본 논문에서는 실시간 자기 상관 관계를 이용하여 주파수 도약 시점을 찾아내는 epoch 추정기를 소개하고 이것의 성능을 tone jamming 환경 하에서 분석해 보았다. 주파수 도약 방법을 이용하는 시스템은 주로 군 관련 시스템이므로 jamming 환경 하에서의 성능이 매우 중요하다. Jamming이 있을 경우 epoch 추정기는 실제 값보다 작은 값을 나타내는 것을 알 수 있었다. 분석 과정을 수학적으로 유도하였고, 컴퓨터 실험으로 결과를 확인하였다.
This paper has analyzed the performance against a single tone jamming for the CPM DS-SS system with a Binary FSK Modulation. The CPM DS-SS system designed with the different phase shift of the same pseude-noise code has the advantage of reducing the jamming and interference effects on multi-users communication environment. Analytical results show that the system preformance improves by increasing parrallel users in the presence of the coherent single-tone, which is the worst interference since the jamming signal has the same frequency as a carrier.
전쟁에서 통신은 매우 중요하다. 과거에는 전령을 이용하였으나 현대전에서는 통신기기의 발달로 주로 무선 통신망을 이용하고 있다. 현대전에서 적 전력을 약화시키기 위해 재밍 신호를 이용하여 적 통신망의 교란을 시도한다. 통신망을 교란하는 통신 재밍 신호로 흔하게 사용되는 것 중 톤 재밍 신호가 있다. 톤 재밍은 한 개 또는 여러 개의 톤을 주파수 스펙트럼 상에 출력하는 방법으로 적 무선 통신기의 수신단을 무력화 하는 기법이다. 본 논문에서는 Xilinx사에서 제공하는 FPGA(Field Programmable Gate Arry)와 DDS(Direct Digital Synthesizer) core를 사용하여 최대 10개의 톤을 생성하였으며, 생성된 톤의 간격과 개수를 제어하는 방안을 제시하고, 실제로 실험한 결과를 기술하였다.
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.
Upon introducing satellite communication system to Korea, one of the important problems to cope with is the effect from the probable intentional interference I.e. jamming. In this paper we have investigated how much the performance of ordinary PSK signal and Directed Sequence Spread Spectrum PSK signal degrade by the effect of jamming in the satellite communication system. In analysis we have consider the M ary PSK signal and the liniter type nonlinear satellite transponder in an environment of uplink tone or noise jamming plus Gaussian noise and downlink Gaussian noise. Using the derived error rate equation we have evaluated the error performance of BPSK and QPSK systems and compared this with that of DS BPSK system. Form the results, we know that the nonlinear satellite system is degraded more severely by the effect of noise jamming than tone jamming and the effect of tone jamming on the error rate performance can be reduced more remarkably by increasing the process gain in DS BPSK system rather than increasing carrier to jamming noise power ratio in conventional BPSK system.
우리나라가 위성통신 시스템을 도입함에 있어 고려해야할 것중의 하나는 있을 수도 있는 방해전파(jamming)의 영향이다. 따라서 본 논문은 현재 세계적으로 이용되고 있는 Mary PSK(MPSK)신호를 채택하고 비선형 중계기로 하드리미터(Hard limiter)을 포함하는 소프트 리미터 (Soft limiter)를 도입하여 업링크(Uplink)상에 본 재명 (Tone Jamming)과 가우스 잡음이 존재하고 다운링크 상에는 가우스 잡음만이 존재하는 환경하에서 비선형 위성중계기를 거쳐 수신되는 MPSK신호의 오육식을 유도하였다 유도된 오율식으로부터 업링크반송파 대 접은전력과 업링크반송파 내 Tone jamming파의 전련비 다운링크반송과 잡음전력비 및 정규적 리미팅 레벨을 파라메터영향을 검토하였다 검토결과 업링크 반송파네 잡음 전력비를 증가시키거나 리미팅레벨을 감소시키므로서 BPSK와 QPSK시스템의 오율특성에 대한 재명의 영향이 감소함을 할 수 있었고 재명이 존재할 때에는 리미팅 레벨의 영향이 거의 없음을 알 수 있었다. 또한 리미팅 레벨이 0인 하드리미터의 경우에 오율특성이 가장 양호함을 알 수 있었다.
In this paper, the performance of OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) and FMT(Filtered Multi-tone) Systems is compared under jamming environment. Two systems are multi-carrier systems to improve data rates. Through the comparison of two systems under jamming environment, the characteristics and strong/weak points of each system are analyzed.
처프 확산 대역 (chirp spread spectrum: CSS) 기술은 방해전파 신호에 강인한 특성으로 인하여 무선 통신 분야에서 크게 주목받고 있다 하지만 방해전파 신호에 따른 CSS 시스템의 성능에 대한 구체적인 연구는 아직 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 광대역 및 톤 (tone) 방해전파 신호에 따른 CSS 시스템의 성능을 분석한다. 구체적으로는 CSS 기반 M진 위상 편이 방식 (M-ary phase shift keying: MPSK) 시스템의 심볼 오류율 수식을 유도하고 Monte Carlo 방법에 기반한 모의실험 결과와 비교한다. 이를 통하여, 본 논문에서 유도한 심볼 오류율 수식이 모의실험 결과와 일치함을 확인한다.
A hybrid DS/SFH spread spectrum system is used to achieve a larger gain in some applications. The probability of error for a hybrid DS/SFH(direct sequence/slow frequency hopped) spread-spectrum system is calculated over a channel which suffers from multiple-tone jamming and additive white Gaussian noise. BPSK(binary phase shift keying) is considered as modulation scheme. The probability of error is computed for various system parameters such as a DS/SFH hybrid ratio, the number of jamming tones, a jamming-to-signal ratio, and a siganl-to-noise ratio. It is shown that a DS system or a SFH system achieves smaller probability of error than a hybrid DS/SFH system for most values of system parameters. However, it is also shown that there are hybrid ratios with which a hybrid DS/SFH system achieves smaller probability of error than a DS system and a SFH system achieve for some values of system parameters.
잡음이 멀티톤 재밍이 있을때 비동기 주파수 도약 FSK(noncoherent frequency hopping/FSK) 시스템의 성능을 분석한다. 랜돔과 조직적 재밍은 멀티톤 재밍을 모델로 생각하였으며, 확률 밀도 함수는 최악의 방해신호하에서 재밍톤 수, 재밍 대 신호적력비, 재밍 신호 위상, 그리고 1개의 통 재밍 전력대 신호 전력비를 변수로 하여 각각에 대한 오율을 정의하고 최적 결정 룰에 적용하였다. 그 결과 한개의 재밍톤 전력 대신호 전력이 1일때 오율이 최대가 되며 또한 랜돔과 조직적 재밍에서의 오율 성능이 거의 같음을 알 수 있음을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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