KR102081385B1 - Gaussian and sfol pulse dual mode dme ground transponder and its control method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가우시안 펄스 및 SFOL(Stretched Front Leg) 펄스 듀얼모드 DME(Distance Measuring Equipment) 지상 트랜스폰더 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 항공기 DME 아비오닉스(Avionics)로부터 요청신호를 받을 때 그 요청신호의 형태를 검출하여 신호 형태가 가우시안 펄스일 때는 가우시안 펄스를 발생시키는 한편, 신호 형태가 SFOL 펄스일 때는 SFOL 펄스를 발생시켜서 항공기 DME 아비오닉스에 송신하는 가우시안 펄스 및 SFOL(Stretched Front Leg) 펄스 듀얼모드 DME(Distance Measuring Equipment) 지상 트랜스폰더 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a Gaussian pulse and a stretched front leg (SFOL) pulse dual-mode distance measuring equipment (DME) ground transponder and a control method thereof, particularly when receiving a request signal from an aircraft DME Avionics. Detects the shape and generates a Gaussian pulse when the signal shape is a Gaussian pulse, while generating a Gaussian pulse when the signal shape is a SFOL pulse, and transmits it to the aircraft DME abionics and a stretched front leg (SFOL) pulse dual-mode DME. (Distance Measuring Equipment) A ground transponder and a control method thereof.
Description
본 발명은 가우시안 펄스 및 SFOL(Stretched Front Leg) 펄스 듀얼모드 DME(Distance Measuring Equipment) 지상 트랜스폰더 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 항공기 DME 아비오닉스(Avionics)로부터 요청신호를 받을 때 그 요청신호의 형태를 검출하여 신호 형태가 가우시안 펄스일 때는 가우시안 펄스를 발생시키는 한편, 신호 형태가 SFOL 펄스일 때는 SFOL 펄스를 발생시켜서 항공기 DME 아비오닉스에 송신하는 가우시안 펄스 및 SFOL(Stretched Front Leg) 펄스 듀얼모드 DME(Distance Measuring Equipment) 지상 트랜스폰더 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a Gaussian pulse and a stretched front leg (SFOL) pulse dual-mode distance measuring equipment (DME) ground transponder and a control method thereof, particularly when receiving a request signal from an aircraft DME Avionics. Detects the shape and generates a Gaussian pulse when the signal shape is a Gaussian pulse, while generating a Gaussian pulse when the signal shape is a SFOL pulse, and transmits it to the aircraft DME abionics and a stretched front leg (SFOL) pulse dual-mode DME. (Distance Measuring Equipment) A ground transponder and a control method thereof.
일반적으로, DME 네트워크를 이용한 위치측정 방식은 DME/DME라 한다. 이 방식에서 항공기 DME 아비오닉스(Avionics)는 지상 DME 장비에 요청신호를 보내고 지상 DME 장비가 응답신호를 보낸다. DME 아비오닉스는 요청신호를 보낸 후 응답신호를 받기까지의 시간을 측정하고 이를 이용하여 항공기와 지상 DME 장비의 거리측정을 한다. DME 네트워크에서 사용되는 요청신호는 WAM(Wide Area Multilateration)과 달리 한 쌍의 펄스를 사용한다. DME 펄스는 국제 표준으로 정해져 있으며 어떤 펄스 형태를 사용하는 가에 따라 거리측정 정확도가 달라진다. 기존의 일반적인 펄스형태는 가우시안으로 다른 DME 장비에 대한 주파수 간섭이 작은 특성이 있다.In general, the location measurement method using the DME network is called DME / DME. In this way, aircraft DME Avionics sends a request signal to the ground DME equipment, and the ground DME equipment sends a response signal. DME Avionics measures the time from receiving the request signal to receiving the response signal and using it to measure the distance between the aircraft and the ground DME equipment. The request signal used in the DME network uses a pair of pulses, unlike wide area multilateration (WAM). DME pulses are set to international standards and the accuracy of the distance measurement depends on the type of pulse used. Conventional pulse type is Gaussian, which has a small frequency interference with other DME equipment.
