KR19990054187A - 음파탐지기에 있어서의 데이터 수신장치용 디먹싱부 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음파탐지기의 데이터 수신장치용 디먹싱부에 관한 것으로, 더 자세하게는 수중음향 탐지기의 신호전송모듈에서 전송되는 먹스신호를 수신하여 원래의 송신데이터를 복원하기 위한 수신장치에 있어서 사용될 수 있는 디먹싱부의 회로구조에 대한 것이다.

본 발명의 디먹싱부는, 음파탐지기의 데이터 수신장치에 있어서, 수신검출, 수신클럭, 그리고 수신데이터 입력과 스트로브, 라인로스, 그리고 싱크로스 출력을 갖는 인터페이스 수단과; 사용자에 의한 채널선택 신호를 입력하기 위한 채널선택수단; 상기 인터페이스 수단을 통해 입력되는 비트 스트림에서 프레임 동기신호를 검출하고, 데이터 프레임을 구분하고, 상기 채널선택수단을 통해 입력된 채널의 데이터를 출력하기 위한 논리집합수단; 그리고, 상기 논리집합수단에서 출력되는 시리얼 신호의 비트 스트림을 병렬신호로 변환하기 위한 시리얼/패러럴 변환수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하여, 디코딩된 직렬데이터에서 각 채널별로 구분된 병렬데이터를 생성하여 출력하며, 음향 탐지 시스템의 데이터 수신장치에 있어서, 원래의 음향신호를 복원할 수 있도록 하는 기술적 효과를 제공한다.

Description

음파탐지기에 있어서의 데이터 수신장치용 디먹싱부

본 발명은 음파탐지기의 데이터 수신장치용 디먹싱부에 관한 것으로, 더 자세하게는 음파탐지기의 신호전송모듈에서 전송되는 먹스신호를 수신하여 원래의 송신데이터를 복원하기 위한 수신장치에 있어서 사용될 수 있는 디먹싱부의 회로구조에 대한 것이다.

도 1은 일반적인 음파탐지기를 개략적으로 나타낸 블럭회로도이다. 이 음향탐지기 시스템은, 수중의 음향 신호를 감지하고 이를 전기적 아날로그 신호로 변환하고 이를 다시 디지털 신호로 변환한 후 다중화하여 전송하기 위한 음향센서부(10)와; 상기 음향센서부(10)를 함상(40)에 연결하기 위한 예인케이블(30)과; 상기 예인케이블(30)에 의해 상기 음향센서부(10)와 연결되는 함상(40)을 포함하여 구성된다.

또한 상기 함상(40)은 음향센서부(10)로부터 전송된 먹스신호를 처리하는 데이터 수신장치(42)와, 상기 데이터 수신장치(42)로부터 수신된 전기신호 데이터를 분류, 검색, 처리하여 음향신호를 복원하는 자료처리부(44)로 구성되는 한편, 상기 음향센서부(10)를 제어하고 전원을 공급하는 제어신호 및 전원공급부(46)를 포함하여 구성된다.

수중에서 발생하는 음향은 해수 입자의 기계적인 소밀 작용에 의해 주변으로 전파된다. 이러한 음향진동은 주파수의 제곱과 진폭과의 곱에 정비례하는 크기로 수중청음기(12)에 도달되어 체적변화를 일으키고, 수중청음기(12)는 상기 체적변화에 반응하여 그 음파와 동형인 전기파형에 해당하는 전기적 신호를 발생한다. 이러한 전기신호는 잡음제거를 위한 차동증폭기(14)를 거쳐 먹스부(16)에 입력된다.

먹스부(16)에 입력된 신호는 순차적으로 멀티플렉싱되어진 후 샘플링 및 양자화 과정을 거쳐 디지털 신호화된 후, 진동격리모듈(미도시)을 거쳐 예인케이블(30)을 통하여 함상(40)으로 전송한다. 이때의 전송신호는 전류의 변화 또는 전압의 변화형태로 표현될 수 있으나, 예인케이블(30)은 수킬로미터에 이르는 장거리이므로, 전류형태로 변환하여 전송하는 것이 일반적이다.

