M수열을 이용한 통신 채널 측정에서 수열 길이와 변조 신호 변수가 측정 결과에 미치는 영향 연구

Abstract

수중음향 통신 채널은 다중 경로와 시변 특성 환경으로 특징지을 수 있다. 이러한 복잡한 채널 환경에서 효율적인 데이터 전송이 가능한 모뎀을 설계하기 위해서는 통신 채널 특성 파악이 선행되어야 한다. 최근에 실해역 채널 특성 파악을 위해 M수열(M-sequence)을 이용한 송신 신호를 생성하여 다중경로, 도플러 편이, 요동 특성 파악을 위한 시도가 이루어져 왔는데 보다 정확한 해석을 위해서는 송신 신호의 형상을 결정짓는 M수열 길이와 펄스 성형 여파기 길이 및 롤 오프 인자(roll-off factor) 등의 변조 신호 변수가 채널 측정 결과에 미치는 영향을 파악할 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 이상적인 채널, 반사파가 존재하는 채널, 시변 채널 등에서 송신 신호 변수의 변화에 따라 나타나는 효과를 살펴보는 수치해석을 수행하여 변수 설정의 기준을 제시하고자 한다. 수치해석 결과 시불변 채널에서는 M수열 길이가 증가할수록 롤 오프 인자가 1에 가까울수록 다중 경로를 탐지의 정확도를 증가시킨다. 시변 채널에서는 M수열 길이가 증가할수록 도플러 편이에 의한 오차가 증폭되며 무작위 분포를 갖는 크기 및 시간 지연의 오차는 감소한다.