KR102013207B1 - 교란 신호 출력 장치 - Google Patents

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KR102013207B1
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이병현
심홍석
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한화시스템 주식회사
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    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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Abstract

본 발명은 교란 신호 출력 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 위성 항법 시스템을 탑재한 표적을 교란시키기 위한 교란 신호 출력 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 장치는, 위성 신호를 수신하고, 수신된 위성 신호를 변환하여 매개 신호를 생성하는 수신부; 및 상기 수신부와 분리되어 마련되고, 상기 수신부로부터 입력된 상기 매개 신호로부터 교란 신호를 생성하여 출력하는 출력부;를 포함한다.

Description

교란 신호 출력 장치{JAMMING SIGNAL OUTPUT DEVICE}
본 발명은 교란 신호 출력 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 위성 항법 시스템을 탑재한 표적을 교란시키기 위한 교란 신호 출력 장치에 관한 것이다.
GNSS(Global Navigation Satellite System)는 위성 항법 시스템으로, 수십 개의 위성을 이용하여 전 세계의 모든 지역에서 언제든지 위치와 시각 서비스 제공이 가능하여 다양한 분야에서 활용되고 있다.
이와 같은 위성 항법 시스템은 실생활에서 유용한 목적으로 편리하게 사용되지만, 적군의 군사적 또는 전술적 목적에 따라 사용되는 경우에는 오히려 많은 피해를 야기시킬 수 있다.
이를 테면, 군사적 목적으로 위성 항법에 의해 유도되는 미사일에 의해 피해를 당하거나, 또는 전술적 목적으로 위성 신호 수신기를 탑재한 드론 등과 같은 무인 항공기에 의해 감시를 당할 수 있다. 이에 따라, 군사적 또는 전술적 목적으로 위성 항법 시스템을 사용하는 표적을 교란하여 피해를 줄이고 예방할 필요가 있다.
위성 항법 시스템을 사용하는 표적을 교란시키기 위한 기술은 단순 재밍, 재방송 재밍, 기만 재밍 등으로 구분된다. 단순 재밍은 연속파 재밍, 광대역 및 부분 대역 정규 잡음 재밍, 펄스 재밍 등 단순한 형태를 갖는 신호를 생성해 표적을 혼동시키는 재밍이다. 재방송 재밍은 의도적으로 위성 항법 신호를 수신하고 저장하였다가, 이를 시차를 두고 재방송하여 표적에 항로 혼란을 갖게 하는 재밍이다. 또한, 기만 재밍은 위성 신호를 모방하여 거짓 정보가 담긴 신호를 발생시켜 표적이 잘못된 위치를 인식하도록 하는 재밍이다.
이 중, 재방송 재밍의 경우 구조가 단순하여 장치의 제작이 용이하고, 위성 항법 정보를 파악할 필요 없이 재방송만으로 표적에 항로 혼란을 유발하여 군용 항법 신호까지 기만할 수 있는 장점이 있어, 최근 이에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
KR 10-2017-0040561 A
본 발명은 위성 신호를 재방송하여 표적의 항로를 교란시킬 수 있는 교란 신호 출력 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 장치는, 위성 신호를 수신하고, 수신된 위성 신호를 변환하여 매개 신호를 생성하는 수신부; 및 상기 수신부와 분리되어 마련되고, 상기 수신부로부터 입력된 상기 매개 신호로부터 교란 신호를 생성하여 출력하는 출력부;를 포함한다.
상기 수신부와 출력부는 무선으로 연결될 수 있다.
상기 위성 신호와 상기 매개 신호는 서로 다른 주파수 대역을 가질 수 있다.
상기 위성 신호와 상기 교란 신호는 동일한 주파수 대역을 가질 수 있다.
상기 수신부는, 상기 위성 신호를 수신하는 제1 수신기; 제1 국부 발진 신호를 생성하는 제1 국부 발진기; 상기 위성 신호와 상기 제1 국부 발진 신호를 혼합하여 제1 혼합 신호를 생성하는 제1 혼합기; 상기 제1 혼합 신호를 증폭시켜 상기 매개 신호를 생성하는 제1 증폭기; 및 상기 매개 신호를 송신하는 송신기;를 포함할 수 있다.
