KR102402608B1

KR102402608B1 - 멀티 cw스윕 및 협대역 awgn을 이용한 신호 발생장치

Info

Publication number: KR102402608B1
Application number: KR1020210177548A
Authority: KR
Inventors: 최춘화; 윤광호; 오금영; 신성호
Original assignee: 주식회사 삼정솔루션
Priority date: 2020-05-13
Filing date: 2021-12-13
Publication date: 2022-05-26
Also published as: KR20210138866A; KR20210154132A

Abstract

본 발명은 교란신호의 생성시 출력 저하의 한계를 개선하고 요구되는 대역에 대한 커버리지가 보다 완전하게 수행할 수 있도록 하는 주파수 생성 방법과 그 장치에 관한 것으로서, 멀티CW스윕부(1110)에서 2개 이상의 CW신호를 대역을 분할하여 스윕하여 멀티 CW스윕 시그널을 생성하는 단계; 협대역 AWGN생성부(1121)에서 CW신호의 스텝 간 주파수 공간에 대응되는 협대역의 AWGN을 생성하는 단계; 믹싱부(1122)에서 멀티 CW스윕 시그널의 스텝 사이의 주파수 공간을 AWGN 신호로 커버하도록 믹싱하는 단계;를 포함하는 신호 발생방법을 제공한다.

Description

멀티 CW스윕 및 협대역 AWGN을 이용한 신호 발생장치{DEVICE FOR GENERATING SIGNAL USING MULTI CW SWEEP AND NARROW BANDWIDTH AWGN}

본 발명은 무선통신의 차단 및 보호와 관련된 것으로, 보다 상세하게는 지속파 스윕방식의 교란신호의 합성시 출력 저하의 한계를 개선하고 요구되는 대역에 대한 커버리지가 보다 완전하게 수행할 수 있도록 하는 주파수 생성 방법과 그 장치에 관한 것이다.

최근에는 무선통신 기술의 발달로 주파수 합성에 대한 요청이 증가되고 있으며 이를 위한 주파수 합성기의 기능적인 요청이 증대되고 있다. 또한, 보다 높은 주파수와 넓은 대역폭에서 보안성을 위한 여러 가지 기능을 보유하기 위하여 이러한 주파수 합성기도 점차적으로 다기능 및 고성능의 회로로 설계되는 추세이다.

무선 통신망은 공중에 전파를 송출하여 일대일, 다대일, 일대다 등의 여러 가지 형태로서 정보의 교환이 이루어질 수 있도록 하는데, 이러한 무선 통신망을 이용하여 정보를 수신하는 수신기를 교란하는 것을 무선통신 재밍(jamming)이라고 칭한다.

보통, 무선통신 차단을 위해 백색잡음(white noise)를 전송하는 방식을 사용한다. 백색잡음이란 어떤 주파수 대역 내에서의 모든 주파수의 출력이 포함되어 있는 잡음으로, 주파수와 그 성분이 포함되는 비율의 관계가 정규분포에 따른다.

백색잡음을 사용하는 경우 비교적 넓은 주파수 대역에서 고른 전파교란이 가능한 장점이 있으나, 백색잡음의 대역폭이 좁은 경우 전파교란의 효용이 떨어지고, 대역폭이 넓은 경우 교란전파의 출력이 낮아 전파교란의 성능이 떨어지는 문제점을 가지고 있다.

또한, 톤 스윕 방식의 재밍방식도 많이 사용되고 있는데, 톤 스윕 방식에서는 특정된 주파수 대역에서 집중적으로 교란성능을 제공한다.

한국 공개특허 제10-2005-0068668호는 이동통신 단말기의 전파교란방법을 제시하고 있다.

도 1은 이러한 톤 스윕방식을 전파특성을 나타내는 그래프이다.

톤 스윕이 이루어지는 주파수 대역(f-a 에서 f-b)에서는 출력(m)이 우수하여 특정 지역 내의 무선통신에 대한 교란이 원활하게 이루어질 수 있고 회로의 구현이 단순하다는 장점도 가진다. 상기 백색잡음 방식의 경우는 일반적으로 톤 스윕 방식에서의 출력(m)에 비하여 소정 범위 출력의 하강이 발생한다.

