KR20080023090A

KR20080023090A - 주파수 도약형 단파 무전기에서의 데이터 송신 및 수신장치와, 데이터 송신 및 수신 방법과, 송수신 모듈

Info

Publication number: KR20080023090A
Application number: KR1020070019966A
Authority: KR
Inventors: 조훈주; 이정용; 김복기; 윤병수
Original assignee: 주식회사 휴니드 테크놀러지스
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2008-03-12
Also published as: KR100854495B1

Abstract

본 발명은 주파수 도약 무전기에서의 데이터 전송 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단파(HF) 대역의 주파수 도약 무전기에서 주파수 도약에 따라 데이터를 송수신하기 위한 데이터 송신 및 수신 장치와, 데이터 송신 및 수신 방법과, 송수신 모듈에 관한 것으로, 주파수 도약 방식의 무전기에서의 데이터 송신 장치에 있어서, 동기 프리앰블을 생성하는 동기 프리앰블 생성수단; 상기 동기 프리앰블을 스크램블링하기 위해 필요한 의사잡음(PN) 코드를 생성하기 위한 동기 PN 코드 발생수단; 데이터를 스크램블링하기 위해 필요한 의사 잡음(PN) 코드를 생성하기 위한 데이터 PN 코드 발생수단; 심볼 변환하기 위한 심볼 변환수단; 상기 심볼 변환수단의 출력을 상기 동기 PN 코드 발생수단 또는 상기 데이터 PN 코드 발생수단으로부터 입력된 PN 코드와 혼합하여 스크램블링하기 위한 스크램블링수단; 상기 스크램블링수단의 출력을 변조하여 전송하는 변조수단; 및 상기 동기 프리앰블이 먼저 전송되도록 하고, 한 주파수 도약 주기동안 널 데이터와, 알고 있는 데이터와, 전송을 원하는 실제 전송 데이터가 순차적으로 전송될 수 있도록 타이밍을 제어하는 타이밍 수단을 포함한다.

무전기, 주파수, 도약, 송신, 수신, 채널, 추정, 데이터, 전송

Description

주파수 도약형 단파 무전기에서의 데이터 송신 및 수신 장치와, 데이터 송신 및 수신 방법과, 송수신 모듈{A Data Transmission and Receiving for High Frequency Hopping Radio}

도 1은 본 발명에 따른 도약 모드 프리앰블의 일실시예 구조도,

도 2는 본 발명에 따른 프리앰블 감지 상태를 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 도약 모드에서 전송 프레임(Frame)의 일실시예 구조도,

도 4는 본 발명에 따른 주파수 도약 무전기에서의 송신 장치의 블록 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 주파수 도약 무전기에서의 수신 장치의 블록 구성도,

도 6은 본 발명에 따른 송신 신호가 채널 환경을 통과 했을 때의 수신 신호의 표현을 나타내는 도면,

도 7은 본 발명에 따른 소프트 디시젼(soft decision) 방식의 일예를 나타내는 도면,

도 8은 본 발명에 따른 데이터 송신 방법의 처리 흐름도,

도 9는 본 발명에 따른 데이터 수신 방법의 처리 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

41: 에러정정 인코더 42: 인터리브 매트릭스

43: 그레이 코더 44: 동기 프리앰블 생성기

45: 동기 PN 코드 발생기 46: 데이터 PN 코드 발생기

47: 심볼 변환기 48: 스크램블러

49: 변조기

본 발명은 주파수 도약 무전기에서의 데이터 전송 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단파(HF) 대역의 주파수 도약 무전기에서 주파수 도약에 따라 데이터를 송수신하기 위한 데이터 송신 및 수신 장치와, 데이터 송신 및 수신 방법과, 송수신 모듈 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.

종래의 단파(HF) 대역 무전기의 송수신 장치는 8-주파수편이 변조방식(FSK)을 사용하며. 최대 300bps까지 데이터를 전송할 수 있다. 에러정정코드로는 골레이(GOLAY(24,12,3))를 사용하며, 75bps에서는 에러정정(FEC)코드를 2회 반복하고, 150bps에서는 1회 적용하고 있으며, 300bps에서는 최대전송속도가 300bps이기 때문에 순방향 에러정정(FEC) 기능이 없다.

휴대용 무전기의 내장 소형 모뎀은 데이터 처리 능력의 한계가 있어 긴 데이 터 전송기간 동안 페이딩, 잦은 간섭신호, 높은 잡음레벨 등으로 급변하는 단파(HF) 채널 특성에 유연하게 적응할 수 없어, 항시 신뢰성 있는 데이터 통화품질을 보장할 수 없다.

한편, 일반적으로 주파수 도약 방식이란 통화를 하면서 하나의 주파수로만 통화를 하는 방식이 아닌 캐리어 주파수(carrier frequency)를 수시로 또는 임의적으로 변경하면서 통신하는 방식을 말한다. 특히, 음성이나 데이터의 철저한 보안이 요구되는 군에서는 이러한 방식으로 적군으로부터 도청이나 전파 방해로부터 통신로를 보호할 수 있다. 그러나 주파수 도약 방식으로 통화를 하기 위해서는 통화하고자 하는 무전기 간의 캐리어 주파수(carrier frequency)를 바꾸어주는 시기가 같아야 하며, 동기를 맞추어주는 알고리즘 개발 및 단파(HF) 대역의 특성과 도약 시 성능 저하를 고려한 알고리즘의 설계가 이루어져야 한다.

대한민국 등록특허 제121303호에는 이와 같은 주파수 도약 방식 무전기에서 주파수 동기를 맞추기 위한 방법이 제시되어 있다. 이에 대해 살펴보면 다음과 같다.

등록특허 제121303호의 주파수 동기 방법은 초기 동기 주기에 시간을 변수로 발생되는 공용 동기주파수 및 약속된 X개의 동기주파수를 송신하는 단계와, 상기 동기 주파수의 중간에 다른 위장 동기주파수를 송신하는 단계와, 이후 전송 스트림 주기에서 정보 데이터를 송신하고 그의 중간에 재동기 주파수를 송신하는 단계와, 상기 공용 동기주파수와, 동기주파수 및 재동기주파수를 수신하여 동기를 맞추고 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.

