최근 전자전은 현대전의 핵심으로 자리매김하고 있으며 미래 전투체계인 네트워크 중심전에 따른 통신 생존의 중요성은 나날이 부각되고 있다. 본 논문에서는 GPS 재밍 등 군통신에서 사용되는 전자 방해책인 재밍 기술을 효과적으로 제거할 수 있는 항재밍 방안에 대해 제안하기 위해 부분대역 재밍 환경과 군통신에 널리 사용되는 IEEE 802.16 WiMAX 프로토콜을 고려하였다. 기존의 주파수 도약 방법과는 다른 부채널화를 통한 알고리즘을 제안하였으며, 제안한 알고리즘의 성능 확인을 위해 부분대역 재밍 파라미터에 따른 최대 채널용량에 해당하는 최대 부채널 개수를 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 열잡음과 부분대역 재밍하에서 리미터-변별기 검파와 Integrate - and - Dump 필터링을 고려한 FH/CPFSK시스템의 성능을 분석하였고, 시스템을 평가하는데 있어서 인접한 8개의 Bit 패턴에 대한 심볼간 간섭과 차분위상, FM잡음 클릭을 고려하였다. 그 결과, 최적의 변조지수 h는 0.7이었고, 대역폭과 시간의 곱 D는 1.0이었으며, 부분대역 재밍하에서 열잡음을 고려했을 때, 대략 20dB 이하에서는 시스템의 오류확률에 중대한영향을 미쳤으나 20dB 이상에서는 무시할 수 있었다.
본 논문에서는 부분 대역 잡음 재밍이 존재하는 직교성 비동기 FH-BFSK 통신시스댐의 성능을 분석하였다. 그리고 전체 확산대역에서의 재밍대역 비융인 $\rho$값의 변화할 때 처리이득에 따른 비트에러확률을 분석하였다. 분석결과를 수치해석과 SPW를 이용한 컴퓨터 시율레이션을 수행하여 성능을 평가하였다. JSR이 lOdB일 때 시스템의 SNR이 lOdB이하라면 높은 처리이득에서도 error floor가 발생하여 요구하는 성능을 실현할 수 없었으며 SNR이 12 dB이상에서는 $\rho$의 변화에 따라 요구하는 에러확률를 만족하는 처리이득이 달라짐을 알 수 있다.
DVB-S2/RCS (Digital Video Broadcasting - Satellite/Return Channel via Satellite)는 위성 방송 및 데이터 통신을 위한 표준으로서 높은 통신 품질 및 향상된 위성 자원 이용을 위해 수립되었다. DVB-RCS 의 MF-TDMA (Multi-Frequency Time Division Multiple Access)는 동적인 자원할당이 가능하며, 이에 따라 통신 요구 사항이 증가하는 군 위성 통신 체계로의 적용 연구가 활발하게 진행 중이다. 그러나 기존 MF-TDMA 위성 통신은 군 통신에 필수적인 항재밍에 대한 고려가 부족한 실정이다. 부분대역 재밍시, 다구의 RCST (Return Channel Satellite Terminal)에 통신 저하를 초래 할 수 있으며, 망 자원을 관리하는 제어 채널의 재밍으로 다수 RCST 의 채널 탈퇴를 초래할 가능성이 있다. 본 논문에서는 부분대역 재밍 시 RCST 의 통신 저하를 최소화하며, 제어 채널 재밍으로 인한 다구 RCST 의 채널 탈퇴를 예방하는 자원할당 알고리즘을 제안한다. 제안 기법은 다양한 대역폭을 지원하는 MF-TDMA 에 적용 가능함으로써 다양한 장비가 혼재하는 군사 환경에 매우 적합하다. 시뮬레이션을 통해 제어 채널의 재밍 확률과, RCST 의 자원할당 효율을 기존 자원할당 알고리즘과 비교하였으며, 제안한 알고리즘이 우수한 성능을 보임을 확인 하였다.