상기 출력부는, 상기 매개 신호를 수신하는 제2 수신기; 제2 국부 발진 신호를 생성하는 제2 국부 발진기; 상기 매개 신호와 상기 제2 국부 발진 신호를 혼합하여 제2 혼합 신호를 생성하는 제2 혼합기; 상기 제2 혼합 신호를 증폭시켜 상기 교란 신호를 생성하는 제2 증폭기; 및 상기 교란 신호를 출력하는 출력기;를 포함할 수 있다.
상기 제1 혼합기는 상기 위성 신호의 주파수를 하향 변환시키고, 상기 제2 혼합기는 상기 매개 신호의 주파수를 상향 변환시킬 수 있다.
상기 출력부는, 상기 제2 혼합기와 상기 제2 증폭기 사이에서 상기 제2 혼합 신호를 소정 시간 지연시키기 위한 신호 지연기;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 장치에 의하면, 위성 신호를 수신하는 수신부와 상기 위성 신호로부터 교란 신호를 생성하는 출력부를 분리하여 원거리로 이격 배치함으로써 고출력의 교란 신호가 수신부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 수신부와 출력부 사이에서 위성 신호 및 교란 신호와 상이한 주파수 대역을 가지는 매개 신호를 이용하여 무선 통신을 수행함으로써, 위성 신호 및 교란 신호와 매개 신호 사이의 신호 간섭을 최소화시킴과 동시에 지형, 지물에 의한 차폐 및 설치 용이성을 확보할 수 있다.
도 1은 일반적인 교란 신호 출력 장치를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수신부를 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 출력부를 개략적으로 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 방법을 개략적으로 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 일반적인 교란 신호 출력 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 재방송 재밍(jamming)을 수행하는 일반적인 교란 신호 출력 장치(10)는 위성 신호(G)를 수신하기 위한 수신기(11), 수신된 위성 신호(G)를 지연시켜 교란 신호(J)를 생성하기 위한 지연기(12) 및 상기 교란 신호(J)를 출력하기 위한 출력기(13)를 포함한다.
이와 같은 일반적인 교란 신호 출력 장치(10)의 경우, 위성 신호(G)를 수신하기 위한 수신기(11)와 교란 신호(J)를 출력하기 위한 출력기(13)는 하나의 장비에 장착되어 서로 인접하게 배치된다.
여기서, 교란 신호 출력 장치는 약 -130 dBm의 세기를 가지는 위성 신호(G)를 수신하여 약 100 dBm의 세기를 가지는 고출력의 교란 신호(J)를 출력하는 바, 이와 같은 교란 신호(J)의 출력시, 출력기(13)로부터 출력되는 교란 신호(J)는 출력기(13)에 인접 배치된 수신기(11)로 유입(도 1의 점선 화살표로 도시)되게 된다.
이와 같이, 수신기(11)에 출력기(13)로부터 출력되는 고출력의 교란 신호(J)가 유입되는 경우, 고출력의 교란 신호(J)는 수신기(11)에 대하여 간섭 신호로 작용하여 수신기(11)는 정확한 위성 신호(G)를 수신할 수 없게 되고, 이에 따라 장비가 정상적으로 동작하지 않게 되는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 장치 및 교란 신호 출력 방법은 재방송 재밍을 위하여 출력기로부터 출력되는 고출력의 교란 신호가 수신기로 유입되어 간섭이 발생하는 것을 방지하기 위한 기술적 특징을 제공한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 또한, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수신부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 출력부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 장치는 위성 신호(G)를 수신하고, 수신된 위성 신호(G)를 변환하여 매개 신호(I)를 생성하는 수신부(100) 및 상기 수신부(100)와 분리되어 마련되고, 상기 수신부(100)로부터 입력된 상기 매개 신호(I)로부터 교란 신호(J)를 생성하여 출력하는 출력부(200)를 포함한다.
여기서, 위성 신호(G)는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 등의 위성 항법 시스템으로부터 송출되는 신호를 의미하며, 미국의 GPS, 러시아의 GLONASS, 유럽의 Galileo, 중국의 Beidou, 일본의 QZSS가 이와 같은 위성 항법 시스템에 포함될 수 있다.
수신부(100)는 위성 항법 시스템으로부터 송출되는 위성 신호(G)를 수신하고, 수신된 위성 신호(G)를 변환하여 매개 신호(I)를 생성한다. 여기서, 매개 신호(I)는 위성 신호(G)로부터 변환되어 수신부(100)로부터 출력된다.
