KR101914282B1 - 주파수 도약 통신 시스템의 성능 향상을 위한 신호 처리 방법 및 그를 위한 장치 - Google Patents

주파수 도약 통신 시스템의 성능 향상을 위한 신호 처리 방법 및 그를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

주파수 도약 통신 시스템의 성능 향상을 위한 신호 처리 방법 및 그를 위한 장치을 개시한다.
본 발명의 실시예에 따른 주파수 도약 통신 시스템의 수신기는 송신기로부터 주파수 도약 신호를 획득하여 주파수 역도약을 수행하는 주파수 역도약기; 무선 전송정보를 포함하는 기저대역 수신신호를 복조 처리하는 복조기; 복조 처리된 복조신호를 기반으로 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 생성하는 결합 통과기; 상기 개별 주파수 신호 및 상기 결합 주파수 신호에 대한 오류 존재 여부를 검증하고, 검증 결과에 따라 최종 선택신호를 결정하는 오류검증 복호기; 및 상기 최종 선택신호에 근거하여 상기 송신기에서 전송한 상기 무선 전송정보를 추출하여 수집하는 정보 수집기를 포함할 수 있다.

Description

주파수 도약 통신 시스템의 성능 향상을 위한 신호 처리 방법 및 그를 위한 장치{Method and Apparatus for Signal Processing for Improving Performance of Frequency Hopping Communication System}
본 발명은 다수의 주파수를 이용하여 주파수 도약 통신 시스템의 성능을 향상시키기 위한 신호 처리 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
주파수 도약 통신 기법은 일정한 시간 간격으로 주파수를 변경하면서 통신하는 무선 통신 기법을 의미한다. 주파수 도약 통신 기법에서는 송신기 및 수신기 모두가 기 설정된 순서에 따라 정확한 시간에 약속한 주파수로 변경해야만 통신이 가능하다. 따라서 주파수 도약 통신 기법은 주파수 도약 순서와 정확한 변경시점을 알지 못한다면 도청, 감청이 불가능해 보안이 요구되는 통신시스템에 적합한 무선 통신 기법이다.
일반적인 주파수 도약 통신 시스템은 일정한 시간 간격으로 주파수를 변경하면서 통신을 수행하기 때문에 기 설정된 시간 동안 선택한 주파수의 특성에 따라 정보 신호의 왜곡이 발생하게 되고, 이러한 왜곡 발생 현상은 전체 시스템의 통신 품질에 영향을 미쳐 안정적인 통신을 지원하는데 장애요인이 된다.
도 1은 일반적인 주파수 도약 통신 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도를 나타낸다.
주파수 도약 통신을 수행하는데 있어서, 일정시간 동안 주파수 특성이 좋지 않은 경우 주파수 도약 통신 시스템은 해당 주파수로 송신한 신호에 군집오류(Burst Error)를 발생되는 문제점이 있다.
주파수 도약 통신 시스템은 이러한 문제점을 극복하기 위하여 인터리버(Interleaver)와 오류정정 부호(Error Correction Code)를 함께 사용하여 군집오류를 인터리버 길이의 수신 신호에 균등하게 분산시킨 후 오류를 정정함으로써 수신 성능을 향상 시키고 있다. 이와 더불어 정보를 오류 없이 송수신하기 위하여 송신기에서는 동일 정보를 반복 전송하고 수신기에서는 반복 전송된 정보를 비교하여 더 많이 수신된 정보를 선택하는 방식을 사용하고 있다.
하지만, 주파수 도약 통신 시스템에서 특성이 좋지 않은 주파수를 사용하여 발생하는 군집오류 문제를 극복하기 위하여 인터리버와 오류정정 부호를 사용하는 경우 군집오류를 전체 인터리버 길이에 균등하게 분산시켰음에도 불구하고 오류정정 부호의 오류정정 능력 이상의 오류가 발생하는 경우 오류정정이 되지 않아 인터리버 길이 전체에 오류가 발생하고 이에 따라 인터리버 길이에 해당하는 긴 시간 동안 통신 품질이 열화 되는 문제가 발생한다. 또한, 주파수 도약 통신 시스템에서 동일한 정보의 반복 전송을 통한 다수선택기법은 반복 횟수가 홀수가 되어야 하며, 반복 횟수에 선형적인 다양성을 가지게 되어 성능 향상을 위하여 반복 횟수를 크게 설정하는 경우 전송 속도가 매우 낮아지는 한계가 있다. 이에 따라, 개별 주파수 특성에 의해 전체 시스템의 성능이 민감하게 영향을 받는 문제를 해결하기 위한 신호처리 기술이 필요하다.
본 발명은 도약 단위로 신호를 반복하여 전송하고, 개별 주파수 신호의 결합을 통하여 주파수 도약 통신 시스템의 성능을 향상 시키기 위한 신호 처리 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위한 주파수 도약 통신 시스템의 수신기는 송신기로부터 주파수 도약 신호를 획득하여 주파수 역도약을 수행하는 주파수 역도약기; 무선 전송정보를 포함하는 기저대역 수신신호를 복조 처리하는 복조기; 복조 처리된 복조신호를 기반으로 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 생성하는 결합 통과기; 상기 개별 주파수 신호 및 상기 결합 주파수 신호에 대한 오류 존재 여부를 검증하고, 검증 결과에 따라 최종 선택신호를 결정하는 오류검증 복호기; 및 상기 최종 선택신호에 근거하여 상기 송신기에서 전송한 상기 무선 전송정보를 추출하여 수집하는 정보 수집기를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위한 주파수 도약 통신 시스템의 신호 처리 방법은 송신기로부터 주파수 도약 신호를 획득하여 주파수 역도약을 수행하는 주파수 역도약 단계; 무선 전송정보를 포함하는 기저대역 수신신호를 복조 처리하는 복조 단계; 복조 처리된 복조신호를 기반으로 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 생성하는 결합 통과 단계; 상기 개별 주파수 신호 및 상기 결합 주파수 신호에 대한 오류 존재 여부를 검증하고, 검증 결과에 따라 최종 선택신호를 결정하는 오류검증 복호 단계; 및 상기 최종 선택신호에 근거하여 상기 송신기에서 전송한 상기 무선 전송정보를 추출하여 수집하는 정보 수집 단계를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 도약단위 반복 전송과 개별 주파수 신호의 결합을 통해 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 주파수 다양성을 이용하여 개별 주파수의 특성에 의한 성능 열화 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 반복횟수에 따른 다양성이 2의 지수로 증가하여 정보단위 반복대비 작은 반복 횟수로도 성능향상이 가능하며, 이에 따른 높은 전송속도도 지원이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 반복 단위의 오류검증 부호 기법을 사용함으로써 수신 신호의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 반복 신호의 결합을 통하여 수신성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 특정 주파수를 표적으로 한 재밍(Jamming) 공격에도 안정적인 통신이 가능한 효과가 있다.