OFDM/SFH 시스템은 OFDM통신시스템이 재밍에 잘 견디게 하기 위하여 주파수 도약(FH) 방식과 결합한 시스템이고, OFDM/DS 시스템은 PN(pseudo noise) 시퀀스에 의한 대역 확산(DS) 방식과 결합한 시스템이다. 본 연구에서는 OFDM/SFH 시스템과 OFDM/DS 시스템을 동일한 정보량을 기준으로 부분대역 재밍과 톤 재밍이 있는 채널 환경 에서 성능을 분석한다. 부분대역 재밍 에서는 JFR(jamming functional ratio)과 JSR(jamming to signal power ratio) 변화에 따른 BER성능을 분석하며, 단일 톤 또는 다중 톤 재밍에서의 JSR에 따른 BER성능을 분석한다. 그 결과 부분대역 재밍에서는 OFDM/DS 시스템이 OFDM/SFH 시스템보다 우수한 성능을 보인다. JFR=4/16이고, JSR=0 ㏈일 때 BER=$10^{-3}$을 기준으로 OFDM/DS 시스템 이 OFDM/SFH 시스템보다 약 2,5 ㏈ 정도의 SNR(signal to noise power ratio) 이득이 있다. 그러나 단일 톤이고, JSR=5 ㏈일 때 BER=$10^{-3}$을 기준으로 OFDM/SFH 시스템이 OFDM/DS 시스템보다 3 ㏈ 정도의 SNR 이득이 있다. 한편 다중 톤인 경우 OFDM/SFH 시스템의 성능 저하가 OFDM/DS 시스템에 비해 크게 나타난다.
본 논문은 최악의 재밍 신호하에서의 주파수 도약 BFSK 통신 시스템의 성능 분석에 관한 연구이다. 채널은 ratio-threshold 기법을 이용하여 모델링 하였으며 재밍 신호로는 톤 재밍과 가우시안 재밍을 이용하였다. 성능 분석은 채널 용량, 즉 최대 부호율과 비트 신호대 재머 전력 비를 이용하여 분석하였다. 그 결과 배경 잡음 전력이 커질수록 성능의 감소가 현저해지며 채널의 상태를 추정할 수 있는 \ulcorner 값이 약 1.5일때가 가장 성능이 좋았다.
본 논문에서는 임펄스성 광대역 재밍 환경에서 직접 시퀀스 확산 대역(direct-sequence spread spectrum: DS/SS) 신호를 강인하게 포착하는 기법을 제안한다. 광대역 재밍 신호의 영향을 완화하기 위하여 미디언(median) 필터를 이용하여 수신 신호를 전처리한다. 빠른 포착을 위해서는 PN 시퀀스의 일부만으로 포착 여부를 판정해야 하므로, 포착기를 분석적으로 설계하기 위해서는 PN 시퀀스의 부분 상관 함수에 대한 적절한 모델이 필요하다. 본 논문에서는 미디언 필터로 처리한 PN 신호의 부분 상관 함수를 근사적인 상한을 이용하여 조각적 선형 모델로 모델링한다. 제안된 포착 방식의 성능을 기존의 방법과 비교하여 전산 모의 실험을 통해 분석적인 설계 방법을 검증한다.
본 논문에서는 열잡음과 부분대역 재밍잡음 그리고 인접한 8개의 비트 패턴에 대한 심볼간 간섭을 고려하여 FH/CPFSK 시스템의 성능을 분석하였다. 이와 같은 FH/CPFSK 시스템의 분석을 위한 파라메타 비트율(bit rate)과 변조지수를 사용하였으며, 차동검파기(Differential Detector)를 이용한 최적 수신 상관함수 제시하고, FH/CPFSK 시스템과 FH/BFSK 시스템을 비교평가 하였다. 그 결과, 근사식과 실제식의 비트 오류 확률은 높은 신호대 잡음비에서 거의 일치함을 알 수 있었고, 재밍율에 따른 성능은 차동검파를 사용한 FH/CPFSK 시스템이 리미터-변별기를 사용한 FH/CPFSK 시스템 보다 3dB 성능이 떨어지나 FH/CPFSK 시스템보다는 2dB 성능이 우수함을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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