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韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science v.29 no.10, 2018년, pp.783 - 790  
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주파수 도약 신호 탐지에 최적화된 탐지 확률 향상 기법
Detection Probability Improvement Scheme Optimized for Frequency-Hopping Signal Detection

이인석   (고려대학교 컴퓨터.전파통신공학과  ); 오성준   (고려대학교 정보보호대학원  );
  • 초록

    주파수 도약(frequency hopping) 기법은 대역확산(spread spectrum) 방법 중 하나로, 광대역 상에서 반송파의 주파수가 고정되어 있지 않고, 다양한 주파수 채널로 도약하는 통신방식이다. 이러한 특성으로 인해 뛰어난 항재밍 성능, 낮은 탐지율 등의 장점을 가지고 있어, 군 통신에 자주 사용되고 있으며, 상용 통신에도 종종 사용되고 있다. 바꿔 말하면, 이런 주파수 도약 신호를 잘 탐지해내는 것은 매우 어려우며 중요한 연구분야 중 하나이다. 본 논문에서는 FFT를 이용한 신호 탐지를 할 때, 주파수 도약 신호의 탐지율을 증가시킬 수 있는 기법을 제안한다. 수신한 신호를 FFT를 이용하여 주파수 성분으로 변환시킬 경우, 스펙트럼 누설(spectral leakage)이 발생하여 탐지율이 낮아진다. 이때, 해밍 윈도우(hamming window)를 이용하여 문제를 해결하고 탐지율을 증가시킬 수 있는데, 주파수가 도약하는 환경에서는 윈도우가 오히려 성능 저하를 가져오기도 한다. 제안하는 기법은 주파수 변화에 대응하여 이러한 약점을 해결하였으며, 기존에 비해 최대 13 % 정도의 탐지율 향상을 얻을 수 있다.


    The frequency-hopping technique is one of the spread-spectrum techniques. Frequency hopping is a communication system in which the carrier frequency channel is hopped within the wideband. Therefore, a frequency-hopping system has such advantages as antijamming and low probability of intercept. This system is often used in military communications. Because frequency-hopping signal detection is difficult, it is an important research issue. A novel detection technique is proposed that can improve detection probability. When the received signal is transformed to a frequency domain sample by fast Fourier transform, spectral leakage lowers the detection probability. This problem can be solved by using the Hamming window, and the detection probability can be increased. However, in a frequency-hopping environment, the windowing technique lowers the detection probability. The proposed method solves this weakness. The simulation results show that the proposed detection technique improves the detection probability by as much as 13 %.


  • 주제어

    Spread Spectrum .   Frequency Hopping .   FFT .   Windowing .   Spectral Leakage.  

  • 참고문헌 (13)

    1. D. J. Torrieri, Principles of Spread-Spectrum Communication Systems, 2nd ed. Heidelberg, Springer, 2004. 
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    3. H. Ahn, C. Kim, J. S. No, J. Park, H. Y. Song, and S. W. Han, "The higher-order-modulated slow-frequencyhopping spread-spectrum system over AWGN under partial- band jamming," The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences(KICS), vol. 42, no. 1, pp. 14-24, Jan. 2017. 
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    5. J. Park, I. Kim, H. Y. Song, P. Yang, J. S. No, and S. W. Han, "Erasure insertion and clipping for LDPC coded frequency-hopping non-coherent BFSK system over partial- band jamming channel," The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences(KICS), vol. 40, no. 8, pp. 1492-1499, Aug. 2015. 
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    12. J. O. Kim, J. S. Bae, and K. W. Song, "A method and apparatus to improve anti-jamming and to eliminate jamming in a GPS system by adjusting additional threshold value in the frequency domain," Patent application: 10-2010-0014870, Aug. 2010. 
    13. P. T. Capozza, B. J. Holland, T. M. Hopkinson, and R. L. Landrau, "A single-chip narrow-band frequency- domain excisor for a global positioning system(GPS) receiver" IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 35, no. 3, pp. 401-411, Mar. 2000. 

 저자의 다른 논문

  • 이인석 (1)

    1. 2015 "군통신 체계를 위한 해밍 부호화된 미지 신호의 부호 탐지 기법" 정보와 통신 : 한국통신학회지 = Information & communications magazine 32 (10): 41~47    

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