도 1은 종래의 주파수 도약 통신 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 도약 통신 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 세부 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 도약 통신 시스템의 신호 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다. 이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명에서 제안하는 주파수 도약 통신 시스템의 성능 향상을 위한 신호 처리 방법 및 그를 위한 장치에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 도약 통신 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 주파수 도약 통신시스템(200)은 주파수 도약 통신을 기반으로 정보를 부호화하여 송신하는 송신기(210) 및 송신기(210)로부터 수신된 정보를 복호화하여 정보를 수집하는 수신기(220)를 포함한다. 송신기(210)는 정보 생성기(212), 오류검증 부호기(214), 오류정정 부호기(216), 도약단위 반복기(217), 변조기(218) 및 주파수 도약기(219)를 포함한다. 수신기(220)는 주파수 역도약기(221), 복조기(222), 결합 통과기(224), 오류정정 복호기(226), 오류검증 복호기(228) 및 정보 수집기(229)를 포함한다. 도 2의 주파수 도약 통신시스템(200)은 일 실시예에 따른 것으로서, 도 2에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 주파수 도약 통신시스템(200)에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
본 실시예에 따른 주파수 도약 통신시스템(200)은 일정한 시간 간격으로 주파수를 변경하면서 무선 통신을 수행하는 시스템이다.
주파수 도약 통신시스템(200)의 송신기 측에서는 주파수를 변경하는 시간 간격(이하, '도약 주기'로 기재함)으로 부호화된 정보를 포함하는 무선 신호를 반복 전송하여 주파수의 다양성을 확보할 수 있다. 주파수 도약 통신시스템(200)의 수신기 측에서는 수신된 무선 신호에 대한 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 생성하고, 오류검증 부호화에 대응하는 복호화 과정을 통해 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호에서 오류가 없는 신호를 선택하여 정보를 수신할 수 있다.
이하, 주파수 도약 통신시스템(200)에 포함된 송신기(210)의 블록도와 각 블록의 기능을 기술한다. 송신기(210)에 포함된 각 블록은 동작 순서에 따라 특징을 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 각 블록의 동작 순서는 변경될 수 있다.
정보 생성기(212)는 주파수 도약 통신 방식을 기반으로 전달하기 위한 무선 전송정보를 생성한다. 여기서, 무선 전송정보는 음성, 영상, 텍스트, 데이터 등일 수 있다.
정보 생성기(212)는 사용자의 조작을 통해 입력된 정보를 기반으로 무선 전송정보를 생성할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 무선 전송정보는 외부 장치 또는 시스템으로부터 수신된 데이터를 이용하여 생성된 정보일 수 있다.
오류검증 부호기(214)는 오류검증을 위한 오류검증 부호를 추가하는 동작을 수행한다.
오류검증 부호기(214)는 정보 생성기(212)로부터 수신된 무선 전송정보에 오류검증 부호를 추가하여 결합시킨다. 여기서, 오류검증 부호기(214)는 신호의 결합 또는 분리 시 유효한 정보의 오류를 체크하기 위하여 오류검증 부호를 추가한다.
오류검증 부호기(214)는 수신기(220)에서 수신된 신호의 오류 발생 유무를 확인할 수 있도록 오류검증 기법을 적용하여 무선 전송정보에 오류검증 부호를 추가한다. 여기서, 오류검증 기법은 다양한 기법 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 오류검증 기법은 패리티코드(Parity code), 해밍코드(Hamming code), 리드솔로몬코드(Reed-Solomon code), 버저코드(Berger code), 보스코드(Bose-lin code) 등과 같이 오류를 검증하기 위한 코딩 기법일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 무선 전송정보에 오류검증을 위한 부호를 추가할 수 있다면 그 어떤 기법으로도 적용 가능하다.
오류정정 부호기(216)는 무선 전송신호 및 오류검증 부호가 결합된 신호에 오류정정 부호화 처리를 수행한다.
오류정정 부호기(216)는 오류정정 부호화 처리를 수행함으로써, 무선 전송신호 및 오류검증 부호가 결합된 신호의 오류를 정정할 수 있다.
오류정정 부호기(216)는 오류정정을 위한 부호화를 실행한다. 여기서, 오류정정 부호기(216)는 무선 전송정보의 종류에 따라 각각 적용하는 부호화율을 다르게 할 수 있으며, 이로 인해 중요도가 높은 신호의 비트오류 확률을 줄일 수 있다.
오류정정 부호기(216)는 오류정정 부호 기법을 적용하여 오류정정 부호를 추가한 오류정정 부호 신호를 생성한다. 여기서, 오류정정 부호 신호는 무선 전송신호 및 오류검증 부호가 결합된 신호를 포함하는 형태로 생성될 수 있다.
도 2에서 오류정정 부호기(216)는 무선 전송신호(오류정정 입력신호)에 패리티(Parity)가 추가되는 체계적 블록코드(Systematic Block Code) 형태로 오류정정 부호 신호를 생성하는 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 오류정정 부호기(216)는 길쌈 부호(Convolutional Code) 방식을 이용하여 오류정정 부호 신호를 생성할 수 있으며, 수신기(220) 측에서 오류를 정정할 수 있다면 그 어떤 채널 부호화 방식도 적용 가능하다.