즉, 수신기에서는 수신된 신호를 분석하여 무작위 도약하는 패턴의 시작점 및 패턴의 종류를 판단하는 도약 주파수 동기방법으로 주파수 동기하며, 별도의 동기 제어 무전기를 두지 않고 무전기 사이에 상대적으로 동기되고, 송수신기 모두 동기주파수가 주파수 도약을 하면서 주파수 동기를 이루도록 한다. 동기용 주파수는 여러 가지 변수에 의해 무작위로 발생되는 몇 개의 동기용 주파수를 이용하여 송신기에서 매 홉마다 동기주파수를 바꾸면서 여러번 반복하여 전송한 후 정보 데이터를 송신하게 하고, 수신기에서는 송신기와 ±1분 이내로 시간이 일치될 때 주파수 동기가 되도록 송신기와 유사한 방식으로 동기 추적 주파수를 발생시키고, 수신동기 홉(HOP)의 길이는 송신기에서 보내는 동기주파수 홉(hop)들이 일치하도록 하며, 동기용 주파수가 수신되면 홉내에 포함된 동기 데이터를 분석하여 정보 데이터의 시작점을 일치시킨다. 송신 스트림은 동기용 정보가 포함된 초기 동기 주파수를 전송한 후 정보 데이터를 전송하고, 전송이 끝나면 전송 끝을 알리는 데이터를 전송하며, 정보 데이터 중간에 주기적으로 초기 동기용 주파수와 같은 재동기용 주파수를 전송함으로써 채널이 불량하여 수신이 일시적으로 중단되어도 다시 동기가 이루어지도록 한다.

그런데, 종래에는 전술한 바와 같은 주파수 도약 단파 대역 무전기에서, 전송하고자 하는 데이터를 도약 주파수에 따라 효과적으로 전송하기 위한 방안이 없었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 요구를 만족시키기 위해 제안된 것으로, 주파수 도약 방식의 단파 대역 무전기에서, 전술한 바와 같은 종래의 주파수 도약 무전기에서 주파수 동기 방법을 만족시키면서 전송하고자 하는 데이터를 효과적으로 전송할 수 있는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송신 및 수신 장치와, 데이터 송신 및 수신 방법과, 송수신 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 데이터 송신 및 수신 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 송신 장치는, 주파수 도약 방식의 무전기에서의 데이터 송신 장치에 있어서, 동기 프리앰블을 생성하는 동기 프리앰블 생성수단; 상기 동기 프리앰블을 스크램블링하기 위해 필요한 의사잡음(PN) 코드를 생성하기 위한 동기 PN 코드 발생수단; 데이터를 스크램블링하기 위해 필요한 의사 잡음(PN) 코드를 생성하기 위한 데이터 PN 코드 발생수단; 심볼 변환하기 위한 심볼 변환수단; 상기 심볼 변환수단의 출력을 상기 동기 PN 코드 발생수단 또는 상기 데이터 PN 코드 발생수단으로부터 입력된 PN 코드와 혼합하여 스크램블링 하기 위한 스크램블링수단; 상기 스크램블링수단의 출력을 변조하여 전송하는 변조수단; 및 상기 동기 프리앰블이 먼저 전송되도록 하고, 한 주파수 도약 주기동안 널 데이터와, 알고 있는 데이터와, 전송을 원하는 실제 전송 데이터가 순차적으로 전송될 수 있도록 타이밍을 제어하는 타이밍 수단을 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수신장치는, 주파수 도약 방식의 무전기에서의 데이터 수신 장치에 있어서, 송신 무전기로부터 전송된 동기 프리앰블을 이용해 상기 송신 무전기와 주파수 도약 동기를 확보하기 위한 동기수단; 상기 송신 무전기로부터 전송된 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 옵셋을 추정하여 주파수를 보정하는 주파수 보정수단; 수신된 신호의 왜곡을 제거하기 위한 등화수단; 상기 등화수단에 의해 신호 왜곡이 제거된 실제 전송 데이터를 디스크램블링하기 위한 디스크램블링수단; 및 상기 디스크램블링된 실제 전송 데이터를 복호화하는 복호수단을 포함하되, 상기 주파수 보정수단은 한 주파수 도약 주기 동안 반복적으로 수신되는 상기 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 옵셋을 추정하여 주파수를 보정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 송신 방법은, 주파수 도약 무전기에서 데이터 송신 방법에 있어서, 제1 주파수 도약 주기 동안 동기 프리앰블을 전송하는 제1 단계; 상기 제1 주파수 도약 주기보다 늦은 제2 주파수 도약 주기 동안 수신 장치의 동기 확보와 주파수 변환을 위한 합성기의 안정화 시간을 위해 널 데이터를 전송하는 제2 단계; 상기 제2 단계 수행 후, 상기 제2 주파수 도약 주기 내에서 송신 무전기와 수신 무전기간에 알고 있는 데이터와, 전송을 원하는 실 제 전송 데이터를 교번적으로 전송하는 제3 단계; 전송할 데이터가 남아 있는 경우에는 주파수를 변경하여 상기 제2 단계 및 상기 제3 단계를 반복하는 제4 단계; 및 전송할 데이터 모두가 전송되면, 전송 데이터의 끝을 알리는 EOM 메시지를 전송하는 제5 단계를 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수신 방법은, 주파수 도약 방식의 무전기에서의 데이터 수신 방법에 있어서, 송신 무전기로부터 전송된 동기 프리앰블을 이용해 상기 송신 무전기와 주파수 도약 동기를 확보하는 제1 단계; 상기 송신 무전기로부터 전송된 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 옵셋을 추정하여 주파수를 보정하는 제2 단계; 상기 알고 있는 데이터를 이용해 수신된 신호의 왜곡을 제거하기 위한 등화기를 제어하는 제3 단계; 및 전송을 원하는 실제 전송 데이터가 수신되면 상기 수신된 실제 전송 데이터를 디스크램블링 및 복호화하는 제4 단계를 포함하되, 한 주파수 도약 주기 동안 널 데이터와, 상기 알고 있는 데이터와, 상기 실제 전송 데이터가 순차적으로 수신되고, 한 주파수 도약 주기내에서 상기 알고 있는 데이터와 상기 실제 전송 데이터는 교번적으로 수신되는데, 반복적으로 수신되는 상기 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 옵셋을 추정하여 주파수를 보정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 송수신 모듈은, 주파수 도약 방식의 무전기에서의 데이터 송수신 모듈에 있어서, 동기 프리앰블과 전송 데이터를 스크램블링하여 전송하는 송신 장치와, 상기 동기 프리앰블을 수신받아 상기 송신부와 동기를 맞추고, 상기 전송 데이터를 수신하여 복호하는 수신 장치를 포함 하되, 상기 송신 장치는, 상기 동기 프리앰블을 생성하는 동기 프리앰블 생성수단; 상기 동기 프리앰블을 스크램블링하기 위해 필요한 의사잡음(PN) 코드를 생성하기 위한 동기 PN 코드 발생수단; 데이터를 스크램블링하기 위해 필요한 의사 잡음(PN) 코드를 생성하기 위한 데이터 PN 코드 발생수단; 심볼 변환하기 위한 심볼 변환수단; 상기 심볼 변환수단의 출력을 상기 동기 PN 코드 발생수단 또는 상기 데이터 PN 코드 발생수단으로부터 입력된 PN 코드와 혼합하여 스크램블링하기 위한 스크램블링수단; 상기 스크램블링수단의 출력을 변조하여 전송하는 변조수단; 및 상기 동기 프리앰블이 먼저 전송되도록 하고, 한 주파수 도약 주기동안 널 데이터와, 알고 있는 데이터와, 전송을 원하는 실제 전송 데이터가 순차적으로 전송될 수 있도록 타이밍을 제어하는 타이밍 수단을 포함하고, 상기 수신 장치는, 상기 송신 장치로부터 전송된 동기 프리앰블을 이용해 상기 송신 장치와 주파수 도약 동기를 확보하기 위한 동기수단; 상기 송신 장치로부터 전송된 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 옵셋을 추정하여 주파수를 보정하는 주파수 보정수단; 알고 있는 신호를 이용하여 수신된 신호의 왜곡을 제거하기 위한 등화수단; 상기 등화수단에 의해 신호 왜곡이 제거된 실제 전송 데이터를 디스크램블링하기 위한 디스크램블링수단; 및 상기 디스크램블링된 실제 전송 데이터를 복호화하는 복호수단을 포함한다.

