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(a) 기저 대역 신호 생성부가 외부로부터 정보 데이터를 입력받아 직교 주파수 분할 다중 변조의 심볼 신호로 매핑하고, 상기 매핑한 심볼을 역 푸리에 변환하여 N-배 업-샘플링한 기저 대역 신호를 출력하는 단계;(b) 프리앰블 신호 생성부가 상기 직교 주파수 분할 다중 변조에서 부반송파 오프셋을 설정하고 등간격으로 소정 길이의 신호열을 배치한 후, 상기 배치한 신호열을 역 푸리에 변환하여 N-배 업-샘플링한 프리앰블 신호에 해당하는 심볼열을 생성하는 단계;(c) 송신 신호 멀티플랙싱부가 신호 프레임 구조에 따라 상기 기저대역 신호 의 샘플열 또는 상기 프리앰블 신호의 샘플열을 멀티플랙싱하여 출력하는 단계; 및(d) 송신부가 상기 멀티플랙싱된 샘플열을 인가받아 반송 주파수 대역으로 변조하여 송신하는 단계; 를 포함하고, 상기 (b) 단계는(b-1) 한 주기 신호 저장부가 프리앰블 생성 파라미터 및 부반송파 개수를 고려하여 상기 업-샘플링 배수 N을 설정하고, 상기 N-배 업-샘플링한 프리앰블 신호의 계산에 있어 생성 파라미터에 의해 정해지는 반복 횟수만큼 반복되는 신호의 첫번째 주기에 해당하는 신호를 계산한 결과를 저장하는 단계; 및(b-2) 위상 천이 및 스케일링 저장부가 상기 N-배 업-샘플링한 프리앰블 신호에 해당하는 심볼열을 생성하기 위해 상기 한 주기 신호 저장부에 저장된 신호 출력에 곱해질 값을 계산하여 저장하는 단계; 를 포함하며,상기 (b-2) 단계는 상기 N-배 업-샘플링된 프리앰블 신호를 생성하기 위해 상기 한 주기 신호 저장부에 저장된 신호가 상기 프리앰블 생성 파라미터 및 부반송파 개수에 따라 정해지는 반복 횟수동안 반복될 때 곱해질 값이 계산되어 저장되는 것을 특징으로 하는,수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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제 1 항에 있어서,상기 (a) 단계는(a-1) 상기 외부로부터 입력받은 정보로부터 직교 주파수 분할 다중 변조의 각 부반송파에서 전송하는 상기 심볼 신호가 매핑되는 단계; (a-2) 상기 매핑된 심볼 신호가 소정의 순서에 의해 상기 직교 주파수 분할 다중 변조의 각 부반송파에 매핑되는 단계; (a-3) N-배 업-샘플링을 수행하는 방법을 판단하는 단계;(a-4) 상기 N-배 업-샘플링 수행 방법이 주파수 영역에서 상기 업-샘플링을 수행하는 것인 경우,고주파수 대역에서 (N-1)배 만큼의 부반송파가 추가되는 단계; 및상기 추가된 부반송파에 '0'을 설정하고, 역 푸리에 변환 연산이 수행되는 단계;를 포함하고,(a-5) 상기 N-배 업-샘플링 수행 방법이 시간 영역에서 상기 업-샘플링을 수행하는 것인 경우,부반송파 만큼의 크기를 갖는 역 푸리에 변환 연산이 수행되는 단계;상기 역 푸리에 변환된 결과에서 샘플 사이에 (N-1)개의 샘플링 시점이 추가되는 단계; 및 상기 추가된 샘플링 시점에 '0'을 설정하고, 보간 필터링을 수행하여 N배 과 샘플링된 신호열이 생성되는 단계;를 포함하며,(a-6) 상기 N-배 업-샘플링 방법에 의해 생성되는 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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제 1 항에 있어서,상기 (b) 단계는(b-3) 메모리 버퍼가 상기 한 주기 신호 저장부의 출력 신호 주기와 동기하여 한 주기만큼 진행될 때 출력된 값을 저장하는 단계; 및 (b-4) 복소 곱셈부가 상기 한 주기 신호 저장부의 출력 신호 및 상기 메모리 버퍼에 저장된 값을 인가받아 복소 곱셈을 수행하여 상기 프리앰블 신호를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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제 3항에 있어서,상기 (b-1) 단계에서상기 첫번째 주기에 해당하는 신호의 계산은 (b-1-1) N-배 업-샘플링한 원형 시프트한 자도프 추 신호의 역 푸리에 변환한 신호를 계산하는 단계;(b-1-2) 상기 프리앰블 생성 파라미터에 의해 정해지는 상기 프리앰블 신호에서 반복되는 신호의 첫번째 주기에 해당하는 구간에서 발생하는 위상 편이를 계산하는 단계; 및 (b-1-3) 상기 (b-1-1)단계에서 계산된 상기 역 푸리에 변환한 신호를 상기 (b-1-2) 단계에서 계산한 상기 위상 편이만큼 위상 회전 시켜 상기 한 주기 신호 저장부에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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제 4항에 있어서, 상기 (b-1-1) 단계에서상기 역 푸리에 변환한 신호는 원형 시프트한 자도푸 추 신호의 역-푸리에 변환에 해당하는 원형 시프트한 자도프 추 신호열을 표현하는 수식을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는,수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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제 