종래의 가우시안 펄스 생성 장치는, 예컨대 국내 특허 공개 2005-0111602호 공보에 개시된 바와 같이, 복수의 딜레이 펄스(Delay Pulse)를 생성하는 딜레이 펄스 생성부(101), 복수의 딜레이 펄스 각각을 진폭 변조하는 진폭 변조부(103), 및 진폭 변조된 딜레이 펄스들을 결합하여 가우시안 펄스(Guassian Pulse)를 생성하는 가우시안 펄스 생성부(104)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그러나 이와 같은 종래의 가우시안 펄스 생성 장치는 가우시안 펄스를 발생하는데, 이 가우시안 펄스는 완만한 펄스 상승시간으로 인해 잡음과 다중반사파의 영향을 많이 받는다는 문제점이 있었다.A conventional Gaussian pulse generating device, for example, as disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-0111602, has a delay pulse generator 101 for generating a plurality of delay pulses, and amplitude modulating each of the plurality of delay pulses. And a Gaussian pulse generator 104 for combining the amplitude modulator 103 and the amplitude modulated delay pulses to generate a Gaussian pulse. However, such a conventional Gaussian pulse generating device generates a Gaussian pulse, which has a problem of being affected by noise and multiple reflection waves due to a gentle pulse rise time.
이와 같은 종래의 가우시안 펄스 생성 장치의 문제점을 해결하기 위해, 국내 특허 등록 제1781572호 공보에는 거리측정 정확도를 향상시킬 수 있는 SFOL 펄스를 발생시킬 수 있는, 항법 시스템에 사용되는 DME 펄스 생성 장치 및 방법이 개시되어 있다. In order to solve the problems of the conventional Gaussian pulse generator, Korean Patent No. 1781572 discloses a DME pulse generator and method for use in a navigation system, which can generate SFOL pulses that can improve distance measurement accuracy. Is disclosed.
도 2는 항법 시스템에 사용되는 DME 펄스를 나타낸 도면으로서, (a)는 가우시안 펄스를 나타내며, (b)는 SFOL 펄스를 나타낸다. 여기서, SFOL 펄스는 시간에 대한 정규화된 진폭의 함수를 이루며, 펄스가 -5.32㎲에서 시작되고, 펄스폭이 3.4㎲이고, 피크치가 -1㎲에서 1이며, 피크를 기준으로 좌측에서의 진폭이 0.1 ~ 0.9 구간의 평균 속도는 2.8㎲이며, 피크를 기준으로 우측에서의 진폭이 0.9 ~ 0.1 구간의 평균 속도는 3.0㎲이며, 변곡점이 -3㎲에서 진폭이 0.25인 지점에 존재하며, 꼭지점이 1.0㎲에서 진폭이 0.557인 지점에 존재한다.2 shows a DME pulse used in a navigation system, in which (a) represents a Gaussian pulse and (b) represents an SFOL pulse. Where the SFOL pulse is a function of normalized amplitude over time, with the pulse starting at -5.32 Hz, the pulse width being 3.4 Hz, the peak value at -1 Hz to 1, and the amplitude at the left relative to the peak The average speed of the 0.1 to 0.9 section is 2.8 Hz, the amplitude on the right side of the peak is 0.9 to 0.1. The average speed is 3.0 Hz, and the inflection point is at the point of -3 Hz to 0.25 amplitude. It is at the point of amplitude 0.557 at 1.0 Hz.
한편, 현재 항법 시스템에서는 가우시안 펄스를 사용하는 기존 DME 장비와 SFOL 펄스를 사용하는 DME 장비가 동시에 사용되는 실정에 있으며, 미래에는 가우시안 펄스를 사용하는 DME 장비로부터 SFOL 펄스를 사용하는 DME 장비로 옮겨갈 것이 예상되고 있다. 더욱이 SFOL 펄스를 탑재한 DME 지상 트랜스폰더가 먼저 운영되고 향후 SFOL 펄스를 탑재한 항공기 DME 아비오닉스가 확산될 것으로 예상되고 있다.Meanwhile, in the current navigation system, the existing DME equipment using Gaussian pulses and the DME equipment using SFOL pulses are simultaneously used. It is expected. Moreover, the DME ground transponders with SFOL pulses will be operated first, and the aircraft DME abionics with SFOL pulses are expected to spread in the future.
