KR101927129B1 - 비콘 신호 수신 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비콘 신호를 수신하는 장치 및 방법에 대한 것으로, 수신된 아날로그 위성 신호를 디지털 신호로 변환하는 변환부와, 상기 디지털 변환된 신호 및 제1 로컬 오실레이터 신호를 입력받아 제1 채널의 신호로 복조하고 하향 변환하는 제1 디지털 믹서와, 상기 디지털 변환된 신호 및 상기 제1 로컬 오실레이터 신호에 기 설정된 위상차를 가지는 제2 로컬 오실레이터 신호를 입력받아 제2 채널의 신호로 복조하고 하향 변환하는 제2 디지털 믹서와, 상기 복조 및 하향 변환된 제1 채널의 신호와 및 제2 채널의 신호를 기 설정된 주파수 관심 대역폭에 따라 각각 필터링하는 제1 및 제2 필터와, 상기 필터링된 제1 채널의 신호와 제2 채널의 신호에 대해 각각 FFT 연산을 수행하는 제1 및 제2 FFT(Fast Fourier Transform)와, 상기 FFT 연산된 제1 채널의 신호와 제2 채널의 신호를 합성하는 합성부와, 상기 합성된 결과로부터 가장 큰 전력의 신호 및 그 신호의 주파수를 검출하고, 또한 적어도 하나의 센서로 부터 플랫폼의 기동이 정지된 상태임을 감지하여 검출된 주파수의 신호가 DC(Direct Current) 신호가 아닌 경우 검출된 주파수를 오프셋 주파수로 검출하는 오프셋 검출부, 및, 기 설정된 주파수에 상기 검출된 오프셋 주파수를 보상한 주파수를 가지는 로컬 오실레이터 신호를 상기 제1 로컬 오실레이터 신호로 상기 제1 디지털 믹서에 입력 및, 상기 로컬 오실레이터 신호에 상기 기 설정된 위상차를 가지는 주파수 신호를 상기 제2 로컬 오실레이터 신호로 상기 제2 디지털 믹서에 입력하는 로컬 오실레이터 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비콘 신호 수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RECEIVING BEACON SIGNAL}
본 발명은 비콘 신호를 수신하는 장치 및 방법에 대한 것이다.
위성통신체계는 단말 대 단말 간의 통신링크가 위성중계기를 거쳐 구축되는 체계이다. 지상 단말은 36,000 여 km 의 고도에서 지구 궤도를 공전하는 위성의 위치를 정확하게 판단하고, 안테나의 빔을 위성 방향에 일치시켜 지속적이고 안정적인 위성통신링크를 지원한다. 여기서 비콘 신호는 위성의 위치를 판단하기 위한 중요한 지표이다.
지상 단말은 위성에서 송출되는 비콘 신호를 수신 및 연산하여 단말 안테나의 빔 방향이 위성의 방향으로 지향하기 위한 지구 좌표값을 생성하여 정밀하고 정확한 위성 추적이 이루어진다. 이러한 중요성에 따라 위성은 일정한 주파수를 가지는 비콘 신호를 지상으로 송출해야 한다.
한편 위성에서 송출하는 비콘 신호는 위성에 탑재된 오실레이터(oscillator)로부터 생성된다. 위성 탑재체에 장착된 오실레이터는 일정한 주기의 신호를 발생시키는 장치로 비콘 신호의 생성에 필수적이다. 위성 탑재체에 장착된 오실레이터는 정해진 주파수를 정확하고 안정된 주파수로 출력시키지만, 장기간 예를 들어 10년 이상의 장기 운용을 하는 경우, 상기 오실레이터의 노후화로 인해 주파수가 틀어지는 주파수 오프셋 문제가 발생할 수 있다.
한편 이처럼 장기간 운용에 있어 기계적 노후화 현상이 나타나면 위성에서 송출되는 비콘 신호의 주파수가 틀어지는 주파수 정확도 변화 문제가 발생할 수 있다. 이를 교정하기 위해 정지궤도에 위치한 위성탑재체로 접근하는 방법은 시간과 비용 등 여러 측면에서 비효율적이다.
그래서 통상적으로는 지상 단말에 장착된 비콘 신호 수신기에 광대역 필터를 적용하여, 상기 위성으로부터 송출되는 비콘 신호의 주파수 정확도 변화 문제를 반영함으로써 상기 주파수 정확도가 변화되는 문제를 해결하였다. 그러나 이처럼 광대역 필터를 사용하는 방법은 잡음 간섭 문제를 야기하며, 그 연산에 있어서도 연산량이 과다하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 상기 잡음 간섭 문제나 과다한 연산량의 문제를 발생시키지 않으면서도, 상기 위성으로부터 송출되는 비콘 신호의 주파수 정확도 변화를 지상 단말에서 검출하여 해결할 수 있도록 하는 비콘 신호 수신 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 비콘(beacon) 신호 수신 장치는, 수신된 아날로그 위성 신호를 디지털 신호로 변환하는 변환부와, 상기 디지털 변환된 신호 및 제1 로컬 오실레이터 신호를 입력받아 제1 채널의 신호로 복조하고 하향 변환하는 제1 디지털 믹서와, 상기 디지털 변환된 신호 및 상기 제1 로컬 오실레이터 신호에 기 설정된 위상차를 가지는 제2 로컬 오실레이터 신호를 입력받아 제2 채널의 신호로 복조하고 하향 변환하는 제2 디지털 믹서와, 상기 복조 및 하향 변환된 제1 채널의 신호 및 제2 채널의 신호를 기 설정된 주파수 관심 대역폭에 따라 각각 필터링하는 제1 및 제2 필터와, 상기 필터링된 제1 채널의 신호와 제2 채널의 신호에 대해 각각 FFT 연산을 수행하는 제1 및 제2 FFT(Fast Fourier Transform)와, 상기 FFT 연산된 제1 채널의 신호와 제2 채널의 신호를 합성하는 합성부와, 상기 합성된 결과로부터 가장 큰 전력의 신호 및 그 신호의 주파수를 검출하고, 검출된 주파수의 신호가 DC(Direct Current) 신호가 아닌 경우 검출된 주파수를 오프셋 주파수로 검출하는 오프셋 검출부, 및, 기 설정된 주파수에 상기 검출된 오프셋 주파수를 보상한 주파수를 가지는 로컬 오실레이터 신호를 상기 제1 로컬 오실레이터 신호로 상기 제1 디지털 믹서에 입력 및, 상기 로컬 오실레이터 신호에 상기 기 설정된 위상차를 가지는 주파수 신호를 상기 제2 로컬 오실레이터 신호로 상기 제2 디지털 믹서에 입력하는 로컬 오실레이터 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기 설정된 위상차는
