ..., sM (t).

이와 같이, 상기 신호 입력부(10)를 통하여 복수의 신호가 입력되면, 상기 신호 입력부(10)는 상기 복수의 신호를 전처리한 후, 상기 복수의 신호가 다중화될 수 있도록 상기 복수의 신호를 상기 다중신호 생성부(20)로 전달할 수 있다. When a plurality of signals are input through the signal input unit 10, the signal input unit 10 preprocesses the plurality of signals, and then multiplexes the plurality of signals so that the plurality of signals can be multiplexed. To the signal generator 20.

여기에서, 상기 다중신호 생성부(20)는 전처리된 상기 복수의 신호 각각에 포함된 시간 및 코드 정보 중 적어도 하나에 근거하여 상기 복수의 신호를 다중화할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 다중신호 생성부(20)는 상기 복수의 신호 각각의 시간 및 코드 정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 복수의 신호 각각에 대응되는 복수의 정보벡터를 형성할 수 있다. 또한, 상기 복수의 정보벡터를 상기 복수의 신호 각각에 적용하여 상기 복수의 신호 각각에 대하여 다중화된 신호를 생성할 수 있다. Here, the multi-signal generator 20 may multiplex the plurality of signals based on at least one of time and code information included in each of the plurality of preprocessed signals. More specifically, the multiple signal generator 20 may form a plurality of information vectors corresponding to each of the plurality of signals using at least one of time and code information of each of the plurality of signals. The plurality of information vectors may be applied to each of the plurality of signals to generate a multiplexed signal for each of the plurality of signals.

또한, 상기 다중신호 생성부(20)는 상기 다중화된 신호를 외부의 기기로 송신할 수 있도록 상기 신호 출력부(30)로 전달할 수 있다. 여기에서, 상기 다중화된 신호는 디지털 신호일 수 있다. 따라서, 상기 신호 출력부(30)는 상기 다중화된 신호의 전송을 위하여 상기 다중화된 신호에 대한 디지털/아날로그 변환을 수행할 수 있다. 그리고, 상기 디지털/아날로그 변환이 수행된 신호를 기 설정된 크기로 증폭한 뒤, 매질(물)의 비선형 전파특성을 고려하여 상기 증폭된 신호를 초음파로 변환할 수 있다. 또한, 초음파로 변환된 신호는 상기 신호 출력부(30)를 통하여 외부의 기기로 전송될 수 있다. The multiplexer 20 may transmit the multiplexed signal to the signal output unit 30 so as to transmit the multiplexed signal to an external device. Here, the multiplexed signal may be a digital signal. Therefore, the signal output unit 30 can perform digital / analog conversion on the multiplexed signal for transmission of the multiplexed signal. The amplified signal may be converted into an ultrasonic wave by considering the nonlinear propagation characteristics of the water after amplifying the digital-analog converted signal to a preset magnitude. Further, the signal converted into the ultrasonic wave can be transmitted to the external device through the signal output unit 30.

따라서, 수중에서 정보를 포함하는 복수의 신호를 전송하는 경우, 상기 복수의 신호 각각에 대응되는 다중화를 통하여 상기 복수의 신호 각각을 암호화함으로써 상기 정보의 유출에 따른 위험을 방지할 수 있다. 또한, 상기 복수의 신호를 초음파로 변환하여 전송함으로써, 수중에서의 일대 다 또는 다대 다의 전송에서도 고지향성의 정보 전송이 가능할 수 있다.Therefore, when transmitting a plurality of signals including information in the water, it is possible to prevent the risk of leakage of the information by encrypting each of the plurality of signals through multiplexing corresponding to each of the plurality of signals. Further, by converting the plurality of signals into ultrasonic waves and transmitting them, highly directional information can be transmitted even in one-to-many or many-to-many transmissions in water.

이하, 각 구성(신호 입력부, 다중신호 생성부 및 신호 출력부)에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, each configuration (signal input unit, multiple signal generation unit and signal output unit) will be described in more detail.