또한, 본 발명은, 주파수 도약 무전기의 송신 프로세서에서, 제1 주파수 도약 주기 동안 동기 프리앰블을 전송하는 제1 단계; 상기 제1 주파수 도약 주기보다 늦은 제2 주파수 도약 주기 동안 수신 장치의 동기 확보와 주파수 변환을 위한 합성기의 안정화 시간을 위해 널 데이터를 전송하는 제2 단계; 상기 제2 단계 수행 후, 상기 제2 주파수 도약 주기 내에서 송신 무전기와 수신 무전기간에 알고 있는 데이터와, 전송을 원하는 실제 전송 데이터를 교번적으로 전송하는 제3 단계; 전송할 데이터가 남아 있는 경우에는 주파수를 변경하여 상기 제2 단계 및 상기 제3 단계를 반복하는 제4 단계; 및 전송할 데이터 모두가 전송되면, 전송 데이터의 끝을 알리는 EOM 메시지를 전송하는 제5 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

또한, 본 발명은, 주파수 도약 방식의 무전기의 수신 프로세서에서, 송신 무전기로부터 전송된 동기 프리앰블을 이용해 상기 송신 무전기와 주파수 도약 동기를 확보하는 제1 단계; 상기 송신 무전기로부터 전송된 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 옵셋을 추정하여 주파수를 보정하는 제2 단계; 상기 알고 있는 데이터를 이용해 수신된 신호의 왜곡을 제거하기 위한 등화기를 제어하는 제3 단계; 및 전송을 원하는 실제 전송 데이터가 수신되면 상기 수신된 실제 전송 데이터를 디스크램블링 및 복호화하는 제4 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실 시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 도약 모드 프리앰블의 구조를 나타낸 것이다.

초기에 무전기 간의 주파수 동기를 찾기 위한 프리앰블을 전송하는데, 본 발명에서는 도약 주기(10홉(hop)/1초)를 고려하여 100ms동안 제1 프리앰블(11)을 전송하고, 연속해서 100ms동안 제2 프리앰블(12)을 전송한다. 상기 프리앰블을 전송하는 과정은 긴(long) 인터리빙의 경우에는 24번 반복되고, 짧은(short) 인터리빙의 경우에는 3번 반복된다. 이와 같은 프리앰블의 반복 전송을 통해 송신 무전기와 수신 무전기간에 동기를 찾는다.

프리앰블 데이터 중 D1, D2는 인터리빙 정보를 담고 있으며, C1, C2, C3는 프리앰블 반복 횟수를 나타내는 카운터 값을 포함한다.

주파수 도약 모드 무전기에 대한 규정에 의하면 동기 프리앰블 시퀀스는 0,1,3,0,1,3,1,2,0,D1,D2,C1,C2,C3로 구성되며, 각 비트는 24비트로 다음의 [표 1]과 같이 심볼 맵핑(symbol mapping)되도록 하고 있다.

하지만, 규정에 따른 동기 프리앰블 시퀀스를 도약 모드(10홉(hop)/1초) 무전기에 그대로 적용하는데는 문제가 있었다. 이에 따라 본 발명에서는 도1에 도시된 바와 같이 프리앰블의 구조를 변경하였다.

도1에서 B는 블랭크(Blank)의 의미로, 무전기가 주파수 변경을 위해 필요한 시간을 제공하기 위한 것으로 널(null) 데이터로 구성된다. 그리고, AGC는 자동이득제어의 의미로, 주파수 변환을 담당하는 합성기(synthesizer)의 안정화 시간을 제공하기 위한 것으로 널(null) 데이터로 구성된다. 이와 같은 B와 AGC는 주파수 도약 주기마다 알고 있는 데이터와 실제 전송 데이터(Unknown data)를 전송하기 전에 전송된다.

그리고, 본 발명에서 제1 프리앰블(11)에는 0, 1, 3, 0, 1, D1, D2, 3이 포함되고, 제2 프리앰블(12)에는 1, 2, 0, 3, C1, C2, C3, 0이 포함된다. 이와 같이 본 발명에 따른 동기 프리앰블은 요구되는 규정을 만족하면서, 도약 모드 무전기에 적합하도록 구성되어 있다.

도 2는 동기 프리앰블(preamble)을 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

수신 동기를 찾는 방법으로는 0.2ms동안의 프리앰블 값과 기준값을 비교한 값을 구한 후 윈도우(window)를 움직이며 평균값이 최대가 되게 하는 첫 번째 샘플(sample) 위치를 시작점으로 본다.

다시 말해, 수신 동기를 찾는 방법으로는 0.2ms동안의 프리앰블 값과 기준값을 비교하여 임계치가 넘으면 일정 심볼 구간 동안의 상관값을 구한다. 윈도우를 움직이면서 평균값이 최대가 되게 하는 첫 번째 샘플의 위치를 시작점으로 하여 그 시점부터 동기를 찾은 것으로 한다. 이와 같은 수신 동기를 찾는 방법에 대해서는 전술한 대한민국 등록특허 제121303호에 자세히 언급되어 있으므로, 본 발명에서는 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명에 따른 도약 모드 무전기에서 전송되는 프레임(Frame)의 순서를 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 200ms동안 프리앰블(Preamble)을 전송하여 상대 무전기와 동기를 맞춘다. 도약 모드(10홉(hop)/1초)에서는 무전기가 주파수 변경을 위한 시간이 필요하며(블랭크(BLANK)), 에이지씨(AGC)는 합성기(synthesizer)(여기서, 합성기는 모뎀에 포함되어 있는 장치가 아니라 무전기의 주파수 변환을 담당하는 부분으로 모뎀 외부에 연결되어 있다.)의 안정화 시간을 위한 것으로, 각각 널 데이터로 구성된다.

