KR200262132Y1 - 적응형펄스및톤재밍신호발생기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 안테나를 통하여 수신되는 교란 상대방의 통신신호전력을 측정하여 그 평균전력을 계산하는 수신전력 검출수단; 상기 교란할 상대방으로 송출될 재밍신호를 발생하는 톤신호 발생수단; 상기 톤신호 발생수단에의해 생성된 송신 재밍신호를 카운터를 이용한 타이머에 의해 톤 또는 펄스형태로 변환하는 톤/펄스 변환수단; 상기 수신전력 검출수단으로부터 검출된 교란 상대방의 평균전력으로부터 송신 재밍신호에 대한 수신신호의 신호비를 검출하는 신호비 검출수단; 상기 신호비 검출수단에 의해 검출된 신호비와 상기 톤신호에 의해 발생된 송신 재밍신호를 합성하여 상기 안테나로 수신되는 신호와 동일한 전력의 잡음을 만드는 적응잡음 생성수단; 상기 적응잡음 생성수단에의해 생성된 적응잡음을 임의로 설정된 JSR에 따른 이득으로 증폭시켜서, 수신신호의 전력에 적응하는 송신 재밍신호를 발생하는 적응재밍신호 생성수단을 포함하는 적응형 톤 및 펄스 재밍신호 발생기를 제공한다.

상기와 같은 본 고안은 수신 전력에 따라 임의로 설정된 JSR를 갖는 재밍신호를 적응적으로 송출하여 재밍신호 송출전력 손실을 최소화하기 위한 것이다.

Description

적응형 펄스 및 톤 재밍신호 발생기{Adaptive jamming signal generator for pulse and tone}

본 고안은 적응형 Pulse 및 Tone 재밍(jamming) 신호 발생기에 관한 것으로, 특히 무선통신 시스템의 링크에 재밍신호를 인가함에 있어 어떠한 변복조기 또는 확산기를 사용하여 통신을 하고 있는 경우에도 수신 전력에 따라 설정된 송신 재밍신호 전력 대 수신신호 전력비(Received jamming signal power VSreceived Signal Power Ratio; 이하는 JSR이라 칭함)를 갖는 펄스 재밍신호 또는 통신 재밍신호를 적응적으로 송출할 수 있도록 한 적응형 재밍신호 발생기에 관한 것이다.

일반적인 무선통신 시스템에서 임의의 송신국과 수신국은 무선으로 서로 약속된 주파수 대역 내에서 데이터를 송수신하는 통신을 하고 있으며, 이러한 무선통신 시스템은 그 통신방식에 따라 임의의 주파수 대역을 통해서 지속적으로 일정한 대역을 차지하고 통신을 하는 경우(주파수 분할 다중접속방식; FDMA)와, 주파수 대역에 대한 점유시간을 달리하여 통신을 하는 경우(시분할 다중접속방식; TDMA)와, 주파수와 시간을 모두 달리하여 점유하면서 통신을 하는 경우와, 코드를 달리하고 확산기를 통하여 통신을 하는 경우(코드분할 다중접속방식; CDMA)로 나누어 볼 수 있다.

특히, 전자전(電磁戰)의 경우에, 어떠한 변복조 방법이나 확산기를 사용하는 무선통신 시스템이 데이터를 송수신하고 있을 때, 이 데이터의 통신을 막기 위하여 도 1에 도신된 바와 같이 재어(jammer) 시스템이 사용한다.

이러한 재머는 크게 광대역 재머, 부분대역 재머, 톤(tone) 재머, 펄스(pulse) 재머, 다중 톤(multiple tone) 재머 등으로 그 종류가 구분되어 있으며, 재머의 종류에 따라 미리 설정된 강한 잡음 성분을 가진 주파수를 송출함으로써, 수신기가 제대로 데이터를 복원하지 못하도록 한다.

특히, 상기 재머 시스템의 Pulse 및 Tone 재밍 신호 발생기는 카운터를 이용하는 타이머의 제어 유/무에 따라 두 가지로 분류되는데, 한 가지는 펄스 재밍신호 발생기로서 타이머의 제어를 받아 스위치를 주기적으로 온/오프하는 방식이며, 다른 한 가지는 톤 재밍신호 발생기로서 스위치가 항상 온되어 있는 방식이다.

