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매 송신 심볼 블록마다 길이 L인 비트를 전송하되, 상기 길이 L인 비트를 상기 길이 L보다 작은 길이의 비트들로 분배하고, 분배된 각각의 비트에 대응하여 심볼 변조, CSS(Chirp Spread Spectrum) 변조, 랜덤 시퀀스 선택에 기반하여 기저대역 송신신호 블록을 생성하여 전송하는 송신기; 및상기 송신기로부터 수신되는 기저대역 수신신호 블록에 기반하여 상기 길이 L인 비트를 검출하는 수신기;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신 시스템
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제1항에 있어서, 상기 송신기는,상기 길이 L인 비트를 각각 길이 L1, 길이 L2 및 길이 L3인 세 개의 비트들로 분배하는 비트 분배기;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신 시스템
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제2항에 있어서, 상기 송신기는,상기 비트 분배기에 의해 분배된 세 개의 비트들 중 길이 L1인 비트를 십진수로 변환하는 제1변환기; 및상기 제1변환기에 의해 변환된 십진수를 2L1개의 심볼 중의 하나로 변환하는 심볼 변조기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신 시스템
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제3항에 있어서, 상기 송신기는,상기 비트 분배기에 의해 분배된 세 개의 비트들 중 길이 L2인 비트를 십진수로 변환하는 제2변환기; 및상기 제2변환기에 의해 변환된 십진수에 기반하여 다음의 식에 따라 CSS 심볼을 생성하는 CSS 변조기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신 시스템:여기서, 는 n차 심블 블록의 십진수 β에 대해 생성된 CSS 심볼, M은 의 길이로서 2L2, B는 CSS 심볼의 실제 대역폭, 그리고 Fs는 기저대역의 샘플링 주파수이다
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제4항에 있어서, 상기 송신기는,상기 비트 분배기에 의해 분배된 세 개의 비트들 중 길이 L3인 비트를 십진수로 변환하는 제3변환기; 및미리 결정된 총 2L3개의 시퀀스 중에서 번째 시퀀스인 를 선택하는 랜덤 시퀀스 선택기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신 시스템
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제5항에 있어서, 상기 송신기는,상기 심볼 변조기, 상기 CSS 변조기 및 상기 랜덤 시퀀스 선택기에 의해 생성된 신호와 파일럿 신호에 기반하여 다음과 같은 식에 따라 기저대역 송신신호 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신 시스템:여기서, 은 기저대역 송신신호 블록, 는 파일럿 심볼과 데이터 심볼 간의 전력을 조절하는 파라미터, 는 상기 파일럿 신호, 는 상기 심볼 변조기에 의해 생성되는 신호, 는 상기 CSS 변조기에 의해 생성되는 신호, 그리고 는 상기 랜덤 시퀀스 선택기에 의해 미리 결정된 총 2L3개의 시퀀스 중에서 선택된 번째 시퀀스임
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제1항에 있어서, 상기 수신기는,상기 기저대역 수신신호 블록의 파일럿 신호에 기반하여 시간을 동기화하는 시간 동기화부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신 시스템
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제7항에 있어서, 상기 시간 동기화부는 파일럿 심볼이 polyphase sequence인 경우, 시간 축에서 수신신호와 파일럿 신호의 상호 상관을 통해 해당 수신신호 블록의 시작점을 추정하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신 시스템
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제7항에 있어서, 상기 시간 동기화부는 파일럿 신호가 CSS 심볼인 경우, CSS 복조과정을 통해 시간 오차를 추정하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신 시스템
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제7항에 있어서, 상기 수신기는,동기화된 각 신호에 DFT(Discrete Fourier Transform)를 수행하며, 각 신호의 DFT 출력 중 크기가 가장 큰 값과 그 값의 인덱스를 이용하여 송신정보를 검출하는 CSS 복조기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신 시스템
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수중 통신 시스템에 의해 수행되는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신방법에 있어서,송신기가 매 송신 심볼 블록마다 길이 L인 비트를 전송하되, 상기 길이 L인 비트를 상기 길이 L보다 작은 길이의 비트들로 분배하고, 분배된 각각의 비트에 대응하여 심볼 변조, CSS 변조, 랜덤 시퀀스 선택에 기반하여 기저대역 송신신호 블록을 생성하여 전송하는 단계; 및수신기가 상기 송신기로부터 수신되는 기저대역 수신신호 블록에 기반하여 상기 길이 L인 비트를 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신방법
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제11항에 있어서, 상기 송신기가 상기 길이 L인 비트를 각각 길이 L1, 길이 L2 및 길이 L3인 세 개의 비트들로 분배하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신방법
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제12항에 있어서,상기 송신기가 상기 비트 분배기에 의해 분배된 세 개의 비트들 중 길이 L1인 비트를 십진수로 변환하는 단계; 및심볼 변조기가 상기 변환된 길이 L1인 비트의 십진수를 2L1개의 심볼 중의 하나로 변환하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신방법
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제13항에 있어서,상기 송신기가 상기 비트 분배기에 의해 분배된 세 개의 비트들 중 길이 L2인 비트를 십진수로 변환하는 단계; 및 CSS 변조기가 상기 변환된 길이 L2인 비트의 십진수에 기반하여 다음의 식에 따라 CSS 심볼을 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신방법:여기서, 는 n차 심블 블록의 십진수 β에 대해 생성된 CSS 심볼, M은 의 길이로서 2L2, B는 CSS 심볼의 실제 대역폭, 그리고 Fs는 기저대역의 샘플링 주파수이다
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제14항에 있어서,상기 송신기가 상기 비트 분배기에 의해 분배된 세 개의 비트들 중 길이 L3인 비트를 십진수로 변환하는 단계; 및 랜덤 시퀀스 선택기가 미리 결정된 총 2L3개의 시퀀스 중에서 번째 시퀀스인 를 선택하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신방법
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제15항에 있어서, 상기 송신기는,상기 심볼 변조기, 상기 CSS 변조기 및 상기 랜덤 시퀀스 선택기에 의해 생성된 신호와 파일럿 신호에 기반하여 다음과 같은 식에 따라 기저대역 송신신호 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신 시스템:여기서, 은 기저대역 송신신호 블록, 는 파일럿 심볼과 데이터 심볼 간의 전력을 조절하는 파라미터, 는 상기 파일럿 신호, 는 상기 심볼 변조기에 의해 생성되는 신호, 는 상기 CSS 변조기에 의해 생성되는 신호, 그리고 는 상기 랜덤 시퀀스 선택기에 의해 미리 결정된 총 2L3개의 시퀀스 중에서 선택된 번째 시퀀스임
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제11항에 있어서, 상기 수신기가 상기 기저대역 수신신호 블록의 파일럿 신호에 기반하여 시간을 동기화하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신방법
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제17항에 있어서, 상기 수신기는 파일럿 심볼이 polyphase sequence인 경우, 시간 축에서 수신신호와 파일럿 신호의 상호 상관을 통해 해당 수신신호 블록의 시작점을 추정하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신방법
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제17항에 있어서, 상기 수신기는 파일럿 신호가 CSS 심볼인 경우, CSS 복조과정을 통해 시간 오차를 추정하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신방법
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제17항에 있어서,상기 수신기가 동기화된 각 신호에 DFT(Discrete Fourier Transform)를 수행하며, 각 신호의 DFT 출력 중 크기가 가장 큰 값과 그 값의 인덱스를 이용하여 송신정보를 검출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수중 사물인터넷을 위한 저전력/고효율 수중 통신방법
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