Figure 112017008529747-pat00001
이며, 상기 제1 채널은 I(In-phase)이고, 상기 제2 채널은 I 채널의 신호와
Figure 112017008529747-pat00002
의 위상차를 가지는 Q(Quadrature-phase) 채널임을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 필터 및 제2 필터는, 상기 플랫폼의 기동에 따른 도플러 효과 및, 상기 위성의 이동에 따른 도플러 효과에 의해 발생하는 주파수 오프셋 범위만을 포괄하는 협대역 필터임을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 비콘 신호 수신 장치가 탑재되는 플랫폼(platform)의 기동을 감지할 수 있는 적어도 하나의 센서를 더 구비하며, 상기 제1 필터 및 제2 필터는, 상기 적어도 하나의 센서로부터 감지되는 플랫폼의 기동 감지 결과에 따라 대역폭이 서로 달라지며, 상기 플랫폼의 기동 감지 결과, 상기 플랫폼이 정지한 상태인 경우에 상기 플랫폼이 기동하는 상태에 있을 때보다 더 협소한 대역폭에 따라 상기 필터링을 수행하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 로컬 오실레이터 신호 생성부는, 로컬 오실레이터(Local Oscillator)와, 기 설정된 로컬 오실레이터 주파수에 상기 검출된 오프셋 주파수를 보상한 주파수를 가지는 로컬 오실레이터 신호를 생성하도록 상기 로컬 오실레이터를 제어하는 오실레이터 보상부, 및, 상기 로컬 오실레이터에서 생성되는 로컬 오실레이터 신호를 입력받아 상기 기 설정된 위상차 만큼 지연하여 상기 제2 로컬 오실레이터 신호를 생성하는 위상차 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 비콘(beacon) 신호 수신 방법은, 수신된 아날로그 위성 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계와, 상기 디지털 변환된 신호 및 제1 로컬 오실레이터 신호를 믹싱하여 제1 채널의 신호로 복조하고 하향 변환 및, 상기 디지털 변환된 신호 및 상기 제1 로컬 오실레이터 신호에 기 설정된 위상차를 가지는 제2 로컬 오실레이터 신호를 믹싱하여 제2 채널의 신호로 복조하고 하향 변환하는 단계와, 상기 믹싱된 제1 채널의 신호와 제2 채널의 신호를 기 설정된 주파수 관심 대역에 따라 각각 필터링하는 단계와, 상기 필터링된 제1 채널의 신호와 제2 채널의 신호에 대해 각각 FFT 연산을 수행하는 단계와, 상기 FFT 연산된 제1 채널의 신호와 제2 채널의 신호를 합성하는 단계와, 기 합성된 결과로부터 가장 큰 전력의 신호 및 그 신호의 주파수를 검출하고, 검출된 주파수의 신호가 DC(Direct Current) 신호가 아닌 경우 검출된 주파수를 오프셋 주파수로 검출하는 단계, 및, 기 설정된 주파수에 상기 검출된 오프셋 주파수를 보상한 주파수를 가지는 로컬 오실레이터 신호를 상기 제1 로컬 오실레이터 신호로 생성 및, 상기 로컬 오실레이터 신호에 상기 기 설정된 위상차를 가지는 주파수 신호를 상기 제2 로컬 오실레이터 신호로 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기 설정된 주파수 관심 대역은, 상기 플랫폼의 기동에 따른 도플러 효과 및, 상기 위성의 이동에 따른 도플러 효과에 의한 주파수 오프셋 범위를 포괄하는 협대역임을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 필터링하는 단계는, 상기 비콘 신호 수신 장치가 탑재되는 플랫폼(platform)의 기동을 감지하는 단계, 및, 상기 플랫폼의 기동을 감지한 결과에 따라, 상기 위성의 이동에 따른 도플러 효과에 따른 잡음을 제거하기 위한 제1 주파수 대역을 상기 주파수 관심 대역으로 설정하여 필터링하거나, 또는 상기 플랫폼의 기동에 따른 도플러 효과 및 상기 위성의 이동에 따른 도플러 효과 모두에 따른 잡음을 제거하기 위한 제2 주파수 대역을 상기 주파수 관심 대역으로 설정하여 필터링하는 단계를 더 포함하는 단계임을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 비콘 신호 수신 장치가 재가동 시에, 상기 검출된 오프셋 주파수를 보상한 주파수를 가지는 로컬 오실레이터 신호가 바로 생성될 수 있도록 상기 검출된 오프셋 주파수를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이동 단말기 및 그 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명은 상기 위성으로부터 송출되는 비콘 신호의 주파수 정확도 변화를 지상 단말에서 검출 및 상기 주파수 정확도 변화에 따른 오프셋 주파수를 로컬 오실레이터에 보상제어하여, 상기 비콘 신호를 검출하기 위한 필터의 대역폭을 줄임으로써, 연산량 감소 및 잡음으로 인한 간섭을 줄일 수 있다는 효과가 있다.
또한 종래의 방법과 동일한 샘플수를 이용하여 높은 FFT 해상도를 구현할 수 있고, SNR(Signal to Noise Ratio, 신호 대 잡음비) 도 증가시켜 수신신호의 정확도와 위성추적의 정확도를 모두 향상시킬 수 있다.
