KR20170061551A - 다중 반송파 재밍신호 생성장치 및 상기 다중 반송파 재밍신호 생성장치를 구비하는 다중 반송파 스위프 재밍 시스템 - Google Patents

다중 반송파 재밍신호 생성장치 및 상기 다중 반송파 재밍신호 생성장치를 구비하는 다중 반송파 스위프 재밍 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직접 디지털 혼합기 또는 IFFT를 이용하여 기본신호 및 스위프 신호를 별도로 생성하고, 스위프 신호를 이용하여 기본신호를 일정대역에서 스위프 하는 재밍신호를 생성하는 다중 반송파 재밍신호 생성장치 및 다중 반송파 스위프 재밍 시스템을 개시(introduce)한다. 상기 다중 반송파 재밍신호 생성장치는, 기본신호를 생성하는 제1신호생성 회로, 스위프 신호를 생성하는 제2신호생성 회로 및 상기 기본신호가 하나의 주파수 대역에서 상기 스위프 신호에 대응되는 일정한 주파수 범위로 스위프 하는 기저대역 재밍신호를 생성하는 주파수 혼합기를 포함한다.

Description

다중 반송파 재밍신호 생성장치 및 상기 다중 반송파 재밍신호 생성장치를 구비하는 다중 반송파 스위프 재밍 시스템{Apparatus generating multi-carrier jamming signal and system including the apparatus}
본 발명은 다중 반송파 재밍신호 생성장치에 관한 것으로, 특히, 기본신호와 스위프 신호를 별도로 생성하고, 스위프 신호를 이용하여 기본신호를 일정 주파수 대역 내에서 스위프 하는 재밍신호를 생성하는 다중 반송파 재밍신호 생성장치 및 상기 다중 반송파 재밍신호 생성장치를 구비하는 다중 반송파 스위프 재밍 시스템에 관한 것이다.
공연장, 극장, 종교시설 및 회의장과 같은 곳은 정숙 또는 보안을 요하는 곳이므로, 휴대전화의 무분별한 벨 소리와 통화 등으로 인한 공공의 이익 및 보안이 보호되어야 하며, 특히 전화기와 같은 무선 통신수단을 이용하여 동작하는 무선 조정 급조 폭발물(RCIED)에 의한 테러로부터 인명이나 장비도 보호되어야 한다. 이에 대한 대책으로 휴대 전화망은 물론이고 와이파이(Wi-Fi)를 비롯한 데이터망 차단 재머(Jammer)의 필요성이 크게 부각되고 있다. 재머는 통신을 방해하고자 하는 특정 무선통신채널과 동일 대역의 주파수를 가지는 크기가 큰 방해신호 즉 재밍신호를 발사하여, 해당 무선통신채널의 통신을 방해하는 기기이다. 전쟁에서 적의 통신망을 교란하기 위하여 최초로 등장하였던 재머는 상술한 바와 같이 다양한 분야에도 적용을 할 수 있다.
종래에 널리 사용되고 있는 재밍 기술로는 스팟(Spot) 재밍, 베리지(Barrage) 재밍 및 스위프(Sweep) 재밍이 있다.
스팟 재밍은, 톤(tone) 즉 변조되지 않은 반송파(Carrier)를 사용하므로 톤 재밍 방식이라고도 하는데, 임의의 주파수를 가지는 반송파에 에너지를 집중하기 때문에 차단하고자 하는 주파수를 정확하게 알고 있을 때 효과적인 방식이지만 차단하고자 하는 주파수를 정확하게 알지 못할 때에는 효과적이지 못하다는 단점을 아울러 가지고 있다.
베리지 재밍 방식은 잡음신호를 이용하여 톤을 변조시킨 재밍신호를 사용하는 방식으로, 비교적 쉽게 재밍신호를 생성할 수 있다는 점에서 상당수의 재머 제조사가 채용하던 방식이다. 잡음신호로 변조한 삼각파나 톱니파가 주로 사용되는데, 베리지 재밍 방식은 차단하여야 하는 신호의 크기가 약한 때에는 효과적이지만 차단하여야 하는 신호의 크기가 강할 때에는 더욱 강한 재밍신호를 생성하여야 하는 문제점을 포함하고 있다. 이는 베리지 재밍신호가 대역 전체에 분산되기 때문인데, 이때 재밍신호의 에너지도 분산된다. 특히, 디지털 통신방식에는 차단효과가 우수하지만 아날로그 통신방식에서는 차단효과가 거의 없거나 차단을 하지 못하는 단점도 있다.
