KR100780002B1

KR100780002B1 - 주파수 도약 신호 수집, 재생, 및 분석 장치

Info

Publication number: KR100780002B1
Application number: KR1020070048811A
Authority: KR
Inventors: 원종묵
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2007-05-18
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2007-11-28

Abstract

본 발명은 야외에서 넓은 대역의 주파수를 저장하되, 상기 저장된 넓은 대역 신호를 실내에서 다시 재생할 수 있게 함으로써, 실내의 시험실 환경일 지라도 야외와 동일하게 실제 통신 환경(도약신호 포함)를 그대로 모의할 수 있도록 한다. 즉, 한번의 야외 통신 신호 저장으로 실내에서 추가적인 비용 발생 없이 반복적으로 분석 가능하도록 함으로써, 신호의 특성을 파악하고 이를 바탕으로 장비의 성능을 도모할 수 있게 한다. 또한, 본 발명은 속도 조절 기능을 통하여 약100배정도의 분석시간을 단축할 수 있게 하는 장점을 갖는다.

Description

주파수 도약 신호 수집, 재생, 및 분석 장치{DEVICE FOR CORRECTING, REPRODUCING, AND ANALYZING FREQUENCY HOPING SIGNAL}

도 1은 본 명세서에서 제시하는 주파수 도약 신호 수집, 재생, 및 분석 장치의 구성도이다.

도 2는 도 1에 도시된 광대역 오프라인 분석부의 상세 구성도이다.

도 3은 도 1에 도시된 주파수 도약 신호 수집, 재생, 및 분석 장치의 일부 분을 나타낸 구성도이다.

** 도면의 주요 부호 설명**

1100: 안테나부 1110: HF 안테나

1120: V/UHF 안테나 1200: 신호 처리부

1210: HF 수신기 1220: V/UHF 수신기

1230: DSP 1240: 제어기

1300: 디지털 저장부 1310: 신호처리판

1320: 신호저장기 1330: 제어기

1400: RF 재생부 1410: HF DAC

1420: V/UHF DAC 1430: RF 변환기

1500: 신호 분석부 1510: 제어 및 신호분석기

1520: 광대역 오프라인 분석기 1600: 지원 장치부

1610: GPS 1620: 전원공급부

본 발명은 넓은 대역폭에 걸쳐 있는 주파수 도약 신호의 수집, 재생, 및 분석에 관한 것이다.

일반적으로, 광대역(wideband) 주파수 통신 방식 중에서, 피탐율을 낮추기 위한 방식으로서, 근래에는 베이스밴드(baseband) 신호를 매우 짧은 시간 동안 각각 다른 반송파에 실어 송수신하는 주파수 도약(frequency hopping) 변조 기법이 제기되었다.

그러나, 이러한 주파수 도약 변조 기법으로 송수신된 신호를 실험을 위해 저장하기 위해서는 전체 신호 대역 모두를 저장하는 것이 일반적이다. 그리고, 분석이 필요한 경우 상기와 같이 저장된 전체 신호 대역을 메모리에 로딩한 후, 신호가 존재하는 부분만을 추출하는 신호처리 과정을 거쳐 분석을 하게 된다. 이와 같이 실험을 위해서는 전체 신호 대역을 저장해야 하기 때문에, 방대한 저장 공간을 필요로 하고, 소프트웨어적으로 밖에 신호 처리를 할 수 없기 때문에, 많은 메모리를 가진 고성능 컴퓨터를 필요로 하는 문제점이 있다. 또한, 고성능 컴퓨터일지라도 그 저장된 용량이 매우 방대하기 때문에, 소프트웨어적으로 분석하는데 한계가 있을 뿐만 아니라 그 분석시간이 가히 상상을 초월하는 단점을 가지고 있다.

한편, 근래의 추세는 제 3자에 탐지되는 확률을 낮추기 위해서, 점차 도약 주파수 대역을 넓히고 있기 때문에, 더욱 더 고성능 컴퓨터를 요구하는 반면, 분석 시간은 점차 증가되고 있다. 또한, 근래의 추세는 제 3자에 탐지되는 확률을 낮추기 위해서, 주파수 도약을 고속으로 하고 있기 때문에, 즉, 그 주파수가 랜덤하고 한 주파수의 유지시간이 매우 짧기 때문에, 신호 복조는 커녕 신호탐지조차 어려운 현실이다. 예를 들어 1000홉 주파수도약신호의 경우 그 신호에서 음성을 추출하는 것은 상당히 어려우며, 현재기술로선 1000홉에서 약 10%정도만 탐지하여 방향탐지(Direction Finding)를 수행하고 있다. 하지만 이러한 방향탐지에서 필수적인 것은 주파수정보와 도약 율(Hopping Rate)을 방향탐지기에 넘겨주어야 하나 사전정보 없이는 이러한 주파수도약 파라미터(Parameter)를 획득하는 것은 매우 어려운 일이다.