알고 있는 데이터(known data)는 주파수 옵셋 추정과 채널 추정 및 등화기(equalizer)를 훈련시키기 위한 데이터이다. 알고 있는 데이터의 맨 처음 40심볼(symbol)은 초기의 주파수 옵셋 추정 및 채널 추정을 위해 사용된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 100ms마다 모든 동기 파라미터(synchronization parameter), 및 등화기(equalizer) 등의 초기화가 수행된다.

한편, 송신 장치의 구조는 "MIL-STD-188-110A"의 규격을 따랐다. 군용으로 사용되는 무전기는 "MIL-STD" 규격을 만족하여야 하기 때문에 "MIL-STD-188-110A"의 규격을 따랐다. 그러나 이 규격에는 고정 방식의 데이터 전송만을 기술하고 있으며, 도약 방식에 대한 데이터 전송 규격은 존재하지 않는다. 그렇기 때문에 송신 장치의 구조는 "MIL-STD-188-110A"의 규격에 만족하면서 프레임(Frame) 구조를 변경하여 구현한다.

도 4는 본 발명에 따른 주파수 도약 단파(HF) 대역 무전기의 송신 장치의 블록 구성도이다.

본 발명에 따른 단파(HF) 대역 무전기의 송신 장치는 다음과 같은 특성을 갖는다.

속도 : 75 ~ 2400bps

인터리빙(interleaving) : short(0.6s), long(4.8s)

순방향 에러 정정(FEC: Forward error correction): 1/2 컨볼루션 코더(convolution coder)

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전송 프레임은 크게 프리앰블과, 데이터 부분으로 구성되는데, 프리앰블은 2개로 구분되어 연속 전송되고, 긴 인터리빙에서는 프리앰블 전송 과정이 24번 반복되고, 짧은 인터리빙에서는 프리앰블 전송 과정이 3번 반복된다. 그리고, 데이터 부분은 100ms(주파수 도약 주기로 10홉(hop)/1초) 동안 240 심볼이 전송된다. 상기 240 심볼에는 실제 전송 데이터(Unknown 데이터)가 120 심볼 포함된다. 여기서, 데이터 부분은 널 데이터로 구성된 블랭크(Blank)와 널 데이터로 구성된 AGC와, 송수신 무전기간에 알고 있는 데이터(Known 데이터)와, 실제 전송 데이터(Unknown data)로 구성되는데, 알고 있는 데이터와 실제 전송 데이터는 교번 형태로 전송된다.

이와 같은 기능을 수행하는 본 발명에 따른 송신 장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 실제 전송 데이터의 에러 정정을 위한 에러 정정 인코더(41)와, 상기 에러 정정 인코딩된 실제 전송 데이터를 인터리빙하는 인터리브 매트릭스(42)와, 상기 인터리빙된 실제 전송 데이터를 코딩하는 그레이 코더(43)와, 동기 프리앰블을 생성하는 동기 프리앰블 생성기(44)와, 동기 프리앰블을 스크램블링하기 위해 필요한 의사잡음(PN) 코드를 생성하기 위한 동기 PN 코드 발생기(45)와, 알고 있는 데이터와 실제 전송 데이터를 스크램블링하기 위해 필요한 의사 잡음(PN) 코드를 생성하기 위한 데이터 PN 코드 발생기(46)와, 프리앰블과 알고 있는 데이터와 실제 전송 데이터를 심볼 변환하기 위한 심볼 변환기(47)와, 상기 심볼 변환기의 출력을 상기 동기 PN 코드 발생기(45) 또는 데이터 PN 코드 발생기(46)로부터 입력된 PN 코드와 결합하여 스크램블링하기 위한 스크램블러(48)와, 상기 스크램블러(48)의 출력을 변조하여 출력하는 변조기(49)를 포함하고, 프리앰블이 먼저 전송되도록 하고, 한 주파수 도약 주기동안 블랭크, AGC, 알고 있는 데이터, 실제 전송 데이터, 알고 있는 데이터, 실제 전송 데이터의 순으로 전송될 수 있도록 하기 위한 타이밍 제어 수단으로 다수개의 스위치들(S0 내지 S4)을 포함한다. 본 발명에서는 다수개의 스위치들을 이용해 타이밍을 제어하는 것으로 설명하였지만, 이는 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명은 스위치들에 의해 타이밍이 조절되는 것만을 한정하지는 않는다.

이와 같은 구성을 갖는 주파수 도약 무전기에서 송신 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

데이터 전송 요구가 입력되면, 먼저 수신 무전기와 시간 동기를 위하여 동기 프리앰블 시퀀스가 전송된다. 동기 프리앰블의 길이는 인터리브의 길이(short: 0.6초, long: 4.8초)로 하여 처음 인터리브 블록을 채우는 동안 전송된다. 즉, 스위치 S2가 동기 프리앰블 생성기(44)와 심볼 변환기(47)를 연결하고, 동기 프리앰블 생성기(44)로부터 출력된 동기 프리앰블은 심볼 변환기(47)에 의해 심볼 변환된다. 이와 동시에 스위치 S3은 동기 PN 코드 발생기(45)와 스크램블러(48)를 연결하고, 스크램블러(48)는 심볼 변환된 프리앰블을 동기 PN 코드와 혼합하여 스크램블링한다. 스크램블링된 프리앰블은 변조기(49)에 의해 위상 변조 방식(PSK)으로 변조되어 안테나를 통해 송출된다.

본 발명에서는 이와 같은 프리앰블의 전송 과정이 한 주파수 도약 주기에서 이루어지며, 연속해서 다음 프리앰블의 전송 과정을 수행하여, 제1 및 제2 프리앰블을 전송한다.

그런 다음, 데이터 부분의 전송 과정이 수행되는데, 본 발명에서는 수신 무전기에서 주파수 변경을 위한 시간과 주파수 변환을 담당하는 합성기의 안정화를 위해 블랭크 널 데이터와 AGC 널 데이터를 순차적으로 전송한다.

이후, 한 주파수 도약 주기에서 알고 있는 데이터와 실제 전송 데이터가 교변적으로 전송되는데, 알고 있는 데이터는 수신 장치의 주파수 보정 및 등화기의 제어를 위해 사용된다.

먼저, 알고 있는 데이터를 전송하기 위해 스위치 S2는 알고 있는 데이터가 심볼 변환기(47)로 입력될 수 있도록 하고, 스위치 S3는 데이터 PN 코드 발생기(46)와 스크램블러(48)를 연결한다. 이에 따라 스크램블러(48)는 심볼 변환기(47)에 의해 심볼 변환된 알고 있는 데이터를 데이터 PN 코드와 혼합하여 스크램블링 하고, 변조기(49)는 스크램블링된 알고 있는 데이터를 위상 변조 방식으로 변조하여 안테나를 통해 송출한다.

다음, 실제 전송 데이터를 전송하기 위해 스위치 S2는 그레이 코더(43)와 심볼 변환기(47)를 연결하고, 스위치 S3는 데이터 PN 코드 발생기(46)와 스크램블러(48)를 연결한다. 실제 전송 데이터는 에러 정정 코드 및 인터리빙이 수행된 상태에서 그레이 코더(43)로 입력된다.