그런데, 이러한 톤 스윕방식의 경우는 비교적 협대역인 한계가 있어서 교란을 요하는 주파수 대역이 넓은 경우는 교란 성능이 떨어지는 문제가 있다. 특히, 지속파 스윕에 있어서 주파수의 빈공간이 발생하는 한계가 있다.

상기한 화이트노이즈 방식의 경우 전대역을 커버할 수 있을 것이나 지속파 스윕 방식에 비하여 신호 첨두치가 대역폭에 비례하여 감소하기 때문에 효율이 낮다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 지속파 스윕 방식의 톤 파워 감소를 개선하면서도 필요한 대역에 대한 커버리지 성능이 완전하게 제공될 수 있는 CW 스윕 및 AWGN을 이용한 주파수 생성 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 선택된 주파수 대역을 분할하여 멀티 CW신호를 스윕하고 멀티 CW스윕 시그널을 생성하는 멀티CW스윕부(1110)와, 각 CW신호가 스윕된 상태에서 각 주파수 대역의 양측 스텝 영역을 커버하도록 제한된 대역폭의 협대역 AWGN을 생성하는 협대역 AWGN생성부(1121)와, 스펙트럼상에서 빗과 같은 형태로 나타나는 멀티 CW스윕 시그널의 스텝 사이의 주파수 공간을 협대역 AWGN 신호가 덮어 재밍을 위한 전대역을 커버하도록 하는 믹싱부(1122)로 이루어지는 신호생성부(1100); 상기 신호생성부의 각 채널의 캐리어 신호에 대하여 상용주파수 대역으로 업컨버징하는 RF부(1200); 상기 RF의 출력을 설정된 전력레벨로 증폭하는 앰프부(1300); 상기 멀티CW스윕부에서 스윕되는 CW의 톤(Tone)의 개수, 스텝(Step) 및 스윕타임(Sweep Time)과, 협대역 AWGN생성부에서 생성되는 AWGN의 대역과, 앰프부의 파워가 설정되는 제어부(1700); 및 상기 앰프부의 출력 중에서 출력 주파수로 인한 인접 주파수의 간섭을 저감하도록 대역통과시키는 BPF(1400);를 포함하는 신호 발생장치를 제공한다.

상기 신호생성부는, 복수의 CW톤 대역의 합으로 전 대역폭을 결정하고 CW 톤의 스텝과 스윕타임을 가변하여 복수의 CW신호를 IF 대역에 스윕하여 싱글 CW톤의 스윕방식보다 스윕 속도를 줄여 높은 피크파워를 가질 수 있도록 기능한다.

상기 협대역 AWGN생성부는, CW스윕 신호에서 각 스텝 사이의 양측 영역을 커버하는 대역에 대응되는 제한된 대역폭을 가지는 AWGN을 생성하고 믹싱할 수 있도록 하여 전대역에 대한 화이트 노이즈를 적용한 경우보다 피크파워의 영향을 줄이도록 함으로써 HPA의 부하를 저감할 수 있도록 기능할 수 있다.

또한, 상기 멀티CW스윕부는 복수의 DDS 및 FPGA가 선택되어 구성되어 각각 같은 크기를 가지는 정현파 CW신호를 생성할 수 있다.

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한편, 본 발명은 상기한 신호 발생장치를 통하여, (a) 멀티CW스윕부에서같은 크기를 가지는 복수의 정현파 CW신호를 대역을 분할하여 스윕하고 멀티 CW스윕 시그널을 생성하는 단계와, (b) 협대역 AWGN생성부(1121)에서 CW스윕 신호에서 각 스텝 사이의 양측 영역을 커버하는 대역에 대응되는 제한된 대역폭을 가지는 AWGN을 생성하는 단계와, (c) 믹싱부에서 멀티 CW스윕 시그널의 스텝 사이의 주파수 공간을 AWGN 신호로 커버하도록 믹싱하는 단계와, (d) RF부에서 상기 믹싱된 신호를 상용주파수 대역으로 업컨버징하는 단계와, (e) 상기 업컨버징된 신호를 앰프부(1300)에서 증폭하고 송신부(1500)에서 출력하는 단계를 포함하는 신호 발생방법을 제공한다.

