다양한 Chirp 신호 기반 수중 음파통신 성능 비교 분석 연구

국문 초록 (Abstract)

전세계적으로 수중통신을 활용한 IoUT의 연구가 활발하게 진행됨에 따라 본 연구에서는 데이터 전송 기법 중 하나인 Chirp 신호를 이용한 LFM(Linear Frequency Modulation) 신호를 활용하여 전송률을 높이기 위한 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 해당 LFM신호를 Up-LFM, Down-LFM, Up&Down-LFM으로 조합한 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 하나의 Chirp 신호에 여러 비트를 송·수신하는 방식이다. 시뮬레이션 채널 환경은 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널이며, 첫 번째 시뮬레이션 결과는 Up&Down-LFM의 성능이 Up-LFM과 Down-LFM에 비해 평균 약 2.1㏈ 성능이 우수하였고, BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)와의 성능 비교 결과는 평균 약 5.86㏈ 우수하였다. 두 번째 시뮬레이션 결과는 frequency sampling 50㎑에서 Tx 1bits와 5 bits는 약 5㏈, 100㎑에서는 약 4㏈, 200㎑에서는 5㏈의 성능차이를 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As research on IoUT using underwater communication is actively progressing worldwide, in this study, research was conducted to increase the transmission rate by utilizing LFM (Linear Frequency Modulation) signals using chirp signals, one of the data transmission techniques. In this paper, we propose a system that combines the corresponding LFM signal into Up-LFM, Down-LFM, and Up&Down-LFM. The proposed system transmits and receives multiple bits in one chirp signal. The simulated channel environment is an AWGN (Additive White Gaussian Noise) channel, and the first simulation result showed that the performance of Up&Down-LFM was superior by about 2.1㏈ on average compared to Up-LFM and Down-LFM, and BPSK (Binary Phase Shift Keying) , the performance comparison result with QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) was excellent by about 5.86㏈ on average. The second simulation result confirmed a performance difference of about 5㏈ between Tx 1 bits and 5 bits at frequency sampling 50㎑, about 4㏈ at 100㎑, and 5㏈ at 200㎑.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• ABSTRACT
• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. Chirp 신호 특성 분석
• Ⅲ. LFM을 활용한 신호 설계
• Ⅳ. 시뮬레이션 환경 및 결과
• Ⅴ. 결론
• References