여기서 디지털 통신 방식이라 함은 음성만 송수신하는 것이 아니라 데이터를 변조(Modulation) 또는 디지털로 변환(Conversion)하여 송수신하는 통신 방식을 의미한다. 아날로그 통신 방식이라 함은 협 대역(Narrow Band-Width)으로 주로 음성이나 영상 등의 송수신에 사용되며 데이터를 디지털로 변환하지 않고 아날로그 상태로 송수신하는 통신 방식을 의미한다.
두 개 또는 그 이상의 반송파를 일정 주파수 영역 내에서 빠르게 스위프(Sweep) 하면서 재밍하는 스위프 재밍 방식은 무선 출력의 효율성이 우수하다는 장점이 있다. 그렇지만, 최근 가장 활발하게 사용되고 있는 LTE(Long Term Evolution) 통신에서 채용한 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신 방식과 같이 다수의 부반송파(Sub-Carrier)를 사용하는 통신 방식과 주파수 도약(Frequency Hopping) 방식의 무전기들의 통신 차단에는 효과적이지 않다는 단점이 있다.
도 1은 스팟 재밍 방식, 베리지 재밍 방식 및 스위프 재밍 방식 각각에 사용되는 신호의 예를 나타낸다.
도 1a는 스팟 재밍 방식에 사용되는 톤을 나타내고, 도 1b는 베리지 재밍 방식에 사용되는 잡음신호를 이용하여 변조시킨 반송파를 나타내고, 도 1c는 스위프 재밍 방식에서 2개의 톤을 스위프 하는 과정을 나타낸다.
최근 빠르게 바뀌고 있는 통신기술에 대응하는 효과적인 재밍 기술개발이 계속하여 진행되고 있지만, 4세대 통신 서비스인 LTE 서비스에 대한 재밍 기술은 종래의 재밍 기술로는 차단에 어려움이 있다. 특히 종래의 재밍 기술은 전력 효율 측면에서 효율적이지 못하다는 단점이 있다.
후술하는 본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템과의 기술 비교를 위해 아래에 베리지 재밍 시스템에 대해서 간략하게 소개한다.
도 2는 종래의 베리지 재밍 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 2를 참조하면, 베리지 재밍 시스템(200)은, 잡음신호 발생기(210), 재밍신호 생성장치(220), 증폭기(230), 디지털 감쇠기(240), 제어장치(250) 및 안테나(260)를 포함한다.
잡음신호 발생기(210)는 삼각파 또는 톱니파 형태의 잡음신호(m(t))를 생성한다. 재밍신호 생성장치(220)는 잡음신호 발생기(210)로부터 수신한 잡음신호(m(t))를 변조시킨 주파수 변조 잡음신호(Frequency Modulated Noise signal, XFM(t))를 생성하는 전압 가변 발진기(미도시)와 주파수 변조 잡음신호(XFM(t))의 주파수를 안정화시키는 위상고정루프(Phase Locked Loop, 미도시)회로가 설치되어 있다.