이에 따라 스크램블러(48)는 심볼 변환기(47)에 의해 심볼 변환된 실제 전송 데이터를 데이터 PN 코드와 혼합하여 스크램블링 하고, 변조기(49)는 스크램블링된 실제 전송 데이터를 위상 변조 방식으로 변조하여 안테나를 통해 송출한다.

주파수 도약 모드에 의해 주파수가 변경되면, 주파수 변경을 위해 블랭크 널 데이터와 AGC 널 데이터가 먼저 전송되고, 알고 있는 데이터와 실제 전송 데이터가 전술한 바와 같은 과정을 통해 전송된다. 이와 같은 과정은 전송할 데이터가 남아 있는 동안 계속 반복된다.

전송하고자 하는 모든 데이터가 전송되면 송신 장치는 데이터의 끝을 알리는 메시지(EOM: End Of Message)를 전송하고, 인터리브에 더미 데이터(dummy data)를 채워 마지막 데이터 블록(block)을 전송한다.

도 5는 본 발명에 따른 주파수 도약 단파(HF) 대역 무전기의 수신 장치의 블록 구성도이다.

본 발명에 따른 수신 장치는 제1 및 제2 프리앰블을 연속해서 수신하여 무전기의 동기를 맞춘다. 이후, 데이터 부분이 수신되는데, 블랭크 널 데이터와 AGC 널 데이터는 폐기되고, 알고 있는 데이터가 수신되면, 수신된 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 보정 및 등화기의 제어를 수행한다.

본 발명에 따른 수신 장치는, 도 5에 도시된 바와 같이, 수신된 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 초기 보정을 수행하는 주파수 초기 보정기(51)와, 수신된 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 미세 보정을 수행하는 주파수 미세 보정기(53)와, 주파수 미세 보정된 신호의 왜곡을 제거하기 위한 등화기(55)와, 상기 등화기(55)에 의해 왜곡이 제거된 신호를 디스크램블링하기 위한 디스크램블러(56)와, 실제 전송 데이터를 디코딩하기 위한 그레이 디코더(57)와, 디코딩된 실제 전송 데이터를 디인터리빙하기 위한 디인터리버(58)와, 디인터리빙된 실제 전송 데이터를 복호하는 비터비 디코더(59)를 포함한다.

도 5에 도시된 본 발명에 따른 수신 장치의 구성 요소는 기 공지된 수신 장치를 이용해 구성한 것이다. 다만, 본 발명에서는 수신된 프리앰블을 이용해 무전기의 동기를 확보하고, 수신된 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 초기 보정기(51)와 주파수 미세 보정기(53)가 수신된 데이터에 대한 주파수 초기 보정과 주파수 미세 보정을 수행하여 주파수 편차를 보정한다.

여기서, 등화기(Equalizer)에 대하여 좀더 상세히 살펴보면 다음과 같다.

송신 장치로부터 전송된 RF 신호는 심볼간 간섭(ISI: Inter Symbol Interference), 다중경로 확산(Multi-path spread), 페이딩(fading), 백색잡음(AWGN) 등에 의한 왜곡(distortion)이 첨가되어 있다. 이러한 왜곡을 줄이기 위해 등화기(equalizer)가 사용된다. 등화기는 NDDE(Nonlinear Data Directed Equalizer) 방식을 사용하며, 데이터의 검출(detection) 부분은 잡음(noise) 성분을 고려하여 등화기 계수를 결정하는 최소평균자승오차 등화기(MMSE: Minimum Mean square - Error equalizer)를 사용한다.

도 6을 참조하여 본 발명에 따른 수신 장치의 동작을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명에 따른 신호 모델의 매트릭스(matrix) 표현을 나타내는 도면이다.

첫 번째 알고 있는 데이터 심볼을 a로 표현하고, 첫 실제 전송 데이터(Unknown) 심볼을 b로 표현하며, 두 번째 알고 있는 데이터(Known) 심볼을 c로 표현하면 도 6에 도시된 바와 같이 r=Hx 형태로 수신신호 벡터를 매트릭스(matrix) 형태로 나타낼 수 있다. 더 나아가 수신 신호를 알고 있는 데이터(Known) 신호부와 실제 전송 데이터(UnKnown) 신호부로 구분하면, 아래의 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.

수학식 1에서 H는 매트릭스 행렬을 나타내고, a'와 c'는 원래의 a와 c의 일부분만 취한 것을 나타낸다.

여기서 채널을 통과하여 구해진 매트릭스(matrix) 행렬 H1, H3, H2는 수신 신호와 알고 있는 데이터(Known) 신호로부터 구할 수 있는 채널 계수로부터 계산할 수 있고, r은 수신신호 벡터로서 역시 수신신호로부터 쉽게 만들 수 있는 값이다.

상술한 바와 같이, 상기 수학식 1에 의하여 하기의 수학식 2와 같이 수신신호를 벡터로 표현 가능하다.

벡터 b는 우리가 알고자 하는 실제 전송 데이터 신호로, 즉 unknown 데이터이다. 즉, 수학식2는 실제 전송 데이터 b를 구하는 식이다. 여기서,

은 잡음(noise) 편차이며, I는 단위행렬을 의미한다.

채널 추정 알고리즘으로는 도약 시 보다 빠른 채널 추정을 위해 회귀적 최소 자승(RLS: Recursive least square) 알고리즘을 사용한다.

다음으로, 주파수 옵셋 보상(Frequency offset compensation)에 대하여 좀더 상세히 살펴보면 다음과 같다.

주파수 도약(Frequency Hopping)에서 주파수 옵셋(frequency offset)이 있을 경우에 대비하여 주파수 옵셋 보상기(frequency offset compensator)를 구현한다. 주파수 옵셋을 주파수 초기 보정(coarse estimation)과 주파수 미세 보정(fine estimation) 두 과정으로 나누어 추정한다. 즉, 주파수 초기 보정(coarse estimation)을 통해 대략적인 주파수 오프셋을 추정한 후에 주파수 미세 보정(fine estimation)을 통해 보다 정밀한 주파수 옵셋을 추정한다.

다음으로, 채널 디코더(channel decoder)에 대하여 좀더 상세히 살펴보면 다음과 같다.

채널 디코더로는 비터비 디코더(viterbi decoder)를 사용한다. 또한, 수신 성능을 높이기 위해 채널 디코더(channel decoder)의 입력으로 0 또는 1의 하드 디시젼(hard decision) 값이 아닌 멀티-레벨(multi-level) 값을 이용한 소프트 디시젼(soft decision) 방식을 사용한다.

도 7은 본 발명에 따른 소프트 디시젼(soft decision) 방식의 일예를 나타내는 도면이다. 즉, 도 7은 8-레벨 소프트 디시젼 (8-level soft decision) 방식으로 1과 0을 멀티 비트로 표현한 것을 나타낸다.