오류정정 부호기(216)는 오류정정 부호화 처리 후 소정의 길이를 갖는 오류정정 부호 신호를 생성한다. 여기서, 오류정정 부호기(216)는 도약 주기에 대한 시간의 길이 즉, 도약 단위와 동일한 길이로 오류정정 부호 신호를 생성하는 것이 바람직하다. 오류정정 부호기(216)에서 생성된 오류정정 부호 신호는 송신기의 변조 및 도약 단위에 따라 변경되는 도약 주파수에 실어 전송하기 위한 크기로 생성될 수 있다.
도약단위 반복기(217)는 오류정정 부호기(216)에서 생성된 오류정정 부호 신호를 반복하여 생성한다. 도약단위 반복기(217)는 주파수를 변경하는 도약 단위와 동일한 크기를 갖는 오류정정 부호 신호를 기 설정된 반복 횟수(N: N은 양의 정수(0 < N))만큼 반복하여 생성한다.
변조기(218)는 무선 채널로 정보를 전송하기 위하여 신호의 형태를 변형시키기 위한 변조를 수행한다. 변조기(218)는 무선 채널을 통해 오류정정 부호 신호를 전송하기 위하여 무선 채널 전송로의 특성에 맞도록 변조를 수행하여 변조신호를 생성한다. 여기서, 변조기(218)는 다양한 변조기법 중 적어도 하나의 변조방식을 이용하여 신호 전송을 위한 변조를 수행할 수 있다. 예를 들어, 변조기(218)는 ASK(Amplitude-Shift Keying), FSK(Frequency Shift Keying), PSK(Phase Shift Keying), QAM(Quadrature Amplitude Modulation), CPM(Continuous Phase Modulation), TCM(Trellis Coded Modulation), GMSK(Gaussian low-pass-filtered Minimum Shift Keying), CPFSK(Continuous Phase Frequency Shift Keying), DQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying) 등 중 적어도 하나의 변조방식을 적용하여 변조를 수행할 수 있다.
주파수 도약기(219)는 주파수 도약 통신 방식 위하여 도약 주파수를 생성하고, 변조신호를 도약 주파수를 통해 송신하는 동작을 수행한다.
주파수 도약기(219)는 도약단위로 반복된 복수의 오류정정 부호 신호 각각에 대한 변조신호를 도약 주파수(특정 주파수)를 통해 송신한다. 여기서, 복수의 변조신호 각각은 서로 다른 도약 주파수(특정 주파수)로 송신되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 동일한 도약 주파수를 일부 포함할 수도 있다. 주파수 도약기(219)는 복수의 오류정정 부호 신호가 반복된 반복 횟수(N)와 동일한 개수의 주파수 도약 신호를 생성하고, N 개의 주파수 도약 신호가 송신되도록 한다.
종래의 송신기(210)는 도약 주기 이상의 긴 송신신호를 생성하여 다수의 주파수를 통해 신호가 송신되는 기술인 반면 전술한 바와 같이, 본 발명은 도약 단위를 반복하는 횟수에 대응하는 개수로 주파수 도약 신호를 생성하여 도약 통신을 수행하는 기술이다.
이하, 주파수 도약 통신시스템(200)에 포함된 수신기(220)의 블록도와 각 블록의 기능을 기술한다. 수신기(220)에 포함된 각 블록은 동작 순서에 따라 특징을 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 각 블록의 동작 순서는 변경될 수 있다.
주파수 역도약기(221)는 송신기(210)로부터 도약 주파수를 사용하여 무선으로 전송된 주파수 도약 신호를 수신한다. 주파수 역도약기(221)는 송신기(210)에서 생성된 도약 주파수와 동일한 도약 주파수를 생성한다.
주파수 역도약기(221)는 수신된 주파수 도약 신호에서 도약 주파수를 제거하고, 도약 주파수가 제거된 변조신호를 복조기(222)로 전달하여 복조 처리되도록 한다.
복조기(222)는 도약 통신 방식으로 수신된 변조신호를 복조 처리한다. 복조기(222)는 복조 처리된 복조신호를 결합 통과기(224)로 전송한다. 여기서, 복조기(222)는 무선 전송에 의해 발생한 신호 왜곡을 보상하면서 복조 처리를 수행한다.
복조기(222)는 송신기(210)의 변조방식 예컨대, ASK, FSK, PSK, QAM, CPM, TCM, GMSK, CPFSK, DQPSK 등 중 적어도 하나의 방식을 기반으로 복조 처리를 수행한다. 복조기(222)는 수신된 변조신호를 복조화하는 동작은 일반적인 복조 처리 과정과 동일함으로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
결합 통과기(224)는 도약단위로 반복 전송된 복조신호를 기반으로 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 생성한다. 여기서, 결합 통과기(224)는 도약단위의 반복 횟수에 근거하여 결정된 개수의 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 생성한다.
결합 통과기(224)에서 생성된 개별 주파수 신호는 송신기(210)로부터 수신된 복수의 특정 주파수를 통해 송신한 신호의 수신신호를 의미한다.
결합 통과기(224)에서 생성된 결합 주파수 신호는 송신기(210)로부터 복수의 특정 주파수를 통해 송신한 신호의 수신신호 중 적어도 두 개의 이종 주파수를 결합하여 생성된 신호를 의미한다. 예를 들어, 도약단위의 반복 횟수가 'N 개' 일 경우, 결합 통과기(224)는 개별 주파수 신호를 N 개 생성하고, 결합 주파수 신호를 2N - 1 - N 개 생성한다. 즉, 결합 통과기(224)는 복조신호를 기반으로 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 모두 합하여 총 2N - 1 개의 신호를 생성한다.
오류정정 복호기(226)는 송신기(210)의 오류정정 부호화 처리를 통해 생성된 오류정정 부호의 오류정정 복호화 처리를 수행하고, 무선 채널을 통과하면서 발생한 오류를 정정한다.
오류정정 복호기(226)는 오류정정 복호 기법을 적용하여 오류정정 복호신호를 생성한다. 여기서, 오류정정 복호신호는 무선 전송신호 및 오류검증 부호가 결합된 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 의미한다.
