초록
수중통신은 해양 매질의 특성상 전달손실이 적은 음향을 사용함에 따라 육상에서의 전파통신보다 반송주파수가 낮아 신호의 대역폭이 제한되어 통신용량증가에 어려움이 따른다. 제한된 대역에 고속 및 대용량 전송이 필요해짐에 따라 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 통신에 대한 연구도 활발하다. MIMO 통신의 경우 지연확산 및 도플러확산 채널특성으로 인한 인접 심볼 간 간섭과 더불어 동일한 대역의 다중음원으로 인한 채널 간 간섭이 발생하므로 SIMO(Single Input Multiple Output) 통신에 비교하여 통신성능이 열악하다. 본 논문에서는 동시간대에 두 채널에서 송신된 신호가 한 채널에 간섭하여 수신되었을 경우 자기등화의 특성을 갖는 시역전 기법을 적용하여 보상 알고리즘을 단순화하고 채널 간 간섭을 완화하여 이 때의 통신성능을 확인하고자 한다. 또한 2015년 5월 동중국해 북부 해역에서 수행한 SAVEX15(Shallow-water Acoustic Variability Experiment 2015) 실험 데이터를 이용하여 이를 검증하고자 한다.
Underwater communication is difficult to increase the communication capacity because the carrier frequency is lower than that of radio communications on land. This is limited to the bandwidth of the signal under the influence of the characteristics of an ocean medium. As the high transmission speed and large transmission capacity have become necessary in the limited frequency range, the studies on MIMO (Multiple Input Multiple Output) communication have been actively carried out. The performance of the MIMO communication is lower than that of the SIMO (Single Input Multiple Output) communication because cross-talk occurs due to multiusers along with inter symbol interference resulting from the channel characteristics such as delay spread and doppler spread. Although the adaptive equalizer considering multi-channels is used to mitigate the influence of the cross-talk, the algorithm is normally complicated. In this paper, time reversal mirror technique with the characteristic of a self-equalization will be applied to simplify the compensation algorithm and relieve the cross-talk in order to improve the communication performance when the signal transmitted from two channels is received over interference on one channel in the same time. In addition, the performance of the MIMO communication based on the time reversal mirror is verified using data from the SAVEX15(Shallow-water Acoustic Variability Experiment 2015) conducted at the northern area of East China Sea in May 2015.