도 2는 종래 펄스 및 톤 재밍신호 발생기의 블록도로서, 톤(Tone) 신호 발생부(11)로부터 전파 방해 또는 교란 신호를 인가할 수 있는 중심 주파수를가진 통신호를 발생시키며, 그런 다음, 이 톤신호를 증폭기(12)로 보내 강한 잡음 신호로 증폭시킨 후, 통/펄스 변환부(14)로 인가된다. 이 통/펄스 변환부(14)는 스위치로 구성되며, 상기 스위치가 온/오프되는 동작에 따라서 톤/펄스 변환기능을 수행한다.

그러나, 이러한 재밍신호 발생기는 강한 잡음을 송신할 수 있도록 송출 출력이 미리 결정되어 있어서, 송수신기기가 어떠한 변복조 시스템인지 또는 확산기를 사용하였는지 또는 비트 에너지 율이 얼마인지에 상관없이 미리 설정된 송출 출력을 사용하게 되므로 에너지의 손실을 초래하는 문제점이 있었다.

도 3은 상기 도 2의 문제점을 개선하기 위하여 제안된 진보된 방식의 재밍신호 발생기로서, 톤신호 발생부(11)에서 톤신호를 발생시켜 이득이 가변되는 증폭기 (12A)로 인가한다. 한편 안테나(16)를 통해 수신되는 통신신호의 변복조 방식이나 그에 따른 비트 에너지를 처리할 수 있는 변복조방식 및 비트 에너지 처리부(17)를상기 가변 증폭기(12A)의 이득 제어단자에 연결함으로써, 상기 변복조방식 및 비트 에너지 처리부(17)를 통해 하드웨어적으로 복잡한 프로세싱을 거쳐 분석을 하여 변복조 방법과 비트 에너지 율을 찾아 나온 값으로 상기가변 증폭기(12A)의 이득을 조정하여 안테나로 송출한 톤 재밍신호를 만든다. 그리고 이 신호는 톤/펄스 변환부(14)로 인가된다. 이 톤/펄스 변환부(14)는 스위치로 구성되며, 상기 스위치가 온/오프되는 동작에 따라서 톤/펄스 변환기능을 수행함으로써, 톤 재밍신호 또는 펄스 재밍신호를 송신 안테나(15)를 통해 송출하도록 구성되어 있다.

그러나, 이러한 구성의 재밍신호 발생기는 하드웨어적으로 복잡한 프로세싱을 거쳐 변복조 방법과 비트 에너지 율을 찾아 나온 값으로 증폭기의 이득을 조정하여 송출전력을 조절할 수 있으나, 복잡한 하드웨어를 거침에 따라 송수신기가 순간적으로 변복조 방식을 바꾸어 통신을하게 되면 적응을 할 수 없게 되는 등의 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 안출한 것으로서, 본 고안은 무선통신 시스템의 링크에 재밍신호를 인가함에 있어 어떠한 변복조기 또는 확산기를 사용하여 통신을 하고 있는 경우에도 수신 전력에 따라 임의로 설정된 JSR를 갖는 재밍신호를 적응적으로 송출되게 하는 적응형 톤 및 펄스 재밍신호 발생기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 안테나를 통하여 수신되는 교란 상대방의 통신신호전력을 측정하여 그 평균전력을 계산하는 수신전력 검출수단; 상기 교란할 상대방으로 송출될 재밍신호를 발생하는 톤신호 발생수단; 상기 톤신호 발생수단에의해 생성된 송신 재밍신호를 카운터를 이용한 타이머에 의해 톤 또는 펄스형태로 변환하는 톤/펄스 변환수단; 상기 수신전력 검출수단으로부터 검출된 교란 상대방의 평균전력으로부터 송신 재밍신호에 대한 수신신호의 신호비를 검출하는 신호비 검출수단; 상기 신호비 검출수단에 의해 검출된 신호비와 상기 톤신호에 의해 발생된 송신 재밍신호를 합성하여 상기 안테나로 수신되는 신호와 동일한 전력의 잡음을 만드는 적응잡음 생성수단; 상기 적응잡음 생성수단에의해 생성된 적응잡음을 임의로 설정된 JSR에 따른 이득으로 증폭시켜서, 수신신호의 전력에 적응하는 송신 재밍신호를 발생하는 적응재밍신호 생성수단을 포함하는 적응형 톤 및 펄스 재밍신호 발생기를 제공한다.