오류검증 복호기(228)는 오류정정 복호신호에 대한 오류검증 복호화 처리를 수행하여 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호의 오류 유무를 판별한다. 오류검증 복호기(228)는 송신기에서 적용한 오류검증 부호 기법에 대응하는 오류검증 복호 기법을 수행하여 도약단위로 반복 전송된 신호의 오류를 검증한다.
오류검증 복호기(228)는 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호 각각에 포함된 오류검증 부호를 이용하여 오류검증을 수행하고, 오류검증 결과 오류가 없는 신호를 선택한다. 오류검증 복호기(228)는 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호 중 오류가 없는 것으로 판별된 신호에서 오류검증 부호를 제거하는 동작을 수행한다.
오류검증 복호기(228)는 오류검증 부호가 제거된 무선 전송신호를 정보 수집기(229)로 전송한다.
정보 수집기(229)는 오류검증 복호기(228)로부터 오류가 없는 것으로 선택된 무선 전송신호를 수신하고, 수신된 신호에 포함된 정보를 추출하여 수집한다. 여기서, 무선 전송정보에서 추출된 정보는 음성, 영상, 텍스트, 데이터 등일 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신기의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 3의 좌측에는 송신기(210)의 기능 블록을 도시하고, 도 3의 우측에는 각 기능 블록의 신호 처리 결과를 나타낸다.
송신기(210)의 동작은 정보를 생성하는 정보 생성기(212)를 시작으로 오류검증 부호기(214), 오류정정 부호기(216), 도약단위 반복기(217) 각각의 신호 처리를 순차적으로 전달하여 변조기(218)에 의해 신호가 변조되고, 주파수 도약기(219)에서 특정 주파수로 상향 변환하여 무선 채널로 주파수 도약 신호가 송신된다. 송신기(210)에 포함된 각 블록은 동작 순서에 따라 특징을 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 각 블록의 동작 순서는 변경될 수 있다.
정보 생성기(212)는 사용자 또는 시스템의 요구에 따라 무선 전송정보를 생성하고, 생성된 무선 전송정보를 오류검증 부호기(214)로 전송한다. 여기서, 생성된 무선 전송정보는 수신기(220)로 전달하기 원하는 정보로서, 음성, 영상, 텍스트, 데이터 등일 수 있다.
오류검증 부호기(214)는 수신기(220)에서 수신된 신호의 오류 발생 유무를 확인할 수 있도록 무선 전송신호에 오류검증을 위한 오류검증 부호를 추가한다.
오류검증 부호기(214)는 다양한 오류검증 기법 중 하나의 방식을 적용하여 오류검증 부호를 생성할 수 있다. 오류검증 부호기(214)는 오류검증 기법을 적용하여 오류검증 부호를 생성하고, 생성된 오류검증 부호를 무선 전송신호에 추가하여 오류정정 부호기(216)로 전달한다.
오류정정 부호기(216)는 무선으로 전송되는 신호에서 발생하는 오류를 수신기(220) 측에서 정정할 수 있도록 무선 전송신호 및 오류검증 부호가 결합된 신호에 오류정정 부호화 처리를 수행한다.
송신기(210)에서 수신기(220)로 전송되는 신호는 주파수 특성, 주변 환경, 송/수신기의 이동, 다중 경로 등에 의해 오류가 발생할 수 있으며, 오류정정 부호기(216)는 이러한 오류를 수신기(220)에서 정정할 수 있도록 오류정정 부호 기법을 적용하여 오류정정 부호를 추가한 오류정정 부호 신호를 생성한다. 여기서, 오류정정 부호는 무선 전송신호 및 오류검증 부호가 결합된 신호를 포함하는 형태로 생성될 수 있다. 오류정정 부호기(216)는 송신기(210)의 변조 및 주파수를 변경하는 도약 주기에 대한 시간 길이 즉, 도약 단위와 동일한 길이로 오류정정 부호 신호를 생성하는 것이 바람직하다.
도약단위 반복기(217)는 오류정정 부호기(216)에서 생성된 오류정정 부호 신호를 기 설정된 횟수로 반복하여 생성되도록 한다. 예를 들어, 도약단위 반복기(217)는 주파수를 변경하는 도약 단위와 동일한 크기를 갖는 오류정정 부호 신호를 기 설정된 반복 횟수(N: N은 양의 정수(0 < N))만큼 반복하여 생성한다.
변조기(218)는 기 설정된 반복 횟수에 해당하는 개수의 오류정정 부호 신호를 무선으로 송신하기 위한 특정 신호 형태로 변조를 수행하여 변조신호를 생성한다.
주파수 도약기(219)는 도약 통신을 위하여 도약 주기마다 도약 주파수를 생성하고 변조기(218)에서 생성한 도약 주기 기저대역 변조 신호를 도약 주파수로 상향 변환(Up Conversion)하여 무선 채널로 송신한다. 이때 생성하는 도약 주파수는 도약 통신을 위해 할당된 전체 주파수 대역에서 랜덤(Random)하게 생성된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 4의 좌측에는 수신기(220)의 기능 블록을 도시하고, 도 4의 우측에는 각 기능 블록의 신호 처리 결과를 나타낸다.
수신기(220)의 동작은 송신기(210)로부터 주파수 도약 신호를 수신하는 주파수 역도약기(221)를 시작으로 복조 처리하는 복조기(222), 결합 통과기(224), 오류정정 복호기(226), 오류검증 복호기(228) 각각의 신호 처리를 순차적으로 전달하여 정보 수집기(229)에 의해 무선 전송정보를 최종적으로 수신된다. 수신기(220)에 포함된 각 블록은 동작 순서에 따라 특징을 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 각 블록의 동작 순서는 변경될 수 있다.
주파수 역도약기(221)는 송신기(210)의 주파수 도약기(219)에서 생성한 도약 주파수와 동일한 도약 주파수를 생성하여 주파수 도약 신호를 획득하고, 도약 주파수로 주파수 하향 변환(Down Conversion)을 수행하여 기저대역 신호로 변환하여 복조기로 전달한다.