또한, 출력부(200)는 수신부(100)와 분리되어 마련되고, 수신부(100)로부터 매개 신호(I)를 입력받아, 입력된 매개 신호(I)를 변환하여 교란 신호(J)를 생성하고, 생성된 교란 신호(J)를 표적을 향하여 출력한다.
여기서, 출력부(200)는 수신부(100)와 분리되어 마련되고, 수신부(100)로부터 원거리로 이격되어 배치된다. 전술한 바와 같이 수신부(100)로부터 출력되는 교란 신호(J)는 약 -130 dBm의 세기를 가지는 위성 신호(G)에 비하여 약 100 dBm의 세기를 가지는 고출력의 신호인 바, 출력부(200)를 수신부(100)로부터 수백 미터 내지 수십 킬로미터의 원거리로 이격 배치시킴으로써 출력부(200)로부터 송출되는 고출력의 교란 신호(J)가 수신부(100)로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.
여기서, 출력부(200)를 수신부(100)와 분리하여, 수신부(100)로부터 이격 배치시키는 경우에 매개 신호(I)의 전달을 위하여 출력부(200)와 수신부(100)는 유선으로 연결될 수도 있다. 그러나, 이 경우 전송 선로의 설치 등의 문제로 출력부(200)와 수신부(100)의 이격 거리는 제한될 수 밖에 없으며, 출력부(200)를 수신부(100)로부터 수백 미터 내지 수십 킬로미터의 원거리로 이격 배치시키는 것은 매우 어렵게 된다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 장치는 수신부(100)와 출력부(200)를 무선으로, 즉 무선 네트워크를 통하여 매개 신호(I)가 전송되도록 연결한다. 이에 의하여, 수신부(100)와 출력부(200)를 수백 미터 내지 수십 킬로미터의 원거리로 이격 배치시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 수신부(100)와 출력부(200)를 무선으로 연결하여, 수신부(100)로부터 생성되는 매개 신호(I)를 무선 네트워크를 통하여 출력부(200)로 전송하는 경우, 수신부(100)로부터 출력되는 매개 신호(I)는 위성 신호(G)의 수신시 수신부(100)로 유입될 수 있으며, 출력부(200)로부터 출력되는 고출력의 교란 신호(J)는 매개 신호(I)의 수신시 출력부(200)로 유입될 수 있다.
따라서, 수신부(100)로부터 생성되는 매개 신호(I)는 위성 신호(G)와 다른 주파수 대역을 가지도록 위성 신호(G)로부터 변환되어 생성될 수 있다. 즉, 재방송 재밍의 경우 의도적으로 위성 항법 신호를 수신하고 저장하였다가, 이를 시차를 두고 재방송하여 표적에 항로 혼란을 갖게 하는 재밍인 바, 위성 신호(G)와 교란 신호(J)는 동일한 주파수 대역을 가지게 된다. 이에, 매개 신호(I)가 위성 신호(G)와 다른 주파수 대역을 가지도록 변환되는 경우, 수신부(100)로부터 출력되는 매개 신호(I)는 위성 신호(G)와 주파수 대역이 달라 수신부(100)로 유입되는 것이 방지되며, 출력부(200)로부터 출력되는 고출력의 교란 신호(J)는 매개 신호(I)와 주파수 대역이 달라 출력부(200)로 유입되는 것이 방지된다.
이때, 매개 신호(I)는 위성 신호(G)보다 높은 주파수 대역을 가지도록 변환될 수도 있으나, 높은 주파수의 신호일수록 무선 전송시 신호의 감쇄가 보다 크게 나타나므로, 수신부(100)로부터 출력부(200)로 보다 효율적으로 매개 신호(I)를 전송하기 위하여 매개 신호(I)는 위성 신호(G)보다 낮은 주파수 대역을 가지도록 변환되는 것이 바람직하다.
여기서, 주파수 대역이라 함은 소정 간격으로 할당된 주파수 범위를 의미하며, 예를 들어 위성 신호(G)가 1 내지 2 GHz의 주파수 범위를 가지는 L 밴드의 주파수 대역을 가지는 경우 매개 신호(I)는 30 내지 300 MHz의 주파수 범위를 가지는 VHF 밴드의 주파수 대역을 가질 수 있다. 또한, 이 경우 교란 신호(J)는 위성 신호(G)와 동일하게 1 내지 2 GHz의 주파수 범위를 가지는 L 밴드의 주파수 대역을 가질 수 있다.