또한 지상단말의 비콘수신기에 저가의 오실레이터 및 디지털 신호처리기를 적용할 수 있고, 연산량 감소로 인한 발열량 및 소모전력 감소효과를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 위성과 지상 단말의 예를 도시한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치에서, 상기 비콘 신호를 수신하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4는, 본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치에서 플랫폼의 기동 여부에 따라 서로 다른 대역의 필터를 사용하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5는 종래 비콘 신호 수신 장치에서, 비콘 신호를 수신하는 광대역 필터링 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치에서, 비콘 신호를 수신하는 협대역 필터링 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 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.
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 설명을 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하도록 한다.
우선 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 위성과 지상 단말의 예를 도시한 예시도이다.
도 1을 참조하여 살펴보면, 도 1은 위성(100)과, 상기 위성(100)으로부터 송출되는 비콘 신호를 수신하는 플랫폼(platform), 즉 지상 단말(150)의 예를 보이고 있는 것이다. 도 1에서 보이고 있는 바와 같이 지상 단말(150)은 위성(100)의 탑재체로부터 송출되는 비콘 신호를 수신하고 이를 이용하여 위성의 위치를 검출할 수 있다. 그리고 검출된 위성의 위치에 따른 방향으로, 상기 지상 단말(150)에 구비된 플랫폼의 안테나의 빔 방향을 정렬시킴으로서 위성 추적을 수행할 수 있다.
한편 위성이 장기간 운용되는 경우, 상기 위성(100)의 탑재체 내의 오실레이터의 노후화가 진행될 수 있다. 이처럼 오실레이터의 노후화가 진행되면 초기 설정된 비콘 신호의 주파수와 다른 주파수로 상기 비콘 신호가 송출될 수 있다. 즉 도 1에서 보이고 있는 바와 같이, 상기 오실레이터의 노후화에 따라 상기 비콘 신호의 주파수가 특정 방향으로 밀리는 주파수 밀림 현상이 발생할 수 있으며, 그 밀림 폭은 시간의 경과에 따라 더욱 커질 수 있다.
한편 이처럼 특정 방향으로 밀림 현상이 발생한 위성 신호가 수신되면, 본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치는 수신된 위성 신호로부터 비콘 신호를 검출 및, 검출된 비콘 신호의 주파수와 기 저장된 비콘 신호의 주파수의 차이를 이용하여 오프셋 주파수를 검출할 수 있다. 그리고 검출된 오프셋 주파수를 오실레이터에 반영하여, 상기 위성 신호에 포함된 주파수 밀림에 대응되는 주파수 차이를 보상함으로써, 협소한 대역의 필터로 상기 비콘 신호가 검출될 수 있도록 한다.
도 2는 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치(200)의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치(200)는 지상 단말(150)의 플랫폼(도시되지 않음)에 연결될 수 있는 형태로 구현될 수 있다. 그리고 상기 지상 단말(150)의 플랫폼에 구비된 위성 안테나로부터 수신되는 위성 신호를 입력받을 수 있는 구조로 구현될 수 있다.
도 2를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치(200)는 ADC(Analog to Digital Converter : 205), 제1 디지털 믹서(Digital Mixer : 210), 상기 제1 디지털 믹서(210)에 연결되는 제1 필터(212), 그리고 상기 제1 필터(212)에 연결되는 제1 FFT(Fast Fourier Transform), 제2 디지털 믹서(220), 상기 제2 디지털 믹서(220)에 연결되는 제2 필터(222), 그리고 상기 제2 필터(222)에 연결되는 제2 FFT(224), 그리고 상기 제1 FFT(214)와 제2 FFT(224)에 연결되는 합성부(230), 및 오프셋 검출부(240), 오실레이터 보상부(250)와 로컬 오실레이터(Local Oscillator : 260), 그리고 위상차 생성부(270)를 포함하여 구현될 수 있다.
한편 도 2에 도시된 구성요소들은 비콘 신호 수신 장치(200)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 비콘 신호 수신 장치(200)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있음은 물론이다.
우선 본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치(200)는 플랫폼에 형성된 안테나의 RF(Radio Frequency) 장치로부터 아날로그 위성 신호를 입력받을 수 있다. 그러면 상기 ADC(205)는 입력된 아날로그 위성 신호를 디지털 변환할 수 있다. 그리고 디지털 변환된 위성 신호는 각각 제1 디지털 믹서(210)와 제2 디지털 믹서(220)에 입력될 수 있다.
한편 제1 디지털 믹서(210) 및 제2 디지털 믹서(220)에는, 상기 로컬 오실레이터(260)로부터 생성되는 로컬 오실레이터 신호가 각각 입력될 수 있다. 여기서 상기 제1 디지털 믹서(210)로 입력되는 로컬 오실레이터 신호(이하 제1 로컬 오실레이터 신호)는, 상기 제2 디지털 믹서(220)로 입력되는 로컬 오실레이터 신호(제2 로컬 오실레이터 신호)보다
Figure 112017008529747-pat00003
의 위상차를 가지는 신호일 수 있다. 예를 들어 상기 위상차는 위상차 생성부(270)에서 생성될 수 있으며, 상기 위상차 생성부(270)는 로컬 오실레이터(260)로부터 입력된 로컬 오실레이터 신호(제2 로컬 오실레이터 신호)를
Figure 112017008529747-pat00004
만큼 지연하여 상기 제1 로컬 오실레이터 신호를 생성할 수 있다.
한편 제1 디지털 믹서(210) 및 제2 디지털 믹서(220)는 입력된 신호들을 믹싱한다. 즉, 제1 디지털 믹서(210)는 입력된 디지털 위성 신호와 입력된 제1 로컬 오실레이터 신호를 믹싱할 수 있다. 즉, 상기 입력된 아날로그 위성 신호가 상기 주파수 밀림(오프셋) 현상이 없는 경우라면, 상기 믹싱 결과 로컬 오실레이터 신호의 주파수 대역에서 DC(Direct Current, 0Hz) 신호가 출력될 수 있다.