도 2는 종래기술의 함상(40)에서의 예인케이블(30)과 데이터 수신장치(42)의 연결을 나타낸 구성도이다.

예인케이블(30)은 윈치(35)를 통하여 감기거나 풀려, 그 예인길이가 조절된다. 윈치(35)의 회전축에는 슬립링(36)이 설치된다. 예인케이블(30)의 일단은 이 슬립링(36)의 고정자에 연결된다. 반면, 또다른 연결케이블(32)의 일단은 상기 슬립링(36)의 회전자에 연결된다. 따라서, 윈치(35)가 회전하면서 예인케이블(30)의 길이가 변화되더라도, 슬립링(36)을 통하여 신호를 전송받을 수 있으며, 이러한 전송신호는 데이터 수신장치(40)에 입력된다.

그러나 상술한 종래기술의 데이터 수신장치는 전송과정에서 유입되는 잡음성분과 상기 슬립링의 접촉부분에서 발생하는 접촉잡음 등으로 인하여 신호대 잡음비의 저하의 문제를 가지고 있으며, 이러한 잡음성분으로 인하여 원래의 전송신호를 정확히 복원하기 어려운 문제점들을 가지고 있다.

또한 종래기술의 데이터 수신부는 송수신 데이터 클록의 동기를 잡는 것이 필요하지만, 전송과정에서 침입하는 여러 잡음에 대한 신호대 잡음비의 저하로 인하여 클럭의 동기가 무너지는 등의 문제를 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 원래의 송신파형을 정확히 재생할 수 있도록, 디코딩된 직렬데이터에서 각 채널별로 구분된 병렬데이터를 생성하여 출력할 수 있는 디먹싱부를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 음파탐지기를 개략적으로 나타낸 블럭회로도,

도 2는 함상의 예인케이블과 데이터 수신장치의 연결구조를 나타낸 구성도,

도 3은 본 발명이 적용되는 데이터 수신장치의 전체구성을 보인 구성도,

도 4는 본 발명에 따라 구성한 디먹싱부의 회로구성을 보인 블럭회로도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

10 ; 음향센서부 30, 32 ; 예인케이블

35 ; 윈치 36, 105 ; 슬립링

40 ; 함상 42 ; 데이터 수신장치

100 ; 광대역증폭부 110 ; 데이터 수신증폭부

120 ; 디코딩부 130 ; 디먹싱부

210 ; 인터페이스 수단 220 ; 채널선택수단

230 ; 논리집합수단 240, 245 ; 시리얼/패러럴 변환수단

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 디먹싱부는, 음파탐지기의 데이터 수신장치에 있어서, 수신검출, 수신클럭, 그리고 수신데이터 입력과 스트로브, 라인로스, 그리고 싱크로스 출력을 갖는 인터페이스 수단과; 사용자에 의한 채널선택 신호를 입력하기 위한 채널선택수단; 상기 인터페이스 수단을 통해 입력되는 비트 스트림에서 프레임 동기신호를 검출하고, 데이터 프레임을 구분하고, 상기 채널선택수단을 통해 입력된 채널의 데이터를 출력하기 위한 논리집합수단; 그리고, 상기 논리집합수단에서 출력되는 시리얼 신호의 비트 스트림을 병렬신호로 변환하기 위한 시리얼/패러럴 변환수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 논리집합수단은 수신신호의 유무를 출력하기 위한 라인로스 신호출력과; 어드레스 카운터가 한 바퀴 도는 동안 싱크신호가 검출되지 않은 것을 나타내기 위한 싱크로스 신호출력을 더 포함하는 것을 특징으로 하여 바람직하게 구성된다.