본 발명에 따라, 멀티CW 스윕의 피크파워를 유지할 수 있는 장점과, 화이트 노이즈의 전대역을 커버할 수 있는 장점이 모두 발휘될 수 있으며, 같은 출력을 가진 장비에 비하여 부하가 저감되는 효과가 있다.

또한, 사용자가 해당 주파수를 선택할 수 있게 하고, 해당 주파수 대역의 신호만을 교란하여, 자원의 낭비 없이 해당 대역의 신호를 차단하게 하는 효과가 있다. 특히, 주파수에 대한 설정과, CW스텝 및 스윕타임의 조절이 가능하여 다양한 환경에 효율적으로 대응할 수 있다.

도 1은 종래기술의 톤 스윕방식을 전파특성을 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 멀티 CW스윕 및 협대역 AWGN을 이용한 신호 발생장치의 실시예에 대한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 멀티 CW스윕 및 협대역 AWGN을 이용한 신호 발생장치에서 신호생성부의 실시예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 개념에 따라 신호생성부의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 비교예로서 단일 및 멀티 CW신호와 화이트노이즈의 경우 피크 파워를 나타내는 그래프이다.
도 6은 멀티 CW스윕의 개념을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의하여 멀티 CW스윕 및 협대역 AWGN을 믹싱하는 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 도 7의 과정에 의하여 발생된 신호를 설명하기 위한 그래프이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 멀티 CW스윕 및 협대역 AWGN을 이용한 신호 발생장치 및 그 방법을 상세히 설명한다.

다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

이하 설명에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자나 장치를 사이에 두고 연결되어 있는 경우를 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2는 본 발명의 멀티 CW스윕 및 협대역 AWGN을 이용한 신호 발생장치의 실시예에 대한 구성도이다.

본 발명의 신호 발생장치는 소정의 제어동작을 통하여 제어 및 발생된 보호신호 내지는 재밍시그널(Jamming Signal)을 송신부(1500)를 통하여 소정의 영역 내지는 위치로 송출할 수 있다. 본 발명에서는 기본적으로 전파 교란을 위한 신호의 송출에 대한 활용을 주요한 예로서 설명하나 본 발명에서 제공되는 신호는 목적을 불문한다. 상기 송신부(1500)는 마이크로웨이브(Microwave) 통신용 신호의 수신을 차단하기 위한 교란목적으로 소정의 주파수를 송출하는 기능을 수행할 수 있으며, 다만 본 발명의 개념이 적용된다면 교란의 대상이 되는 주파수대역은 다양하게 설정될 수 있음은 물론이다.

본 발명에서는 소정의 신호를 발생하기 위하여 현장의 제어부(1700)의 조작을 통하여 필요한 대역과 출력 등의 요소를 선택할 수 있을 것이나, 상기 제어부(1700)의 개념은 네트워크 상에 존재하고 원격으로 모니터링하는 관제의 개념을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 이 경우 상기 제어부(1700)는 NMS(Network Management System)로 구성될 수 있을 것이다.

본 발명의 신호 발생장치는 제어부(1700)에서 원격의 제어신호를 받거나 소정의 알고리즘에 따라 작동할 수 있으며, 복수의 CW톤을 스윕하고 AWGN을 스텝 간의 주파수공간을 메우는 방식으로 믹싱한 이후 상용주파수 대역으로 업컨버징하고 이를 필터링하여 교란신호를 발생할 수 있다. 이와 관련된 구체적인 생성과정에 대해서는 후술하도록 한다.

본 발명의 신호 발생장치는 신호생성부(1100), RF부(1200), 앰프부(1300), BPF(1400), 송신부(1500), 전원공급부(1600) 및 제어부(1700)를 포함하여 구성될 수 있다.

신호생성부(1100)는 예를 들어, 멀티 CW신호를 IF(Intermediate Frequency) 대역에 스윕(sweep)하는 기능을 수행하게 된다. 상기 CW신호(Continuous Wave)는 지속파로 이해될 수 있고 상기 주파수 대역은 이용자의 선택에 의하여 선택되어 제어부(1700)를 통하여 입력될 수 있다. 즉, 선택된 주파수 영역에서 RF 대역에 걸쳐 선형적으로 스위핑되는 것이다.