또한 제2 디지털 믹서(220) 역시 상기 입력된 디지털 위성 신호와 입력된 제2 로컬 오실레이터 신호를 믹싱할 수 있고, 상기 믹싱 결과와 같이 주파수 밀림 현상이 없는 경우라면, DC신호가 출력될 수 있다.
그리고 제1 디지털 믹서(210) 및 제2 디지털 믹서(220)로부터 출력된 신호들은 각각 제1 필터(212) 및 제2 필터(222)에 입력될 수 있다. 그리고 상기 제1 필터(212)는 상기 제1 디지털 믹서(210)로부터 출력된 신호 중 DC 신호를 중심으로 필터를 적용하여 관심대역 이외의 주파수를 제거할 수 있다. 또한 제2 필터(222) 역시 상기 제2 디지털 믹서(220)로부터 출력된 신호 중 DC 신호를 중심으로 필터를 적용하여 관심대역 이외의 주파수를 제거할 수 있다.
한편 비콘 신호의 주파수가 틀어지는 현상은 위성(100) 탑재체에 구비된 오실레이터의 노후 현상 뿐만 아니라 플랫폼, 즉 지상 단말(150)의 기동 및 위성(100)의 8자 운동에 의한 도플러 효과와 복합적으로 나타날 수 있다. 따라서 상기 제1 필터(212) 및 제2 필터(222)는 플랫폼의 이동에 의한 도플러 효과로 발생하는 주파수 오프셋에 추가로 위성의 8자운동에 의해 발생하는 주파수 오프셋을 포괄할 수 있는 협대역의 필터가 사용될 수 있다.
그리고 상기 제1 필터(212) 및 제2 필터(222)의 필터링 과정을 통해 관심대역의 주파수 신호만 각각 남게 되면, 상기 필터링된 신호들은 각각 제1 FFT(214) 및 제2 FFT(224)에 입력될 수 있다.
여기서 상기 제1 필터(212)를 통해 필터링된 신호는 제1 FFT(214)에 입력될 수 있다. 그리고 FFT 연산을 통해 시간 영역의 신호에서 주파수 영역의 신호로 변환될 수 있다. 한편 제2 필터(222)를 통해 필터링된 신호는 제2 FFT(224)에 입력되어 주파수 영역의 신호로 변환될 수 있다. 그러면 상기 제1 FFT(214)와 제2 FFT(224)를 통해 변환된 신호들은 각각 Q 채널의 신호와 I 채널의 신호로서 합성부(230)에 입력될 수 있다.
예를 들어, 도 2에서 보이고 있는 바와 같이 제1 FFT(214)를 통해 변환된 신호는 Q(Quadrature-phase) 채널의 신호로서 합성부(230)에 입력될 수 있다. 그리고 제2 FFT(224)를 통해 변환된 신호는 I(In-phase) 채널의 신호로서 합성부(230)에 입력될 수 있다. 여기서 상기 Q 채널의 신호로서 입력되는 신호와, I 채널의 신호로서 입력되는 신호는 서로
Figure 112017008529747-pat00005
만큼의 위상차를 가질 수 있다. 이는 상술한 바와 같이 제1 로컬 오실레이터 신호와 제2 로컬 오실레이터 신호가
Figure 112017008529747-pat00006
만큼의 위상차를 가지기 때문이다.
한편 합성부(230)는 90도 위상차를 가지는 두 신호인 I 채널의 신호와 Q 채널의 신호를 합할 수 있다. 예를 들어 상기 합성부(230)는 하기 [수학식 1]과 같이 I 채널의 신호와 Q 채널의 신호의 콤비네이션을 수행하여 상기 I 채널의 신호와 Q 채널의 신호를 합할 수 있다.
Figure 112017008529747-pat00007
여기서 P(W)는 상기 콤비네이션의 결과를, 'I'는 I 채널의 신호를, 'Q'는 Q 채널의 신호를 의미할 수 있다.
한편 오프셋 검출부(240)는 상기 합성부(230)의 합성 결과를 입력받을 수 있다. 그리고 상기 합성 결과로부터 관심신호 이외의 신호(Image Frequency)를 제거할 수 있다. 그리고 대역 내에서 가장 큰 신호의 크기를 탐색하고 그에 해당하는 신호의 주파수를 검출할 수 있다. 그리고 검출된 주파수의 신호가 DC 신호인지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어 상기 검출된 주파수의 신호가 DC 신호인 경우, 오프셋 검출부(240)는 현재 비콘 신호의 주파수와 로컬 오실레이터(260) 주파수가 일치하는 것으로 판단할 수 있다.
즉, 위성(100) 탑재체 내의 오실레이터로 생성된 비콘 신호의 주파수가 현재 적용된 값에 따라 생성되는 지상단말 로컬 오실레이터(260) 주파수와 일치하는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 이러한 경우 오프셋 검출부(240)는 로컬 오실레이터(260)의 주파수 보상 제어를 하지 않을 수 있다.
반면, 상기 검출된 주파수의 신호가 DC 신호가 아닌 경우, 오프셋 검출부(240)는 상기 검출된 주파수가 위성(100) 탑재체 내의 오실레이터로 인해 틀어진 오프셋 주파수로 판단할 수 있다.