증폭기(230)는 재밍신호 생성장치(220)로부터 출력되는 주파수 변조 잡음신호가 정상적인 재밍기능을 수행할 수 있을 정도의 크기로 증폭한다. 디지털 감쇠기(240)는 출력되는 주파수 변조 잡음신호(XFM(t))의 최종 크기를 조정한 후 안테나(260)에 전달한다. 제어장치(250)는 잠음신호 발생기(210), 재밍신호 생성장치(220) 및 디지털 감쇠기(240)에 필요한 정보 또는 명령을 전달하며, 이들(210, 220, 240)의 동작을 전반적으로 제어한다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 직접 디지털 혼합기(Direct Digital Synthesizer, 이하 DDS)와 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 이용하여 스위프 신호와 다중 반송파 신호(기본신호)를 별도로 생성하고, 스위프 신호를 이용하여 기본신호를 일정대역에서 스위프 하는 재밍신호를 생성하는 다중 반송파 재밍신호 생성장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 다중 반송파 재밍신호 생성장치를 포함하는 다중 반송파 스위프 재밍 시스템을 제공하는 것에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면(one aspect)에 따른 다중 반송파 재밍신호 생성장치는, 기본신호를 생성하는 제1신호생성 회로, 스위프 신호를 생성하는 제2신호생성 회로 및 상기 기본신호가 하나의 주파수 대역에서 상기 스위프 신호에 대응되는 일정한 주파수 범위로 스위프 하는 기저대역 재밍신호를 생성하는 주파수 혼합기를 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면(another aspect)에 따른 다중 반송파 재밍신호 생성장치는, 기본신호를 생성하는 제1신호생성 회로, 스위프 신호를 생성하는 제2신호생성 회로, 상기 기본신호가 하나의 주파수 대역에서 상기 스위프 신호에 대응되는 일정한 주파수 범위로 스위프 하는 기저대역 재밍신호를 생성하는 주파수 혼합기 및 상기 제1신호생성 회로 및 상기 주파수 혼합기로부터 출력되는 신호를 합성하는 합성기를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템은, 기본신호를 생성하는 제1신호생성 회로, 복수의 스위프 신호를 생성하는 복수의 제2신호생성 회로, 상기 기본신호가 임의의 주파수 대역에서 상기 복수의 스위프 신호에 대응되는 일정한 주파수 범위로 스위프 하는 복수의 기저대역 재밍신호를 각각 생성하는 복수의 주파수 혼합기 및 상기 복수의 주파수 혼합기의 출력을 합성하는 합성기를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 반송파 재밍신호 생성장치 및 상기 다중 반송파 재밍신호 생성장치를 구비하는 다중 반송파 스위프 재밍 시스템은, 기본신호와 스위프 신호를 별도로 생성하고, 스위프 신호를 이용하여 기본신호를 일정 주파수 대역 내에서 스위프 하는 재밍신호를 생성하고 사용하므로, 복수의 밴드를 가지는 LTE 및 CDMA 통신 기술영역에서의 재밍신호를 효과적으로 생성 활용할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 스팟 재밍 방식, 베리지 재밍 방식 및 스위프 재밍 방식 각각에 사용되는 신호의 예를 나타낸다.
도 2는 종래의 베리지 재밍 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 3은 직접 디지털 혼합기의 블록 다이어그램이다.
도 4는 본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템의 블록다이어그램이다.
도 5는 다중 반송파 재밍신호 생성부를 구성하는 재밍신호 생성장치의 일 실시 예이다.
도 6은 다중 반송파 재밍신호 생성부를 구성하는 재밍신호 생성장치의 다른 일 실시 예이다.
도 7은 다중 반송파 재밍신호 생성부를 구성하는 재밍신호 생성장치의 다른 일 실시 예이다.
도 8은 도 5, 도 6 및 도 7에 도시된 실시 예의 결과로 출력되는 4개의 재밍 신호를 나타낸다.
도 9는 LTE 밴드 1에서의 RSSI 값의 측정 그래프를 나타낸다.
도 10은 LTE 밴드 1에서의 SINR 값의 측정 그래프를 나타낸다.
도 11은 LTE 밴드 3에서의 RSSI 값의 측정 그래프를 나타낸다.
도 12는 LTE 밴드 3에서의 SINR 값의 측정 그래프를 나타낸다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 핵심 아이디어는 LTE 통신에서 사용하는 다중 반송파에 대한 각각의 재밍신호를 생성할 수 있도록 OFDM 기술 중 FFT(Fast Fourier Transform) 및 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 기술을 도입한다. FFT 및 IFFT를 이용하여 OFDM을 변조 및 복조하는 기술은 분야의 기술자들이 알고 있는 기술이므로 여기서는 자세하게 설명하지 않는다.
본 발명에서는 IFFT 기술을 이용하여 생성시킨 다중 반송파 재밍신호를 스위프 하는데 사용하는 직접 디지털 혼합기(Direct Digital Synthesizer)도 사용한다.
도 3은 직접 디지털 혼합기의 블록 다이어그램이다.
도 3에 도시된 DDS(300)의 일 실시 예는 본 발명을 위해서 특별히 고안된 것이 아니라 종래에 사용되는 것을 예시적으로 도시한 것으로, DDS의 구성 및 동작 특성은 이 분야의 기술자라면 누구나 알 수 있으므로 여기서는 자세하게 설명하지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템의 블록다이어그램이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템(400)은, 다중 반송파 재밍신호 생성부(410), 주파수 변환부(420), 증폭부(430), 제어부(440), 인터페이스부(450) 및 안테나(460)를 포함한다.