이러한 신호생성부(1100)에서 복수의 CW톤을 생성하기 위하여 하나 이상의 DDS(Direct Digital Synthesizer) 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array)가 선택되고 조합될 수 있으며, 다만 이와 관련하여서는 공지의 다양한 요소들이 적용될 수 있음은 물론이다. 상기 신호생성부(1100)에서 생성되는 CW신호의 대역폭(BandWidth)은 채널에 따라 5MHz 내지 40MHz일 수 있으나 이러한 대역폭은 선택적일 수 있다.

본 발명의 개념에 따라, 상기 신호생성부(1100)에서 스윕된 주파수에서 각 스텝 간의 주파수대를 채울 수 있는 AWGN(가산성 가우시안 백색잡음)이 적용되며, 정확하게는 멀티 CW스윕 시그널의 각 스텝 간에 생성되는 주파수 공간을 메울 수 있는 정도의 협대역 AWGN이 믹싱될 수 있다. 이와 관련하여 구체적인 설명은 후술하도록 한다.

한편, 상기 CW톤의 스윕타임(Sweep Time)은 1ms 에서 100ms일 수 있으며 이는 선택적이다.

전원공급부(1600)는 외부로부터 소정 전압, 일실시예로서 단상 교류(AC) 220V, 의 전원을 공급받아 신호생성부(1100), RF부(1200), 앰프부(1300) 등에 소정의 직류(DC) 전원을 공급할 수 있다. 이렇게 전원공급부가 전원과 연결되는 경우 무정전전원장치(UPS; Uninterruptible Power Supply)와 조합될 수 있다. 또한, 다른 실시예로서 상기 전원공급부(1600)는 파워서플라이유닛(PSU; Power Supply Unit)으로 구성될 수 있으며 이 경우에는 전력의 안정적인 공급을 위하여 백업전력부와 조합될 수 있다.

RF부(1200)는 전원공급부(1600)로부터 소정 DC 전원을 수신하여, 신호생성부(1100)가 생성하는 IF 대역의 신호를 RF 대역으로 변환한다. 즉, 상기 RF부(1200)는 신호생성부(1100)에서 생성된 IF주파수를 상용주파수 대역으로 업컨버젼(Upconversion)시키도록 기능한다.

RF부(1200)는 신호생성부(1100)에서 생성하는 각 채널의 캐리어 신호에 대하여, 각각 소정 대역의 RF 주파수 대역으로 변환한다. RF부(1200)가 변환하는 주파수대역은 마이크로웨이브 주파수 대역일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 본 발명에서 업컨버젼하는 주파수 대역이 이에 한정되는 것은 아니다.

바람직한 실시예로서, RF부(1200)의 입력주파수(Input Frequency)는 55 내지 85MHz 또는 140 내지 180MHz의 대역을 가질 수 있으며 이는 대역폭에 따라 변경이 가능하다. 또한, 출력주파수(Output Frequency)는 2GHz에서 40GHz의 대역이 될 수 있다.

앰프부(1300)는 전원공급부(1600)로부터 소정의 전력을 수신하여, RF부(1200)에서 출력하는 신호를 증폭한다. 앰프부(1300)에서 출력하는 신호의 전력레벨은, 교란 대상의 대역의 신호에 대한 전력레벨보다 더 큰 전력레벨을 가질 수 있다.

BPF(1400)는, 증폭부(300)로부터 출력되는 신호 중, 원하지 않는 대역의 불요파 신호를 억제하여, 지정된 대역내 신호만을 선택하여 재밍신호로써, 송신부(1500)로 출력하도록 기능한다. 이러한 BPF(1400)에서는 앰프부(1300)의 출력주파수로 인한 인접주파수에 대한 간섭에 따른 영향을 줄이도록 기능할 수 있다. 또한, 추가적으로 낙뢰로 인한 장비의 보호 기능을 수행할 수도 있다. 다만, 상기 필터의 경우 공지의 다양한 요소들이 적용될 수 있을 것이다.