도 2는 상기 신호 입력부에 포함된 세부 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing a detailed configuration included in the signal input unit.

도 2를 참조하면, 상기 신호 입력부는 아날로그/디지털 변환기(10a)를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 신호 입력부에 입력되는 복수의 신호는 아날로그 신호일 수 있다. 따라서, 상기 신호 입력부(10)는 입력받은 상기 복수의 신호를 다중화할 수 있도록 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(10a)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the signal input unit may include an analog-to-digital converter 10a. Here, the plurality of signals input to the signal input unit may be analog signals. Accordingly, the signal input unit 10 may include an analog-to-digital converter 10a for converting the analog signal into a digital signal so that the plurality of input signals can be multiplexed.

이와 같이, 상기 아날로그/디지털 변환기(10a)에 의하여 입력된 상기 복수의 신호가 디지털화되면, 복수의 디지털 신호 각각에 대응되는 다중화 신호를 생성할 수 있도록, 상기 신호 입력부는 상기 다중신호 생성부에 상기 복수의 디지털 신호 각각을 나누어 전달할 수 있다. 이를 위하여, 상기 신호 입력부는 상기 복수의 디지털 신호 각각을 상기 다중신호 생성부에 매핑(mapping)하기 위한 신호 매핑부(10b)를 포함할 수 있다.When the plurality of signals input by the analog-to-digital converter 10a are digitized, the signal input unit may be configured to generate a multiplexed signal corresponding to each of the plurality of digital signals, It is possible to separately transmit a plurality of digital signals. To this end, the signal input unit may include a signal mapping unit 10b for mapping each of the plurality of digital signals to the multiple signal generation unit.

따라서, 본 발명은 외부의 기기로 전송할 복수의 신호에 대한 전처리를 상기 신호 입력부를 이용하여 수행할 수 있다. 또한, 상기 신호 매핑부는 상기 복수의 신호 각각을 상기 다중신호 생성부에 매핑(mapping)함으로써, 상기 복수의 신호 각각에 적절하게 대응되는 다중화 신호가 생성될 수 있도록 할 수 있다.Therefore, the present invention can perform preprocessing on a plurality of signals to be transmitted to an external device by using the signal input unit. The signal mapping unit may map each of the plurality of signals to the multiple signal generation unit so that a multiplex signal corresponding to each of the plurality of signals may be generated.

이와 같이, 전처리된 복수의 신호 각각은 상기 다중신호 생성부로 전달될 수 있다. 도 3은 상기 다중신호 생성부에서 상기 복수의 신호 각각에 대응되는 정보벡터를 형성하는 다중신호 할당부를 도시한 도면이다.In this way, each of the plurality of preprocessed signals can be transmitted to the multiple signal generator. 3 is a diagram illustrating a multiple signal assigning unit for forming an information vector corresponding to each of the plurality of signals in the multiple signal generating unit.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 다중신호 할당부(20a)는 상기 신호 입력부로부터 전달받은 복수의 신호 각각에 포함된 시간 및 코드정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 복수의 신호 각각에 대응되는 복수의 정보벡터(F1(t),...,FM(t))를 형성할 수 있다. 3, the multi-signal assigning unit 20a may use at least one of time and code information included in each of the plurality of signals transmitted from the signal input unit, The information vectors F1 (t), ..., FM (t) can be formed.

보다 구체적으로, 상기 다중신호 할당부(20a)는 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식 및 CDMA(Code Division Multiple Access) 중 적어도 하나를 이용하여 상기 복수의 신호 각각에 대응되는 복수의 정보벡터를 형성할 수 있다. 여기에서, 상기 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식 및 CDMA(Code Division Multiple Access) 중 어느 방식에 의할지는 상기 복수의 신호 각각에 포함된 시간 또는 코드정보에 근거하여 결정될 수 있다.More specifically, the multiple signal allocation unit 20a forms a plurality of information vectors corresponding to each of the plurality of signals using at least one of a Time Division Multiple Access (TDMA) scheme and a Code Division Multiple Access (CDMA) scheme . Here, the time division multiple access (TDMA) scheme and the code division multiple access (CDMA) scheme can be determined based on the time or code information included in each of the plurality of signals.