다중 반송파 재밍신호 생성부(410)는 적어도 하나의 재밍신호 생성장치(411, 412)를 이용하여 다양한 대역폭(Bandwidth)의 재밍신호를 생성한다. 주파수 변환부(420)는 다중 반송파 재밍신호 생성부(410)로부터 출력되는 재밍신호의 주파수를 변환한다. 증폭부(430)는 주파수 변환부(520)로부터 출력되는 주파수가 변환된 재밍신호의 크기를 증폭한 후 안테나(460)로 전송한다. 제어부(440)는 다중 반송파 재밍신호 생성부(410), 주파수 변환부(420) 및 증폭부(430)의 동작을 제어한다. 인터페이스부(450)는 다중 반송파 스위프 재밍 시스템(400)과 외부와의 인터페이스에 관련된 장치들을 통칭하는 것으로, 예를 들면 UART, DMA 및 USB 시리얼 인터페이스 등이 포함된다.
이하에서는 본 발명의 핵심 아이디어가 포함된 다중 반송파 재밍신호 생성부(410)를 구성하는 재밍신호 생성장치(411, 412)에 대해서 설명한다.
도 5는 다중 반송파 재밍신호 생성부를 구성하는 재밍신호 생성장치의 일 실시 예이다.
도 5를 참조하면, 도 4에 도시된 재밍신호 생성장치(411 또는 412) 중 하나인 재밍신호 생성장치(500)는, 제1DDS회로(510), 제2DDS회로(520), 주파수 혼합기(530), 합성기(540), 이득회로(550) 및 DAC(560)를 포함한다.
도 5에 도시된 재밍신호 생성장치(500)는, 제2DDS회로(520)에서 생성시킨 국부발진주파수신호(Local Oscillation Frequency Signal)를 이용하여 제1DDS회로(510)에서 생성시킨 기본신호를 스위프 하도록 한다.
이하의 설명에서는 도 5에 도시된 재밍신호 생성장치(500)가 대역폭이 250㎒(20㎒~270㎒)인 신호를 발생한다고 가정한다. (실시 예 1)
제1DDS회로(510)는 대역폭이 125㎒(20㎒~145㎒)인 기본신호를 생성하고, 제2DDS(520)회로는 290㎒의 국부발진주파수신호를 생성한다. 주파수 혼합기(530)는 제1DDS회로(510) 및 제2DDS회로(520)로부터 출력되는 신호를 혼합하여 145㎒~270㎒의 혼합신호를 생성하며, 합성기(540)에서는 제1DDS회로(510) 및 주파수 혼합기(530)로부터 출력되는 신호를 합성하여 20㎒~270㎒ 즉 250㎒의 대역폭을 가지는 기저대역신호를 발생시킨다. 합성기(540)로부터 출력되는 기저대역신호는 대역폭이 각각 20㎒~145㎒ 및 145㎒~270㎒인 신호로 구분할 수 있는데, 두 신호의 크기(Level)가 서로 다를 경우 이득회로(550)에서 이들의 차이를 제거한다. 이득회로(550)로부터 출력되는 디지털 신호는 보간법(Interpolation)이 적용되는 DAC(560, Digital to Analog Converter)를 거치면서 대역폭이 250㎒(20㎒~270㎒)인 아날로그 신호로 변하며, 아날로그 신호는 RF 커넥터(570)를 통해 주파수 변환부(420)로 전달된다.