제어부(1700)는, 교란을 원하는 주파수 대역을 선택한 경우, 해당 선택에 대한 입력을 수신한다. 이러한 제어부(1700)는 신호의 대역, CW의 톤(Tone)의 개수 및 스텝(Step), 스윕타임(Sweep Time), AWGN의 대역, 파워 등을 설정할 수 있다. 제어부(1700)는 상술한 바와 같이 원격관리부와 중계망에 의하여 연결되어 중앙집중식의 제어신호를 수신할 수 있으며, 경우에 따라 개별적으로 이용자의 조작부가 구비될 수 있다.

본 발명에서는 이용자의 선택에 의하여 대역이 결정되고 신호생성부(1100)는 이에 대응되도록 DDS 또는 FPGA를 통하여 CW신호를 생성하여 캐리어를 생성하게 되는데, 선택된 대역폭이 40MHz인 경우 5Mhz의 8개 채널이 선택가능할 수 있다. 이러한 대역폭은 복수의 CW톤의 대역의 합으로 결정되며, 이때 RF부(1200) 및 앰프부(1300)의 대역폭도 상기 디지털신호생성부(1100)의 생성 대역폭에 대응될 수 있다. 신호생성부(1100)에서 생성되는 CW신호가 싱글인 경우에 대비하여 복수의 CW신호에 대한 대역폭 및 출력의 적용예에 관하여서는 후술하도록 한다.

도 3은 본 발명의 멀티 CW스윕 및 협대역 AWGN을 이용한 신호 발생장치에서 신호생성부의 실시예를 설명하기 위한 블록도이며, 도 4는 신호생성부의 작동을 설명하기 위한 순서도이다.

멀티CW스윕부(1110)에서 생성되는 기본적인 CW신호의 톤(Tone)에 대한 스텝이 설정될 수 있으며, 예를 들어, 5KHz의 스텝, 10KHz의 스텝, 20KHz의 스텝, 50KHz의 스텝, 150KHz의 스텝, 300KHz의 스텝, 500KHz의 스텝 및 1MHz의 스텝으로 이루어질 수 있으나 이는 선택적이며, 여기서 톤이란 단일 주파수를 가지는 정현파 신호를 의미한다.

상기 멀티CW스윕부(1110)에서는 각각 DDS 및 FPGA로 선택되고 조합되어 구성될 수 있으며, 예를 들어 각각의 신호 생성부들이 DDS로 이루어지는 경우 소정의 정현파 제1CW신호와 제2CW신호를 생성하고 이러한 신호들은 같은 크기로서 형성될 수 있다. 이렇게 각각의 생성부에서 출력되는 제1CW신호와 제2CW신호는 IF대역에 스윕될 수 있다. 이러한 과정은 도 4를 참고하여 멀티 CW신호 생성(S110) 및 IF 대역 스윕(S111)에 대응된다.

다른 실시예로서, 하나의 톤의 CW신호를 복수의 신호생성부로 입력하여 스윕을 수행하며 이를 기초로 복수의 CW신호를 정해진 IF대역에 스윕하는 경우도 고려될 수 있다. 이러한 경우 상기 실시예의 경우에 비하여 노이즈의 간섭효율이 현저하게 향상될 수 있는 이점을 가질 수 있는 이점을 가질 수 있을 것이다.

이러한 멀티 CW톤 스윕의 경우 공지의 다양한 스윕방법이 적용될 수 있을 것이며 지속파의 스텝 및 스윕타임 등은 상황에 따라 가변적이고, 본 발명의 설명에 제한되지는 않는다.

한편, 이렇게 멀티 CW스윕된 시그널에 대해 협대역 AWGN생성부(1121)에서 소정의 제한된 대역폭을 가지는 AWGN을 생성(S120)하고 믹싱부(1122)에서 믹싱(S121)하여 원하는 시그널을 생성해낼 수 있다.

상기 AWGN의 대역은 최소한 하나의 CW 신호에서 스텝의 주파수 공간 이상의 영역을 커버할 수 있을 정도인 것이 바람직하며, 복수의 협대역 AWGN들이 각 스텝간격으로 믹싱되어 전대역을 커버할 수 있는데 이와 관련하여 후술한다.