한편 오프셋 검출부(240)에서 오프셋 주파수가 검출되면 오실레이터 보상부(250)는 상기 검출된 오프셋 주파수에 따라 로컬 오실레이터 주파수를 보상하도록 로컬 오실레이터(260)를 제어할 수 있다. 즉 로컬 오실레이터(260)는 상기 오실레이터 보상부(250)의 보상 제어에 따라, 위상차 생성부(270) 및 제2 디지털 믹서(220)로 입력될 로컬 오실레이터 신호의 주파수를 조정할 수 있다. 그리고 상기 위상차 생성부(270)로 입력된 상기 조정된 로컬 오실레이터 신호는
Figure 112017008529747-pat00008
만큼 위상이 지연되어 제1 디지털 믹서(210)로 입력될 수 있다. 예를 들어 오프셋 주파수가
Figure 112017008529747-pat00009
라고 하고, 상기 제1 디지털 믹서(210)로 입력되는 로컬 오실레이터 주파수가
Figure 112017008529747-pat00010
만큼 위상이 지연된다고 가정하면, 상기 제1 디지털 믹서(210)로 입력되는 로컬 오실레이터 신호, 즉 제1 로컬 오실레이터 신호는 하기 [수학식 2]와 같이 표현될 수 있으며, 상기 제2 디지털 믹서(220)로 입력되는 로컬 오실레이터 신호, 즉 제2 로컬 오실레이터 신호는 하기 [수학식 3]과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017008529747-pat00011
Figure 112017008529747-pat00012
이에 따라 본 발명은 위성 신호에 포함된 오프셋 주파수를 검출하고, 검출된 오프셋 주파수만큼 보상된 로컬 오실레이터 신호를 로컬 오실레이터(260)가 생성하도록 함으로써, 변화하는 비콘 신호를 적응적으로 대응하여 수신할 수 있도록 한다. 이를 통해 장기간의 운용에도 비콘 신호를 안정적으로 수신하고 정확한 위성 추적을 이루는 위성통신체계를 구축할 수 있다.
한편 상술한 바와 같이 비콘 신호의 주파수가 틀어지는 현상은 위성(100) 탑재체에 구비된 오실레이터의 노후 현상 뿐만 아니라, 플랫폼의 기동 및 위성의 8자운동에 의한 도플러 효과와 복합적으로 나타날 수 있다. 따라서 지상 단말(150)이 정지된 상태에서 비콘 신호를 수신 및 관찰하는 경우, 상기 지상 단말(150)의 기동에 의한 도플러 효과는 제거될 수 있다.
한편 위성(100)의 8자 운동 속도는 플랫폼, 즉 지상 단말(150)의 이동 속도에 비해 상당히 낮은 속도로서, 도플러 효과로 나타나는 주파수 오프셋의 크기도 작다. 그러므로 만약 상기 플랫폼, 즉 지상 단말(150)의 이동이 없는 경우라면, 주파수 오프셋의 대부분을 차지하는 상기 지상 단말(150)의 기동에 의한 도플러 효과를 제거할 수 있으므로, 보다 협대역의 필터를 사용하는 것도 가능하다. 즉 플랫폼이 정지한 상태에서 주파수 오프셋을 검출하는 경우를 가정한다면, 상기 제1 필터(212) 및 제2 필터(222)는 보다 협소한 대역의 필터를 사용하는 것이 가능하며, 이에 따라 잡음에 의한 간섭 영향을 더 줄일 수 있으며, 샘플수의 감소에 따라 연산량 또한 크게 감소시킬 수 있음은 물론이다.
도 3은 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치(200)에서, 상기 비콘 신호를 수신하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
먼저 본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치(200)는 플랫폼이 수신한 위성 신호를 입력받을 수 있다. 그리고 입력된 위성 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다(S300).
한편 상기 변환된 디지털 신호는 I 채널의 신호 및 Q 채널의 신호로 복조될 수 있다. 그리고 복조된 I 채널의 신호 및 Q 채널의 신호는 DC 신호로 하향 변환될 수 있다(S302). 예를 들어 상기 디지털 변환된 신호는 각각 Q 채널의 디지털 믹서(예 : 제1 디지털 믹서(210))와 I 채널의 디지털 믹서(예 : 제2 디지털 믹서(220))에 입력될 수 있다. 그리고
Figure 112017008529747-pat00013
의 위상차를 가지는 신호들이 상기 Q 채널의 디지털 믹서와 I 채널의 디지털 믹서에 각각 입력되어 믹싱됨으로써,
Figure 112017008529747-pat00014
의 위상차를 가지는 Q 채널과 I 채널의 신호가 복조 및 하향 변환될 수 있다.
한편 상기 I, Q 채널의 신호들로 복조 및 하향 변환된 신호들은 필터링 과정을 통해 잡음이 제거될 수 있다(S304). 여기서 상기 S304 단계는, 상기 I 채널에서 하향 변환된 신호와 Q 채널에서 하향 변환된 신호로부터, 각각 플랫폼의 기동 및 위성의 8자운동에 의한 도플러 효과를 반영한 협대역 필터링으로 잡음신호를 제거할 수 있다. 즉, 필터대역폭은 플랫폼의 기동 및 위성의 8자운동에 의한 도플러효과로 발생하는 최대 주파수 오프셋 범위만을 포괄할 수 있다.
그리고 I 채널에서 하향 변환된 신호와 Q 채널에서 하향 변환된 신호에 대한 필터링 과정이 완료되면, 각 채널의 필터링된 신호에 대한 FFT 과정이 수행될 수 있다(S306). 따라서 S306 단계를 통해 상기 각 채널의 필터링된 신호는 시간 영역의 신호에서 주파수 영역의 신호로 변환될 수 있다(S306).
그리고 각 채널의 신호, 즉 I 채널의 신호와 Q 채널의 신호에 대한 FFT가 완료되면, 상기 I 채널의 주파수 영역 신호와 Q 채널의 주파수 영역 신호에 대한 콤비네이션 과정이 수행될 수 있다. 예를 들어 상기 콤비네이션 과정은 (I 채널의 신호)2 과 (Q 채널의 신호)2을 합하는 과정으로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 콤비네이션 결과로부터, 위성 비콘 신호 이외의 신호(Image frequency) 가 제거되고, 위성 비콘 신호의 레벨 및 신호에 포함된 잡음레벨들이 산출될 수 있다(S308).
