수동형 시역전에 기반한 수중음향통신 알고리즘 및 실험적 검증 (Algorithm and Experimental Verification of Underwater Acoustic Communication Based on Passive Time-Reversal Mirror)

서지정보

· 발행기관 : 한국음향학회
· 수록지 정보 : 한국음향학회지 / 33권 / 6호 / 392 ~ 399페이지
· 저자명 : 엄민정, 김재수, 조정홍, 김회용, 성일

초록

수중음향통신에서는 다중경로에 의한 지연확산 채널과 조류로 인한 자연적 유동 혹은 인위적인 플랫폼 이동등으로 도플러 확산 채널이 발생한다. 이로 인하여 발생하는 인접 심볼 간 간섭을 제거하기 위하여 등화기가 사용되고있으나 다중 경로 등의 음향 환경정보를 사용하고 있지 않다. 반면 수동형 시역전의 경우 한 방향 전파과정으로 산출한채널응답특성의 수치적 정합필터를 통하여 자기 등화를 수행하게 되므로 등화기보다 비교적 단순한 알고리즘으로 간섭을 제거하는 특성을 갖는다. 본 논문에서는 2010년 동해에서 수행한 통신 실험의 실측 데이터에 수동형 시역전을 적용하여 다중경로로 인한 간섭을 제거하고, 통신성능이 향상됨을 보이고자 한다. 이를 검증하기 위하여 수동형 시역전의적용 전/후의 신호 대 간섭 잡음비를 비교하고 분석한다. 또한 수동형 시역전과 적응형 등화기의 알고리즘을 각각 독립적으로 수행하여 비트오류율을 산출하고 이를 비교하여 수동형 시역전의 통신성능을 검증한다.

영어초록

The underwater acoustic communication is characterized by doubly spread channels, which are thedelay spread due to multiple paths and the doppler spread due to environmental fluctuations or a moving platform.
An equalizer is used to remove the inter-symbol interferences that the delay spread causes, but an equalizer doesn'tuse an acoustic environment such as a multipath. However, a passive time-reversal mirror is simpler than anequalizer because a matched filter is implemented numerically at the receiver structure along with one-waypropagation. In this paper, a passive time-reversal mirror is applied to remove interferences due to a multipath insea-going experimental data in East Sea in Oct. 2010 and improved communication performance is confirmed. Theperformance is verified by comparing the signal-to-interference plus noise ratio before/after passive time-reversalmirror. It is also performed independently of the passive time-reversal mirror and adaptive equalizer and the biterror rate is compared to verify the performance of underwater acoustic communication.

참고자료

· 없음