도 1은 일반적인 무선통신 시스템과 재머 시스템을 도시한 개념도,

도 2는 종래 재밍신호 발생기의 일 예를 도시한 블록도,

도 4은 종래 재밍신호 발생기의 다른 예를 도시한 블록도,

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 적응형 펄스 및 톤 재밍신호 발생기를 도시한 블록도,

도 5는 상기 도 4의 전력측정 및 검출수단의 이중화구조를 설명하기 위한 상세도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

41 : 톤신호 발생부 42 : 수신 안테나

43 : 수신전력 측정 및 계산부 44 : 송신잡음전력 측정 및 계산부

45 : 계산기 46 : 펄스/톤 변환부

47 : 타이머부 48 : 신호비 검출부

49 : 승산기 50 : 증폭기

51 : 송신 안테나

이하에서 본 고안의 각 실시예에 따른 적응형 톤 및 펄스 재밍신호 발생기의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 고안에 따른 적응형 톤 및 펄스 재밍신호 발생기의 구성을 나타낸 블록도로서, 본 발명은 도 4에 도시된 바와같이, 안테나(42)를 통하여 수신되는 통신신호의 전력을 측정하여 그 평균전력을 계산하는 수신전력 검출(측정 및 계산) 수단(43)과; 송신 재밍신호를 발생하는 톤신호 발생수단(41)과; 상기 톤신호 발생수단에 으해 발생된 송신 재밍신호의 잡음전력을 측정하여 그 평균전력을 계산하는 송신잡음전력 검출(측정 및 계산) 수단(44)과; 상기 두 평균전력비를 카운터를 이용한 타이머에 의해 톤 또는 펄스형태로 변환하는 톤/펄스 변환수단(46); 상기 검출된 수신신호의 평균전력 또는 상기 검출된 두 평균전력으로부터 그 신호전력과 송신잡음전력에 대한 전력비를 계산하고, 그 계산된 결과로부터 수신신호와 송신 재밍신호에 대한 신호비를 검출하는 신호비 검출수단(45, 48)과; 상기 검출된 신호비와 상기 톤신호에 의해 발생된 송신 재밍신호를 합성하여, 상기 안테나로 수신되는 신호와 동일한 전력의 JSR에 따른 이득으로 증폭시켜서, 수신신호의 전력에 적응하는 송신 재밍신호를 발생하는 적응재밍신호 생성수단(50)을 포함하여 구성한다.

상기 신호비 검출수단은 두 평균 전력 신호로 전력비를 구할 수 있는 제산기 (45)와, 상기 전력비를 신호비로 바꾸어 주는 제곱근(square root) 계산기(48)로 이루어질 수 있다.

또한 상기 적응재밍신호 생성수단은 상기 톤신호에 의해 발생된 송신 재밍신호를 상기 생성된 적응잡음에 곱하여서, 수신신호의 전력에 적응하는 송신 재밍신호를 발생할 수 있다.

그리고, 본 고안에서 특히 톤 재밍신호 발생기와 펄스 재밍신호 발생기는 상기 타이머부의 제어신호에 따라 작동하는 톤/펄스 변환부의 스위치단자 설정상태에 따른 분류되며, 상기 도 4와 같은 적응형 재밍신호 발생기에서 톤/펄스 변환부의 스위치가 온된 상태로 계속 유지되면 출력단에서 톤 재밍신호가 송출되는 적응형톤 재밍신호 발생기가 구성되며, 톤/펄스 변환부의 스위치가 온/오프 상태를 주지적으로 반복 동작하게 되면 출력단에서 펄스 재밍신호가 송출되는 적응형 펄스 재밍신호 발생기가 구성될 수 있다.

도 5는 상기 검출수단의 상세 회로도로서, 이것은 항상 안정된 평균 전력을 검출하기 위하여, 복수개의 전력 측정 및 계산부(43a)(43b)에 의해 이중화되며, 상기 수신전력 측정치로부터 평균치를 계산하는 평균전력 예측부(43c)를 구비한다.

환언하면, 상기 수신전력검출수단(43)은 재밍 온기간에 안테나를 통해 우리 측이 교란을 목적으로 송출한 송출전력이 함께 포함된 상대방 통신신호를 수신하여 평균전력을 산출하는 제1 전력측정 및 계산부(43a)와, 상기 제1 전력측정 및 계산부(43a)와 상보관계로 동작되고 제2 전력측정 및 계산부(43b)는 재밍 오프기간에 동작하여 순수한 상대방의 통신신호만(우리가 교란을 목적으로 송출한 송출전력은 제외)을 수신하여 평균전력을 산출하는 제2 전력측정 및 계산부(43b)로 구성된다.