한편 상기 S308 단계에서 산출된 신호 및 잡음 레벨들로부터 가장 큰 전력을 가지는 신호가 검출될 수 있다. 그리고 검출된 신호의 주파수가 오프셋 주파수로 검출될 수 있다(S310).
한편 오프셋 주파수가 검출되고 나면, 플랫폼, 즉 지상 단말(150)의 기동이 정지한 상태인지 여부를 판단할 수 있다(S312). 이는 지상 단말(150)이 정지 상태가 아닌 경우, 상기 지상 단말(150)의 기동에 따른 도플러 효과가 나타나고, 수신하는 비콘 신호의 주파수가 위성 오실레이터의 노화로 인해 나타나는 오프셋 주파수인지 지상 단말의 기동에 따른 도플러 효과로 나타난 오프셋 주파수인지 구분되지 않기 때문이다. 즉 검출된 주파수가 DC 신호인 경우라도, 상기 도플러 효과로 인해 DC 신호로 검출되지 않는 경우를 방지하기 위해, 상기 플랫폼, 즉 지상 단말(150)의 기동이 정지되었는지 여부를 판단하는 상기 S312 단계가 수행될 수 있다. 그리고 S312 단계의 판단 결과에 따라 검출된 주파수가 DC 신호인지 여부를 판단하는 과정이 수행될 수 있다(S314). 그리고 S314 단계의 판단 결과 검출된 주파수가 DC 신호가 아닌 경우라면, 상기 S310 단계에서 검출된 오프셋 주파수 만큼 로컬 오실레이터 신호의 주파수를 보상하는 과정이 수행될 수 있다(S316).
한편 상기 S316 단계에서 로컬 오실레이터 신호의 주파수를 보상하는 과정이 수행되면, 보상된 오프셋 주파수를 저장하는 과정이 수행될 수 있다(S318). 따라서 본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치(100)의 재 가동시에 상기 S318 단계에서 저장된 오프셋 주파수를 이용하여 로컬 오실레이터의 주파수를 보상함으로써, 상기 도 3에서 도시한 과정을 재수행하지 않고서도 바로 위성의 노화에 따른 오프셋 주파수가 로컬 오실레이터에 보상되도록 할 수도 있다.
그리고 다시 S300 단계로 진행하여, 위성으로부터 수신된 새로운 신호를 입력받고, 현재 보상된 로컬 오실레이터 신호에 따라 상기 S302 단계 내지 S310 단계에 이르는 과정을 다시 수행할 수 있다.
한편 만약 상기 S312 단계의 판단 결과 플랫폼의 기동이 정지된 상태가 아니라면, 또는 상기 S314 단계의 판단 결과 검출된 주파수가 DC 신호인 경우라면, 바로 상기 S300 단계로 진행하여, 위성으로부터 수신된 새로운 신호를 입력받고, 현재 적용된 로컬 오실레이터 신호에 따라 상기 S302 단계 내지 S310 단계에 이르는 과정을 다시 수행할 수 있다. 이에 따라 상기 검출된 주파수가 DC 신호인 경우라면 로컬 오실레이터 신호의 주파수를 보상하는 과정이 수행되지 않을 수 있다.
이는 상기 S310 단계에서 가장 강한 세기를 가지는 신호, 즉 비콘 신호가 DC 신호인 경우라면, 수신된 비콘 신호의 주파수와 로컬 오실레이터 신호 주파수의 차이가 없는 상태, 즉 비콘 신호의 주파수와 로컬 오실레이터 주파수 신호의 주파수가 일치하는 상태이기 때문이다. 즉, 위성(100) 탑재체 내의 오실레이터로 생성된 비콘 신호의 주파수가 지상에 있는 로컬 오실레이터(260)에서 현재 적용된 값에 따라 생성되는 로컬오실레이터 주파수와 일치하는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 이러한 경우 오프셋 검출부(240)는 로컬 오실레이터(260)의 주파수 보상 제어를 하지 않을 수 있다.
한편 상술한 설명에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치(200)는 플랫폼의 기동이 없는 상태인 경우, 즉 지상 단말(150)이 이동하지 않고 정지 상태인 경우, 보다 협대역의 필터를 사용함으로써 잡음 간섭 및 연산량을 더 줄일 수 있음을 언급한 바 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치(200)의 제1 필터(212) 및 제2 필터(222)는, 플랫폼의 기동 감지 결과에 따라 대역폭이 서로 달라질 수 있다. 보다 바람직하게 상기 제1 필터(212) 및 제2 필터(222)는 상기 플랫폼의 기동 감지 결과, 상기 플랫폼이 기동하는 상태보다 상기 플랫폼이 정지한 상태인 경우에 보다 협소한 대역폭에 따라 필터링을 수행할 수 있다.
이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치(200)는 상기 S304 단계에서 상기 플랫폼의 기동이 정지된 상태인지 여부에 따라 서로 다른 대역의 필터를 선택적으로 사용할 수도 있음은 물론이다. 도 4는 이러한 경우에 상기 S304 단계의 필터링 과정을 도시한 것이다.
도 4를 참조하여 살펴보면, 상기 S302 단계의 수행 결과, I 채널의 신호 및 Q 채널의 신호가 복조 및 DC 신호로 하향 변환되면, 플랫폼, 즉 지상 단말(150)의 기동을 검출하는 단계가 수행될 수 있다(S400). 이를 위해 본 발명이 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치(200)는 지상 단말(150) 또는 플랫폼의 기동을 검출하기 위한 적어도 하나의 센서를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 S400 단계의 검출 결과, 플랫폼의 기동이 정지된 상태라면, 제1 협대역 필터를 이용하여 잡음이 제거되는 과정이 수행될 수 있다(S402). 반면 상기 S400 단계의 검출 결과, 플랫폼의 기동이 정지되지 않은 상태라면, 제2 협대역 필터를 이용하여 잡음이 제거되는 과정이 수행될 수 있다(S404).