이에 따라 현재로서는 가우시안 펄스와 SFOL 펄스를 동시에 사용할 수 있는 DME 지상 트랜스폰더가 우선 필요하게 되었다.This necessitates a DME terrestrial transponder that can simultaneously use Gaussian and SFOL pulses.
따라서 본 발명은 상기와 같은 상황을 고려하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 가우시안 펄스를 사용하는 항공기 DME 아비오닉스 및 SFOL 펄스를 사용하는 항공기 DME 아비오닉스 모두와 호환될 수 있는 가우시안 펄스 및 ＳＦＯＬ 펄스 듀얼모드 ＤＭＥ 지상 트랜스폰더 및 그 제어방법을 제공하는 데에 있다.Accordingly, the present invention has been made in consideration of the above situation, and an object of the present invention is to provide a Gaussian pulse and SFOOL dual that is compatible with both aircraft DME abionics using Gaussian pulses and aircraft DME abionics using SFOL pulses. The present invention provides a mode DM ground transponder and a control method thereof.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시형태에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더는 가우시안 펄스를 사용하는 항공기 DME 아비오닉스 및 SFOL 펄스를 사용하는 항공기 DME 아비오닉스 모두와 호환될 수 있는 가우시안 펄스 및 ＳＦＯＬ 펄스 듀얼모드 ＤＭＥ 지상 트랜스폰더로서: 항공기 DME 아비오닉스로부터 요청신호를 수신하여 필터링하여서 설정된 대역의 신호를 얻도록 구성된 프런트엔드 모듈; 상기 프런트엔드 모듈에서 신호를 입력받아 베이스밴드 펄스 포락선 샘플을 이용하여서 신호의 형태를 검출하도록 구성된 펄스 형태 검출부; 상기 펄스 형태 검출부에서 검출된 신호 형태를 인식하여 가우시안 펄스 인지 SFOL 펄스 인지의 여부를 결정한 후 구동 제어 신호를 출력하도록 구성된 제어부; 상기 제어부에서 구동 제어 신호를 입력받아 가우시안 펄스를 발생하도록 구성된 가우시안 펄스 발생부; 상기 제어부에서 구동 제어 신호를 입력받아 SFOL 펄스를 발생하도록 구성된 SFOL 펄스 발생부; 상기 가우시안 펄스 발생부에서 가우시안 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키도록 구성된 가우시안 펄스용 전치 왜곡부; 상기 SFOL 펄스 발생부에서 SFOL 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키도록 구성된 SFOL 펄스용 전치 왜곡부; 및 상기 가우시안 펄스용 전치 왜곡부 또는 SFOL 펄스용 전치 왜곡부에서 변형된 가우시안 펄스 또는 SFOL 펄스를 입력받아 송신하기 위한 설정된 레벨로 증폭시키도록 구성된 신호 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the Gaussian pulse and SFOL pulse dual-mode DME terrestrial transponders according to embodiments of the present invention can be compatible with both aircraft DME abionics using Gaussian pulses and aircraft DME abionics using SFOL pulses. A Gaussian pulse and SFO pulse dual mode DM terrestrial transponder, comprising: a front end module configured to receive and filter a request signal from an aircraft DME avionics to obtain a set band signal; A pulse shape detector configured to receive a signal from the front-end module and detect a shape of a signal using a baseband pulse envelope sample; A control unit configured to recognize whether the signal shape detected by the pulse shape detection unit is a Gaussian pulse or SFOL pulse, and to output a driving control signal; A Gaussian pulse generator configured to receive a driving control signal from the controller to generate a Gaussian pulse; An SFOL pulse generator configured to receive a driving control signal from the controller and generate an SFOL pulse; A Gaussian pulse predistorter configured to receive a Gaussian pulse from the Gaussian pulse generator and transform the Gaussian pulse into a predetermined shape; An SFOL pulse predistorter configured to receive the SFOL pulse from the SFOL pulse generator and transform the SFOL pulse into a predetermined shape; And a signal amplifier configured to amplify the Gaussian pulse or SFOL pulse modified by the Gaussian pulse predistorter or SFOL pulse predistorter to a predetermined level for receiving and transmitting the Gaussian pulse or SFOL pulse.