한편, 군용 장비 시스템 개발을 위해서는 필수적으로 주파수 도약 신호에 대한 실험을 위해, 군용 장비 시스템을 야외로 이동시켜야 한다. 그러나, 이와 같은 군용 장비 시스템은 대형이고, 중량이기 때문에, 야외로 이동시키기 위해서는 인력, 시간, 비용 등이 상당히 증가하게 된다. 이러한 어려움은 장비개발의 일정을 상당히 지연시키게 되어 장비개발자들은 최상의 장비개발을 도모할 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 야외 실험을 최소화할 수 있도록 함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 넓은 대역으로 저장된 통신 신호들을 분석하는데 있어서, 그 엄청된 분석시간을 단축하도록 함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 고속 주파수 도약 신호에서 음성을 추출할 수 있도록 함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 야외에서 넓은 대역의 주파수를 저장하되, 상기 저장된 넓은 대역 신호를 실내에서 다시 재생함으로써, 실내의 시험실 환경일 지라도 야외와 동일하게 실제 통신 환경(도약신호 포함)를 그대로 모의할 수 있도록 한다. 즉, 한번의 야외 통신 신호 저장으로 실내에서 추가적인 비용 발생 없이 반복적으로 분석 가능하도록 함으로써, 신호의 특성을 파악하고 이를 바탕으로 장비의 성능을 도모할 수 있게 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 속도 조절 기능을 통하여 약100배정도의 분석시간을 단축할 수 있도록 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 상기와 같이 저장된 넓은 대역의 신호를 RF 재생부를 통해 재생하여 이를 수신기에 다시 제공하고, 추정가능한 도약 신호 파라미터를 이용하여 상기 수신기의 LO(Local Oscillator)를 제어하여 기저 대역(Baseband)의 협 대역신호(Narrow Band Signal)로 변환하고 이들을 연결함으로써, 도약신호에서 음성을 추출할 수 있도록 한다.

한편, 상기와 같은 목적들을 달성하기 위해서, 본 출원서는 구체적으로 다음과 같은 장치 및 방법들을 제시한다.

본 출원서는 신호를 수신하는 안테나부와; 상기 안테나부에 연결되어, 상기 수신된 신호를 처리하여, 아날로그 IF(Analog Intermediate Frequency)로 출력하는 신호 처리부와; 상기 신호처리부에 연결되어, 상기 아날로그 IF(Analog Intermediate Frequency)를 디지털로 변환한 후, 저장하는 디지털 저장부와; 상기 디지털 저장부에 연결되어, 상기 저장된 신호를 제공받아, 아날로그로 변환한 후, 반송파와 합성하여, 출력하는 RF 재생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 수집 및 재생 장치를 제시한다.

또한, 본 출원서는 수집된 주파수 도약 신호를 디지털로 변환한 후, 저장하는 디지털 저장부와; 상기 디지털 저장부에 연결되어, 상기 디지털로 저장된 주파수 도약 신호를 제공받아, 아날로그로 변환한 후, 반송파와 합성하여 출력하는 RF 재생부와; 상기 디지털 저장부에 연결되어, 상기 디지털로 저장된 주파수 도약 신호를 제공받아, 주파수 도약 파라미터를 추정하고, 출력하는 신호 분석부와; 상기 RF 재생부 및 상기 신호 분석부와 연결되어, 상기 출력된 RF 신호를 신호처리하고, 상기 주파수 도약 파라미터를 이용하여 기저 신호로 변환하여 출력하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 분석 장치를 제시한다.