또 다른 예로써, 도 5에 도시된 재밍신호 생성장치(500)가 대역폭이 520㎒(20㎒~540㎒)인 신호를 발생한다고 가정한다. (실시 예 2)
제1DDS회로(510)는 대역이 130㎒(20㎒~150㎒)인 기본신호를 생성하고, 제2DDS(520)회로는 300㎒의 국부발진주파수신호를 생성한다. 주파수 혼합기(530)는 제1DDS회로(510) 및 제2DDS회로(520)로부터 출력되는 신호를 혼합하여 260㎒(150㎒~280㎒)의 대역폭을 가지는 혼합신호를 생성하며, 혼합기(540)에서는 제1DDS회로(510) 및 주파수 합성기(530)로부터 출력되는 신호를 합성하여 20㎒~280㎒ 즉 260㎒의 대역폭을 가지는 기저대역신호를 발생시킨다. 합성기(540)로부터 출력되는 기저대역신호는 대역폭이 각각 20㎒~150㎒ 및 150㎒~280㎒인 신호로 구분할 수 있는데, 주파수 영역에서의 신호의 크기(Level)가 서로 다를 경우 이득회로(550)에서 이를 제거한다. 이득회로(550)로부터 출력되는 디지털 신호는 보간법이 적용되는 DAC(560)를 거치면서 대역폭이 520㎒(20㎒~540㎒)인 아날로그 신호로 변환되며, 아날로그 신호는 RF 커넥터(570)를 통해 주파수 변환부(420)로 전달된다.
도 5의 실시 예는 2개의 DDS회로(510, 520)를 사용하며, 하나의 DDS회로(520)에서 생성한 국부발진주파수신호를 이용하여 다른 하나의 DDS회로(510)에서 생성한 기본신호를 스위프 하는 구성이다. 이하에서는 IFFT 회로에서 기본신호를 생성하고 적어도 하나의 DDS회로에서 스위프 신호를 생성하는 재밍신호 생성장치의 실시 예에 대해 설명한다.
도 6은 다중 반송파 재밍신호 생성부를 구성하는 재밍신호 생성장치의 다른 일 실시 예이다.
도 6을 참조하면, 도 4에 도시된 재밍신호 생성장치(411 또는 412) 중 하나인 재밍신호 생성장치(600)는, IFFT회로(610), DDS회로(620), 주파수혼합기(630), 이득회로(640) 및 DAC(650)를 포함한다.
도 6에 도시된 재밍신호 생성장치(600)는, IFFT회로(610)에서 기본신호를 생성하고, 기본신호는 DDS회로(620)에서 생성된 국부발진주파수신호를 이용하여 일정 주파수 대역에서 스위프 하도록 한다.
도 6에 도시된 재밍신호 생성장치(600)가 대역폭이 520㎒(20㎒~540㎒)인 신호를 발생시킨다고 가정한다. (실시 예 3)
IFFT회로(610)에서는 20㎒~30㎒ 즉 10㎒의 대역폭을 가지는 기본신호를 생성하고, DDS회로(620)에서 생성되는 신호의 주파수를 변화시킴으로써 주파수 혼합기(630)로부터 출력되는 기저대역신호가 20㎒~280㎒(260㎒의 대역폭) 사이에서 10㎒ 단위로 스위프 하도록 한다. 이득회로(640)는 주파수 혼합기(730)로부터 출력되는 신호의 주파수 대역 별로의 레벨차이를 제거하며, DAC(650)에서는 이득회로(640)로부터 출력되는 신호에 보간법을 적용하여 20㎒~540㎒ 즉 520㎒의 대역폭을 가지는 기저대역신호를 생성하여 RF 커넥터(660)를 통해 주파수 변환부(420)로 전달한다.
도 7은 다중 반송파 재밍신호 생성부를 구성하는 재밍신호 생성장치의 다른 일 실시 예이다.
도 7을 참조하면, 도 4에 도시된 재밍신호 생성장치(411 또는 412) 중 하나인 재밍신호 생성장치(700)는, IFFT회로(710), 3개의 DDS회로(720-1, 720-2, 720-3), 3개의 주파수 혼합기(730-1, 730-2, 730-3), 혼합기(740), 이득회로(750) 및 DAC(760)를 포함한다.
도 7에 도시된 재밍신호 생성장치(700)는, IFFT회로(710)에서 기본신호를 생성하고, 3개의 DDS회로(720-1, 720-2, 720-3)에서 각각 생성된 국부발진주파수신호를 이용하여 기본신호를 3개의 주파수 대역 단위로 스위프 하는 기저대역신호를 생성한다.
