SAGE 알고리듬을 이용한 수중음향 채널 추정

Abstract

수중음향 통신 시스템의 설계를 위해서는 채널의 특성을 파악하는 것이 매우 중요하다. 그것은 통신 시스템의 기본 구조와 매개변수들이 채널 특성에 따라 결정되고 그 성능이 좌우되기 때문이다. 본 연구에서는 space alternating generalized expectation maximization (SAGE) 알고리듬에 기반을 둔 고해상도 채널 추정 기법을 소개하고 이를 천해에서 얻어진 실험 데이터에 적용한 결과를 제시하고자 한다. 제안된 채널 추정 기법은 M 수열로 이루어진 송신 신호를 이용해 주요 다중경로의 시간 지연, 입사각, 복소진폭 (Complex amplitude) 그리고 도플러 편이 등을 동시에 추정 가능하며, 일반적으로 사용되고 있는 빔형성 기반의 입사각 및 시간 지연 추정 기법에 비해 높은 분해 성능을 보여준다. 본 연구에서는 제안된 기법을 2007년 장목 근해에서 수행된 천해역 채널 측정 자료에 적용하여 채널 분석을 수행하였으며, 송수신기 간의 거리에 따른 다중경로 시간 지연, 입사각 분포 그리고 도플러 편이의 변화를 분석하였다.