여기서, 상기 제1 및 제2 전력측정 및 계산부(43a)(43b)는 그 구성의 이중화를 위해 인버터(43d)를 거친 재밍 구동신호(Jam on)와 인버터를 거치지 않은 재밍구동신호(Jam on)에 의해 서로 교대로 작동되도록 구성함이 바람직하다.

도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 송신잡음전력 검출수단은 톤신호 발생부(41)에 의해 발생된 송신 재밍신호의 잡음전력을 항상 안정된 상태로 검출할 수 있도록 상기 도5의 수신전력 검출수단과 같이 이중화하여 구성할 수 있다.

즉, 상기 송신잡음전력 검출수단(44)은 상기 수신전력검출수단(43)과 동일하게 톤신호발생부(41)로부터 출력된 톤신호를 재밍 온/오프기간으로 나누어 잡음전력을 평균하는 제1 및 제2 전력측정 및 계산부를 포함한다.

이와 같이 구성되는 본 고안의 동작 및 그에 따른 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 요구되는 JSR을 임의로 설정한 후, 수신전력 검출수단(43)에서는 안테나를 통하여 수신되는 무선통신 시스템의 통신신호는 항상 안정된 평균 전력을 제공하기 위하여 이중화되어 있는 제 1전력측정 및 계산부(43a) 및 제 2전력측정 및 계산부(43b) 중의 어느 하나를 통해 수신된 신호의 전력을 측정하고, 다시 평균전력 예측부(mean estimater)(43c)를 사용하여 수신 신호 전력의 평균(A)을 구하게 된다.

즉, 상기 이중화된 제1 및 제2 전력측정 및 계산부(43a,43b)중 제1 전력측정 및 계산부(43a)가 재밍 온기간에 우리측이 교란을 목적으로 송출한 송출전력이 함께 포함된 상대방 통신신호를 수신하며, 나머지 제2 전력측정 및 계산부(43b)는 재밍 오프시간 동작시켜 순수한 상대방의 통신신호만(우리가 교란을 목적으로 송출한 송출전력은 제외)을 수신하여 평균전력을 산출하도록 하므로써, 상대방의 통신신호주파수전력을 정확히 구할 수 있는 것입니다.

한편, 톤신호 발생부(41)에서 발생된 톤 재밍신호의 전력을 상기 송신잡음전력 검출수단(44)의 제 1전력측정 및 계산부(미도시됨) 및 제 2전력측정 및 계산부 (미도시됨) 중의 어느 하나를 통해 송신 재밍신호의 전력을 측정하고, 다시 평균전력 예측부(미도시됨)를 사용하여 송신 잡음전력의 평균(B)을 구하게 된다.

그리고, 제산기(45)를 사용하여 상기 두 평균전력으로 그 신호전력(A)과 송신잡음전력(B)에 대한 전력비(A/B)를 계산하여 통/펄스 변환부(46)로 제공한다. 이에 톤/펄스 변환부(46)에서는 카운터를 이용한 타이머부(47)에 의해 제어되는 스위칭 동작에 따라서 톤 재밍신호 또는 펄스 재밍신호를 만들어 신호비 검출수단(도면사의 48)으로 제공한다. 신호비 검출수단(제곱근 계산기 : 48)에서는 상기 펄스형태의 재밍신호(또는 톤형태의 재밍신호)와 수신신호에 대한 전력비로부터 수신신호와 송신 재밍신호에 대한 신호비()를 검출한다.

상기 검출된 신호비는 적응잡음 생성수단(도면상의 승산기 : 49)에 의해 다시 송신 재밍신호와 합성됨으로써, 상기 수신안테나로 수신되는 통신신호와 동일한 저력의 잡음으로 만들어진다.

따라서 상기 적응재밍신호 생성수단(49 : 도면상의 증폭기)은 상기 생성된적응잡음을 임의로 설정된 JSR에 따른 이득으로 증폭시켜서, 송신 재밍신호가 항상 수신신호의 전력에 적응하도록 발생하여 송신 안테나(50)를 통해 송출할 수 있게 된다.

예를들어, 상대방 통신주파수전력이3[w]이고, 본원 고안의 JSR이 10배라고 가정할 경우, 상기 제1 전력측정 및 계산부(43a)는 재밍 온기간동안 상기 교란주파수전력(JSR이 곱해진 상대방 통신주파수전력)이 포함된 33[w]을 검출하고(제2 전력측정 및 계산부는 동작안함), 상기 제2 전력측정 및 계산부(43b)는 재밍 오프기간에 교란주파수전력이 포함된 3[w]만을 검출하게 되는데,

본원 고안은 이 재밍 오프기간에 제2 전력측정 및 계산부(43b)에 의해 검출된 3[w]을 실제 상대방의 통신주파수전력으로 판단하는 것입니다. 따라서, 본원고안은 이 산출된 이 3[w]에 JSR을 곱한 30[W]를 교란주파수전력으로 하여 외부로 송출하므로 재밍기능을 실행합니다.