도 5는 멀티 CW스윕 및 화이트 노이즈에서 파워 특성을 비교해보기 위한 그래프이다.

도 5의 (a)는 싱글 CW 스윕 방식을 나타내고 있으며, 세로축이 출력(dBm)이고, 가로축이 주파수(f)이다. 이러한 싱글 CW 스윕 방식의 경우 출력 파워 자체는 비교적 높은 편이나 스윕 속도가 빨라지는 경우 PRF(Pulse Repetition Frequency) 현상으로 CW 톤의 피크 파워가 낮아지는 현상이 발생한다.

도 5의 (b)는 멀티 CW 스윕 방식을 나타내고, 단일의 지속파 스윕 경우에 반하여 톤의 파워 감소가 줄어들었음이 확인된다. 이때, 전체 대역을 n개(n1 내지 n5)로 분할하여 각 스윕시키고 스윕 속도를 1/n으로 줄여 PRF의 영향을 감소시킨 것이다.

도 5의 (c)는 화이트 노이즈 방식으로서 전대역에 대한 노이즈를 생성하고 이는 CW 톤을 스윕한 경우에 비하여 첨두치가 BW에 비례감소하는 특성을 가진다.

이렇게 대역에 비례한 파워 감소의 영향이 크기 때문에 화이트 노이즈 방식이 다양한 환경에서 능동적으로 대응하는 재밍장치에 쉽게 적용되지 못하고 있는 것이다.

도 6의 경우 멀티 CW톤을 스윕하는 경우를 더 구체적으로 나타내는 그래프로서, 도 5와 함께 살펴보도록 한다.

예를 들어, 전체 대역폭은 5G 전체인 100MHz라고 설정하고, 지속시간(τ)를 20ns, 스텝은 30KHz로 한 예로서 피크파워를 살펴보도록 한다. 여기서 장비 출력 50dBm에서 피크 파워의 감소를 연산하도록 한다.

상기 도 5의 (a) 싱글 CW스윕의 경우 대역폭(T)은 100MHz/30KHz*20ns 로 연산되고 66.7μs가 획득된다. 이에 캐리어 파워의 감소는 20log(20ns/66.7μs)로서 -70.5dB로 연산된다.

Hz당 파워 감소는 20.5dBm이고,

RBW 30KHz 기준 파워는 24. 3dBm이다.

상기 도 5의 (b) 멀티 CW스윕의 경우 주파수 BW가 각 20MHz 5개로 분할되어 대역폭(T)은 20MHz/30KHz*20ns 로 연산되고 13.3μs가 획득된다. 이에 캐리어 파워의 감소는 20log(20ns/13.3μs)-10log(1/5)로서 -63.5dB로 연산된다.

Hz당 파워 감소는 13.5dBm이고,

RBW 30KHz 기준 파워는 31. 3dBm이다.

상기 도 5의 (c) 화이트 노이즈의 경우,

Hz당 파워 감소는 30dBm이고,[50dBm-10log(100MHz)]

RBW 30KHz 기준 파워는 14. 8dBm이다.

결국 상기 조건에서 멀티 CW톤 스윕 방식이 싱글 CW톤 스윕방식 대비 7.0dBm, 화이트노이즈 방식 대비 16.5dBm 높은 피크파워의 효과를 나타내고 있는 것이다.

도 7은 본 발명의 개념에 따라 멀티 CW스윕 및 협대역 AWGN을 이용한 신호 발생하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

이러한 신호 발생 과정은 도 3 및 도 4를 참고하여 보도록 하며, 도 7의 (a)에서 5개의 CW톤으로 대역에 스윕한 결과물을 나타낸다. 도 7의 (b)는 하나의 스텝 구간을 확대하여 본 것이며, 각 스텝 사이의 주파수에서 공간이 발생됨을 보여준다. 상기 멀티 CW톤에 의한 시그널은 스펙트럼상에서 실질적으로 빗(comb)과 유사한 형태의 특성을 가진다.

본 발명의 개념에 따라 각 스텝 사이의 공간을 AWGN으로 메워주게 된다. 이를 협대역 AWGN생성부(1121) 및 믹싱부(1122)가 기능하며, 상기 협대역은 대략 CW 스윕 신호에서 양측의 스텝 영역을 커버하는 정도의 대역에 대응될 수 잇다.