또한, 본 출원서는 신호를 수신하는 안테나부와; 상기 안테나부에 의해 수신된 상기 신호를 처리하여 아날로그 IF(Analog Intermediate Frequency)로 출력하거나, 또는 RF 재생부에 의해 출력가능한 RF 신호를 입력받은 후 추정가능한 주파수 도약 파라미터를 이용하여 기저 신호로 변환하여 출력하는 신호처리부와; 상기 신호처리부에 연결되어, 상기 아날로그 IF(Analog Intermediate Frequency)를 디지털로 변환한 후, 저장하는 디지털 저장부와; 상기 디지털 저장부에 연결되어, 상기 디지털로 저장된 주파수 도약 신호를 제공받아, 아날로그로 변환한 후, 반송파와 합성하여 출력하는 상기 RF 재생부와; 상기 디지털 저장부에 연결되어, 상기 디지털로 저장된 주파수 도약 신호를 제공받아, 주파수 도약 파라미터를 추출하여, 상기 신호 처리부로 출력하는 신호 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 수집, 재생, 및 분석 장치를 제시한다.

또한, 본 출원서는 입력받은 주파수 도약 신호를 미리 정의된 분석 속도에 따라, 건너 띄기(Skip)하여, 출력하는 분석속도 조절부와; 상기 건너 띄기 된 주파수 도약 신호로부터 도약 신호 파라미터를 추출하는 도약 신호 파라미터 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도약 신호 파라미터 추출 장치를 제시한다.

또한, 본 출원서는 미리 정의된 분석 속도에 따라, 일련의 신호를 건너 띄기(Skip)하는 단계와; 상기 건너 띄기된 신호에 대해 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하는 단계와; 상기 신호에서 도약 신호 파라미터를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 분석 방법을 제시한다.

실 시 예

이하에서는, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 명세서에서 제시하는 주파수 도약 신호 수집, 재생, 및 분석 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 광대역 오프라인 분석부의 상세 구성도이고, 도 3은 도 1에 도시된 주파수 도약 신호 수집, 재생, 및 분석 장치의 일부 분을 나타낸 구성도이다. 이하 도 1을 설명하면서, 도 2 및 도 3을 함께 설명하기로 한다.

도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 장치(1000)는 안테나부(1100), 신 호처리부(1200), 신호분석부(1500), 디지털저장부(1300), RF재생부(1400), 지원장치부(1600)로 구성된다.

상기 안테나부(1110)는 HF 안테나(1110), V/UHF 안테나(1120)로 구성된다. 상기 HF 안테나(1110)는 HF(High Frequency) 대역의 신호를 수신하고, 상기 V/UHF 안테나(1120)는 VHF(Very High Frequency: 초단파) 및 UHF(Ultra High Frequency: 극초단파) 대역 신호를 수신한다. 그리고, 상기 HF 안테나(1110) 및 상기 V/UHF 안테나(1120)는 수신된 신호들을 각기 상기 신호처리부(1200)에 제공 한다.

상기 신호처리부(1200)는 HF 수신기(1210), V/UHF 수신기(1220), DSP(Digital Signal Processor)(또는, 프로세서)(1230), 제어기(1240)로 구성된다.

상기 HF 수신기(1210)는 저장을 위해 상기 HF 안테나(1110)로부터 제공받은 HF 대역의 신호를 중간 처리하여, 아날로그 IF(Analog IF)로 상기 디지털 저장부(1300)에 제공한다. 그리고, 실시간 신호 처리를 위해서는 상기 HF 수신기(1210)는 상기 HF 안테나(1110)로부터 제공받은 HF 대역의 신호를 내부의 LO(Local Oscillator)을 셋팅하고, 내부의 협대역 필터를 통과시키고, 그리고 디지털(Digital IQ)로 변환한 후, 상기 DSP(1230)에 제공한다. 한편, 상기 HF 수신기(1210)는 상기 RF 재생부(1400)로부터 RF 신호를 입력받을 수도 있다.

상기 V/UHF 수신기(1220)는 상기 V/UHF 안테나(1110)로부터 제공받은 V/UHF 대역의 신호를 디지털 저장을 위해 중간 처리하여, 아날로그 IF(Analog IF)로 상기 디지털 저장부(1300)에 제공한다. 그리고, 실시간 신호 처리를 위해서는 상기 V/UHF 수신기(1220)는 상기 V/UHF 안테나(1120)로부터 제공받은 V/UHF 대역의 신호 를 내부의 LO(Local Oscillator)을 셋팅하고, 내부의 협대역 필터를 통과시키고, 그리고 디지털(Digital IQ)로 변환한 후, 상기 DSP(1230)에 제공한다. 한편, 상기 V/UHF 수신기(1220)는 상기 RF 재생부(1400)로부터 RF 신호를 입력받을 수도 있다.

