초록 ▼

비행종단 시스템은 우주 발사체 발사 시 여러가지의 요인들로 인해 비행이 정상적으로 이루어지지 않을 때 지상에서 비상 명령을 송신하여 우주발사체의 비행을 중단시키는 시스템으로써 원거리 비행으로 인해 고각이 낮아져 지상국과의 통신 시 다중 경로에 영향 등으로 통신상 장애가 발생하는데 이 영향을 줄일 수 있는 변/복조 방식을 연구하는 것이 당 연구제안의 최종목표이다. 이를 위해서 EFTS(Enhanced Flight Termination System)급 디지털 통신 기술을 종합 검토하고 그를 바탕으로 저고각 채널을 인식하고 등화하는 기법

비행종단 시스템은 우주 발사체 발사 시 여러가지의 요인들로 인해 비행이 정상적으로 이루어지지 않을 때 지상에서 비상 명령을 송신하여 우주발사체의 비행을 중단시키는 시스템으로써 원거리 비행으로 인해 고각이 낮아져 지상국과의 통신 시 다중 경로에 영향 등으로 통신상 장애가 발생하는데 이 영향을 줄일 수 있는 변/복조 방식을 연구하는 것이 당 연구제안의 최종목표이다. 이를 위해서 EFTS(Enhanced Flight Termination System)급 디지털 통신 기술을 종합 검토하고 그를 바탕으로 저고각 채널을 인식하고 등화하는 기법과 확산내역 방식으로 극복하는 방법을 소프트웨어 모뎀 방식과 FPGA로 각각 구현 실험하였다. 이 같은 연구를 바탕으로 해서 저고각에 강한 통신 방식을 제안하고 이를 통하면 과제 거리의 형상이 올 수 있음을 보인다.

Abstract ▼

Flight Termination System (FTS) is a system to safely terminate the mission of a malfunctioning rocket. The termination is initiated by a command from ground station. Usually FTS is operated under clear line of sight channel. However, in case of a long distance rocket, the line of sight is not guara

Flight Termination System (FTS) is a system to safely terminate the mission of a malfunctioning rocket. The termination is initiated by a command from ground station. Usually FTS is operated under clear line of sight channel. However, in case of a long distance rocket, the line of sight is not guaranteed. It is because the long distance rocket makes a low elevation angle channel and the channel becomes multi-pathed. It hinders successful communication. Therefore, it is a goal of this study to survey some potential modeulation/demodulation methods and propose one or two candidates. For this goal, we survey modulation/demodulation methods leveled to Enhanced Flight Terminatin System. From this survey, we propose two potential methods such as channel estimation based· equalizer and spread spectrum system. Based on these, we build up a prototype such as a DSP based software based modem and FPGA based modem. From these results, we conclude that the proposed method can elongate the communicatable distance under the low elevation environments.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• 목차...5
• SUMMARY...8
• CONTENTS...9
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...12
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...13
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...15
• 가. 저고각 FTS를 여러 통신 방식 비교 및 소프트웨어 모델 구성...15
• 1. 서론...15
• 2. FTS개요...15
• 2.1 Cornmand Link 개괄...17
• 2.2 데이터 링크 포맷...17
• 2.3 채널 특성...19
• 2.4 Link Budget...19
• 3. FTS 모뎀...21
• 3.1 FTS용 모뎀의 구성 개요...21
• 3.2. BPSK 사용 FTS...22
• 3.3 BFSK 사용 FTS...24
• 3.4 R-S channel code와 BPSK 사용 FTS...26
• 3.5 길쌈 부호화와 BPSK 사용 FTS...30
• 3.6 R-S channel code와 Spread Spectrum 사용 FTS...35
• 3.7 채널에서의 모델 도플러 특성...37
• 3.8 저고각과 다중 경로 효과...38
• 3.9 다중경로 효과 저감법(1): AGC...42
• 3.10 다중경로 효과 저감법(2): 등화기...45
• 3.10.1. 인접 심볼 간섭...45
• 3.10.2. 등화기...46
• 3.10.3 파일럿 심볼에 의한 채널 추정...47
• 3.10.3.1 VFF-LLS...48
• 3.10.3.2 모의실험...50
• 3.10.4 채널 추정으로부터 dfe 등화기 계수 유도...55
• 3.10.5 등화기 소결론...56
• 3.11. 반송파 복원...57
• 3.12. 심볼 동기...60
• 3.13 시간 복구 모델...62
• 3.14 프레임 동기를 위한 프레임구조...64
• 3.15 FTS용 모뎀 simulink 모델...65
• 3.16 TMS320C6711 EVM을 이용한 BPSK 사용 FTS...66
• 3.17 성능 시뮬레이션을 위한 코드 리스트...72
• 4. 결론...75
• 나. Spread Spectrum and FPGA implementation...77
• 1. 서론...77
• 2. FTS 모뎀의 구조...79
• 3. FTS 시스템 분석...81
• 3.1 FTS 명령의 구조...81
• 3.1.1 EFTS에서의 명령 구조...81
• 3.1.2 데이터 프레임 구조...81
• 3.2 Code Generator...83
• 3.3 변조 방식...86
• 3.3.1 Differential Quadrature Phase Shift Keying(DQPSK)...86
• 3.3.2. 주파수합성...87
• 3.4 Reed Solomon 코드...89
• 3.4.1 RS Encoder...89
• 3.4.2 RS Decoder...90
• 3.5 코드 확산 알고리즘...94
• 3.6 동기알고리즘...98
• 3.6.1 PN코드 동기 획득 알고리즘...98
• 3.6.2 프레임 동기 추적 알고리즘...99
• 3.7 Decoding process...100
• 4. Simulation 및 구현...102
• 4.1 Platform...102
• 4.1.1 Hardware Platform...102
• 4.1.2 소프트웨어 플랫폼...105
• 4.2 코드 생성기...105
• 4.3 Reed-Solomon 코더/디코더 구현...107
• 4.3.1 디자인 Concept...107
• 4.3.2 시뮬레이션 및 구현...112
• 4.3.3 결과...124
• 4.4 변복조 구현...124
• 4.5 Integration...129
• 4.5.1 Transmitter...129
• 4.5.2 Airborne Receiver...133
• 5. 동작...136
• 6. 결론...144
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...146
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...147
• 제 6 장 참고문헌...147
• 제 7 장 산출물...148