복조기(222)는 주파수 역도약기(221)에서 생성한 기저대역 변조신호를 이용하여 송신기(210)에서 전송한 정보를 복원하기 위한 복조 과정을 수행한다. 여기서, 복조기(222)는 무선으로 신호가 송신되는 과정에서 주파수 특성, 주변 환경, 송/수신기의 이동, 다중 경로 등에 의해 발생하는 신호 왜곡을 보상 처리한다. 복조기(222)는 복조 처리된 복조신호를 결합 통과기(224)로 전송한다.
결합 통과기(224)는 도약단위로 반복 전송된 복조신호를 기반으로 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 생성한다. 개별 주파수 신호는 송신기(210)로부터 수신된 복수의 특정 도약 주파수 각각을 각 주파수 별로 구분하여 생성된 신호를 의미하며, 결합 주파수 신호는 송신기(210)로부터 수신된 복수의 특정 도약 주파수 중 적어도 두 개의 이종 주파수를 결합하여 생성된 신호를 의미한다.
결합 통과기(224)는 도약단위의 반복 횟수에 근거하여 결정된 개수로 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 생성한다. 도약단위의 반복 횟수가 'N 개'일 경우, 개별 주파수 신호는 반복 횟수와 동일하게 N 개로 생성되고, 결합 주파수 신호는 N 개의 개별 주파수 신호 각각을 2 개부터 N 개까지 각각 결합하여 2N - 1 - N 개가 생성된다. 이에 따라, 결합 통과기(224)는 복조신호를 기반으로 총 2N - 1 개의 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 생성함으로써, 반복 횟수 N 개로 2N - 1 개의 주파수 다양성을 확장할 수 있다.
결합 통과기(224)는 개별 주파수 신호를 결합하여 결합 주파수 신호를 생성함에 따라 신호 결합을 통한 성능 향상을 얻을 수 있으며, 이로 인해 개별 주파수 신호에 수신 오류가 발생하는 열악한 무선 통신 환경에서도 수신기(220)에서 개별 주파수 신호의 결합을 통해 수신 오류 없이 전송 정보를 복원할 수 있다.
오류정정 복호기(226)는 송신기(210)의 오류정정 부호화 처리를 통해 생성된 오류정정 부호의 오류정정 복호화 처리를 수행하고, 무선 채널을 통과하면서 발생한 오류를 정정한다. 오류정정 복호기(226)는 오류정정 복호화 처리를 수행한 오류정정 복호신호를 오류검증 복호기(228)로 전송한다.
오류정정 복호기(226)는 송신기(210)에서 적용한 오류정정 부호 기법에 대응하는 오류정정 복호 기법을 적용하여 신호 왜곡이 보상된 수신 신호에 존재하는 수신 오류를 정정할 수 있다. 여기서, 오류정정 복호기(226)는 오류정정 복호 기법의 오류 정정 능력에 따라 정정할 수 있는 오류의 양이 결정된다. 이에 따라 오류 정정 능력 이상의 오류가 발생한 경우, 오류정정 복호 기법을 수행하더라도 정정하지 못한 오류가 존재하게 되어 오류가 없는 신호를 선별하기 위한 과정이 필요하다.
오류검증 복호기(228)는 오류정정 복호 결과에 따른 오류정정 복호신호를 획득하고, 오류검증 복호 기법을 적용하여 총 2N - 1 개의 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호의 오류 존재 유무를 검증한 후 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호 중 오류가 없는 신호를 선별한다.
오류검증 복호기(228)는 오류가 없는 것으로 선별된 신호에서 오류검증 부호를 제거하고, 오류검증 부호가 제거된 무선 전송신호를 정보 수집기(229)로 전송한다.
한편, 오류검증 복호기(228)는 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호 중 오류가 없는 신호가 다수 존재하는 경우, 각 주파수 신호의 품질을 측정하여 신호 품질이 가장 좋은 주파수 신호를 선택하거나, 오류가 없는 것으로 판별된 복수의 주파수 신호를 비교하여 다수 선택 기법을 적용하여 하나의 주파수 신호를 선택할 수 있다. 여기서, 오류검증 복호기(228)는 오류가 없는 신호가 다수 존재하는 경우 하나의 방식만을 이용하여 하나의 주파수 신호를 선택하는 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자의 설정 또는 소정의 조건에 따라 적어도 두 가지의 방식을 조합하여 하나의 주파수 신호를 선택할 수도 있다.
정보 수집기(229)는 오류검증 복호기(228)로부터 오류가 없는 것으로 선택된 무선 전송신호를 수신하고, 수신된 신호에 포함된 정보를 추출하여 수집한다. 여기서, 무선 전송정보에서 추출된 정보는 음성, 영상, 텍스트, 데이터 등일 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 세부 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서는 수신기(220)에 포함된 결합 통과기(224), 오류정정 복호기(226) 및 오류검증 복호기(228)의 세부 동작을 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 결합 통과기(224)는 복조기(222)로부터 N 개의 복조신호를 획득한다. 수신된 복조신호는 무선 채널에 의해 발생한 신호 왜곡이 보상된 신호로서, 도약단위로 반복 전송된 횟수와 동일한 N 개의 신호를 의미한다.
결합 통과기(224)에 수신된 N 개의 복조신호는 각각 서로 다른 주파수로 전송된 신호인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 송신기(210)에서 선택할 수 있는 주파수 개수가 반복 횟수에 비해 부족하거나 주파수 선택 기법에 의해 경우에 따라 결합 통과기(224)에 수신된 N 개의 복조신호는 일부 동일한 주파수로 전송된 신호일 수 있다. 일부 동일한 주파수로 전송되는 경우에도 복조신호는 동일한 시간에 동시에 전송되는 것은 아니기 때문에 각각의 주파수 특성은 동일하지 않아 서로 다른 개별 신호로 간주할 수 있다.
결합 통과기(224)는 도약단위의 반복 횟수에 근거하여 결정된 개수로 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 생성한다. 결합 통과기(224)는 N 개의 복조신호에 근거하여 반복 횟수와 동일하게 N 개의 개별 주파수 신호를 생성하고, N 개의 개별 주파수 신호 각각을 2 개부터 N 개까지 가능한 모든 조합으로 결합하여 2N - 1 - N 개의 결합 주파수 신호를 생성한다. 즉, 결합 통과기(224)는 복조신호를 기반으로 총 2N - 1 개의 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 생성한다. 여기서, 결합 통과기(224)는 N 개의 통과기를 이용하여 개별 주파수 신호를 생성하고, 2N - 1 - N 개의 결합기를 이용하여 결합 주파수 신호를 생성할 수 있다.