도 3을 참조하면, 수신부(100)는 위성 신호(G)를 수신하는 제1 수신기(110), 제1 국부 발진 신호를 생성하는 제1 국부 발진기(130), 상기 위성 신호(G)와 상기 제1 국부 발진 신호를 혼합하여 제1 혼합 신호를 생성하는 제1 혼합기(140), 상기 제1 혼합 신호를 증폭시켜 상기 매개 신호(I)를 생성하는 제1 증폭기(160) 및 상기 매개 신호(I)를 송신하는 송신기(170)를 포함할 수 있다.
제1 수신기(110)는 수신부(100)에 구비되어 GNSS 등의 위성 항법 시스템으로부터 송출되는 위성 신호(G)를 수신한다. 이때, 제1 수신기(110)는 위성 신호(G)를 효율적으로 수신하기 위한 원형 편파 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 위성 신호(G)는 약 -130 dBm의 세기를 가지는 미약한 신호인 바, 제1 수신기(110)의 후단에는 제1 저잡음 증폭기(120)(LNA: Low Noise Amplifier)가 배치되어 위성 신호(G)를 증폭시킬 수 있다.
제1 국부 발진기(130)(LO: Local Oscillator)는 제1 국부 발진 신호를 출력한다. 여기서, 제1 국부 발진기(130)는 위성 신호(G) 또는 제1 저잡음 증폭기(120)에 의하여 증폭된 위성 신호(G)와 혼합되기 위한 제1 국부 발진 신호를 출력한다.
제1 혼합기(140)(Mixer)는 위성 신호(G) 또는 제1 저잡음 증폭기(120)에 의하여 증폭된 위성 신호(G)와 제1 국부 발진 신호를 혼합하여 제1 혼합 신호를 생성한다. 여기서, 제1 혼합 신호는 위성 신호(G)보다 낮은 주파수 대역을 가지는 신호일 수 있으며, 이를 위하여 제1 혼합기(140)는 위성 신호(G)의 주파수를 하향 변환시키기 위한 하향 주파수 변환 혼합기일 수 있다.
제1 증폭기(160)(Amplifier)는 제1 혼합기(140)에 의하여 위성 신호(G)로부터 하향 주파수 변환된 제1 혼합 신호를 증폭시킨다. 즉, 제1 혼합 신호는 제1 증폭기(160)에 의하여 그 진폭이 증가되어 매개 신호(I)로 생성된다. 여기서, 매개 신호(I)는 위성 신호(G) 및 교란 신호(J)보다는 낮은 주파수 대역을 가지며, 위성 신호(G)보다는 높고 교란 신호(J)보다는 낮은 진폭을 가진다. 이와 같이 수신부(100)로부터 생성된 매개 신호(I)는 송신기(170)를 통하여 수신부(100)로부터 출력되며, 무선 네트워크를 통하여 수신부(100)로부터 원거리로 이격 배치된 출력부(200)로 전송된다. 이때, 매개 신호(I)는 위성 신호(G)보다 낮은 주파수 대역을 가지는 바, 송신기(170)는 이와 같이 낮은 주파수 대역을 가지는 매개 신호(I)를 효율적으로 송신하기 위한 저대역 안테나를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 출력부(200)는 매개 신호(I)를 수신하는 제2 수신기(210), 제2 국부 발진 신호를 생성하는 제2 국부 발진기(230), 상기 매개 신호(I)와 상기 제2 국부 발진 신호를 혼합하여 제2 혼합 신호를 생성하는 제2 혼합기(240), 상기 제2 혼합 신호를 증폭시켜 상기 교란 신호(J)를 생성하는 제2 증폭기(260) 및 상기 교란 신호(J)를 출력하는 출력기(270)를 포함할 수 있다.
제2 수신기(210)는 출력부(200)에 구비되어 매개 신호(I)를 수신한다. 이때, 매개 신호(I)는 위성 신호(G)보다 낮은 주파수 대역을 가지는 바, 제2 수신기(210)는 이와 같이 낮은 주파수 대역을 가지는 매개 신호(I)를 효율적으로 수신하기 위한 저대역 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 매개 신호(I)는 전술한 제1 증폭기(160)에 의하여 증폭되었지만 교란 신호(J)보다는 매우 낮은 출력을 가지는 바, 제2 수신기(210)의 후단에는 제2 저잡음 증폭기(220)가 배치되어 매개 신호(I)를 증폭시킬 수 있다.