도 7에 도시된 재밍신호 생성장치(700)가 3개의 기저대역신호 즉 10㎒~85㎒(75㎒), 115㎒~150㎒(35㎒) 및 180㎒~240㎒(60㎒)의 신호를 발생시킨다고 가정한다. (실시 예 4)
IFFT회로(710)에서 대역폭이 5㎒(10㎒~15㎒)인 기본신호를 생성하고, 3개의 주파수 혼합기(730-1, 730-2, 730-3) 각각은 기본신호를 3개의 DDS회로(720-1, 720-2, 720-3)에서 생성되는 국부발진주파수신호를 이용하여 각각 10㎒~85㎒(75㎒), 115㎒~150㎒(35㎒) 및 180㎒~240㎒(60㎒)에서 5㎒씩 스위프 하는 기저대역신호를 생성한다. 3개의 기저대역신호는 혼합기(740)에서 합성되어 하나의 밴드 내에 3개의 대역을 가지는 기저대역신호를 생성한다.
도 8은 도 5, 도 6 및 도 7에 도시된 실시 예의 결과로 출력되는 4개의 재밍 신호를 나타낸다.
도 8a는 실시 예 1의 결과로 출력되는 대역폭이 250㎒(20㎒~270㎒)이며 세기가 -10dBm 내외인 신호를 나타내고, 도 8b는 실시 예 2의 결과로 출력되는 대역폭이 520㎒(20㎒~540㎒)인 신호를 나타내며, 도 8c는 실시 예 3의 결과로 출력되는 대역폭이 520㎒(20㎒~540㎒)이며 세기가 -10dBm 내외인 신호이고 500㎒~540㎒ 대역에서 최대 -6dB 차이를 보이고, 도 8d는 실시 예 4의 결과로 출력되는 3개의 기저대역신호 즉 10㎒~85㎒(75㎒), 115㎒~150㎒(35㎒) 및 180㎒~240㎒(60㎒)를 포함하는 신호를 나타내다.
도 8c에서 500㎒~540㎒ 대역에서의 -6dB의 세기 차이는 DAC(650)의 변환 특성에 기인한 것이고, 도 8d에는 3개의 기저대역신호 즉 10㎒~85㎒(75㎒), 115㎒~150㎒(35㎒) 및 180㎒~240㎒(60㎒)의 시작 지점이 작은 원 3개로 각각 구분해 놓았다. 이들 3개의 기저대역은 LTE를 사용하는 휴대폰이 사용하는 주파수 대역과 일치한다.
본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템의 성능을 LTE 밴드별로 수행하기 위하여, RSSI(Received Signal strength indication) 및 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio) 값을 측정하였다.
RSSI는 단말기가 수신하는 전계 강도를 의미하는데, 단말기가 얼마 만한 크기로 재밍신호를 수신하고 있는가를 알 수 있는 지표가 되는 것으로 RSSI의 값이 클수록 수신 강도가 크다는 것을 의미한다. SINR은 단말기가 받는 기지국 신호의 세기와 인접 기지국 간섭을 포함한 잡음의 비를 의미하며, SINR의 값이 클수록 단말기는 더 우수한 품질로 데이터를 전송할 수 있다는 것이고 작을수록 단말기가 잡음에 영향을 많이 받고 있다는 것을 의미한다. 따라서, SINR은 LTE 수신 채널이 재밍신호에 얼마나 많은 영향을 받고 있는지 확인할 수 있는 지표가 된다.
본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템의 성능을 판단하기 위하여, 본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템과 종래의 베리지 스위프 재밍 시스템에 대하여 LTE 밴드 1 및 LTE 밴드 3의 RSSI 및 SINR을 측정하였다. 여기서 LTE 밴드 1은 2110㎒~2170㎒의 대역폭을 가지고, LTE 밴드 3은 1805㎒~1880㎒의 대역폭을 가진다.
도 9는 LTE 밴드 1에서의 RSSI 값의 측정 그래프를 나타낸다.
도 9를 참조하면, LTE 밴드 1의 RSSI를 스마트폰을 대상으로 측정한 결과, 상부에 도시된 본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템의 RSSI의 값이 하부에 도시된 종래의 베리지 스위프 재밍 시스템의 RSSI의 값에 비해 크다는 것을 알 수 있다. 이는 본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템에서 생성된 재밍신호의 스마트폰에 대한 수신강도가 종래의 베리지 스위프 재밍 시스템에서 생성된 재밍신호의 동일 스마트폰에 대한 수신강도에 비해 크다는 것을 의미한다.