또한, 상기 복수의 정보벡터(F1(t),...,FM(t)) 각각에는 다양한 정보(시간 또는 코드정보)가 포함될 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 복수의 정보벡터 각각에는 각각의 신호에 따른 코드정보(c1, c2, ..., cM)가 포함될 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 복수의 정보벡터 각각에는 각각의 신호에 따른 시간정보(t11t12, t21t22,...,tM1tM2)가 포함될 수 있다. In addition, various information (time or code information) may be included in each of the plurality of information vectors F1 (t), ..., FM (t). That is, as shown in FIG. 4, each of the plurality of information vectors may include code information (c1, c2, ..., cM) according to each signal. As shown in FIG. 5, each of the plurality of information vectors may include time information (t11t12, t21t22, ..., tM1tM2) in accordance with each signal.

한편, 상기 다중신호 생성부는 상기 신호 입력부로부터 상기 복수의 신호를 전달받고, 상기 다중신호 할당부(20a)로부터 제공받은 복수의 정보벡터를 이용하여 상기 신호 출력부에 전달할 다중화된 신호를 생성하는 신호 변조부(20b)를 포함할 수 있다. 도 6은 상기 신호 변조부(20b)의 구성을 구체적으로 도시한 도면이다.The multiplex signal generation unit receives the plurality of signals from the signal input unit and generates a multiplexed signal to be transmitted to the signal output unit using a plurality of information vectors provided from the multiplex signal allocation unit 20a And a modulation unit 20b. 6 is a diagram specifically showing a configuration of the signal modulating section 20b.

도 6을 참조하면, 상기 신호 변조부(20b)는 상기 신호 입력부로부터 상기 복수의 신호를 전달받을 수 있다. 또한, 상기 복수의 신호 각각에 포함된 시간 또는 코드정보에 근거하여 형성된 복수의 정보벡터를 상기 다중신호 할당부(20a)로부터 전달받을 수 있다. Referring to FIG. 6, the signal modulator 20b may receive the plurality of signals from the signal input unit. Further, a plurality of information vectors formed based on time or code information included in each of the plurality of signals may be received from the multiple signal allocation unit 20a.

여기에서, 상기 신호 변조부(20b)는 상기 다중신호 할당부(20a)로부터 시간정보가 포함된 제1 정보벡터를 제공받는 경우, 전달된 상기 복수의 신호 중 상기 제1 정보벡터에 대응되는 하나의 신호를 선택할 수 있다. 그리고 정보 적용부(21)를 이용하여 상기 하나의 신호에 상기 제1 정보벡터를 적용할 수 있다. 즉, 상기 하나의 신호에 포함된 시간정보를 이용하여, 상기 하나의 신호를 시간으로 분할하여 다중화할 수 있다. 또한, 변조기(22)를 이용하여 상기 제1 정보벡터가 적용된 하나의 디지털 신호를 변조하여 다중화된 신호를 생성할 수 있다. Here, when the first information vector including the time information is received from the multiple signal assigning unit 20a, the signal modulating unit 20b selects one of the plurality of signals, Can be selected. The information application unit 21 may apply the first information vector to the one signal. That is, the one signal may be divided into time and multiplexed using the time information included in the one signal. Further, the modulator 22 may be used to modulate one digital signal to which the first information vector is applied to generate a multiplexed signal.

또한, 상기 신호 변조부(20b)는 상기 다중신호 할당부(20a)로부터 코드정보가 포함된 제2 정보벡터를 제공받는 경우, 전달된 상기 복수의 신호 중 상기 제2 정보벡터에 대응되는 하나의 신호를 선택할 수 있다. 마찬가지로, 상기 선택된 하나의 신호에 상기 제2 정보벡터를 적용한 뒤, 상기 제2 정보벡터가 적용된 하나의 디지털 신호를 변조함으로써, 다중화된 신호를 생성할 수 있다.In addition, the signal modulator 20b may receive a second information vector including the code information from the multiple signal allocator 20a. The signal modulator 20b may generate a second information vector corresponding to the second information vector, The signal can be selected. Similarly, after applying the second information vector to the selected one signal, the multiplexed signal can be generated by modulating one digital signal to which the second information vector is applied.

