The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

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Hopping Information Generation of Unknown Frequency Hopping Signals in Wireless Channel Environments

무선채널환경에서 미상의 주파수 도약신호에 대한 도약정보 생성 기법

  • Received : 2019.01.03
  • Accepted : 2019.03.25
  • Published : 2019.03.31
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Abstract

A frequency hopping(FH) signal can change its carrier frequency during transmission and has spread-spectrum characteristics in these frequency bands. Therefore, FH signals are widely used in applications that require low-probability-of-intercept(LPI) and anti-jamming (AJ) abilities in wireless communication environments. In this study, the authors propose a method for generating hopping information (HI), which includes start time, dwell time, and hopping frequency for unknown FH signals. The proposed blind HI generation method produces signal detection information based on the spectrum data and then extracts HI using operational procedures for estimating the target FH signal's status, such as appearance, maintenance, and termination. Further, simulation results demonstrate that the proposed method provides accurate HI without detection omissions for various FH signals.

주파수 도약신호는 전송시간 동안 반송파 주파수를 변경시켜 주파수 대역에서 확산 스펙트럼 특성을 가진다. 이러한 특성으로 주파수 도약신호는 무선채널환경에서 저피탐 및 항재밍 능력이 필요한 분야에 널리 활용된다. 본 논문에서는 미상의 주파수 도약신호에 대해 시작시간, 유지시간, 그리고 도약주파수를 포함하는 도약정보를 생성하는 기법을 제안한다. 제안한 블라인드 도약정보 생성 기법은 스펙트럼 데이터로부터 신호원에 대한 탐지정보를 생성하고, 이로부터 대상 주파수 도약신호의 출현, 유지, 그리고 종료 여부를 추정하는 동작 과정으로 도약정보를 추출한다. 또한, 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 기법이 다양한 주파수 도약신호에 대하여 탐지 누락 없이 정확한 도약정보를 제공함을 확인하였다.

Keywords

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그림 1. 주파수 도약신호에서의 도약정보 Fig. 1. Hopping information in frequency hopping signal.

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그림 2. 도약정보 생성 단계의 동작 흐름도 Fig. 2. The operational flow chart for hopping information generation stage.

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그림 3. SNR 10 dB 조건에서 생성된 수신신호의 스펙트로그램 Fig. 3. Spectrogram of generated receive signal with SNR 10 dB.

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그림 4. 스펙트로그램 상에서 추정된 도약정보 시각화 Fig. 4. Visualization of estimated hopping information in spectrogram.

표 1. 시뮬레이션에서 설정한 주파수 도약 파라미터 Table 1. Simulation parameters for frequency hopping.

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표 2. 제안한 도약정보 생성 기법의 시뮬레이션 결과 Table 2. Simulation results with the proposed hopping information generation method.

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