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가설 설정
- 달 탐사선에서 지상국으로 신호를 전송하는 하향링크 송신 주파수 대역은 CCSDS 권고 및 NASA DSN 규격과 국내 주파수 현황에 따른에 따라 S, X, Ku, Ka 대역별로 각각 2295, 8420, 12200, 32000MHz로 설정한다[6]-[9]. 안테나 직경 및 송신전력은 일본의 달 탐사선 셀레네(SELENE: Selenological and Engineering Explorer)를 참조하여 각각 1.2m와 20W로 가정하며, 지상국의 안테나는 미국 Goldstone에 있는 BWG 안테나 DSS-24를 기준으로 직경 34m로 설정하고, S, X, Ku, Ka 송신 주파수 대역에 대한 잡음온도는 34~44.9K로 설정한다[7]. 안테나크기에 대한 파라볼릭 안테나의 안테나 이득은 식 (1)과 같다[10].
- 35로 설정한다[16]. 정보 블록 길이는 [17]을 참조하여 8920bits로 설정하며, 우주통신 시스템의 신뢰성 있는 통신을 위한 요구조건은 목표 비트 오류 확률(BER: Bit Error Rate)을 10-5로 가정한다. 변조 및 채널 부호화 기법에 대한 목표 비트 오류 확률의 요구되는 Eb/N0는 부호화하지 않은 경우 [18]과 터보 부호화된 경우 [19]를 참조하여 설정하였으며, 그에 따른 요구되는 Eb/N0, 필터 계수, 주파수 효율을 정리하면 표 2와 같다.
- 대기감쇠, 송/수신 안테나 회로 손실, 지향 손실은 [7]을 이용하여 설정하며, 대기감쇠와 송/수신 안테나 지향 손실은 [7]을 이용하여 설정하며, 전리층 손실, 강우 감쇠, 그리고 달 전속 밀도 손실은 각각 [12], [13], [14]를 참조하여 설정한다. 회로 손실은 하드웨어 설계 방법에 따라 회로 손실 값이 변화할 수 있으며, 본 논문에서는 지상국 회로 손실의 경우 [7]을 기준으로 설정하고 달 탐사선의 경우 지상국과 동일하게 가정한다. CCSDS 권고 및 NASA DSN 규격에 의거하여 본 논문에서 설정한 우주통신 하향링크 모델은 표 1과 같다[15].
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