또한, 상기 신호 변조부(20b)에서 사용되는 변조 방식은 AM, FM, PM과 같은 아날로그 변조 및 FSK, PSK, ASK 등과 같은 디지털 변조를 포함할 수 있다. 여기에서는, 주로 디지털 신호를 변조하기 위한 FSK, PSK, ASK 등 변조방식이 사용될 수 있다. The modulation scheme used in the signal modulator 20b may include analog modulation such as AM, FM, PM, and digital modulation such as FSK, PSK, ASK, and the like. Here, modulation schemes such as FSK, PSK, ASK for mainly modulating a digital signal can be used.

이와 같이, 상기 다중신호 생성부는 상기 다중신호 할당부를 이용하여 상기 신호 입력부로부터 전달받은 복수의 신호 각각에 대응되는 복수의 정보벡터를 형성할 수 있다. 또한, 상기 다중신호 생성부는 상기 신호 변조부를 이용하여 상기 복수의 정보벡터를 상기 복수의 신호 각각에 적용한 뒤 변조하여 상기 복수의 신호 각각에 대응되는 다중화된 신호를 형성할 수 있다. 따라서, 상기 다중화에 의하여 상기 신호 입력부에 입력된 복수의 신호는 암호화될 수 있다.In this manner, the multiple signal generator may form a plurality of information vectors corresponding to the plurality of signals received from the signal input unit using the multiple signal assigning unit. The multiple signal generator may apply the plurality of information vectors to each of the plurality of signals using the signal modulator, modulate the plurality of information vectors, and form a multiplexed signal corresponding to each of the plurality of signals. Therefore, the plurality of signals input to the signal input unit by the multiplexing can be encrypted.

한편, 상기 다중화된 신호는 외부 기기로 송신되기 위하여 상기 신호 출력부로 전달될 수 있다. 도 7은 상기 신호 출력부의 일부구성에 관하여 도시한 블록도이다. 또한, 도 8은 상기 신호 출력부에 포함된 초음파 증폭기를 구체적으로 도시한 도면이다.Meanwhile, the multiplexed signal may be transmitted to the signal output unit to be transmitted to an external device. 7 is a block diagram showing a part of the configuration of the signal output unit. 8 is a diagram specifically showing an ultrasonic amplifier included in the signal output unit.

도 7을 참조하면, 상기 신호 출력부는 상기 다중화된 신호를 전달받는 디지털/아날로그 변환기(31) 및 상기 디지털/아날로그 변환기(31)에 의하여 변환된 신호를 증폭시키는 초음파 증폭기(32)를 포함할 수 있다.7, the signal output unit may include a digital / analog converter 31 receiving the multiplexed signal and an ultrasonic amplifier 32 amplifying the signal converted by the digital / analog converter 31 have.

여기에서, 상기 다중화된 신호(z(t))는 디지털 신호일 수 있다. 따라서, 상기 디지털/아날로그 변환기(31)는 상기 다중화된 디지털 신호(z(t))를 외부 기기로 전송하기 위한 아날로그 변환을 수행할 수 있다. Here, the multiplexed signal z (t) may be a digital signal. Accordingly, the digital-to-analog converter 31 may perform analog conversion for transmitting the multiplexed digital signal z (t) to an external device.