여기서, 그래프의 상부 오른쪽의 2125㎒는 LTE 밴드 1에서의 하향 반송파 주파수를 의미하며, 그래프의 상부에 수평 방향으로 기재된 숫자(2~20)는 재밍 시스템과 스마트폰과의 거리를 의미하며 단위는 미터(meter)이고, 그래프의 중간에 형성된 원의 내부의 숫자는 강도를 dBm으로 표시한 것이다. 상기의 설명은 별다른 언급이 없으면 이하에 설명되는 그래프에서도 동일하게 적용된다.
도 10은 LTE 밴드 1에서의 SINR 값의 측정 그래프를 나타낸다.
도 10을 참조하면, LTE 밴드 1의 SINR을 스마트폰을 대상으로 측정한 결과, 도 9와는 반대로 상부에 도시된 종래의 베리지 스위프 재밍 시스템의 SINR의 값이 하부에 도시된 본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템의 SINR의 값에 비해 크다는 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, SINR의 값은 작을수록 영향을 더 많이 받는다는 것을 의미하므로, 본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템에서 생성된 재밍신호가 종래의 베리지 스위프 재밍 시스템에서 생성된 재밍신호에 비해 스마트폰에 주는 영향이 더 크다는 것을 알 수 있다.
도 11은 LTE 밴드 3에서의 RSSI 값의 측정 그래프를 나타낸다.
도 11을 참조하면, LTE 밴드 3의 RSSI를 스마트폰을 대상으로 측정한 결과, 상부에 도시된 본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템의 RSSI의 값이 하부에 도시된 종래의 베리지 스위프 재밍 시스템의 RSSI의 값에 비해 크다는 것을 알 수 있다. 이는 본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템에서 생성된 재밍신호의 스마트폰에 대한 수신강도가 종래의 베리지 스위프 재밍 시스템에서 생성된 재밍신호의 동일 스마트폰에 대한 수신강도에 비해 크다는 것을 의미한다.
여기서, 그래프의 상부 오른쪽의 1820㎒는 LTE 밴드 3에서의 하향 반송파 주파수를 의미한다.
도 12는 LTE 밴드 3에서의 SINR 값의 측정 그래프를 나타낸다.
도 12를 참조하면, LTE 밴드 3의 SINR을 스마트폰을 대상으로 측정한 결과, 도 11과는 반대로 상부에 도시된 종래의 베리지 스위프 재밍 시스템의 SINR의 값이 하부에 도시된 본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템의 SINR의 값에 비해 크다는 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, SINR의 값은 작을수록 영향을 더 많이 받는다는 것을 의미하므로, 본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템에서 생성된 재밍신호가 종래의 베리지 스위프 재밍 시스템에서 생성된 재밍신호에 비해 스마트폰에 주는 영향이 더 크다라는 것을 알 수 있다.
도 9 ~ 도 12에 도시된 그래프를 참조하면, 본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템에서 생성된 재밍 신호가 종래의 베리지 스위프 재밍 시스템에서 생성된 재밍 신호에 비해 효과적으로 재밍 기능을 수행한다는 것을 알 수 있었다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 다중 반송파 재밍신호 생성부(410)에 다양한 형태의 재밍신호 생성장치를 선택하여 사용함으로써, 다중 반송파 스위프 재밍 시스템(400)에서 다양한 대역폭의 재밍 신호를 생성하여 사용할 수 있도록 한다.
도 4에서는 다중 반송파 스위프 재밍 시스템(300)의 다중 반송파 재밍신호 생성부(410)에 2개의 재밍신호 생성장치(411, 412)가 장착되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 하나의 재밍신호 생성장치를 장착하는 실시 예 및 3개 이상의 재밍신호 생성장치를 장착하는 실시 예도 가능하다.
또한, 재밍신호 생성장치의 예도 도 5, 도 6 및 도 7의 실시 예가 도시되어 있지만, 이외에도 다른 형태의 재밍신호 생성장치의 예도 가능할 것이다.
도 5, 도 6 및 도 7에 대한 설명부분의 초반부에 이미 언급하였지만, 기본신호와 스위프 신호를 별도로 생성하고, 스위프 신호를 이용하여 기본신호를 일정 주파수 대역 내에서 스위프 하는 방법도 본 발명의 권리범위에 속하게 될 것은 당연하다.