예를 들면 1(first bit) 3(second bit)을 8 레벨(level)로 표현한다면 1=001, 3=011로 표현되며, 이것이 입력값으로 들어오게 되고 이를 가지고 해당 포인트를 찍으면 x지점이 된다. 따라서 선택되는 값은 00이 된다. 1과 0을 그대로 사용하여 잡음에 의해 신호가 오염되었을 경우 잘못 찾을 확률을 멀티레벨로 표현하여 그 잘못 찾을 확률을 줄임으로써 수신 성능을 높일 수 있다. 일반적으로 2dB정도의 이득이 있다.

도 8은 본 발명에 따른 데이터 송신 방법의 처리 흐름도이다.

먼저, 동기 프리앰블 생성기에 의해 제1 프리앰블이 생성되고(801), 제1 프리앰블은 심볼 변환과, 스크램블링 및 변조 과정을 통해 수신 장치로 전송된다(802). 다음 연속해서 동기 프리앰블 생성기에 의해 제2 프리앰블이 생성되 고(803), 제2 프리앰블은 심볼 변환과, 스크램블링 및 변조 과정을 통해 수신 장치로 전송된다(804). 이와 같이 2번의 주파수 도약 주기에 걸쳐 프리앰블이 전송된 후, 긴(Long) 인터리빙의 경우 프리앰블이 24번 반복 전송되고, 짧은(short) 인터리빙의 경우 3번 반복 전송되어, 송신 무전기와 수신 무전기간에 동기를 찾는다.

1번의 주파수 도약 주기 동안 데이터 부분을 전송하는데, 먼저, 수신 장치의 동기 확보와 주파수 변환을 위한 합성기의 안정화 시간을 위해 널 데이터로 구성된 블랭크와 AGC를 순차적으로 전송한다(805, 806).

그런 다음, 송신 무전기와 수신 무전기간에 이미 정의되어 저장된 알고 있는 데이터를 심볼 변환과, 스크램블링 및 변조 과정을 통해 수신 장치로 전송한다(807).

이후, 실제 전송하고자 하는 코딩된 실제 전송 데이터를 심볼 변환과, 스크램블링 및 변조 과정을 통해 수신 장치로 전송한다(808).

1번의 주파수 도약 주기가 종료되지 않았으면, 알고 있는 데이터와 실제 전송 데이터를 교번적으로 전송하는 과정을 수행한다(807, 808).

1번의 주파수 도약 주기가 종료되고(809), 아직 전송할 데이터가 있는 경우에는 주파수를 변경한 후, 블랭크 널 데이터를 전송하는 과정(805)부터 반복 수행한다.

한편, 모든 전송 데이터의 전송이 완료되면, 전송 데이터의 끝을 알리는 EOM 메시지를 수신 장치로 전송한다(810, 811).

먼저, 수신 장치는 송신 장치로부터 제1 프리앰블과 제2 프리앰블을 연속해서 반복 수신한다(901, 902). 그러면 수신 장치는 수신된 제1 및 제2 프리앰블을 이용해 송신 장치와 동기를 확보한다(903). 송신 장치와 수신 장치간에 프리앰블을 이용해 동기를 확보하는 과정은 기 공지된 기술로 여기서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이후, 수신 장치는 널 데이터로 구성된 블랭크와 AGC를 수신하게 되는데, 수신 장치는 블랭크와 AGC의 널 데이터는 폐기한다. 대신 수신 장치는 블랭크와 AGC 널 데이터를 수신하는 동안 주파수 변경을 위한 안정화 시간을 갖는다. 그리고, 알고 있는 데이터가 수신되면(904), 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 초기 보정 및 주파수 미세 보정을 수행하고 등화기를 통과시켜 제어한다(905). 그런 다음, 실제 전송된 데이터를 찾아내고 알고 있는 데이터는 폐기된다(906).

그 다음, 실제 전송 데이터 수신을 위해 그 다음 알고 있는 데이터를 이용하여 추가 채널 추정을 한 후 등화기를 통과시켜 실제 전송된 데이터(Unknown data)를 찾아내며, 마지막 실제 전송 데이터를 찾을 때까지 추가 채널 추정 및 등화기를 통과시키는 과정은 반복된다. 이 과정은 주파수 도약 주기 내에 완료되어야 한다.

실제 전송 데이터가 검출되면(907), 수신된 실제 전송 데이터는 디스크램블링 및 그레이 디코딩 과정이 수행되어, 복호화 된다(908).

한 번의 주파수 도약 주기가 완료되지 않았으면(909), 연속해서 알고 있는 데이터와 실제 전송 데이터가 수신되게 되는데, 전술한 바와 같이 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 보정과 등화기의 제어를 수행하고, 수신된 실제 전송 데이터를 복호한다.

주파수 도약 주기가 종료된 후(909), EOM 메시지가 수신되지 않으면(910), 다음 주파수 도약 모드에서 주파수 변경을 수행하고(911), 알고 있는 데이터를 수신하는 과정(904)부터 반복하게 되고, EOM 메시지가 수신되면(910) 모든 데이터의 전송을 완료한 상태이므로 종료한다.

이상에서 설명한 본 발명은 프리앰블이 제1 및 제2 프리앰블로 구성된 것으로 설명하였지만, 이는 필요에 따라 하나의 프리앰블로 구성될 수 있음은 자명하다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 롬, 램, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기와 같은 본 발명은, 주파수 도약 방식의 단파(HF) 대역 무전기에서 규격 을 만족하면서 열악한 무선 환경에서도 효과적으로 원하는 데이터를 전송할 수 있다.

Claims

주파수 도약 방식의 무전기에서의 데이터 송신 장치에 있어서,

동기 프리앰블을 생성하는 동기 프리앰블 생성수단;

상기 동기 프리앰블을 스크램블링하기 위해 필요한 의사잡음(PN) 코드를 생성하기 위한 동기 PN 코드 발생수단;

데이터를 스크램블링하기 위해 필요한 의사 잡음(PN) 코드를 생성하기 위한 데이터 PN 코드 발생수단;

심볼 변환하기 위한 심볼 변환수단;

상기 심볼 변환수단의 출력을 상기 동기 PN 코드 발생수단 또는 상기 데이터 PN 코드 발생수단으로부터 입력된 PN 코드와 혼합하여 스크램블링하기 위한 스크램블링수단;

