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[국내논문] 실시간 목표물 변경 유도무기에 적용 가능한 수신 모뎀 설계
A Design of Receiver Modem That Can Be Applied to Real-Time Target Change Guided Weapon 원문보기

한국항행학회논문지 = Journal of advanced navigation technology, v.23 no.2 = no.95, 2019년, pp.97 - 103  

맹성재 (단암시스템즈 기술연구소) ,  이종혁 (단암시스템즈 기술연구소) ,  김강산 (단암시스템즈 기술연구소)

초록
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본 논문에서는 페이딩(fading)에 의한 영향이 적은 실시간 목표물 변경이 가능한 유도무기에 적용할 수 있는 수신 모뎀을 설계 및 제작하는데 목적이 있다. 설계된 모뎀은 동기 검출기 (sync detector), 타이밍 추정부 (timing estimator), 타이밍 복원부 (timing recovery), 차동 복호기(differential decoder) 와 비터비 복호기 (viterbi decoder)로 구성되며, 이를 FPGA (field programmable gate array)로 구현하여 요구 사항에 맞춰 재설계 및 수정이 유연하도록 구현하였다. 제작된 모뎀 보드는 중간 주파수 (IF; intermediate frequency)에서 기저대역으로 직접 변환하였으며, ADC (analog to digital converter)를 통하여 디지털 데이터로 변환하였다. 모의실험과 측정 및 시험을 수행하여, 실시간 목표물 변경이 가능한 유도무기에 적용 가능하다는 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we designed and fabricated a receiving modem that can be applied to guided weapons can change real-time targets with little effect of fading. The designed modem consists of synchronous detector, timing error estimator, timing recovery, differential decoder and viterbi decoder, and it'...

Keyword

#Data-link   #Receiving module   #Guided weapons   #Modem  

표/그림 (20)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 유도무기 상향 링크에 적용 가능하도록, 페이딩에 의한 성능 열화가 적은 수신 모뎀 구조를 제안하고 모의실험을 통한 성능 검증 및 최저 수신 감도 –95 dBm의 성능을 만족하는 수신기 개발에 초점을 맞추고 있다.
  • 플랫폼 단위로 운용되던 무기체계는 정보통신기술의 발전에 힘입어 모든 플랫폼 간 실시간 데이터통신이 가능하게 됨으로써 정보의 우위를 달성하고, 보다 먼저 판단하여 행동을 취함으로써 전장의 우세권을 선점하는 네트워크 중심전 (NCW; network centric warfare)으로 진화하고 있다[1]. 합동 전술 데이터 링크 시스템은 TDMA (time division multiple access)로 운용되어 모든 단말 간 전술데이터가 공유하도록 하고 있으며, 실시간 타격 위치가 변경 될 경우 표적 정보를 재 수신하여 유도무기의 새로운 비행 궤적을 도출하는 것을 목표로 연구 중이다[2]. 또한, 통신 분야의 기술 발전으로 인하여 유도무기에 대한원격 통제 기술 또한 크게 발전하여 비행 중 유도탄과의 무선통신을 통해 이동 목표물 타격 또한 가능해졌다[3].
  • 본 논문에서는 현재 군에서 사용하고 있는 전술 데이터 링크의 실시간 목표물 변경이 가능한 유도무기에 적용 가능하도록 페이딩에 의한 성능 열화가 적으면서 필요시 표적 정보를 송신하는 데이터의 수신을 위한 수신기 구조를 제안 하고 성능 분석하여 요구 사항에 만족하는 수신 모뎀을 개발하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
네트워크 중심전이란 무엇인가? 플랫폼 단위로 운용되던 무기체계는 정보통신기술의 발전에 힘입어 모든 플랫폼 간 실시간 데이터통신이 가능하게 됨으로써 정보의 우위를 달성하고, 보다 먼저 판단하여 행동을 취함으로써 전장의 우세권을 선점하는 네트워크 중심전 (NCW; network centric warfare)으로 진화하고 있다[1]. 합동 전술 데이터 링크 시스템은 TDMA (time division multiple access)로 운용되어 모든 단말 간 전술데이터가 공유하도록 하고 있으며, 실시간 타격 위치가 변경 될 경우 표적 정보를 재 수신하여 유도무기의 새로운 비행 궤적을 도출하는 것을 목표로 연구 중이다[2].
유도무기가 이동 목표물 타격이 가능하기 위해서 필요한 조건은 무엇인가? 유도무기의 이동 목표물 타격이 가능하기 위해서는 초고속 이동 시 발생하는 페이딩에 의한 위상 또는 주파수 오프셋에 따른 수신 성능 열화를 최소화하여, 신뢰성 있는 표적정보를 제공하는 것이 중요하다.
심벌 타이밍 복원기는 타이밍 오프셋을 어떻게 추정하는가? 심벌 타이밍 복원기는 동기 검출기를 이용하여 타이밍 오프셋을 추정한다. 상관 값이 최대가 되는 샘플을 중심으로 앞뒤 샘플의 상관 값의 차이를 이용하여 추정할 수 있으며, 타이밍 오류와 상관 값의 관계는 그림 9에서 확인할 수 있다. 그림9(a)는 상관 값이 최대가 되는 값의 좌, 우 샘플 상관 값이 동일한 값을 가지며, 이때 타이밍 오프셋 ¢은 0인 경우이다.
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