A Study on the Development of SSB Modem

The SSB modem performs the modulation process which converts the digital voltage level to the audible frequency band signal and the demodulation process which converts reversely the audible frequency signal to the digital voltage level. The modulator and the demodulator are implemented with a single DSP chip. Because of the SSB specific character, the distortion occurs when the frequency is changed. This distortion has no effect on voice communication but it has an significant effect on data communication. In other words, it is impossible to send data stream with adjacent 2 periods. Therefore, in case of using 2-tone FSK, it is needed to send at least 3 periods to transmit 1 bit. Therefore we implemented the modem using modified phase-delay shift keying to transmit 1 tone signal for high speed transmission. In the 1200[bps] mode, it generates 0, $187{\mu}s$, delay time at 1.3kHz symbol frequency, and in the 2400[bps] mode, 0, $70{\mu}s\;130{\mu}s\;200{\mu}s$, delay time at 1.5kHz symbol frequency. Finally, in the maximum 3600[bps] mode, it generates 0, $100{\mu}s\;160{\mu}s\;250{\mu}s$ 2.0kHz symbol frequency. The measured results of the implemented SSB modem shows a good transfer functional characteristic by spectrum analyzer, almost same bandwidth in pass band and 20dB higher SNR comparing the emu FACTOR and American CLOVER and in the experimental transmitting test, we verified the transmitted data is received correctly in platform.

디지털 SSB 모뎀 개발에 관한 연구

SSB 무선모뎀은 데이터의 디지털 전압레벨을 가청주파수로 변환하는 변조와 역으로 가청주파수를 데이터의 디지털 전압레벨로 변환하는 복조과정을 거치는데 변 복조기는 하나의 DSP 칩을 이용하여 구현하였다. SSB의 특성상 주파수가 변할 때 인접한 두 주기에서 왜곡이 발생하는데 이것은 음성통신방식에는 아무런 영향을 주지 않으나 데이터 전송할 때는 심각한 영향을 준다. 다시 말하면 인접해 있는 2주기는 데이터 전송을 할 수 없다. 그래서 2-tone FSK방식을 사용하는 경우, 1비트를 보내기 위해 최소 3주기 이상을 보내야 한다. 그러므로, 고속전송을 위해서는 1개의 tone 신호를 보내는 변형된 위상지연 방식을 사용하여 모뎀을 구현하였다. 1200bps를 전송모드에서는 1.3kHz 심볼주파수에 지연시간 0과 $187{\mu}s$을 발생시켰고 2400bps 모드에서는 1.5kHz 심볼주파수에 0, $70{\mu}s,\;130{\mu}s$ 및 $200{\mu}s$의 지연시간을 두어 구현하였다. 최고전송속도 3600bps 모드에서는 2.0kHz 심볼주파수에 0, $100{\mu}s,\;160{\mu}s$ 및 $250{\mu}s$의 지연시간을 두어 구현하였다. 이상의 방법으로 SSB 모뎀을 구현하였으며 기존 독일의 PACTOR와 미국의 CLOVER계열의 스펙트럼과 비교했을 때 SSB 통과대역폭은 거의 비슷하였고 대역폭내의 신호대잡음비를 비교한 결과 본 연구 구현한 모뎀의 파형이 20dB정도 높은 이득으로 전송되는 우수한 특성을 보였다. 실제 전송시험 결과에서도 송수신 Platform에 데이터가 정확하게 수신되고 있음을 확인하였다.