한편 플랫폼의 기동이 정지되지 않은 상태라면, 플랫폼의 이동에 의한 도플러 효과로 발생하는 주파수 오프셋에, 추가로 위성(100)의 8자 운동에 의해 발생하는 주파수 오프셋을 포괄할 수 있는 필터(제2 협대역 필터)가 사용될 수 있다.
반면 상술한 바에 따르면 지상 단말(150)의 기동이 정지된 상태인 경우, 상기 플랫폼의 기동에 의한 도플러 효과를 고려하지 않을 수 있다. 따라서 플랫폼의 기동이 정지된 상태인 경우 단지 위성(100)의 8자 운동 속도에 따른 도플러 효과에 따른 잡음을 제거할 수 있는 대역에만 해당되는 필터(제1 협대역 필터)를 사용할 수 있다.
따라서 지상 단말(150)의 기동이 정지된 상태인 경우, 지상 단말(150)이 기동하는 경우보다 더 협소한 대역의 필터를 이용하여 잡음을 제거할 수 있다. 또한 필터의 대역폭이 보다 감소함에 따라 잡음의 간섭이 더 줄어들 수 있으며, 상기 대역폭의 감소에 따라 FFT 연산에 필요한 샘플수도 감소하여 보다 연산량을 낮출 수도 있다.
한편 도 5는 종래 비콘 신호 수신 장치에서, 비콘 신호를 수신하는 광대역 필터링 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
장기의 운용 기간동안 틀어지는 비콘 신호의 주파수 오프셋 문제는 상기 도 5와 같은 종래의 방법이 적용되었다. 이는 지상 단말(150)의 비콘 신호 수신 장치에 운용 기간동안 누적되어 틀어질 주파수 오프셋의 예측한 크기를 포괄하는 넓은 대역폭을 가지는 광대역 필터를 설계 및 적용하는 방법이다.
이처럼 종래의 방식은 예측 가능한 대역폭에 따라 필터의 대역폭을 넓혀서 대응하는 방법이므로, 위성(100)의 탑재체 내 오실레이터의 주파수 정확도가 변화하여 발생하는 주파수 오프셋과, 플랫폼의 이동에 의한 도플러효과로 나타나는 주파수 오프셋의 범위, 그리고 위성(100)의 8자 이동에 따른 도플러 효과를 모두 포괄할 수 있는 광범위한 대역폭을 가지는 필터를 필요로 한다.
한편 이처럼 광대역의 대역폭을 가지는 필터를 사용하는 경우, 상기 필터로 필터링을 수행한 결과는 제거되지 않는 주파수의 신호들이 많아질 가능성이 높다. 즉 잡음에 의한 간섭 문제가 악화될 수 있다. 또한 디지털 연산에서는 일반적으로 필터 대역폭의 2배 이상의 샘플링 주파수를 요구하므로, 높은 FFT 해상도를 가지기 위해서는 필터의 대역폭이 넓을수록 많은 양의 샘플수를 필요로 한다. 이에 따라 과도한 연산을 수행하여야만 한다.
반면 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 비콘 신호 수신 장치에서, 비콘 신호를 수신하는 협대역 필터링 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6과 같이 본 발명에서 제안하는 방법은, 위성(100)에서 송출되는 비콘 신호의 주파수 오프셋 크기를 지속적으로 관찰하고, 적응적으로 비콘 신호 수신 장치의 로컬 오실레이터를 보상 제어할 수 있도록 하는 것이다.
즉 도 6의 (a)에서 보이고 있는 바와 같이,
Figure 112017008529747-pat00015
또는
Figure 112017008529747-pat00016
와 같은 주파수 밀림이 발생한 경우라고 할지라도, 본 발명에서는 상기
Figure 112017008529747-pat00017
또는
Figure 112017008529747-pat00018
를 오프셋 주파수로 검출하고 이를 로컬 오실레이터에 보상함으로써 도 6의 (b)에서 보이고 있는 바와 같은 로컬 오실레이터 신호를 생성할 수 있다.
따라서 상기 위성의 8자 운동에 따른 도플러 효과 및/또는 플랫폼, 즉 지상 단말(150)의 기동에 따른 도플러 효과에 의한 주파수 오프셋 대역만을 고려하면 되므로, 도 6의 (b)에서 보이고 있는 필터(600)과 같이 보다 협대역의 필터만으로도 상기 위성(100)의 비콘 신호를 정확하게 검출할 수 있다. 이에 따라 종래 방식보다 잡음의 간섭 및 연산량을 크게 줄일 수 있다.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 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 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석 되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 위성 150 : 지상 단말
205 : ADC 210 : 제1 디지털 믹서
212 : 제1 필터 214 : 제1 FFT
220 : 제2 디지털 믹서 222 : 제2 필터
224 : 제2 FFT 230 : 합성부
240 : 오프셋 검출부 250 : 오실레이터 보상부
260 : 로컬 오실레이터 270 : 위상차 생성부

Claims (9)

  1. 비콘(Beacon) 신호를 수신하는 장치에 있어서,
    수신된 아날로그 위성 신호를 디지털 신호로 변환하는 변환부;
    상기 디지털 변환된 신호 및 제1 로컬 오실레이터 신호를 입력받아 제1 채널의 신호로 복조하고 하향 변환하는 제1 디지털 믹서와, 상기 디지털 변환된 신호 및 상기 제1 로컬 오실레이터 신호에 기 설정된 위상차를 가지는 제2 로컬 오실레이터 신호를 입력받아 제2 채널의 신호로 복조하고 하향 변환하는 제2 디지털 믹서;
    상기 복조 및 하향 변환된 제1 채널의 신호와 및 제2 채널의 신호를 기 설정된 주파수 관심 대역폭에 따라 각각 필터링하는 제1 및 제2 필터;
    상기 필터링된 제1 채널의 신호와 제2 채널의 신호에 대해 각각 FFT 연산을 수행하는 제1 및 제2 FFT(Fast Fourier Transform);
    상기 FFT 연산된 제1 채널의 신호와 제2 채널의 신호를 합성하는 합성부;
    상기 합성된 결과로부터 가장 큰 전력의 신호 및 그 신호의 주파수를 검출하고, 검출된 주파수의 신호가 DC(Direct Current) 신호가 아닌 경우 검출된 주파수를 오프셋 주파수로 검출하는 오프셋 검출부; 및,