3항에 있어서,상기 (b-2) 단계는 상기 한 주기 신호 저장부가 상기 저장된 한 주기 동안의 신호를 출력하는 동안 프리앰블 신호 생성을 위해 한 주기 동안은 곱해져야 하는 신호 크기를 갖고, 상기 프리앰블 생성 파라미터에 의해 각각의 주기에서는 위상 변화량을 적용한 값을 갖는 것을 특징으로 하는,수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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제 1 항에 있어서,상기 (c) 단계는(c-1) 프리앰블 심볼 구간에서는 상기 프리앰블 신호의 샘플열이 출력되는 단계; 및(c-2) 상기 프리앰블 심볼 구간 이후의 데이터 심볼 구간에서는 상기 기저대역 신호 생성부의 샘플열이 출력되는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는,수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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제 1 항에 있어서,상기 프리앰블 신호 생성 방법은상기 (d) 단계 이후에 수신부가 상기 송신부로부터 출력된 신호를 인가받아 심볼당 정해진 배수로 샘플링을 수행하여 출력하는 단계;디믹싱부가 상기 샘플링된 신호를 인가받아 반송 주파수만큼 주파수를 낮추는 주파수 편이를 수행하는 단계;저역 통과 필터가 상기 주파수 편이된 신호를 인가받아 상기 기저대역 신호에 해당하는 신호만 통과시키고 하모닉 성분에 해당하는 신호 성분은 제거하는 단계; 상관값 계산부가 상기 저역 통과 필터의 출력을 인가받아 이미 알고 있는 프리앰블 신호열의 공액 복소수와의 상관값을 계산하는 단계; 및수신 신호 처리부가 상기 계산된 상관값을 인가받아 에너지를 계산하여 신호 프레임의 시작을 검출하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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제 8 항에 있어서,상기 수신 신호 처리부는상기 계산된 상관값을 인가받아 상기 저역 통과 필터의 출력을 이용하여 도플러 편이, 심볼 시간 편이, 주파수 편이, 위상 편이를 보상하는 것을 특징으로 하는,수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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제 1 항에 있어서,상기 프리앰블 신호의 시간축 상 샘플열은역푸리에 변환 없이 제1 수학식에 의해 생성되되, 상기 M은 부반송파의 개수로 M=Q*의 관계가 있고, 상기 는 자도프추 심볼열의 크기이며, 상기 q는 상기 길이의 심볼열을 Q개만큼 균일하게 떨어진 부반송파에 할당할 때, DC에서의 오프셋 값이고, 상기 n은 샘플링 시간으로서 의 관계를 가지며, 상기 r은 0부터 (Q-1) 이하의 정수이고, 상기 s는 0부터 (-1) 이하의 값을 갖는 실수인 것을 특징으로 하는,수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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제 10 항에 있어서,상기 제1 수학식에서 상기 항은제2 수학식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는, 수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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제 11 항에 있어서,상기 제2 수학식에서 상기 항은제3 수학식에 의해 산출되되, 상기 는 0부터 (-1) 이하의 값을 갖는 실수 s 범위에서 신호열의 길이이고, 상기 는 0부터 (-1) 이하의 값을 갖는 실수 s 범위에서 범위의 값인 것을 특징으로 하는수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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제 12 항에 있어서,상기 제3 수학식에서 상기 항은상기 가 짝수인 경우, = 이고,상기 가 홀수인 경우, = 에 의해 산출되되, 상기 는제4 수학식이고, 상기 항은제5 수학식이며, 상기 항은제6 수학식이고, 상기 s는 0부터 (-1) 이하의 값을 갖는 실수이고, 상기 는 신호열의 길이이며, 상기 이고, 상기 R은 신호열 생성시 자도프 추 신호열에 대해 원형 시프트한 값으로서, 0부터 (-1)까지의 정수 중 하나로 사용자에 의해 설정할 수 있는 값인 것을 특징으로 하는, 수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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제 13 항에 있어서상기 R을 로 사용하여 상기 프리앰블 신호의 샘플열을 생성하는 것을 특징으로 하는수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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제 12 항에 있어서,상기 프리앰블 신호의 샘플열은자도프 추(Zadoff-Chu) 