상기 DSP(또는, 프로세서)(1230)는 상기 HF 수신기(1210)과, 상기 V/UHF 수신기(1220)과 연결되며, 입력받은 신호에 자동변조인식(Automatic Modulation Recognization)을 수행하여, 신호의 복조형태를 결정한다. 그리고, 상기 DSP(1230)는 결정된 복조알고리즘을 수행하여, 협대역의 기저 신호(음성 또는 데이터)를 상기 신호분석부(1500)로 출력한다. 또한, 상기 DSP(1230)는 실시간 처리를 위해서, 신호 탐색을 위한 탐색알고리즘으로서 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행할 수도 있다.

상기 제어기(1240)는 도 3에 나타난 바와 같이 상기 HF 수신기(1210), 상기 V/UHF 수신기(1220), 그리고 상기 DSP(1230)에 연결되어, 이들을 제어한다. 구체적으로, 상기 신호 분석부(1500)로부터의 수신기 제어 신호를 입력받아, 상기 HF 수신기(1210) 및 상기 V/UHF 수신기(1220)를 제어한다.

상기 디지털 저장부(1300)는 신호 처리기(1310), 신호 저장기(1320), 그리고 제어기(1330)로 구성된다.

상기 신호 처리기(1310)는 상기 HF 수신기(1210)로부터 4MHz 에서 70MHz 대역의 아날로그 IF를 제공받아, 신호 처리하고, 디지털로 변환하여, 신호 저장기(1320)로 출력한다. 그리고, 상기 신호 처리기(1310)는 상기 V/UHF 수신기(1220)으로부터 50MHz 대역의 아날로그 IF를 제공받아, 신호 처리하고, 디지털로 변환하 여, 신호 저장기(1320)로 출력한다.

상기 신호 저장기(1320)는 상기 신호 처리기(1310)으로부터 제공받은 디지털 데이터를 저장한다. 그리고, 상기 신호 저장기(1320)는 신호분석부의 제어 및 분석기의 요청에 따라, 상기 저장된 디지털 데이터를 상기 RF 재생부(1400)로 출력한다.

상기 제어기(1330)는 상기 신호 처리기(1310)에 의한 신호 처리를 제어한다. 그리고, 상기 제어기(1330)는 상기 신호 저장기(1320)에 의한 디지털 데이터의 저장을 제어한다. 또한, 상기 제어기(1330)는 상기 신호분석부(1500)의 제어 및 신호 분석기(1510)의 제어 신호에 따라 상기 저장된 디지털 데이터의 상기 RF 재생부(1400)로의 출력을 제어한다.

상기 RF 재생부(1400)는 HF DAC(1410)와, V/UHF DAC(1420)과, 그리고 RF 변환기(1430)을 포함한다. 상기 HF DAC(1410)은 상기 디지털 저장부(1300)의 상기 신호 저장기(1310)로부터 HF 대역의 디지털 데이터를 제공받아, 아날로그로 변환하고, 상기 아날로그로 변환된 IF를 상기 RF 변환기(1430)에 제공한다. 그리고, 상기 V/UHF DAC(1420)은 상기 디지털 저장부(1300)의 상기 신호 저장기(1310)로부터 V/UHF 대역의 디지털 데이터를 제공받아, 아날로그로 변환하고, 상기 아날로그로 변환된 IF를 상기 RF 변환기(1430)에 제공한다. 상기 RF 변환기(1430)는 상기 HF DAC(1410)으로부터 제공받은 아날로그 IF를 반송파와 합성하여, RF 신호로 HF 수신기(1210) 및 V/UHF 수신기(1120)로 출력한다.

한편, 상기 신호분석부(1500)는 광대역 오프라인 분석부(1510)와, 제어 및 신호분석소프트웨어를 탑재한 제어 및 신호분석기(1520)로 구성된다.

상기 광대역 오프라인 분석부(1510)는 상기 디지털저장부(1300)로부터 디지털 Raw 데이터를 제공받아 도약신호분석에 필요한 정보인 주파수, Hop Rate, Hop Phase, Bandwidth 정보를 상기 제어 및 신호분석기(1520)에 제공한다. 이러한, 상기 광대역 오프라인 분석부(1510)는 도 2를 참조하여 알 수 있는 바와 같이 분석속도조절부(1511)와 도약 신호 파라미터 추출부(1512)로 구성된다.