또한, 상기 다중화된 신호가 아날로그 신호(z'(t))로 변환되면, 상기 초음파 증폭기(32)에 의하여 상기 아날로그 신호(z'(t))가 기 설정된 비율만큼 증폭될 수 있다. 여기에서 상기 초음파 증폭기(32)는 상기 복수의 아날로그 신호(z'(t))를 증폭하기 위한 복수의 초음파 증폭부를 포함할 수 있다. 즉, 도 8에 도시된 것처럼, 상기 복수의 아날로그 신호(z'(t)) 각각에 대응되는 복수의 초음파 증폭부가 상기 초음파 증폭기에 포함되며, 상기 복수의 아날로그 신호(z'(t)) 각각을 기 설정된 비율만큼 증폭시킬 수 있다.When the multiplexed signal is converted into an analog signal z '(t), the analog signal z' (t) may be amplified by a predetermined ratio by the ultrasonic amplifier 32. Here, the ultrasonic amplifier 32 may include a plurality of ultrasonic amplifying units for amplifying the plurality of analog signals z '(t). That is, as shown in FIG. 8, a plurality of ultrasonic amplification units corresponding to each of the plurality of analog signals z '(t) are included in the ultrasonic amplifier, and each of the plurality of analog signals z' (t) Can be amplified by a predetermined ratio.

이와 같이, 증폭된 복수의 신호(o(t))는 초음파 송신부를 통하여 외부 기기로 전송될 수 있다. 도 9는 신호 출력부에 포함된 초음파 송신부를 도시한 도면이다.Thus, the amplified signals o (t) can be transmitted to the external device through the ultrasonic transmission unit. 9 is a diagram showing an ultrasonic transmission unit included in the signal output unit.

도 9를 참조하면, 상기 초음파 증폭부로부터 증폭된 복수의 신호(o(t))를 전달받으면, 상기 초음파 송신부는 상기 복수의 신호(o(t))를 출력하기 위하여 초음파 신호로 변환할 수 있다. 여기에서, 상기 초음파 송신부는 기 설정된 특정 배열(파라메트릭 배열)을 이용하여 상기 복수의 신호(o(t))를 초음파로 변환할 수 있다. 또한, 상기 복수의 신호(o(t))는 도 9에서 도시된 바와 같이, 서로 상이한 크기로 형성될 수 있다.9, when receiving a plurality of signals o (t) amplified from the ultrasonic wave amplifying unit, the ultrasonic wave transmitting unit may convert the plurality of signals o (t) into ultrasonic signals for outputting have. Here, the ultrasonic transmission unit may convert the plurality of signals o (t) into ultrasonic waves using a predetermined specific arrangement (parametric arrangement). Also, the plurality of signals o (t) may be formed to have different sizes as shown in FIG.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 고지향성 다중신호 형성장치는 복수의 신호를 다중화함으로써, 상기 복수의 신호 각각의 시간 또는 코드정보에 근거하여 상기 복수의 신호를 암호화할 수 있다. As described above, the high-directivity multi-signal forming apparatus according to the embodiment of the present invention can encrypt the plurality of signals based on the time or code information of each of the plurality of signals by multiplexing the plurality of signals.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 고지향성 다중신호 형성장치는 암호화된 복수의 신호를 파라메트릭 배열을 이용하여 초음파로 변환함으로써, 수중에서 상기 복수의 신호 각각을 고지향성으로 전송할 수 있다.In addition, the high-directivity multi-signal forming apparatus according to an embodiment of the present invention can convert a plurality of encrypted signals into ultrasound waves using a parametric arrangement, thereby transmitting each of the plurality of signals in a high directivity in water.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (5)