제2 국부 발진기(230)는 제2 국부 발진 신호를 출력한다. 여기서, 제2 국부 발진기(230)는 매개 신호(I) 또는 제2 저잡음 증폭기(220)에 의하여 증폭된 매개 신호(I)와 혼합되기 위한 제2 국부 발진 신호를 출력한다.
제2 혼합기(240)는 매개 신호(I) 또는 제2 저잡음 증폭기(220)에 의하여 증폭된 매개 신호(I)와 제2 국부 발진 신호를 혼합하여 제2 혼합 신호를 생성한다. 여기서, 제2 혼합 신호는 매개 신호(I)보다 높은 주파수 대역을 가지며, 위성 신호(G)와 동일한 주파수 대역을 가지는 신호일 수 있으며, 이를 위하여 제2 혼합기(240)는 매개 신호(I)의 주파수를 상향 변환시키기 위한 상향 주파수 변환 혼합기일 수 있다.
제2 증폭기(260)(Amplifier)는 제2 혼합기(240)에 의하여 매개 신호(I)로부터 상향 주파수 변환된 제2 혼합 신호를 증폭시킨다. 즉, 제2 혼합 신호는 제2 증폭기(260)에 의하여 그 진폭이 증가되어 교란 신호(J)로 생성된다. 여기서, 교란 신호(J)는 위성 신호(G)와 동일한 주파수 대역을 가지며, 위성 신호(G) 및 매개 신호(I)보다 훨씬 큰 진폭을 가진다. 즉, 제2 증폭기(260)는 제2 혼합 신호의 진폭을 매우 큰 폭으로 증가시켜 고출력의 교란 신호(J)를 출력하기 위한 고출력 증폭기(HPA: High Power Amplifier)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 출력부(200)로부터 출력되는 교란 신호(J)는 출력기(270)를 통하여 표적을 향하여 송출되고 표적은 출력기(270)로부터 출력되는 고출력의 교란 신호(J)에 의하여 항로 혼란을 가지게 된다. 이때, 출력기(270)는 상기와 같은 고출력의 교란 신호(J)를 송출하기 위한 혼 안테나를 포함할 수 있다.
여기서, 일반적으로 재방송 재밍은 위성 항법 신호를 시차를 두고 재방송하여 표적에 항로 혼란을 유발시킨다. 본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 장치의 경우, 전술한 바와 같이 수신부(100)와 출력부(200)가 원거리로 이격 배치되어 설치되는 바, 수신부(100)로부터 수신되는 위성 신호(G)는 수신부(100)와 출력부(200) 사이에서 매개 신호(I)가 전송되는 시간 동안 지연될 수 있게 되며, 이에 의하여 출력부(200)로부터 출력되는 교란 신호(J)는 별도의 신호 지연기가 구비되지 않는 경우에도 위성 신호(G)와 일정 시차를 가지게 된다. 다만, 수신부(100)와 출력부(200) 사이의 거리에 의하여 위성 신호(G)를 지연시키는 경우 위성 신호(G)의 지연 시간은 조절될 수 없는 바, 출력부(200)는 제2 혼합기(240)와 제2 증폭기(260) 사이에서 제2 혼합 신호를 소정 시간 지연시키기 위한 신호 지연기(250)를 더 포함할 수 있다. 이때, 신호 지연기(250)는 위성 신호(G)를 디지털 지연하기 위한 DRFM(Digital Radio Frequency Memory)를 포함할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 방법에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 방법에 대한 설명에 있어서, 본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 장치와 관련하여 전술한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 방법은 수신부(100)가 위성 신호(G)를 수신하는 과정(S100), 상기 수신부(100)가 수신된 위성 신호(G)를 변환하여 매개 신호(I)를 생성하는 과정(S200), 상기 매개 신호(I)를 상기 수신부(100)와 분리 마련된 출력부(200)로 전송하는 과정(S300), 상기 출력부(200)가 전송된 매개 신호(I)를 복원하여 교란 신호(J)를 생성하는 과정(S400) 및 상기 출력부(200)가 생성된 교란 신호(J)를 출력하는 과정(S500)을 포함한다.