상기 실시형태에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더에 있어서, 상기 펄스 형태 검출부에서 베이스밴드 펄스 포락선 샘플을 이용하여 신호의 형태를 검출하기 위해 고려하는 요소는 펄스 상승시간, 펄스 하강시간, 펄스폭 및 변곡점을 포함할 수 있다.In the Gaussian pulse and SFOL pulse dual-mode DME terrestrial transponder according to the above embodiment, the factors considered by the pulse shape detection unit to detect the shape of the signal using a baseband pulse envelope sample are pulse rise time and pulse fall time. , Pulse width and inflection point.
상기 실시형태에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더에 있어서, 상기 가우시안 펄스용 전치 왜곡부는 가우시안 펄스가 상기 신호 증폭부에서 왜곡되는 신호 형태를 고려하여 그 가우시안 펄스의 형태를 미리 설정된 형태로 변형시켜서, 상기 신호 증폭부에서의 신호 증폭시 왜곡되지 않은 가우시안 펄스를 출력하도록 구성될 수 있다.In the Gaussian pulse and SFOL pulse dual-mode DME terrestrial transponder according to the above embodiment, the Gaussian pulse predistorter has a preset form of the Gaussian pulse in consideration of a signal shape in which the Gaussian pulse is distorted in the signal amplifier. In this case, the signal amplification unit may be configured to output an undistorted Gaussian pulse.
상기 실시형태에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더에 있어서, 상기 SFOL 펄스용 전치 왜곡부는 SFOL 펄스가 상기 신호 증폭부에서 왜곡되는 신호 형태를 고려하여 그 SFOL 펄스의 형태를 미리 설정된 형태로 변형시켜서, 상기 신호 증폭부에서의 신호 증폭시 왜곡되지 않은 SFOL 펄스를 출력하도록 구성될 수 있다.In the Gaussian pulse and SFOL pulse dual-mode DME terrestrial transponder according to the above embodiment, the predistorter for the SFOL pulse is a preset form of the SFOL pulse in consideration of the signal form in which the SFOL pulse is distorted in the signal amplifier. In this case, the signal amplification unit may be configured to output an undistorted SFOL pulse.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시형태에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더의 제어방법은 프런트엔드 모듈이 항공기 DME 아비오닉스로부터 요청신호를 수신하여 필터링하여서 설정된 대역의 신호를 얻는 단계; 펄스 형태 검출부가 상기 프런트엔드 모듈에서 신호를 입력받아 베이스밴드 펄스 포락선 샘플을 이용하여서 신호의 형태를 검출하는 단계; 제어부가 상기 펄스 형태 검출부에서 검출된 신호 형태를 인식하여 가우시안 펄스 인지 SFOL 펄스 인지의 여부를 결정하는 단계; 상기 결정 단계에서 결정된 신호 형태가 가우시안 펄스일 경우, 가우시안 펄스 발생부가 상기 제어부에서 구동 제어 신호를 입력받아 가우시안 펄스를 발생하는 단계; 가우시안 펄스용 전치 왜곡부가 상기 가우시안 펄스 발생부에서 가우시안 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키는 단계; 및 신호 증폭부가 상기 가우시안 펄스용 전치 왜곡부에서 변형된 가우시안 펄스를 입력받아 송신하기 위한 설정된 레벨로 증폭시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a control method of a Gaussian pulse and SFOL pulse dual-mode DME terrestrial transponder according to another embodiment of the present invention is a signal of a band set by a front-end module receiving and filtering a request signal from an aircraft DME avionics. Obtaining; Detecting, by a pulse shape detector, a signal shape from the front-end module by using a baseband pulse envelope sample; Determining, by a controller, whether a signal shape detected by the pulse shape detection unit is a Gaussian pulse or an SFOL pulse; When the signal type determined in the determining step is a Gaussian pulse, generating a Gaussian pulse by receiving a driving control signal from the control unit by a Gaussian pulse generator; Transforming a Gaussian pulse predistorter into a set shape by receiving a Gaussian pulse from the Gaussian pulse generator; And amplifying the signal amplifying unit to a predetermined level for receiving and transmitting the modified Gaussian pulse from the Gaussian pulse predistorter.