이에, 도 7의 (c)에서와 같이 전체적인 대역에 대해 멀티 CW톤이 스윕된 상태에서 주파수의 빈 공간은 가산성의 가우시안 잡음이 매우게 되므로 전대역을 재밍 시그널로 덮는 효과가 발생하는 것이다.

도 8에서는 멀티 CW톤에 대해 모두 AWGN이 덮어주어 재밍시그널이 발생된 모습을 보여주고 있다.

이러한 결과로서 HPA(고전력증폭기)에 무리를 주지 않으면서도 멀티CW 스윕의 피크파워를 유지할 수 있는 장점과, 화이트 노이즈의 전대역을 커버할 수 있는 장점이 모두 구현될 수 있다.

본 발명의 개념들은 반드시 무선전화망과 같은 1:1 통신과 같은 경우에 한정되는 것은 아니며, RC 지상/수상 모형기, 모형기, 무선기기, 차량원격시동기, 2G, 3G, LTE, 일반무선망, GPS, LTE, WCDMA, Wibro 또는 Wi-Fi High 등의 다양한 정보를 송수신하는 전파의 보호 또는 교란을 위하여 유연하게 적용될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 전대역을 커버하면서도, 주파수에 대한 설정과, CW스텝 및 스윕타임의 조절이 가능하여 다양한 환경에 효율적으로 대응할 수 있게 된다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

1100...신호생성부 1110...멀티CW스윕부
1121...협대역 AWGN 생성부 1122...믹싱부
1200...RF부 1300...앰프부
1400...BPF 1500...송신부
1600...전원공급부 1700...제어부

Claims

선택된 주파수 대역을 분할하여 멀티 CW신호를 스윕하고 멀티 CW스윕 시그널을 생성하는 멀티CW스윕부(1110)와, 각 CW신호가 스윕된 상태에서 각 주파수 대역의 양측 스텝 영역을 커버하도록 제한된 대역폭의 협대역 AWGN을 생성하는 협대역 AWGN생성부(1121)와, 스펙트럼상에서 빗과 같은 형태로 나타나는 멀티 CW스윕 시그널의 스텝 사이의 주파수 공간을 협대역 AWGN 신호가 덮어 재밍을 위한 전대역을 커버하도록 하는 믹싱부(1122)로 이루어지는 신호생성부(1100);
상기 신호생성부의 각 채널의 캐리어 신호에 대하여 상용주파수 대역으로 업컨버징하는 RF부(1200);
상기 RF의 출력을 설정된 전력레벨로 증폭하는 앰프부(1300);
상기 멀티CW스윕부에서 스윕되는 CW의 톤(Tone)의 개수, 스텝(Step) 및 스윕타임(Sweep Time)과, 협대역 AWGN생성부에서 생성되는 AWGN의 대역과, 앰프부의 파워가 설정되는 제어부(1700);
상기 앰프부의 출력 중에서 출력 주파수로 인한 인접 주파수의 간섭을 저감하도록 대역통과시키는 BPF(1400);를 포함하되,
상기 신호생성부는,
복수의 CW톤 대역의 합으로 전 대역폭을 결정하고 CW 톤의 스텝과 스윕타임을 가변하여 복수의 CW신호를 IF 대역에 스윕하여 싱글 CW톤의 스윕방식보다 스윕 속도를 줄여 높은 피크파워를 가질 수 있도록 하며,
상기 협대역 AWGN생성부는,
CW스윕 신호에서 각 스텝 사이의 양측 영역을 커버하는 대역에 대응되는 제한된 대역폭을 가지는 AWGN을 생성하고 믹싱할 수 있도록 하여 전대역에 대한 화이트 노이즈를 적용한 경우보다 피크파워의 영향을 줄이도록 함으로써 HPA의 부하를 저감할 수 있도록 하는 신호 발생장치.
제1항에 있어서,
상기 멀티CW스윕부는,
복수의 DDS 및 FPGA가 선택되어 구성되어 각각 같은 크기를 가지는 정현파 CW신호를 생성하는신호 발생장치.
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