실시간 도플러 변이 채널 시뮬레이터 구현을 위한 모의 알고리듬 설계

Abstract

선박해양플랜트연구소에서는 해양수산부의 지원으로 장거리 수중음향 통신 모뎀 및 네트워크 시스템 개발 연구를 수행 중에 있으며, 최근 6kHz 내외의 전송주파수를 갖는 장거리용 수중음향 모뎀을 개발하여 제주도 동방 근해에서 일대일 통신 성능 시험을수행한 바 있다. 그러나 실 해역 시험은 많은 비용과 시간이 소요되어 도플러 변이 채널을 갖는 다양한 수중 환경에서의 시스템 검증에 있어서 어려움이 존재한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 실시간 채널 시뮬레이터를 개발 중에 있으며, 개발 중인 채널 시뮬레이터는 모뎀 성능 검증을 위한 일대일 채널 시뮬레이터와 네트워크 성능 검증을 위한 N:N 채널 시뮬레이터로 구성되어 있다. 일대일 채널 시뮬레이터는 최대 10 m/s의 도플러 변이 채널과 10개의 다중경로 환경 모사를 목표로 하고 있으며, N:N 채널 시뮬레이터는 8개의 모뎀 간의 최대 20초의 시간 지연을 구현하고자 한다. 도플러 변이 신호를 생성하기 위해서는 샘플 간의 보간 과정이 필요하며 실시간으로 구현하기 위하여 단순한 알고리즘을 적용할 예정이다. 본 논문에서는 최적의 채널 시뮬레이터 파라미터를 선정하기 위하여 파라미터에 따른 수신 신호의 오차를 해석하고 있다.