결합 통과기(224)에서 결합 주파수 신호 생성 시 결합되는 개별 주파수 신호의 품질이 유사한 경우에는 결합 주파수 신호의 품질이 개별 주파수 신호의 품질보다 우수할 수 있다. 하지만, 결합 통과기(224)에서 결합 주파수 신호 생성 시 결합되는 개별 주파수 신호 가운데 특별히 신호 품질이 좋은 신호가 존재하는 경우에는 결합 주파수 신호 품질보다 개별 주파수 신호의 품질이 좋을 수 있다.
주파수 도약 통신 시스템은 도약 주기마다 주파수를 변경하면서 통신하기 때문에 선택한 주파수 특성에 따라 신호의 품질이 좌우된다. 주파수의 특성은 경우에 따라 인접한 주파수라 하여도 특성이 크게 다를 수 있고 동일한 주파수인 경우에도 시간, 주변환경 등에 의해 확연히 다른 특성을 보인다.
따라서, 결합 통과기(224)에서는 도약 주기로 반복 전송된 개별 주파수 신호와 개별 주파수를 결합한 결합 주파수 신호를 생성함으로써, 개별 주파수 특성이 좋거나 나쁜 경우에도 개별 주파수를 결합한 결합 주파수 신호를 이용하여 전송 정보를 복원할 수 있다.
오류정정 복호기(226)는 2N - 1 개의 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 수신하여 오류정정 복호화 처리를 수행한다.
오류정정 복호기(226)는 오류정정 복호화 처리를 통해 오류정정 복호신호를 생성하고, 생성된 오류정정 복호신호를 오류검증 복호기(228)로 전송한다.
오류정정 복호기(226)는 송신기(210)에서 적용한 오류정정 부호 기법에 대응하는 오류정정 복호 기법을 적용하여 신호 왜곡이 보상된 수신 신호에 존재하는 수신 오류를 정정할 수 있다. 여기서, 오류정정 복호기(226)는 구현 시스템의 동작 속도와 신호 처리시간, 자원 등을 조건을 고려하여 직렬, 병렬 혹은 그 조합으로 구성될 수 있다.
오류검증 복호기(228)는 오류정정 복호 결과에 따른 오류정정 복호신호를 획득하고, 오류검증 복호 기법을 적용하여 총 2N - 1 개의 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호의 오류 존재 유무를 검증한 후 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호 중 오류가 없는 신호를 선별한다. 오류검증 복호기(228)는 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호의 오류 존재 유무를 검증하는 과정에서 기 설정된 관심 주파수 또는 자주 사용되는 주요 주파수 대역을 설정하고, 설정된 주파수 대역에 해당하는 신호를 우선적으로 오류 검증을 수행할 수 있다. 이러한 검증 과정을 통해 오류 검증을 수행하는 시간을 단축시킬 수 있으며, 오류 검증 정확도를 높일 수 있다.
오류검증 복호기(228)는 오류검증 복호 연산을 수행하여 2N - 1 개의 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 오류 검출 신호와 오류 미검출 신호로 구분할 수 있다. 오류검증 복호기(228)는 오류 미검출 신호를 기반으로 최종 선택신호를 결정하며, 최종 선택 신호의 무선 전송신호를 정보 수집기(229)로 전송한다.
오류 미검출 신호가 1 개인 경우, 오류검증 복호기(228)는 해당 오류 미검출 신호를 최종 선택신호로 결정한다.
한편, 오류 미검출 신호가 다수 개인 경우, 오류검증 복호기(228)는 신호대 잡음비, 신호세기의 순서, 누적 혹은 이들을 조합한 신호 품질 지표를 사용하여 각 주파수 신호의 품질을 측정하여 신호 품질이 가장 좋은 주파수 신호를 선택하거나, 오류가 없는 것으로 판별된 복수의 주파수 신호를 동등 비교하여 다수 선택 기법을 적용하거나, 신호 품질 지표를 가중치로 적용하여 선택하는 방법 등에 따라 선별된 오류 미검출 신호를 최종 선택신호로 결정한다. 여기서, 오류검증 복호기(228)는 오류가 없는 신호가 다수 존재하는 경우 하나의 방식만을 이용하여 최종 선택신호를 결정하는 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자의 설정 또는 소정의 조건에 따라 적어도 두 가지의 방식을 조합하여 최종 선택신호를 결정할 수도 있다.
한편, 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호에 포함된 무선 전송정보의 응용 처리에 따라 오류 품질이 상이하기 때문에 오류 미검출 신호가 없는 경우가 존재하게 된다. 이에, 오류 미검출 신호가 없는 경우 오류검증 복호기(228)는 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호 즉 오류 검출 신호 중 신호품질 지표가 가장 높은 신호를 선택하고, 선택된 신호가 오류 검출 신호임을 알려 상위 계층에서 최종 수집된 무선 전송정보의 사용 유무를 결정할 수 있도록 처리한다.
본 발명의 실시예에 따른 수신기(220)는 오류검증 복호 과정 및 선택 과정을 수행함으로써, 최종적으로 선택한 무선 전송정보의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 무선 전송정보의 오류 검출/미검출 상태를 알려 상위 계층에서 유연하게 정보를 활용할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 도약 통신 시스템의 신호 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6a는 주파수 도약 통신 시스템의 송신 신호의 처리방법을 나타내고, 도 6b는 주파수 도약 통신 시스템의 수신 신호 처리 방법을 나타낸다.
이하, 도 6a을 참조하여 주파수 도약 통신 시스템에 포함된 송신기에서 송신 신호를 처리하는 방법을 설명하도록 한다.
송신기(210)는 수신기(220)로 전송하기 위한 무선 전송정보를 생성한다(S610). 여기서, 무선 전송정보는 음성, 영상, 텍스트, 데이터 등일 수 있다.