복소수 심볼열인 것을 특징으로 하는,수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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(a) 기저 대역 신호 생성부가 외부로부터 정보 데이터를 입력받아 직교 주파수 분할 다중 변조의 심볼 신호로 매핑하고, 상기 매핑한 심볼을 역 푸리에 변환하여 N-배 업-샘플링한 기저 대역 신호를 출력하는 단계;(b) 프리앰블 신호 생성부가 상기 직교 주파수 분할 다중 변조에서 부반송파 오프셋을 설정하고 등간격으로 소정 길이의 신호열을 배치한 후, 상기 배치한 신호열을 역 푸리에 변환하여 N-배 업-샘플링한 프리앰블 신호에 해당하는 심볼열을 생성하는 단계; (c) 송신 신호 멀티플랙싱부가 신호 프레임 구조에 따라 상기 기저대역 신호 의 샘플열 또는 상기 프리앰블 신호의 샘플열을 멀티플랙싱하여 출력하는 단계; 및(d) 송신부가 상기 멀티플랙싱된 샘플열을 인가받아 송신하는 단계;를 포함하고, 상기 (b) 단계는(b-1) 한 주기 신호 저장부가 프리앰블 생성 파라미터 및 부반송파 개수를 고려하여 상기 업-샘플링 배수 N을 설정하고, 상기 N-배 업-샘플링한 프리앰블 신호의 계산에 있어 생성 파라미터에 의해 정해지는 반복 횟수만큼 반복되는 신호의 첫번째 주기에 해당하는 신호를 계산한 결과를 저장하는 단계; 및(b-2) 위상 천이 및 스케일링 저장부가 상기 N-배 업-샘플링한 프리앰블 신호에 해당하는 심볼열을 생성하기 위해 상기 한 주기 신호 저장부에 저장된 신호 출력에 곱해질 값을 계산하여 저장하는 단계; 를 포함하며,상기 (b-2) 단계는 상기 N-배 업-샘플링된 프리앰블 신호를 생성하기 위해 상기 한 주기 신호 저장부에 저장된 신호가 상기 프리앰블 생성 파라미터 및 부반송파 개수에 따라 정해지는 반복 횟수동안 반복될 때 곱해질 값이 계산되어 저장되고,상기 생성된 프리앰블 신호는 쳐프(Chirp) 신호의 특성을 가지도록 변조되는 것을 특징으로 하는,수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 방법
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외부로부터 정보 데이터를 입력받아 직교 주파수 분할 다중 변조의 심볼 신호로 매핑하고, 상기 매핑한 심볼을 역 푸리에 변환하여 N-배 업-샘플링한 기저 대역 신호를 출력하는 기저 대역 신호 생성부;상기 직교 주파수 분할 다중 변조에서 부반송파 오프셋을 설정하고 등간격으로 소정 길이의 신호열을 배치한 후, 상기 배치한 신호열을 역 푸리에 변환하여 N-배 업-샘플링한 프리앰블 신호에 해당하는 심볼열을 생성하는 프리앰블 신호 생성부; 신호 프레임 구조에 따라 상기 기저대역 신호의 샘플열 또는 상기 프리앰블 신호의 샘플열을 멀티플랙싱하여 출력하는 송신 신호 멀티플랙싱부; 및상기 멀티플랙싱된 샘플열을 인가받아 반송 주파수 대역으로 변조하여 송신하는 송신부;를 구비하고, 상기 프리앰블 신호 생성부는프리앰블 생성 파라미터 및 부반송파 개수를 고려하여 상기 업-샘플링 배수 N을 설정하고, 상기 프리앰블 신호의 일부 항을 계산한 결과를 저장하는 한 주기 신호 저장부; 및상기 프리앰블 신호의 나머지 항을 계산한 결과를 저장하는 위상 천이 및 스케일링 저장부;를 구비하며,상기 N-배 업-샘플링된 프리앰블 신호를 생성하기 위해 상기 한 주기 신호 저장부에 저장된 신호가 상기 프리앰블 생성 파라미터 및 부반송파 개수에 따라 정해지는 반복 횟수동안 반복될 때 곱해질 값이 계산되어 저장되는 것을 특징으로 하는,수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 장치
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제 17 항에 있어서,상기 프리앰블 신호 생성부는상기 한 주기 신호 저장부의 출력 신호 주기와 동기하여 한 주기만큼 진행될 때 출력된 값을 저장하는 메모리 버퍼; 및 상기 한 주기 신호 저장부의 출력 신호 및 상기 메모리 버퍼에 저장된 값을 인가받아 복소 곱셈을 수행하여 상기 프리앰블 신호를 출력하는 복소 곱셈부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는,수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 장치
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제 17 항에 있어서,상기 송신부로부터 출력된 신호를 인가받아 심볼당 정해진 배수로 샘플링을 수행하여 출력하는 수신부;상기 샘플링된 신호를 인가받아 반송 주파수만큼 주파수를 낮추는 주파수 편이를 수행하는 디믹싱부;상기 주파수 편이된 신호를 인가받아 상기 기저대역 신호에 해당하는 신호만 통과시키고 하모닉 성분에 해당하는 신호 성분은 제거하는 저역 통과 필터; 상기 저역 통과 필터의 출력을 인가받아 이미 알고 있는 프리앰블 신호열의 공액 복소수와의 상관값을 계산하는 상관값 계산부; 및상기 계산된 상관값을 인가받아 에너지를 계산하여 신호 프레임의 시작을 검출하는 수신 신호 처리부; 를 더 구비하는 것을 특징으로 하는,수중 초광대역 통신의 프리앰블 신호 생성 장치
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