상기 분석속도조절부(1511)는 사용자가 상기 디지털 Raw 데이터의 일부분을 건너 띄기(Skip)할 수 있도록 지정할 수 있게 한다. 이와 같이, 상기 디지털 Raw 데이터의 일부분을 건너 띄기(Skip)하면, 상기 분석 속도 조절부(1521)는 상기 디지털 Raw 데이터의 일부 만에 대해 FFT를 수행한다. 따라서, 그 분석시간이 상당히 줄어들 수 있다. 이는 광대역 오프라인 분석이 상당히 오랜 숙련도와 시간이 요구되므로, 그 분석시간을 줄이기 위함이다. 그러나, 데이터를 건너 띄기(Skip)함으로써, 생기는 도약신호의 신호레벨 및 신호유지시간의 정확도는 다소 떨어질 수 있다는 비판은 있으나, 대략 100홉의 실제도약무전기를 방사하여, 그리고 1000홉의 도약신호의 경우는 신호발생기(Signal Generator)를 이용하여 실험한 결과 정확하게 도약 율(Hopping Rate)과 주파수 정보를 추정 하는 것을 확인하였다.

이와 같은 분석속도조절부(1511)는 다음과 같은 과정을 거친다.

먼저, 건너 띄기(skip)하는 데이터의 양을 조정하기 위해서, 분석 속도를 정의한다(S15111). 그리고, 샘플링한 데이터가 들어있는 Raw 데이터를 상기 정의된 분석 속도에 따라, 건너 띄기(Skip)한 후 데이터 첫 부분을 탐색한다(S15112). 다 음으로, 상기 파일 탐색(S15112)에 의해서 선택된 데이터를 FFT에 의한 포인트 만큼 읽는다(S15113). 마지막으로, 상기 파일 읽기(S15113)에 의해서 읽혀진 데이터를 저장한다 (S15114)

한편, 상기 도약 신호 파라미터 추출부(1512)는 상기 디지털 저장부(1300)로부터 디지털 Raw 데이터를 제공받아, 도약 신호 파라미터를 추출한다. 또한, 상기 도약 신호 파라미터 추출부(1512)는 상기 분석 속도 조절부(1511)에 의해 건너 띄기된 데이터를 제공받아 도약 신호 파라미터를 추출한다.

이러한, 상기 도약 신호 파라미터 추출부(1512)는 도시된 바와 같은 과정을 수행한다.

구체적으로, 상기 도약 신호 파라미터 추출부(1512)는 신호레벨에 대한 임계치로서 최소값/최대값을 설정한다(S15121).

그리고, FFT를 수행한다(S15122). 이때, 상기 FFT를 수행하면, 대역 폭, 주파수, 변조 형태 등을 확인할 수 있다.

이어서, 신호를 탐지한다(S15123). 여기서, 신호 레벨이 상기 설정된 최소값 이상, 그리소 상기 설정된 최대값 이하인 신호를 탐지한다.

그리고, 고정 신호를 제거한다(S15124). 여기서, 상기 고정 신호 인지 여부는 상기 탐지된 신호의 유지 시간에 대한 임계치를 설정하고, 상기 설정된 유지 시간의 임계치를 넘어설 때까지 신호가 유지되는 경우에는, 고정 신호라 판단할 수 있다. 설사, 2개 이상의 도약 신호가 수신된다고 하더라도, 서로 위치가 다른 송신기에 의한 도약 신호의 경우, 그 신호레벨이 현격히 차이가 나므로(이때 동일 송신 기에 방사된 신호일지라도, 주파수 별로 안테나 이득이 차이가 나고, 공간 손실로 인하여, 주파수 별로 신호 레벨이 차이남), 임계치의 최소값 및 최대값을 적절히 조절함으로써 이를 구분해 주는 것이 가능하다.

마지막으로, 다중 도약 신호를 제거한다(S15125). 즉, 고정 신호를 제거한 후(S15124), 상기 임계치의 최소값과 최대값 사이에 들어오는 도약 신호에 대해 주파수 정보 및 그 신호유지시간(Hop Phase) 정보를 추출한 후 그 신호유지시간의 평균 및 표준 편차를 구하고, 값이 평균±표준편차 이내로 들어오는 신호만을 탐지한다.

이와 같은 상기 도약 신호 파라미터 추출부(1512)는 전술한 과정을 통하여 도약 신호 파라미터, 즉, 주파수 정보, 도약율(Hopping Rate), 신호유지시간(Hop Phase), 대역 폭(Bandwidth), 등과 같은 정보를 추출하고, 상기 신호분석부(1500)의 제어 및 신호분석기(1520)로 출력한다.