이와 같은 디먹싱부를 통하여, 전송잡음제거 및 송신파형 복원성이 뛰어난 음향 탐지 시스템의 수신부를 구현할 수 있다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 적용대상인 데이터 수신장치의 전체구성을 보인 블럭구성도이다.

이 수신장치(40)는 광대역증폭부(100), 슬립링(105), 데이터 수신증폭부(110), 디코딩부(120), 그리고 디먹싱부(130)를 포함하여 구성된다.

음향센서부(10)의 신호전송모듈로부터 예인케이블(30)을 통하여 전송된 신호는 본 발명의 광대역증폭부(100)에 입력되어 등화 및 증폭되고, 슬립링(36, 105)를 거쳐 데이터 수신증폭부(110)에 입력된다. 데이터 수신증폭부(100)에서는 전송신호를 다시 등화, 증폭 및 파형정형하여, 디코딩부(120)에 입력하고, 디코딩부(120)에서는 클럭신호복원 및 데이터 디코딩이 수행되어, 디먹싱부(130)에 입력된다. 디먹싱부(130)에서는 전송신호로부터 동기신호를 검출하고 데이터 변환 및 어드레스 카운트가 수행되어 각 채널별 신호를 출력하게 된다.

도 4는 음향 탐지 시스템의 수신부 중 본 발명에 따라 구성한 디먹싱부의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭회로도이다.

디먹싱부는 인터페이스 수단(210)과, 채널선택수단(220)과, 논리집합수단(230)과, 시리얼/패러럴 변환수단(240, 245)을 포함하여 구성된다.

본 발명 회로의 구성을 자세히 살펴본다. 본 발명 디먹싱부의 인터페이스 수단(210)은 그 전단의 디코더부에서 디코딩된 시리얼 NRZ 데이터(RX DATA)와 클럭신호(RX CLK) 및 수신검출신호(RX DET)를 입력받는다.

논리집합수단(230)은 상기 인터페이스 수단(210)과, 상기 채널선택수단(220)을 통하여 신호를 입력받고, 시리얼/패러럴 변환수단(240, 245)을 통하여, 스트로브(STB), 라인로스(LINE LOSS), 그리고 싱크로스(SYNC LOSS) 신호를 출력한다.

상기 논리집합수단(230)의 프레임 동기신호검출과정을 설명한다. 논리집합수단(230)은 입력되는 직렬 비트 스트림을 동기 패턴과 비교하여 일치할 경우, 동기프레임으로 판단한다.

이때, 동기 패턴은 "1111 1111 1111 1111 1000"이다. 여기서 데이터 프레임은 17비트 중 최소한 MSB 1비트는 항상 "0"이므로, 상기 동기 패턴과 같이 "1"이 연속으로 17번 계속되는 경우는 없다. 따라서, 비트 스트림 중에서 상기 동기 패턴을 검출함으로서, 동기신호를 검출할 수 있다. 이와 같은 동기 패턴을 검출하기 위하여, 논리집합수단(230)은 그 내부에 20비트의 시리얼/패러럴 변환회로와 20비트의 비교기를 내장한다.

상기 논리집합수단(230)의 데이터 프레임 구분과정을 설명한다. 상술한 바와 같이 논리집합수단(230)이 동기신호를 검출한 후, 순차적으로 입력되는 채널 데이터에서 17비트마다 시리얼/패러럴 변환회로에 저장된 데이터 중에서 첫번째 비트(이때, 상기 동기신호와 구분하기 위하여 그 첫번째 비트는 항상 0이다)는 버리고 나머지 16개의 비트를 래치하여, 이를 병렬 데이터로 출력한다. 한편, 이때마다 어드레스 카운터를 하나씩 증가시켜 채널 어드레스로서 출력한다.

어드레스 카운터는 MODULO 50 카운터로서 49의 카운트값 후에는 0을 카운트하는 카운터이다. 상술한 바와 같이 동기신호가 검출되면, 그 값이 49로 프리세트되므로, 첫번째 채널 데이터 어드레스는 0이 되고, 싱크 1은 48, 싱크 2는 49가 된다.

