DSSS 신호의 칩 시퀀스 및 위상 블라인드 동시 추정

Abstract

직접 시퀀스 확산 대역(Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS) 통신시스템은 보안성이 우수하고, 다중 접속이 용이하다. 이러한 특성으로 군사 분야뿐만 아니라 민간 분야에도 널리 사용된다. DSSS는 송신단에서 데이터와 독립적인 칩 시퀀스를 곱하여 신호를 넓은 대역폭으로 확산하는 전송 기법이다. 수신된 신호의 사전 정보가 없는 블라인드 환경에서 DSSS 신호를 복조하기 위해서는 송신기에서 사용한 칩 시퀀스 정보를 획득하는 것이 필요하다. 또한 신호 송수신 과정에서 주파수 상향 변환 및 하향 변환 과정을 겪는다. 그러나 송수신기가 서로 다른 발진기를 사용하고, 채널을 통해 신호를 전송하므로 수신단에서 수신된 신호의 위상 정보를 획득하기 어렵다. 위상 정보 추정 오차는 통신시스템의 성능을 열화 시킨다. 그러므로 수신된 신호를 복조하기 위해서 정확한 위상 추정 기술이 필요하다. 본 논문에서는 블라인드 환경에서 수신된 DSSS 신호의 위상을 추정하고 동시에 신호를 구성하는 칩 시퀀스를 추정하는 알고리즘을 제안한다. 수신된 신호를 기반으로 위상 추정 값을 계산하고, 터보 코드의 반복 복호 알고리즘과 인공 신경망의 활성화 함수를 결합한 알고리즘을 통해 칩 시퀀스를 추정한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘 성능을 평가한다. 그 결과 블라인드 환경에서 수신된 DSSS 신호의 위상 추정은 위상 분할 개수를 늘일수록, SNR이 높을수록 위상 추정 성능이 좋아짐을 확인 할 수 있었다. 그리고 칩 시퀀스 추정은 알고리즘을 반복 실행 할수록 칩 시퀀스의 추정 성능이 향상 됨을 확인 할 수 있었다. 기존 제안된 고유값 분해 방법보다 계산량이 적고 낮은 SNR에서도 칩 시퀀스의 추정 성능이 좋음을 확인하였다.