    기 설정된 주파수에 상기 검출된 오프셋 주파수를 보상한 주파수를 가지는 로컬 오실레이터 신호를 상기 제1 로컬 오실레이터 신호로 상기 제1 디지털 믹서에 입력 및, 상기 로컬 오실레이터 신호에 상기 기 설정된 위상차를 가지는 주파수 신호를 상기 제2 로컬 오실레이터 신호로 상기 제2 디지털 믹서에 입력하는 로컬 오실레이터 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘 신호 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기 설정된 위상차는
    Figure 112017008529747-pat00019
    이며,
    상기 제1 채널은 I(In-phase)이고, 상기 제2 채널은 I 채널의 신호와
    Figure 112017008529747-pat00020
    의 위상차를 가지는 Q(Quadrature-phase) 채널임을 특징으로 하는 비콘 신호 수신 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 필터 및 제2 필터는,
    비콘 신호 수신 장치가 탑재되는 플랫폼(platform)의 기동에 따른 도플러 효과 및, 상기 위성의 이동에 따른 도플러 효과에 의한 주파수 오프셋 범위만을 포괄하는 협대역 필터임을 특징으로 하는 비콘 신호 수신 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플랫폼의 기동을 감지할 수 있는 적어도 하나의 센서를 더 구비하며,
    상기 제1 필터 및 제2 필터는,
    상기 적어도 하나의 센서로부터 감지되는 플랫폼의 기동 감지 결과에 따라 대역폭이 서로 달라지며,
    상기 플랫폼의 기동 감지 결과, 상기 플랫폼이 정지한 상태인 경우에 상기 플랫폼이 기동하는 상태에 있을 때보다 더 협소한 대역폭에 따라 상기 필터링을 수행하는 것을 특징으로 하는 비콘 신호 수신 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 로컬 오실레이터 신호 생성부는,
    로컬 오실레이터(Local Oscillator);
    기 설정된 로컬 오실레이터에 상기 검출된 오프셋 주파수를 보상한 주파수를 가지는 로컬 오실레이터 신호를 생성하도록 상기 로컬 오실레이터를 제어하는 오실레이터 보상부; 및,
    상기 로컬 오실레이터에서 생성되는 로컬 오실레이터 신호를 입력받아 상기 기 설정된 위상차 만큼 지연하여 상기 제2 로컬 오실레이터 신호를 생성하는 위상차 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘 신호 수신 장치.
  6. 비콘(Beacon) 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    수신된 아날로그 위성 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
    상기 디지털 변환된 신호 및 제1 로컬 오실레이터 신호를 믹싱하여 제1 채널의 신호로 복조하고 하향 변환 및, 상기 디지털 변환된 신호 및 상기 제1 로컬 오실레이터 신호에 기 설정된 위상차를 가지는 제2 로컬 오실레이터 신호를 믹싱하여 제2 채널의 신호로 복조하고 하향 변환하는 단계;
    상기 믹싱된 제1 채널의 신호와 제2 채널의 신호를 기 설정된 주파수 관심 대역에 따라 각각 필터링하는 단계;
    상기 필터링된 제1 채널의 신호와 제2 채널의 신호에 대해 각각 FFT 연산을 수행하는 단계;
    상기 FFT 연산된 제1 채널의 신호와 제2 채널의 신호를 합성하는 단계;
    기 합성된 결과로부터 가장 큰 전력의 신호 및 그 신호의 주파수를 검출하고, 검출된 주파수의 신호가 DC(Direct Current) 신호가 아닌 경우 검출된 주파수를 오프셋 주파수로 검출하는 단계; 및,
    기 설정된 주파수에 상기 검출된 오프셋 주파수를 보상한 주파수를 가지는 로컬 오실레이터 신호를 상기 제1 로컬 오실레이터 신호로 생성 및, 상기 로컬 오실레이터 신호에 상기 기 설정된 위상차를 가지는 주파수 신호를 상기 제2 로컬 오실레이터 신호로 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘 신호 수신 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기 설정된 주파수 관심 대역은,
    비콘 신호 수신 장치가 탑재되는 플랫폼(platform)의 기동에 따른 도플러 효과 및, 상기 위성의 이동에 따른 도플러 효과에 의한 주파수 오프셋 범위만을 포괄하는 협대역으로 잡음을 제거함을 특징으로 하는 비콘 신호 수신 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 필터링하는 단계는,
    상기 플랫폼의 기동을 감지하는 단계; 및,
    상기 플랫폼의 기동을 감지한 결과에 따라, 상기 위성의 이동에 따른 도플러 효과에 따른 잡음을 제거하기 위한 제1 주파수 대역을 상기 주파수 관심 대역으로 설정하여 필터링하거나,
    또는 상기 플랫폼의 기동에 따른 도플러 효과 및 상기 위성의 이동에 따른 도플러 효과 모두에 따른 잡음을 제거하기 위한 제2 주파수 대역을 상기 주파수 관심 대역으로 설정하여 필터링하는 단계를 더 포함하는 단계임을 특징으로 하는 비콘 신호 수신 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    비콘 신호 수신 장치가 재가동 시에, 상기 검출된 오프셋 주파수를 보상한 주파수를 가지는 로컬 오실레이터 신호가 바로 생성될 수 있도록 상기 검출된 오프셋 주파수를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘 신호 수신 방법.
KR1020170011198A 2017-01-24 2017-01-24 비콘 신호 수신 장치 및 방법 KR101927129B1 (ko)

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