송신기(210)는 무선 전송신호에 오류검증을 위한 오류검증 부호화 처리를 수행한다(S620). 구체적으로, 송신기(210)는 수신기(220)에서 수신된 신호의 오류 발생 유무를 확인할 수 있도록 무선 전송신호에 오류검증을 위한 오류검증 부호를 추가한다.
송신기(210)는 무선 전송신호 및 오류검증 부호가 결합된 신호에 오류정정 부호화 처리를 수행한다(S630). 송신기(210)는 무선으로 전송되는 신호에서 주파수 특성, 주변 환경, 송/수신기의 이동, 다중 경로 등에 의해 발생하는 오류를 수신기(220) 측에서 정정할 수 있도록 오류정정 부호화 처리를 수행한다.
송신기(210)는 오류정정 부호화 처리 과정에서 오류정정 부호 신호를 생성한다. 여기서, 오류정정 부호는 무선 전송신호 및 오류검증 부호가 결합된 신호를 포함하는 형태로 생성될 수 있다. 여기서, 송신기(210)는 주파수를 변경하는 도약 주기에 대한 시간의 길이 즉, 도약 단위와 동일한 길이로 오류정정 부호 신호를 생성한다.
송신기(210)는 기 설정된 반복 횟수(N: N은 양의 정수(0 < N))로 도약 단위의 신호를 반복 처리한다(S640). 송신기(210)는 오류정정 부호 신호를 반복 횟수에 해당하는 개수로 반복하여 생성한다.
송신기(210)는 무선으로 송신하기 위한 변조신호를 특정 주파수로 송신한다(S650). 송신기(210)는 기 설정된 반복 횟수(N)에 해당하는 개수의 오류정정 부호 신호를 서로 다른 특정 주파수로 상향 변환하여 복수(N 개)의 서로 다른 특정 주파수 도약 신호를 수신기(220)로 송신한다. 송신기(210)는 복수의 주파수 도약 신호를 생성하는 데 있어서, 조건에 따라 일부 특정 주파수를 중복하여 사용할 수도 있다.
이하, 도 6b를 참조하여 주파수 도약 통신 시스템에 포함된 수신기에서 수신 신호를 처리하는 방법을 설명하도록 한다.
수신기(220)는 송신기(210)로부터 주파수 도약 신호를 수신하고, 수신된 주파수 도약 신호를 주파수 역도약을 수행한 후 복조 처리한다(S660). 여기서, 수신기(220)는 기 설정된 반복 횟수(N)에 해당하는 개수의 주파수 도약 신호를 수신하고, 이를 기저대역으로 주파수 하향 변환하는 주파수 역도약을 수행한 후 복조 처리하여 복조신호를 생성한다.
수신기(220)는 무선으로 신호가 송신되는 과정에서 주파수 특성, 주변 환경, 송/수신기의 이동, 다중 경로 등에 의해 발생하는 신호 왜곡을 보상 처리할 수 있다.
수신기(220)는 도약단위의 반복 횟수(N)를 기반으로 복조신호를 이용하여 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 생성한다(S662).
수신기(220)는 도약단위의 반복 횟수(N)와 동일한 N 개의 개별 주파수 신호를 생성하고, N 개의 개별 주파수 신호 각각을 2 개부터 N 개까지 결합하여 2N - 1 - N 개의 결합 주파수 신호를 생성한다.
수신기(220)는 송신기(210)의 오류정정 부호화 기법에 대응하는 오류정정 복호화 처리를 수행한다(S670). 수신기(220)는 오류정정 복호화 처리를 통해 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호에서 오류정정 복호신호를 생성한다.
수신기(220)는 오류정정 복호신호에 오류검증 복호 기법을 적용하여 오류검증 복호화 처리를 수행한다(S672). 수신기(220)는 오류검증 복호화 처리를 통해 총 2N - 1 개의 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호의 오류 존재 유무를 검증한다. 여기서, 수신기(220)는 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 오류 존재 여부에 따라 오류 검출 신호와 오류 미검출 신호로 구분한다.
수신기(220)는 오류 미검출 신호가 존재하는 경우(S680), 오류 미검출 신호를 최종 선택신호로 결정한다.
오류 미검출 신호가 1 개인 경우, 수신기(220)는 해당 오류 미검출 신호를 최종 선택신호로 결정한다(S690). 한편, 오류 미검출 신호가 다수 개인 경우, 수신기(220)는 신호대 잡음비, 신호세기의 순서, 누적 혹은 이들을 조합한 신호 품질 지표를 사용하여 각 주파수 신호의 품질을 측정하여 신호 품질이 가장 좋은 주파수 신호를 선택하거나, 오류가 없는 것으로 판별된 복수의 주파수 신호를 동등 비교하여 다수 선택 기법을 적용하거나, 신호 품질 지표를 가중치로 적용하여 선택하는 방법 등에 따라 선별된 오류 미검출 신호를 최종 선택신호로 결정한다.
한편, 수신기(220)는 오류 미검출 신호가 존재하지 않는 경우(S680), 오류 검출 신호의 신호품질 지표를 비교한다(S682). 수신기(220)는 오류 검출 신호 중신호품질 지표가 가장 높은 신호를 선택하여(S684) 최종 선택신호로 결정한다(S690). 단계 S684에서 수신기(220)는 최종 선택신호로 결정된 신호가 오류 검출 신호임을 알리는 식별정보를 추가하여 상위 계층에서 최종 수집된 무선 전송정보의 사용 유무를 결정할 수 있도록 처리한다.
수신기(220)는 최종 선택신호에서 무선 전송정보를 추출 및 수집하여 사용자가 무선 전송정보를 이용할 수 있도록 처리한다(S692).
도 6a 및 도 6b에서는 각 단계를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 6a 및 도 6b에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 6a 및 도 6b는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 6a 및 도 6b에 기재된 본 실시예에 따른 주파수 도약 통신 시스템의 신호 처리 방법은 애플리케이션(또는 프로그램)으로 구현되고 단말장치(또는 컴퓨터)로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 주파수 도약 통신 시스템의 신호 처리 방법을 구현하기 위한 애플리케이션(또는 프로그램)이 기록되고 단말장치(또는 컴퓨터)가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨팅 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치 또는 매체를 포함한다.