위성 신호(G)를 수신하는 과정(S100)은 수신부(100)가 GNSS 등의 위성 항법 시스템으로부터 송출되는 위성 신호(G)를 수신한다. 또한, 매개 신호(I)를 생성하는 과정(S200)은 수신부(100)가 수신된 위성 신호(G)를 변환하여 매개 신호(I)를 생성한다. 이때, 매개 신호(I)를 생성하는 과정은, 위성 신호(G)의 주파수를 변환시키는 과정 및 위성 신호(G)의 진폭을 변환시키는 과정을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 수신부(100)는 위성 신호(G)를 수신하는 제1 수신기(110), 제1 국부 발진 신호를 생성하는 제1 국부 발진기(130), 상기 위성 신호(G)와 상기 제1 국부 발진 신호를 혼합하여 제1 혼합 신호를 생성하는 제1 혼합기(140), 상기 제1 혼합 신호를 증폭시켜 상기 매개 신호(I)를 생성하는 제1 증폭기(160) 및 상기 매개 신호(I)를 송신하는 송신기(170)를 포함할 수 있다.
이때, 제1 수신기(110)는 위성 신호(G)를 수신하며, 제1 혼합기(140)는 수신된 위성 신호(G)와 제1 국부 발진기(130)로부터 생성된 제1 국부 발진 신호를 혼합하여 위성 신호(G)의 주파수를 변환시키고, 제1 증폭기(160)는 위성 신호(G), 보다 상세하게는 제1 국부 발진 신호와 혼합된 위성 신호(G)의 진폭을 변환시킨다.
여기서, 매개 신호(I)는 위성 신호(G)보다 높은 주파수 대역을 가지도록 변환될 수도 있으나, 높은 주파수의 신호일수록 무선 전송시 신호의 감쇄가 보다 크게 나타나므로, 위성 신호(G)의 주파수를 변환시키는 과정은 위성 신호(G)의 주파수를 하향 변환시킬 수 있다. 또한, 제1 증폭기(160)에 의하여 위성 신호(G)의 진폭을 변환시키는 과정은 위성 신호(G)의 진폭을 증가시킬 수 있다.
매개 신호(I)를 출력부(200)로 전송하는 과정(S300)은 수신부(100)로부터 변환된 매개 신호(I)를 상기 수신부(100)와 분리 마련된 출력부(200)로 전송한다. 여기서, 출력부(200)는 수신부(100)와 분리되어 마련되고, 수신부(100)로부터 원거리로 이격되어 배치된다. 또한, 수신부(100)와 출력부(200)를 수백 미터 내지 수십 킬로미터의 원거리로 이격 배치시키기 위하여, 수신부(100)로부터 생성된 매개 신호(I)는 무선 네트워크를 통하여 출력부(200)로 전송될 수 있다.
교란 신호(J)를 생성하는 과정(S400)은, 출력부(200)가 무선 네트워크를 통하여 무선으로 전송된 매개 신호(I)를 복원하여 교란 신호(J)를 생성한다. 여기서, 교란 신호(J)를 생성하는 과정(S400)은 매개 신호(I)의 주파수를 변환시키는 과정 및 매개 신호(I)의 진폭을 변환시키는 과정을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 출력부(200)는 매개 신호(I)를 수신하는 제2 수신기(210), 제2 국부 발진 신호를 생성하는 제2 국부 발진기(230), 상기 매개 신호(I)와 상기 제2 국부 발진 신호를 혼합하여 제2 혼합 신호를 생성하는 제2 혼합기(240), 상기 제2 혼합 신호를 증폭시켜 상기 교란 신호(J)를 생성하는 제2 증폭기(260) 및 상기 교란 신호(J)를 출력하는 출력기(270)를 포함할 수 있다.
이때, 제2 수신기(210)는 매개 신호(I)를 수신하며, 제2 혼합기(240)는 수신된 매개 신호(I)와 제2 국부 발진기(230)로부터 생성된 제2 국부 발진 신호를 혼합하여 매개 신호(I)의 주파수를 변환시키고, 제2 증폭기(260)는 매개 신호(I), 보다 상세하게는 제2 국부 발진 신호와 혼합된 매개 신호(I)의 진폭을 변환시킨다.
여기서, 교란 신호(J)는 매개 신호(I)보다는 높은 주파수 대역을 가지고, 위성 신호(G)와 동일한 주파수 대역을 가진다. 따라서, 매개 신호(I)의 주파수를 변환시키는 과정은 매개 신호(I)의 주파수를 상향 변환시킬 수 있다. 즉, 매개 신호(I)의 주파수를 변환시키는 과정은 매개 신호(I)의 주파수를 상향 변환시켜 위성 신호(G)와 동일한 주파수 대역으로 복원하여 변환시킬 수 있다. 또한, 제2 증폭기(260)에 의하여 매개 신호(I)의 진폭을 변환시키는 과정은 매개 신호(I)의 진폭을 약 100 dBm의 세기를 가지도록 고출력으로 증가시킬 수 있다.