한편, 상기 제어 및 신호분석기(1520)는 3에 도시된 바와 같이 상기 도약 신호 파라미터 추출부(1512)로부터 전술한 주파수 정보, 도약 율(Hopping Rate), 신호유지시간(Hop Phase), 대역 폭(Bandwidth), 타이밍(Timing), 등과 같은 주파수 도약 파라미터를 수신하고, 이를 이용하여 상기 HF 수신기(1210) 및 상기 V/UHF 수신기(1220)를 제어하기 위한 제어 신호를 상기 신호 처리부(1200)의 제어기(1240)으로 출력한다. 구체적으로, 상기 제어 및 신호분석기(1520)는 전술한 주파수 도약 파라미터을 이용하여, 상기 HF 수신기(1210) 및 상기 V/UHF 수신기(1220)가 상기 내부의 LO(Local Oscillator)를 세팅할 수 있게 하고, 그리고 상기 파라미터 중 특 히 신호유지시간(Hop Phase) 및 대역 폭(Bandwidth) 정보(440,490)를 이용하여 필터 대역폭(협대역 필터)을 자동으로 조정할 수 있게 한다.

또한, 상기 제어 및 신호분석기(1520)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 디지털 저장부(1300)의 출력을 상기 RF 재생부(1400)의 입력으로 연결하기 위한 제어 신호를 상기 디지털 저장부(1300)의 제어기(1330)으로 출력한다.

또한, 상기 제어 및 신호분석기(1520)는 3에 도시된 바와 같이 상기 RF 재생부(1400)의 출력을 상기 HF 수신기(1210), 및 상기 V/UHF수신기(1220)의 입력으로 연결하기 위한 제어 신호를 상기 RF 재생부(1400)로 출력한다.

한편, 상기 제어 및 신호분석기(1520)는 본 발명의 주파수 도약 신호 수집, 재생, 및 분석 장치(1000)의 모든 정보를 외부로 출력한다. 예를 들면, 상기 신호처리부(1200)의 상기 DSP(1230)으로부터 출력된 프로세싱 데이터(즉, 음성 또는 데이터 정보)를 입력받아, 외부로 출력한다(즉, 청취할 수 있게 한다).

그리고, 상기 제어 및 신호분석기(1520)는 상기 주파수 도약 신호 수집, 재생, 및 분석 장치(1000)를 외부에서 제어할 수 있게 한다. 이를 위해서, 상기 제어 및 신호분석기(1520)는 인터페이스를 제공하는데, 이 인터페이스는 GUI(Graphic User Interface)로 구성될 수 있다. 이러한 인터페이스의 화면 구성은 크게 주파수 스펙트럼창, 주파수 스펙트로그램창, 제어창 및 로그창으로 구분된다.

상기 주파수 스펙트럼창은 상기 신호처리부(1200)의 상기 DSP(1230)에서 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행한 결과를, 주파수축을 x축으로 신호세기를 y축으로 하여 출력하고, 이를 시간의 연속적인 흐름으로 보여준다.

상기 제어창은 다시 주파수탐색모드, 신호복조모드, 메모리탐색모드로 구성된다. 여기서, 상기 주파수 탐색 모드는 스펙트럼분석기(Spectrum Analyzer)와 같은 기능으로 광대역(Wide Band)으로 주파수를 탐색하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 주파수 탐색 모드는 RBW(Resolution Bandwidth), 또는 VBW(Video Bandwidth)를 조정할 수 있게 한다. 또한, 상기 주파수 탐색 모드는 마커 기능을 활용하여 최대 4개까지 관심신호에 대한 신호크기(Amplitude) 및 주파수(Frequency)를 확인할 수 있게 하고, 관심대역에서 피크 찾기(Peak Search) 기능을 이용하여, 최대크기신호를 한 번에 찾을 수 있게 한다. 또한, 상기 주파수 탐색 모드는 복조를 수행하기 위한 신호가 탐색이 되면 자동으로 변조 형태를 추정할 수 있게 하고, 주파수탐색모드에서 관심이 되는 신호를 복조모드로 전환할 수 있게 한다.