상기 스크램블링수단의 출력을 변조하여 전송하는 변조수단; 및

상기 동기 프리앰블이 먼저 전송되도록 하고, 한 주파수 도약 주기동안 널 데이터와, 알고 있는 데이터와, 전송을 원하는 실제 전송 데이터가 순차적으로 전송될 수 있도록 타이밍을 제어하는 타이밍 수단을 포함하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 동기 프리앰블 생성수단은 제1 주파수 도약 주기동안 제1 프리앰블을 생성하고, 제2 주파수 도약 주기동안 제2 프리앰블을 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송신 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 타이밍 수단은 다수개의 스위치들을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송신 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 타이밍 수단은 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송신 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 타이밍 수단은 한 주파수 도약 주기 내에서 상기 알고 있는 데이터와 상기 실제 전송 데이터가 교번적으로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송신 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 동기 프리앰블 생성수단은,

긴 인터리빙의 경우 상기 제1 및 제2 프리앰블을 24번 반복하여 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송신 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 동기 프리앰블 생성수단은,

짧은 인터리빙의 경우 상기 제1 및 제2 프리앰블을 3번 반복하여 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송신 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 제1 프리앰블은, 무전기가 주파수 변경을 위해 필요한 시간을 제공하기 위한 블랭크 널(null) 데이터와, 주파수 변환을 담당하는 합성기의 안정화 시간을 제공하기 위한 AGC 널(null) 데이터와, 0, 1, 3, 0, 1, 인터리빙 정보(D1, D2), 3이 포함되고,

상기 제2 프리앰블은 블랭크 널 데이터와, AGC 널 데이터와, 1, 2, 0, 3, 프리앰블 반복 횟수(C1, C2, C3), 0이 포함된 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전 기에서의 데이터 송신 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 실제 전송 데이터가 한번의 주파수 도약 주기동안 120 심볼 전송되는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송신 장치.
주파수 도약 방식의 무전기에서의 데이터 수신 장치에 있어서,

송신 무전기로부터 전송된 동기 프리앰블을 이용해 상기 송신 무전기와 주파수 도약 동기를 확보하기 위한 동기수단;

상기 송신 무전기로부터 전송된 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 옵셋을 추정하여 주파수를 보정하는 주파수 보정수단;

상기 알고 있는 데이터를 이용해 수신된 신호의 왜곡을 제거하기 위한 등화수단;

상기 등화수단에 의해 신호 왜곡이 제거된 실제 전송 데이터를 디스크램블링하기 위한 디스크램블링수단; 및

상기 디스크램블링된 실제 전송 데이터를 복호화하는 복호수단을 포함하되,

상기 주파수 보정수단은 한 주파수 도약 주기 동안 반복적으로 수신되는 상기 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 옵셋을 추정하여 주파수를 보정하는 것을 특 징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 수신 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 동기수단은 제1 주파수 도약 주기 동안 제1 프리앰블을 수신하고, 제2 주파수 도약 주기 동안 제2 프리앰블을 수신하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 수신 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 동기수단은 긴 인터리빙의 경우 상기 제1 및 제2 프리앰블을 24번 반복 수신하여 동기를 맞추는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 수신 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 동기수단은 짧은 인터리빙의 경우 상기 제1 및 제2 프리앰블을 3번 반복 수신하여 동기를 맞추는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 수신 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제1 프리앰블은, 무전기가 주파수 변경을 위해 필요한 시간을 제공하기 위한 블랭크 널(null) 데이터와, 주파수 변환을 담당하는 합성기의 안정화 시간을 제공하기 위한 AGC 널(null) 데이터와, 0, 1, 3, 0, 1, 인터리빙 정보(D1, D2), 3이 포함되고,

상기 제2 프리앰블은 블랭크 널 데이터와, AGC 널 데이터와, 1, 2, 0, 3, 프리앰블 반복 횟수(C1, C2, C3), 0이 포함된 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 수신 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 알고 있는 데이터는 상기 등화수단에서 이용된 후 폐기되는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 수신 장치.
주파수 도약 무전기에서 데이터 송신 방법에 있어서,

제1 주파수 도약 주기 동안 동기 프리앰블을 전송하는 제1 단계;

상기 제1 주파수 도약 주기보다 늦은 제2 주파수 도약 주기 동안 수신 장치의 동기 확보와 주파수 변환을 위한 합성기의 안정화 시간을 위해 널 데이터를 전 송하는 제2 단계;

상기 제2 단계 수행 후, 상기 제2 주파수 도약 주기 내에서 송신 무전기와 수신 무전기간에 알고 있는 데이터와, 전송을 원하는 실제 전송 데이터를 교번적으로 전송하는 제3 단계;

전송할 데이터가 남아 있는 경우에는 주파수를 변경하여 상기 제2 단계 및 상기 제3 단계를 반복하는 제4 단계; 및

전송할 데이터 모두가 전송되면, 전송 데이터의 끝을 알리는 EOM 메시지를 전송하는 제5 단계를 포함하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송신 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 제1 단계는,

한 주파수 도약 주기동안 제1 프리앰블을 전송하고, 다음 주파수 도약 주기에서 연속하여 제2 프리앰블을 전송하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송신 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 제1 단계에서 긴 인터리빙의 경우 상기 제1 및 제2 프리앰블이 24번 반복 전송되는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송신 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 제1 단계에서 짧은 인터리빙의 경우 상기 제1 및 제2 프리앰블이 3번 반복 전송되는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송신 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 제1 프리앰블은, 무전기가 주파수 변경을 위해 필요한 시간을 제공하기 위한 블랭크 널(null) 데이터와, 주파수 변환을 담당하는 합성기의 안정화 시간을 제공하기 위한 AGC 널(null) 데이터와, 0, 1, 3, 0, 1, 인터리빙 정보(D1, D2), 3이 포함되고,

상기 제2 프리앰블은 블랭크 널 데이터와, AGC 널 데이터와, 1, 2, 0, 3, 프리앰블 반복 횟수(C1, C2, C3), 0이 포함된 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송신 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 실제 전송 데이터가 한 주파수 도약 주기동안 120 심볼 전송되는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송신 방법.
주파수 도약 방식의 무전기에서의 데이터 수신 방법에 있어서,

송신 무전기로부터 전송된 동기 프리앰블을 이용해 상기 송신 무전기와 주파수 도약 동기를 확보하는 제1 단계;

상기 송신 무전기로부터 전송된 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 옵셋을 추정하여 주파수를 보정하는 제2 단계;

상기 알고 있는 데이터를 이용해 수신된 신호의 왜곡을 제거하기 위한 등화기를 제어하는 제3 단계; 및

전송을 원하는 실제 전송 데이터가 수신되면 상기 수신된 실제 전송 데이터를 디스크램블링 및 복호화하는 제4 단계를 포함하되,

한 주파수 도약 주기 동안 널 데이터와, 상기 알고 있는 데이터와, 상기 실제 전송 데이터가 순차적으로 수신되고, 한 주파수 도약 주기내에서 상기 알고 있는 데이터와 상기 실제 전송 데이터는 교번적으로 수신되는데, 반복적으로 수신되는 상기 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 옵셋을 추정하여 주파수를 보정하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 수신 방법.
제 22 항에 있어서,