이때, 교란 신호(J)를 생성하는 과정(S400)은, 매개 신호(I)를 설정된 시간 만큼 지연시키는 과정을 더 포함할 수도 있다. 즉, 출력부(200)는 제2 혼합기(240)와 제2 증폭기(260) 사이에서 위성 신호(G)를 디지털 지연하기 위한 DRFM(Digital Radio Frequency Memory) 등으로 이루어진 신호 지연기(250)를 더 포함하여 매개 신호(I)를 설정된 시간 만큼 지연시킬 수 있으며, 이에 의하여 수신부(100)로부터 수신된 위성 신호(G)는 설정된 시간 동안 지연된 후 출력부(200)로부터 교란 신호(J)로 출력될 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 교란 신호 출력 장치 및 교란 신호 출력 방법에 의하면, 위성 신호(G)를 수신하는 수신부(100)와 상기 위성 신호(G)로부터 교란 신호(J)를 생성하는 출력부(200)를 분리하여 원거리로 이격 배치함으로써 고출력의 교란 신호(G)가 수신부(100)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 수신부(100)와 출력부(200) 사이에서 위성 신호(G) 및 교란 신호(J)와 상이한 주파수 대역을 가지는 매개 신호(I)를 이용하여 무선 통신을 수행함으로써, 위성 신호(G) 및 교란 신호(J)와 매개 신호(I) 사이의 신호 간섭을 최소화시킴과 동시에 지형, 지물에 의한 차폐 및 설치 용이성을 확보할 수 있다.
상기에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
100: 수신부 110: 제1 수신기
120: 제1 저잡음 증폭기 130: 제1 국부 발진기
140: 제1 혼합기 160: 제1 증폭기
170: 송신기 200: 출력부
210: 제2 수신기 220: 제2 저잡음 증폭기
230: 제2 국부 발진기 240: 제2 혼합기
250: 신호 지연기 260: 제2 증폭기
270: 출력기

Claims (8)

  1. 위성 신호를 수신하고, 수신된 위성 신호를 변환하여 매개 신호를 생성하는 수신부; 및
    상기 수신부와 분리되어 마련되고, 상기 수신부로부터 수백 미터 내지 수십 킬로미터의 원거리로 이격 배치되어, 상기 수신부로부터 입력된 상기 매개 신호로부터 교란 신호를 생성하여 출력하는 출력부;를 포함하는 교란 신호 출력 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수신부와 출력부는 무선으로 연결되는 교란 신호 출력 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 위성 신호와 상기 매개 신호는 서로 다른 주파수 대역을 가지는 교란 신호 출력 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 위성 신호와 상기 교란 신호는 동일한 주파수 대역을 가지는 교란 신호 출력 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 수신부는,
    상기 위성 신호를 수신하는 제1 수신기;
    제1 국부 발진 신호를 생성하는 제1 국부 발진기;
    상기 위성 신호와 상기 제1 국부 발진 신호를 혼합하여 제1 혼합 신호를 생성하는 제1 혼합기;
    상기 제1 혼합 신호를 증폭시켜 상기 매개 신호를 생성하는 제1 증폭기; 및
    상기 매개 신호를 송신하는 송신기;를 포함하는 교란 신호 출력 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 출력부는,
    상기 매개 신호를 수신하는 제2 수신기;
    제2 국부 발진 신호를 생성하는 제2 국부 발진기;
    상기 매개 신호와 상기 제2 국부 발진 신호를 혼합하여 제2 혼합 신호를 생성하는 제2 혼합기;
    상기 제2 혼합 신호를 증폭시켜 상기 교란 신호를 생성하는 제2 증폭기; 및
    상기 교란 신호를 출력하는 출력기;를 포함하는 교란 신호 출력 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 혼합기는 상기 위성 신호의 주파수를 하향 변환시키고,
    상기 제2 혼합기는 상기 매개 신호의 주파수를 상향 변환시키는 교란 신호 출력 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 출력부는,
    상기 제2 혼합기와 상기 제2 증폭기 사이에서 상기 제2 혼합 신호를 소정 시간 지연시키기 위한 신호 지연기;를 더 포함하는 교란 신호 출력 장치.
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