또한 상기 논리집합수단(230)은 외부 메모리에 출력 데이터를 저장하기 위하여 데이터 및 어드레스가 유효한 시간에 스트로브(STB) 출력을 발생한다.

상기 논리집합수단(230)의 싱크로스(SYNC LOSS) 검출과정을 설명한다. 싱크로스 신호는 동기신호를 검출하지 못하였을 때 출력되는 신호이다. 어드레스 카운터가 한 바퀴 돌아서 49가 되면, 동기신호가 검출되는 것이 정상이다. 그러나 만일 동기신호가 검출되지 않을 경우에 싱크로스 출력을 하이(HIGH)로 출력한다. 이 상태에서는 어드레스는 계속 돌아가지만 데이터 출력은 비트 시퀀스가 깨진 상태이므로 예측 불허의 값이 된다.

한편, 싱크로스가 검출된 상태에서도 입력 데이터의 동기 패턴 검출과정을 계속된다. 따라서 다시 동기 신호가 검출되면 즉시 싱크로스의 출력은 로우(LOW)가 되고 어드레스는 49로 프리세트되어 정상적인 작동이 계속된다.

상기 논리집합수단(230)의 라인로스(SYNC LOSS) 검출과정을 설명한다. 라인로스 신호는 수신신호의 유무를 나타내는 것이다. 라인 로스를 검출하기 위해서는 디코더로부터의 수신검출(RX DET) 신호를 사용한다. 수신검출 신호는 라인로스 상태에서 로우(LOW)이므로 그 후단에 인버터를 설치하여, 라인로스 상태에서 하이(HIGH)의 신호가 출력되도록 구성한다.

이와 같은 라인로스 상태에서 수신클럭(RX CLK) 신호가 입력되면 카운터들은 작동하지만 데이터 출력은 0이 된다.

여기서, 상기 라인로스(LINE LOSS) 및 싱크로스(SYNC LOSS)출력신호선과 그라운드 사이에는 표시수단으로서 발광다이오드가 연결될 수 있다.

이러한 발광다이오드는 상기 로스신호출력이 있는 경우에 이를 직접 표시할 수 있으므로, 그 후단의 판독장치와 관련없이 데이터 수신시스템의 정상 작동여부를 판단할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 데이터 디먹싱부는 디코딩된 직렬데이터에서 각 채널별로 구분된 병렬데이터를 생성하여 출력하며, 음향 탐지 시스템의 데이터 수신장치에 있어서, 원래의 음향신호를 복원할 수 있도록 하는 기술적 효과를 제공한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상기 설명된 바에 한정되지 않고 당업자의 통상의 지식범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 명백하다.

Claims (2)

1. 음파탐지기의 데이터 수신장치에 있어서,

   수신검출(RX DET), 수신클럭(RX CLK), 그리고 수신데이터(RX DATA)입력과 스트로브(STB), 라인로스(LINE LOSS), 그리고 싱크로스(SYNC LOSS)출력을 갖는 인터페이스 수단(210);

   사용자에 의한 채널선택 신호를 입력하기 위한 채널선택수단(220);

   상기 인터페이스 수단(210)을 통해 입력되는 비트 스트림에서 프레임 동기신호를 검출하고, 데이터 프레임을 구분하고, 상기 채널선택수단(220)을 통해 입력된 채널의 데이터를 출력하기 위한 논리집합수단(230); 그리고,

   상기 논리집합수단(230)에서 출력되는 시리얼 신호의 비트 스트림을 병렬신호로 변환하기 위한 시리얼/패러럴 변환수단(240, 245)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디먹싱부.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 논리집합수단(230)은 수신신호의 유무를 출력하기 위한 라인로스 신호출력(LINE LOSS)과;

   어드레스 카운터가 한 바퀴 도는 동안 싱크신호가 검출되지 않은 것을 나타내기 위한 싱크로스 신호출력(SYNC LOSS)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디먹싱부.