이상의 설명은 본 발명의 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200: 주파수 도약 통신시스템
210: 송신기 212: 정보 생성기
214: 오류검증 부호기 216: 오류정정 부호기
217: 도약단위 반복기 218: 변조기
219: 주파수 도약기
220: 수신기 221: 주파수 역도약기
222: 복조기 224: 결합 통과기
226: 오류정정 복호기 228: 오류검증 복호기
229: 정보 수집기

Claims (15)

  1. 주파수 도약 통신 시스템에서 수신 신호를 처리하는 장치에 있어서,
    송신기로부터 주파수 도약 신호를 획득하여 주파수 역도약을 수행하는 주파수 역도약기;
    무선 전송정보를 포함하는 기저대역 수신신호를 복조 처리하는 복조기;
    복조 처리된 복조신호를 기반으로 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 생성하는 결합 통과기;
    상기 개별 주파수 신호 및 상기 결합 주파수 신호에 대한 오류 존재 여부를 검증하고, 검증 결과에 따라 최종 선택신호를 결정하는 오류검증 복호기; 및
    상기 최종 선택신호에 근거하여 상기 송신기에서 전송한 상기 무선 전송정보를 추출하여 수집하는 정보 수집기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 역도약기는,
    상기 송신기에서 도약단위로 반복 전송된 상기 주파수 도약 신호를 기반으로 도약단위의 반복 횟수(N: 0 < N)에 해당하는 개수의 상기 주파수 도약 신호를 수신 처리하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복조기는,
    상기 반복 횟수(N)에 근거하여 상기 기저대역 수신신호를 복조하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 결합 통과기는,
    상기 반복 횟수(N)에 근거하여 상기 개별 주파수 및 상기 결합 주파수의 생성 개수를 결정하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 결합 통과기는,
    상기 반복 횟수(N)와 동일한 개수의 상기 개별 주파수 신호를 생성하고, 상기 개별 주파수 신호 각각을 2 개부터 N 개까지 결합 가능한 개수로 상기 결합 주파수 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 오류검증 복호기는,
    상기 개별 주파수 신호 및 상기 결합 주파수 신호에 대한 오류 존재 여부를 검증하고, 검증 결과에 따라 오류 검출 신호와 오류 미검출 신호로 구분하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 오류검증 복호기는,
    상기 검증 결과에서 상기 오류 미검출 신호가 한 개 존재하는 경우, 해당 오류 미검출 신호를 상기 최종 선택신호로 결정하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 오류검증 복호기는,
    상기 검증 결과에서 상기 오류 미검출 신호가 복수 개 존재하는 경우, 복수의 오류 미검출 신호 각각에 대한 신호 품질을 측정하여 신호 품질이 가장 좋은 주파수 신호를 선택하여 상기 최종 선택신호로 결정하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 오류검증 복호기는,
    상기 검증 결과에서 상기 오류 미검출 신호가 존재하지 않는 경우, 상기 오류 검출 신호 중 신호 품질이 가장 좋은 주파수 신호를 선택하고, 선택된 주파수 신호를 상기 최종 선택신호로 결정하되, 상기 최종 선택신호에 오류가 검출된 신호임을 알리는 식별정보를 추가하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  10. 주파수 도약 통신 시스템에서 수신 신호를 처리하는 방법에 있어서,
    송신기로부터 주파수 도약 신호를 획득하여 주파수 역도약을 수행하는 주파수 역도약 단계;
    무선 전송정보를 포함하는 기저대역 수신신호를 복조 처리하는 복조 단계;
    복조 처리된 복조신호를 기반으로 개별 주파수 신호 및 결합 주파수 신호를 생성하는 결합 통과 단계;
    상기 개별 주파수 신호 및 상기 결합 주파수 신호에 대한 오류 존재 여부를 검증하고, 검증 결과에 따라 최종 선택신호를 결정하는 오류검증 복호 단계; 및
    상기 최종 선택신호에 근거하여 상기 송신기에서 전송한 상기 무선 전송정보를 추출하여 수집하는 정보 수집 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 통신 시스템의 신호 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 주파수 역도약 단계는,
    상기 송신기에서 도약단위로 반복 전송된 상기 주파수 도약 신호를 기반으로 도약단위의 반복 횟수(N: 0 < N)에 해당하는 개수의 상기 주파수 도약 신호를 수신 처리하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 통신 시스템의 신호 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복조 단계는,
    상기 반복 횟수(N)에 근거하여 상기 기저대역 수신신호를 복조하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 통신 시스템의 신호 처리 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 결합 통과 단계는,
    상기 반복 횟수(N)에 근거하여 상기 개별 주파수 및 상기 결합 주파수의 생성 개수를 결정하되,
    상기 반복 횟수(N)와 동일한 개수의 상기 개별 주파수 신호를 생성하고, 상기 개별 주파수 신호 각각을 2 개부터 N 개까지 결합 가능한 개수로 상기 결합 주파수 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 통신 시스템의 신호 처리 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 오류검증 복호 단계는,
    상기 개별 주파수 신호 및 상기 결합 주파수 신호에 대한 오류 존재 여부를 검증하고, 검증 결과에서 오류 미검출 신호에 해당하는 주파수 신호를 상기 최종 선택신호로 결정하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 통신 시스템의 신호 처리 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 오류검증 복호 단계는,
    상기 개별 주파수 신호 및 상기 결합 주파수 신호에 대한 오류 존재 여부를 검증하고, 검증 결과에서 오류 미검출 신호가 존재하지 않는 경우 오류가 검출된 신호 중 신호 품질이 가장 좋은 주파수 신호를 선택하여 상기 최종 선택신호로 결정하되, 상기 최종 선택신호에 오류가 검출된 신호임을 알리는 식별정보를 추가하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 통신 시스템의 신호 처리 방법.
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KR20230130938A (ko) 2022-03-04 2023-09-12 국방과학연구소 주파수 도약 타이밍 오차 추정 장치 및 그 방법

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