한편, 본 고안의 다른 실시예에서는 수신전력 검출수단에서 검출된 수신신호의 평균전력을 임의로 설정된 기준전력(예를 들면 송신잡음전력 검출수단의 출력을 임의의 값("1")으로 설정한 경우)으로 비교하여 그 전력비를 검출하고, 그 전력비로부터 송신 재밍신호에 대한 수신신호의 신호비를 검출함으로써, 수신신호에 적응하는 송신 재밍신호를 송출할 수 있게 된다.

따라서 본 고안은 통신하고 있는 송수신기의 전력이 적으면 재밍신호 발생기도 그에 따라 송출 출력이 줄어들고, 전력이 많아지면 그에 따라 송출 출력이 커져 효율적인 재밍신호를 송출할 수 있게 된다.

즉, 본원 고안은 상대방 통신주파수전력이 다른 주파수전력으로 바뀔 경우 상기 제2 전력측정 및 계산부(43b)를 통해 검출하고 그 검출된 값을 시스템에 다시 적용시키므로 종래 재머시스템에서는 개시되어 있지 않은 적응성도 매우 탁월한 고안입니다.

따라서 본 고안에 의하면 무선통신 시스템의 통신신호 세기에 따라 적응하는 톤 재밍신호 및 펄스 재밍신호를 간단하게 발생시킬 수 있으므로, 재밍신호 송출 전력의 손실을 최소화하며, 또한 어떠한 변복조 또는 확산기를 사용한 시스템에도 모두 적용이 가능하므로, 무선통신 시스템의 재밍을 걸기 위한 모든 시스템에 모두 적용이 가능하게 되는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 안테나를 통하여 수신되는 교란 상대방의 통신신호전력을 측정하여 그 평균전력을 계산하는 수신전력 검출수단;

   상기 교란할 상대방의 송출될 재밍신호를 발생하는 톤신호 발생수단;

   상기 톤신호 발생수단에의해 생성된 송신 재밍신호를 카운터를 이용한 타이머에 의해 톤 또는 펄스형태로 변환하는 톤/펄스 변환수단;

   상기 수신전력 검출수단으로부터 검출된 교란 상대방의 평균전력으로부터 송신 재밍신호에 대한 수신신호의 신호비를 검출하는 신호비 검출수단;

   상기 신호비 검출수단에 의해 검출된 신호비와 상기 톤신호에 의해 발생된 송신 재밍신호를 합성하여 상기 안테나로 수신되는 신호와 동일한 전력의 잡음을 만드는 적응잡음 생성수단;

   상기 적응잡음 생성수단에의해 생성된 적응잡음을 임의로 설정된 JSR에 따른 이득으로 증폭시켜서, 수신신호의 전력에 적응하는 송신 재밍신호를 발생하는 적응 재밍신호 생성수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 톤 및 펄스 재밍신호 발생기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 수신전력 검출수단은 재밍 온기간에 안테나를 통해 교란을 목적으로 송출한 송출전력이 함께 포함된 상대방 통신신호를 수신하여 평균전력을 산출하는 제1 전력측정 및 계산부와, 상기 제1 전력측정 및 계산부와 상보관계로 재밍 오프기간에 동작하여 수순한 상대방의 통신신호만을 수신하여 평균전력을 산출하는 제2 전력측정 및 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 톤 및 펄스 재밍신호 발생기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 톤/펄스 변환수단의 출력단과 안테나사이에는 톤신호에 의해 발생된 송신 재밍신호의 잡음전력을 측정하고 그 평균전력을 계산하는 송신잡음전력 검출수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 톤 및 펄스 재밍신호 발생기.
4. 제 3항에 있어서, 상기 송신잡음전력 검출수단은 톤신호 발생수단으로부터 출력되는 톤신호를 재밍 온기간동안 수신하여 평균전력을 산출하는 제1 전력측정 및 계산부와, 상기 제1 전력측정 및 계산부와 상보관계로 재밍 오프기간에 동작하여 톤신호 발생수단으로부터 출력되는 톤신호의 평균전력을 산출하는 제2 전력측정 및 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 톤 및 펄스 재밍신호 발생기.