다중화된 복수의 신호를 수신하여 일대다 또는 다대다의 정보 전송이 이루어지도록 하는 하나의 외부 기기에, 상기 다중화된 복수의 신호를, 단일 방향의 지향성 빔을 형성하는 파라메트릭 배열을 이용하여 형성하는 장치에 있어서,
상기 일대다 또는 다대다 정보 전송을 위한 복수의 신호를 입력받는 신호 입력부;
상기 복수의 신호에 포함된 시간 및 코드 정보 중 적어도 하나에 근거하여 상기 복수의 신호 각각에 대응되는 복수의 정보 벡터를 형성하고, 상기 복수의 신호 각각에 상기 복수의 정보 벡터를 적용하여 다중화된 신호를 생성하는 다중신호 생성부; 및,
상기 다중화된 복수의 신호 각각을 서로 상이한 크기의 초음파 신호로 변환하여 상기 파라메트릭 배열에 따른 단일 방향으로 출력하여 상기 하나의 외부 기기가 상기 서로 상이한 크기의 초음파 신호에 따라 상기 일대다 또는 다대다 정보 전송을 수행하도록 상기 다중화된 복수의 신호를 상기 하나의 외부 기기에 전송하는 신호 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고지향성 다중신호 형성 장치. A plurality of multiplexed signals are formed by a parametric arrangement forming a unidirectional directional beam in one external device that receives a plurality of multiplexed signals and performs one-to-many or many-to-many information transmission In the apparatus,
A signal input unit for receiving a plurality of signals for the one-to-many or many-to-many information transmission;
A plurality of information vectors corresponding to each of the plurality of signals are formed based on at least one of time and code information included in the plurality of signals, and the plurality of information vectors are applied to each of the plurality of signals, A multi-signal generator for generating a multi-signal; And
Converting the plurality of multiplexed signals into ultrasound signals of different sizes and outputting the ultrasound signals in a single direction according to the parametric arrangement so that the one external device transmits the one-to-many or many- And a signal output unit for transmitting the plurality of multiplexed signals to the one external device to perform transmission. 제1항에 있어서, 상기 다중신호 생성부는,
TDMA(Time Division Multiple Access) 방식 및 CDMA(Code Division Multiple Access) 중 적어도 하나를 이용하여 상기 복수의 정보벡터를 형성하는 것을 특징으로 하는 고지향성 다중신호 형성장치. The apparatus of claim 1, wherein the multi-
Wherein the plurality of information vectors are formed using at least one of a Time Division Multiple Access (TDMA) scheme and a Code Division Multiple Access (CDMA) scheme. 제1항에 있어서, 상기 다중신호 생성부는,
상기 복수의 신호 각각에 상기 복수의 정보벡터를 적용하여 생성된 복수의 디지털 신호를 변조하여 상기 다중화된 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 고지향성 다중신호 형성장치.The apparatus of claim 1, wherein the multi-
And generates the multiplexed signal by modulating a plurality of digital signals generated by applying the plurality of information vectors to each of the plurality of signals. 제1항에 있어서, 상기 신호 입력부는,
상기 복수의 신호 각각에 대한 아날로그/디지털 변환을 수행하고, 상기 아날로그/디지털 변환이 수행된 복수의 신호 각각을 상기 다중신호 생성부에 할당하는 복수의 전처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고지향성 다중신호 형성장치.The apparatus of claim 1, wherein the signal input unit comprises:
And a plurality of preprocessing units for performing analog / digital conversion on each of the plurality of signals and assigning each of the plurality of signals subjected to the analog / digital conversion to the multiple signal generation unit. Forming device. 제1항에 있어서, 상기 신호 출력부는,
상기 다중화된 신호를 기 설정된 비율로 증폭하는 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고지향성 다중신호 형성장치.The signal processing apparatus according to claim 1,
And an amplifying unit amplifying the multiplexed signal at a predetermined ratio.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101079254B1 (en) * 2009-07-15 2011-11-03 국방과학연구소 Signal processing for multi-directional and multi-mode ultrasonic speaker system and method thereof
KR101081877B1 (en) * 2010-04-16 2011-11-09 국방과학연구소 Apparatus and method for transmitting and receiving a sound in air using a parametric array

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5105834B2 (en) * 2006-11-17 2012-12-26 キヤノン株式会社 CONTROL DEVICE AND ITS CONTROL METHOD, COMMUNICATION DEVICE AND ITS CONTROL METHOD, COMMUNICATION SYSTEM, AND PROGRAM

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101079254B1 (en) * 2009-07-15 2011-11-03 국방과학연구소 Signal processing for multi-directional and multi-mode ultrasonic speaker system and method thereof
KR101081877B1 (en) * 2010-04-16 2011-11-09 국방과학연구소 Apparatus and method for transmitting and receiving a sound in air using a parametric array

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