상기 신호복조모드는 복조(Demodulation)를 수행하기 위해 상기 주파수탐색모드에서 제공한 주파수정보를 이용하여 신호처리부의 LO(Local Oscilator)를 셋팅하고, 관심 신호 만을 통과시키기 위한 필터를 협대역(Narrow Band) 경로로 설정할 수 있게 한다. 또한, 상기 신호복조모드는 상기 신호처리부(1200)의 DSP(1230)에서 결정된 복조방식으로, 복조알고리즘을 수행하여 복조된 음성을 출력하여 외부에서 청취할 수 있게 한다. 이때 음성이 깨끗하게 들리지 않는 경우에는 수동으로 복조방식을 변경할 수 있으며 신호대역폭을 디지털 필터(Digital Filter)를 통해 변경할 수 있다.

한편, 상기 지원장치부(1600)은 GPS(1610), 전원 공급기(1620)을 포함한다. 상기 GPS(1610)는 현재 위치를 상기 제어 및 신호분석기(1520)에 제공하며, 상기 전원 공급기(1620)는 야외 또는 실내에서 장비가 정상동작 할 수 있는 전원을 공급 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

본 발명은 야외에서 넓은 대역의 주파수를 저장하되, 상기 저장된 넓은 대역 신호를 실내에서 다시 재생할 수 있게 함으로써, 실내의 시험실 환경일 지라도 야외와 동일하게 실제 통신 환경(도약신호 포함)를 그대로 모의할 수 있도록 한다. 즉, 한번의 야외 통신 신호 저장으로 실내에서 추가적인 비용 발생 없이 반복적으로 분석 가능하도록 함으로써, 신호의 특성을 파악하고 이를 바탕으로 장비의 성능을 도모할 수 있게 한다.

Claims

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수집된 주파수 도약 신호를 디지털로 변환한 후, 저장하는 디지털 저장부와;

상기 디지털 저장부에 연결되어, 상기 디지털로 저장된 주파수 도약 신호를 제공받아, 아날로그로 변환한 후, 반송파와 합성하여 출력하는 RF 재생부와;

상기 디지털 저장부에 연결되어, 상기 디지털로 저장된 주파수 도약 신호를 제공받아, 주파수 도약 파라미터를 추정하고, 출력하는 신호 분석부와;

상기 RF 재생부 및 상기 신호 분석부와 연결되어, 상기 출력된 RF 신호를 신호처리하고, 상기 주파수 도약 파라미터를 이용하여 기저 신호로 변환하여 출력하는 신호 처리부를 포함하고,

여기서, 상기 신호 분석부는 미리 정의된 값에 따라, 상기 주파수 도약 신호를 건너 띄기(Skipping)하여, 분석 속도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 분석 장치.
제 6항에 있어서, 상기 RF 재생부는

상기 디지털 저장부에 저장된 상기 신호를 아날로그로 변환하는 DAC(Digital to Analog Converter)와;

상기 DAC에 의해 아날로그 변환된 신호를 반송파와 합성하여 출력하는 RF 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 분석 장치.
제 7항에 있어서, 상기 DAC는

상기 디지털 저장부에 저장된 상기 신호 중 HF 대역의 신호를 아날로그로 변 환하는 HF DAC(Digital to Analog Converter)와;

상기 디지털 저장부에 저장된 상기 신호 중 V/UHF 대역의 신호를 아날로그로 변환하는 V/UHF DAC(Digital to Analog Converter)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 분석 장치.
제 6항에 있어서, 상기 주파수 도약 파라미터는

주파수 정보, 도약 율(Hopping Rate), 신호유지시간(Hop Phase), 대역 폭(Bandwidth), 타이밍 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 분석 장치.
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제 6항에 있어서, 상기 신호 처리부는

상기 RF 재생부로부터 입력받은 상기 신호를 처리하고, 디지털로 변환하여 출력하는 수신기와;

상기 수신기와 연결되어, 상기 디지털 신호를 입력받고, 그리고 신호 분석부로부터의 상기 주파수 도약 파라미터를 이용하여 자동변조인식(Automatic Modulation Recognization)을 수행하여, 신호의 복조 형태를 결정한 후, 상기 결정된 복조 형태로 복조하여 협대역의 기저 신호로 출력하는 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 분석 장치.
제 11항에 있어서, 상기 수신기는

상기 RF 재생부로부터 입력받은 상기 신호 중 HF 대역의 신호를 처리하고, 디지털로 변환하여 출력하는 HF 수신기와;

상기 RF 재생부로부터 입력받은 상기 신호 중 V/UHF 대역의 신호를 처리하고, 디지털로 변환하여 출력하는 V/UHF 수신기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 분석 장치.
신호를 수신하는 안테나부와;