상기 제1 단계는,

한 주파수 도약 주기동안 제1 프리앰블이 수신되고, 다음 주파수 도약 주기 에서 연속하여 제2 프리앰블이 수신되는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 수신 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 제1 단계에서 긴 인터리빙의 경우 상기 제1 및 제2 프리앰블을 24번 반복 수신하여 동기를 맞추는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 수신 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 제1 단계에서 짧은 인터리빙의 경우 상기 제1 및 제2 프리앰블을 3번 반복 수신하여 동기를 맞추는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 수신 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 제1 프리앰블은, 무전기가 주파수 변경을 위해 필요한 시간을 제공하기 위한 블랭크 널(null) 데이터와, 주파수 변환을 담당하는 합성기의 안정화 시간을 제공하기 위한 AGC 널(null) 데이터와, 0, 1, 3, 0, 1, 인터리빙 정보(D1, D2), 3 이 포함되고,

상기 제2 프리앰블은 블랭크 널 데이터와, AGC 널 데이터와, 1, 2, 0, 3, 프리앰블 반복 횟수(C1, C2, C3), 0이 포함된 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 수신 방법.
주파수 도약 방식의 무전기에서의 데이터 송수신 모듈에 있어서,

동기 프리앰블과 전송 데이터를 스크램블링하여 전송하는 송신 장치와,

상기 동기 프리앰블을 수신받아 상기 송신부와 동기를 맞추고, 상기 전송 데이터를 수신하여 복호하는 수신 장치를 포함하되,

상기 송신 장치는,

상기 동기 프리앰블을 생성하는 동기 프리앰블 생성수단;

상기 동기 프리앰블을 스크램블링하기 위해 필요한 의사잡음(PN) 코드를 생성하기 위한 동기 PN 코드 발생수단;

데이터를 스크램블링하기 위해 필요한 의사 잡음(PN) 코드를 생성하기 위한 데이터 PN 코드 발생수단;

심볼 변환하기 위한 심볼 변환수단;

상기 심볼 변환수단의 출력을 상기 동기 PN 코드 발생수단 또는 상기 데이터 PN 코드 발생수단으로부터 입력된 PN 코드와 혼합하여 스크램블링하기 위한 스크램블링수단;

상기 스크램블링수단의 출력을 변조하여 전송하는 변조수단; 및

상기 동기 프리앰블이 먼저 전송되도록 하고, 한 주파수 도약 주기동안 널 데이터와, 알고 있는 데이터와, 전송을 원하는 실제 전송 데이터가 순차적으로 전송될 수 있도록 타이밍을 제어하는 타이밍 수단을 포함하고,

상기 수신 장치는,

상기 송신 장치로부터 전송된 동기 프리앰블을 이용해 상기 송신 장치와 주파수 도약 동기를 확보하기 위한 동기수단;

상기 송신 장치로부터 전송된 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 옵셋을 추정하여 주파수를 보정하는 주파수 보정수단;

수신된 신호의 왜곡을 제거하기 위한 등화수단;

상기 등화수단에 의해 신호 왜곡이 제거된 실제 전송 데이터를 디스크램블링하기 위한 디스크램블링수단; 및

상기 디스크램블링된 실제 전송 데이터를 복호화하는 복호수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송수신 모듈.
제 27 항에 있어서,

상기 주파수 보정수단은 한 주파수 도약 주기 동안 반복적으로 수신되는 상기 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 옵셋을 추정하여 주파수를 보정하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송수신 모듈.
제 28 항에 있어서,

상기 동기 프리앰블 생성수단은 제1 주파수 도약 주기동안 제1 프리앰블을 생성하고, 제2 주파수 도약 주기동안 제2 프리앰블을 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송수신 모듈.
제 29 항에 있어서,

상기 동기 프리앰블 생성수단은,

긴 인터리빙의 경우 상기 제1 및 제2 프리앰블을 24번 반복하여 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송수신 모듈.
제 29 항에 있어서,

상기 동기 프리앰블 생성수단은,

짧은 인터리빙의 경우 상기 제1 및 제2 프리앰블을 3번 반복하여 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송수신 모듈.
제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,

상기 타이밍 수단은 다수개의 스위치들을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송수신 모듈.
제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,

상기 타이밍 수단은 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송수신 모듈.
제 29 항에 있어서,

상기 타이밍 수단은 한 주파수 도약 주기 내에서 상기 알고 있는 데이터와 상기 실제 전송 데이터가 교번적으로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송수신 모듈.
제 29 항에 있어서,

상기 제1 프리앰블은, 무전기가 주파수 변경을 위해 필요한 시간을 제공하기 위한 블랭크 널(null) 데이터와, 주파수 변환을 담당하는 합성기의 안정화 시간을 제공하기 위한 AGC 널(null) 데이터와, 0, 1, 3, 0, 1, 인터리빙 정보(D1, D2), 3 이 포함되고,

상기 제2 프리앰블은 블랭크 널 데이터와, AGC 널 데이터와, 1, 2, 0, 3, 프리앰블 반복 횟수(C1, C2, C3), 0이 포함된 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송수신 모듈.
제 35 항에 있어서,

상기 실제 전송 데이터가 한번의 주파수 도약 주기동안 120 심볼 전송되는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 무전기에서의 데이터 송수신 모듈.
주파수 도약 무전기의 송신 프로세서에서,

제1 주파수 도약 주기 동안 동기 프리앰블을 전송하는 제1 단계;

상기 제1 주파수 도약 주기보다 늦은 제2 주파수 도약 주기 동안 수신 장치의 동기 확보와 주파수 변환을 위한 합성기의 안정화 시간을 위해 널 데이터를 전송하는 제2 단계;

상기 제2 단계 수행 후, 상기 제2 주파수 도약 주기 내에서 송신 무전기와 수신 무전기간에 알고 있는 데이터와, 전송을 원하는 실제 전송 데이터를 교번적으로 전송하는 제3 단계;

전송할 데이터가 남아 있는 경우에는 주파수를 변경하여 상기 제2 단계 및 상기 제3 단계를 반복하는 제4 단계; 및

전송할 데이터 모두가 전송되면, 전송 데이터의 끝을 알리는 EOM 메시지를 전송하는 제5 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
주파수 도약 방식의 무전기의 수신 프로세서에서,

송신 무전기로부터 전송된 동기 프리앰블을 이용해 상기 송신 무전기와 주파수 도약 동기를 확보하는 제1 단계;

상기 송신 무전기로부터 전송된 알고 있는 데이터를 이용해 주파수 옵셋을 추정하여 주파수를 보정하는 제2 단계;

상기 알고 있는 데이터를 이용해 수신된 신호의 왜곡을 제거하기 위한 등화기를 제어하는 제3 단계; 및

전송을 원하는 실제 전송 데이터가 수신되면 상기 수신된 실제 전송 데이터를 디스크램블링 및 복호화하는 제4 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.