초록
비콘 수신기는 위성에서 송출된 비콘 신호를 검출하여 그 신호세기를 측정하는 장치이다. 위성에서 송출된 비콘 신호는 지구국의 안테나를 목표 위성 방향으로 이동시키는 포지셔너의 조정 및 송신출력 제어 목적을 위한 것으로 무변조 저전력 연속파(CW)로 구성되어 있다. 일반적으로 비콘 신호 검출은 협대역 아날로그 필터를 사용한 RSSI(Received Signal Strength Intensity) 방식이 대표적으로 사용되고 있으나, 온도변화 및 장시간 동작에 따른 위성 송출 비콘 주파수 변동이 발생됨에 따라 비콘 수신기에서 주파수를 추적하는 스캔 기능 구현을 필요로 한다. 본 설계에서는 보다 빠른 비콘 신호 검출을 위하여 협대역 디지털필터를 다중 배열하여 비콘 주파수를 추적하고, SNR(Signal to Noise Ratio) 방식에 의한 비콘 신호 검출방식 수신기로 설계한다. 이를 위하여 위성과 지구국 사이의 강우감쇠를 고려한 무선채널 링크 버젯을 사용하여 비콘 신호 수신 $C/N_o$ 및 비콘 신호 검출을 위한 필요 C/N을 고려한 뒤 디지털필터의 대역폭 및 배열 개수를 도출한다.
The beacon receiver is an equipment which detects and measures the signal strength of transmitting satellite beacon signal. Beacon signals transmitted by satellites are low power continuous wave(CW) signals without any modulation intended for antenna steering to satellite direction and power control purposes on the earth. The beacon signal detection method using a very narrow band analog filter and RSSI(Received Signal Strength Intensity) has been typically used. However, it requires the implementation to track the frequency at the beacon receiver, thus a beacon frequency variation of the satellite due to temperature changes and long-term operation. Therefore, in this paper, the beacon signal detection receiver is designed by using a very narrow band digital filter array for a faster acquisition and SNR(Signal to Noise Ratio) method detection. For this purpose, by calculating the satellite link budget with the rain attenuation between satellite and ground station, and then extracting the received $C/N_o$ of the beacon signal, this work derives the bandwidth and the array number of the configured digital filter that gives the required C/N.