본 발명에 따른 다중 반송파 스위프 재밍 시스템(400)의 성능시험을 LTE 대역폭에 대해서만 수행하였지만, CDMA 통신 기술영역 등으로 확장하는 것은 이 분야의 통상의 지식을 가진 기술자에게는 어려운 일이 아니며 이 부분도 본 발명의 권리범위에 속하게 된다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
210: 잡음신호 생성기
220: 재밍신호 생성장치
230: 증폭기
240; 디지털 감쇠기
250: 제어장치
410: 다중 반송파 재밍신호 생성부
420: 주파수 변환부
430: 증폭부
440: 제어부
450: 인터페이스부

Claims (8)

  1. 기본신호를 생성하는 제1신호생성 회로;
    스위프 신호를 생성하는 제2신호생성 회로; 및
    상기 기본신호가 하나의 주파수 대역에서 상기 스위프 신호에 대응되는 일정한 주파수 범위로 스위프 하는 기저대역 재밍신호를 생성하는 주파수 혼합기;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 다중 반송파 재밍신호 생성장치.
  2. 제1항에 기재된 상기 제1신호생성회로는 IFFT회로이고,
    상기 제2신호생성회로는 DDS회로인 것을 특징으로 하는 다중 반송파 재밍신호 생성장치.
  3. 제1항에 기재된 상기 다중 반송파 재밍신호 생성장치는,
    상기 제1신호생성 회로 및 상기 주파수 혼합기로부터 출력되는 신호를 합성하는 합성기;를
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 반송파 재밍신호 생성장치.
  4. 제3항에 기재된 상기 제1신호생성회로는 제1DDS회로이고,
    상기 제2신호생성회로는 제2DDS회로인 것을 특징으로 하는 다중 반송파 재밍신호 생성장치.
  5. 기본신호를 생성하는 제1신호생성 회로;
    복수의 스위프 신호를 생성하는 복수의 제2신호생성 회로;
    상기 기본신호가 임의의 주파수 대역에서 상기 복수의 스위프 신호에 대응되는 일정한 주파수 범위로 스위프 하는 복수의 기저대역 재밍신호를 각각 생성하는 복수의 주파수 혼합기; 및
    상기 복수의 주파수 혼합기의 출력을 합성하는 합성기;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 다중 반송파 재밍신호 생성장치.
  6. 제5항에 기재된 상기 제1신호생성회로는 IFFT 회로이고,
    상기 제2신호생성회로는 동일한 대역 또는 서로 다른 대역의 스위프 신호를 생성하는 3개의 DDS회로로 구성되며,
    상기 주파수 혼합기는 상기 IFFT 회로로부터 출력되는 상기 기본신호와 상기 3개의 DDS회로로부터 출력되는 각각의 스위프 신호를 이용하여 적어도 하나의 기저대역 재밍신호를 생성하는 3개의 주파수 혼합기로 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 반송파 재밍신호 생성장치.
  7. 청구항 제1항, 제3항 및 제5항 중 어느 하나의 항에 기재된 상기 다중 반송파 재밍신호 생성장치는,
    청구항 제1항 또는 제5항에 기재된 상기 합성기로부터 출력되는 신호의 크기 또는 청구항 제3항에 기재된 주파수 혼합기로부터 출력되는 신호의 크기를 전체 대역에 걸쳐 균일하게 하는 이득회로; 및
    상기 이득회로의 출력에 보간법을 적용하여 아날로그신호로 변환하는 DAC;를
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 반송파 재밍신호 생성장치.
  8. 청구항 제1항, 청구항 제3항 및 청구항 제5항 중 어느 하나의 청구항에 기재된 상기 다중 반송파 재밍신호 생성장치를 포함하는 다중 반송파 재밍신호 생성부;
    상기 다중 반송파 재밍신호 생성부로부터 출력되는 상기 기저대역 재밍신호의 주파수를 변경하는 주파수 변환부;
    상기 주파수 변환부로부터 출력되는 재밍신호를 증폭하는 증폭부; 및
    상기 다중 반송파 재밍신호 생성부, 상기 주파수 변환부 및 상기 증폭부의 동작을 제어하는 제어부;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 다중 반송파 스위프 재밍 시스템.
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KR20190026230A (ko) * 2017-09-04 2019-03-13 한국전자통신연구원 LTE 및 Wi-Fi 통신 기반 드론의 재밍 방법 및 장치
KR102303622B1 (ko) * 2021-05-26 2021-09-17 주식회사 담스테크 화이트 노이즈를 이용한 안티 드론 재밍 시스템

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