상기 안테나부에 의해 수신된 상기 신호를 처리하여 아날로그 IF(Analog Intermediate Frequency)로 출력하거나, 또는 RF 재생부에 의해 출력가능한 RF 신호를 입력받은 후 추정가능한 주파수 도약 파라미터를 이용하여 기저 신호로 변환하여 출력하는 신호처리부와;

상기 신호처리부에 연결되어, 상기 아날로그 IF(Analog Intermediate Frequency)를 디지털로 변환한 후, 저장하는 디지털 저장부와;

상기 디지털 저장부에 연결되어, 상기 디지털로 저장된 주파수 도약 신호를 제공받아, 아날로그로 변환한 후, 반송파와 합성하여 출력하는 상기 RF 재생부와;

상기 디지털 저장부에 연결되어, 상기 디지털로 저장된 주파수 도약 신호를 제공받아, 주파수 도약 파라미터를 추출하여, 상기 신호 처리부로 출력하는 신호 분석부를 포함하고,

여기서, 상기 신호 분석부는 미리 정의된 값에 따라, 상기 디지털 주파수 도약 신호를 건너 띄기(Skipping)하여, 분석 속도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 수집, 재생, 및 분석 장치.
삭제
제 13항에 있어서, 상기 주파수 도약 파라미터는

주파수 정보, 도약 율(Hopping Rate), 신호유지시간(Hop Phase), 대역 폭(Bandwidth), 타이밍 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 수집, 재생, 및 분석 장치.
제 13항에 있어서, 상기 신호 처리부는

상기 안테나부로부터 입력받은 상기 신호를 아날로그 IF(Analog Intermediate Frequency)로 처리하여 상기 디지털 저장부에 제공하거나, 또는 상기 RF 재생부에 의해 출력되는 RF 신호를 입력받아 신호 처리하고 디지털로 변환하여 출력하는 수신기와;

상기 수신기와 연결되어, 상기 디지털 신호를 입력받고, 신호 분석부로부터의 상기 주파수 도약 파라미터를 이용하여 자동변조인식(Automatic Modulation Recognization)을 수행하여 신호의 복조 형태를 결정한 후, 상기 결정된 복조 형태로 복조하여 기저 신호로 출력하는 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 수집, 재생, 및 분석 장치.
제 16항에 있어서, 상기 수신기는:

상기 안테나부에 의해 수신된 상기 신호 중 HF 대역의 신호를 아날로그 IF(Analog Intermediate Frequency)로 처리하여 상기 디지털 저장부에 제공하거나, 또는 상기 RF 재생부에 의해 출력되는 신호 중 HF 대역의 신호를 처리하고 디지털로 변환하여 상기 프로세서에 제공하는 HF 수신기와;

상기 안테나부에 의해 수신된 상기 신호 중 V/UHF 대역의 신호를 아날로그 IF(Analog Intermediate Frequency)로 처리하여 상기 디지털 저장부에 제공하거나, 또는 상기 RF 재생부에 의해 출력되는 신호 중 상기 V/UHF 대역의 신호를 처리하고 디지털로 변환하여 상기 프로세서에 제공하는 V/UHF 수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 수집, 재생, 및 분석 장치.
제 13항에 있어서, 상기 RF 재생부는

상기 디지털 저장부에 저장된 상기 신호 중 HF 대역의 신호를 아날로그로 변환하는 HF DAC(Digital to Analog Converter)와;

상기 디지털 저장부에 저장된 상기 신호 중 V/UHF 대역의 신호를 아날로그로 변환하는 V/UHF DAC(Digital to Analog Converter)와;

상기 DAC에 의해 아날로그 변환된 신호를 반송파와 합성하여 출력하는 RF 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 수집, 재생, 및 분석 장치.
입력받은 주파수 도약 신호를 미리 정의된 분석 속도에 따라, 건너 띄기(Skip)하여, 출력하는 분석속도 조절부와;

상기 건너 띄기 된 주파수 도약 신호로부터 도약 신호 파라미터를 추출하는 도약 신호 파라미터 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도약 신호 파라미터 추출 장치.
미리 정의된 분석 속도에 따라, 일련의 신호를 건너 띄기(Skip)하는 단계와;

상기 건너 띄기된 신호에 대해 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하는 단계와;

상기 신호에서 도약 신호 파라미터를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 도약 신호 분석 방법.