KR19990054188A

KR19990054188A - 음파탐지기에 있어서의 데이터 수신장치용 디코더

Info

Publication number: KR19990054188A
Application number: KR1019970073976A
Authority: KR
Inventors: 최재호
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-15

Abstract

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

본 발명은, 음파탐지기의 데이터 수신장치에 있어서, 입력측과 출력측에 설치되어 신호의 절연을 수행하기 위한 일대일 변압기; 디코딩 장치; 그리고, 완충증폭기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디코딩 부를 제공함으로서, 각 그룹별로, 수신데이터 출력(RX DATA), 수신클럭 출력(RX CLK), 그리고 수신검출 출력(RX DET)을 디먹싱부에 전송하여, 디코딩된 직렬데이터에서 각 채널별로 구분된 병렬데이터를 생성하여 출력하도록 하여, 음향 탐지 시스템의 데이터 수신장치에 있어서 원래의 음향신호를 복원할 수 있도록 하는 기술적 효과를 제공한다.

Description

음파탐지기에 있어서의 데이터 수신장치용 디코더

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 재생할 수 있으며, 잡음에 대해 안정한 음향탐지시스템의 데이터 수신장치에 있어서의 디코딩부를 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 디코딩부의 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 ; 일대일 변압기 220 ; 디코딩 수단

230 ; 완충증폭기

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 음파탐지기의 데이터 수신장치에 있어서, 입력측과 출력측에 설치되어 신호의 절연을 수행하기 위한 일대일 변압기; 디코딩 장치; 그리고, 완충증폭기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디코딩 부를 제공한다.

이때, 상기 디코딩 수단은 디먹싱의 동기신호로 사용하기 위한 수신클럭 출력을 부가출력으로 갖는 것을 특징으로 하여 바람직하게 구성된다.

이와 같은 디코딩 부를 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 데이터 수신부 중 본 발명에 따라 구성한 디코딩 부의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭회로도이다.

본 발명 회로의 구성을 자세히 살펴본다. 본 발명 장치는 광대역 증폭부로부터의 신호를 입력받는 펄스 트랜스(210)가 전단에 설치된다. 이 펄스 트랜스(210)는 입력과 출력의 신호 절연을 위하여 사용된다. 이 펄스 트랜스(210)는 광대역으로 주파수 특성이 평탄한 것이 요구되며, 특히 고주파특성이 우수한 페라이트 코어를 사용하여 제작되는 것이 바람직하다.

펄스 트랜스(210)를 거친 신호는 본 발명에 따라 구성된 맨체스터 디코더(220)에 입력된다.

이 디코더(220)는 차동수신기를 포함한다. 이 차동수신기는 R+와 R-로서 인가되는 입력신호를 검출한다. 이 수신기는 2개의 비교기를 내장한다. 이중 하나의 비교기는 입력신호의 제로 크로싱(zero crossing)을 검출하여 정확한 펄스 타이밍을 얻기 위한 것이다. 또 다른 비교기는 유효한 신호의 유무를 검출하기 위한 레벨 콤퍼레이터(level comparator)로서 입력 신호 전압이 0.2V 이하가 되면 라인 로스(line loss)로 판단하여 그 RENA 출력이 로우가 되고 모든 작동을 멈춘다.

또한 이 디코딩 회로부는 두개의 PLL부를 내장한다. 그 중 하나는 레퍼런스 클럭 주파수에 로크되어 모든 타이밍의 기준으로 사용된다. 또 다른 하나는 입력신호에 로크하기 위한 것으로서 그 중심 주파수는 레퍼런스 클럭이고 ±10%의 주파수 범위에서 동작한다.

상기 두개의 PLL은 맨체스터 디코딩을 위한 것으로서 데이터 레이트 주파수의 2배 주파수로 동작한다.

한편, 이때 출력되는 RCLK의 주파수는 데이터 레이트와 동일하다.

또한 이 집적회로는 데이터 디코딩출력을 갖는다. 이 출력은 RCLK의 폴링 에지에서 유효한 RX 데이터를 출력하며, NRZ 데이터를 출력한다.

이 집적회로의 후단에는 버퍼회로(230)가 연결된다. 이 버퍼회로(230)는 수신되어 디코딩된 시리얼 데이터를 후단의 디먹싱부에 전송하기 위한 완충회로이다. 이 버퍼회로(230)는 상기 디코딩 집적회로에서의 RX출력, RCLK출력, 및 RENA출력을 입력으로 하여 각 그룹별로 수신데이터 출력(RX DATA), 수신클럭 출력(RX CLK), 그리고 수신검출 출력(RX DET)을 디먹싱부에 전송한다.

상술한 디코딩 집적회로는 수신신호의 그룹마다 형성된다. 본 발명에 따른 음향 탐지기에서는 각 채널을 A, B, C의 3개 그룹으로 나누어 디코딩하여 전송하므로, 상기 디코딩 직접회로도 3개의 그룹으로 형성된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 디코딩부는 각 그룹별로, 수신데이터 출력(RX DATA), 수신클럭 출력(RX CLK), 그리고 수신검출 출력(RX DET)을 디먹싱부에 전송하여, 디코딩된 직렬데이터에서 각 채널별로 구분된 병렬데이터를 생성하여 출력하도록 하여, 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

음파탐지기의 데이터 수신장치에 있어서,

입력측에 설치되어 신호의 절연을 수행하기 위한 일대일 변압기(210);

R+와 R-로서 인가되는 입력신호를 검출하기 위한 차동수신기, 입력신호의 제로 크로싱을 검출하여 정확한 펄스 타이밍을 얻기 위한 제1 비교기, 유효한 신호의 유무를 검출하기 위하여 소정의 전압을 기준으로 하는 레벨 콤퍼레이터로서 동작하는 제 2 비교기, 레퍼런스 클럭 주파수에 로크되는 제 1 PLL, 입력신호에 로크하기 위하여 레퍼런스 클럭주파수의 ±10%의 범위에서 동작하는 제 2 PLL부를 포함하는 디코딩 수단(220); 그리고,

상기 디코딩수단으로부터의 출력을 완충증폭하는 완충증폭기(230)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 수신장치의 디코딩부.
제 1 항에 있어서,

상기 디코딩 수단(220)은 디먹싱의 동기신호로 사용하기 위한 수신클럭 출력을 부가출력으로 갖는 것을 특징으로 하는 데이터 수신장치의 디코딩부.