상기 다른 실시형태에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더의 제어방법은 상기 결정 단계에서 결정된 신호 형태가 SFOL 펄스일 경우, SFOL 펄스 발생부가 상기 제어부에서 구동 제어 신호를 입력받아 SFOL 펄스를 발생하는 단계; SFOL 펄스용 전치 왜곡부가 상기 SFOL 펄스 발생부에서 SFOL 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키는 단계; 및 신호 증폭부가 상기 SFOL 펄스용 전치 왜곡부에서 변형된 SFOL 펄스를 입력받아 송신하기 위한 설정된 레벨로 증폭시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In the control method of the Gaussian pulse and SFOL pulse dual mode DME terrestrial transponder according to the other embodiment, when the signal type determined in the determining step is an SFOL pulse, the SFOL pulse generator receives the driving control signal from the controller to generate the SFOL pulse. Generating; Transforming the pre-distortion unit for the SFOL pulse into a predetermined form by receiving the SFOL pulse from the SFOL pulse generator; And amplifying the signal amplifying unit to a predetermined level for receiving and transmitting the modified SFOL pulse from the pre-distorter for the SFOL pulse.
상기 다른 실시형태에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더의 제어방법에 있어서, 상기 신호 형태 검출 단계에서 베이스밴드 펄스 포락선 샘플을 이용하여 신호의 형태를 검출하기 위해 고려하는 요소는 펄스 상승시간, 펄스 하강시간, 펄스폭 및 변곡점을 포함할 수 있다.In the control method of the Gaussian pulse and SFOL pulse dual mode DME terrestrial transponder according to the other embodiment, the factor considered for detecting the shape of the signal using a baseband pulse envelope sample in the signal shape detection step is a pulse rising. Time, pulse fall time, pulse width and inflection point.
상기 다른 실시형태에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더의 제어방법에 있어서, 상기 가우시안 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키는 단계는 가우시안 펄스가 상기 신호 증폭부에서 왜곡되는 신호 형태를 고려하여 그 가우시안 펄스의 형태를 미리 설정된 형태로 변형시켜서, 상기 신호 증폭부에서의 신호 증폭시 왜곡되지 않은 가우시안 펄스를 출력하기 위한 것일 수 있다.In the control method of the Gaussian pulse and SFOL pulse dual mode DME terrestrial transponder according to another embodiment, the step of receiving the Gaussian pulse into a predetermined shape takes into account a signal shape in which the Gaussian pulse is distorted in the signal amplifier. In this case, the Gaussian pulse may be transformed into a preset form to output a Gaussian pulse that is not distorted during signal amplification by the signal amplifier.
상기 다른 실시형태에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더의 제어방법에 있어서, 상기 SFOL 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키는 단계는 SFOL 펄스가 상기 신호 증폭부에서 왜곡되는 신호 형태를 고려하여 그 SFOL 펄스의 형태를 미리 설정된 형태로 변형시켜서, 상기 신호 증폭부에서의 신호 증폭시 왜곡되지 않은 SFOL 펄스를 출력하기 위한 것일 수 있다.In the control method of the Gaussian pulse and SFOL pulse dual mode DME terrestrial transponder according to another embodiment, the step of receiving the SFOL pulse into a predetermined shape takes into account a signal shape in which the SFOL pulse is distorted in the signal amplifier. The shape of the SFOL pulse may be modified to a predetermined form to output an undistorted SFOL pulse when the signal amplification unit amplifies the signal.
본 발명의 실시형태들에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더 및 그 제어 방법에 의하면, 프런트엔드 모듈이 항공기 DME 아비오닉스로부터 요청신호를 수신하여 필터링하여서 설정된 대역의 신호를 얻고; 펄스 형태 검출부가 상기 프런트엔드 모듈에서 신호를 입력받아 베이스밴드 펄스 포락선 샘플을 이용하여서 신호의 형태를 검출하며; 제어부가 상기 펄스 형태 검출부에서 검출된 신호 형태를 인식하여 가우시안 펄스 인지 SFOL 펄스 인지의 여부를 결정한 후 구동 제어 신호를 출력하며; 가우시안 펄스 발생부가 상기 제어부에서 구동 제어 신호를 입력받아 가우시안 펄스를 발생하며; SFOL 펄스 발생부가 상기 제어부에서 구동 제어 신호를 입력받아 SFOL 펄스를 발생하며; 가우시안 펄스용 전치 왜곡부가 상기 가우시안 펄스 발생부에서 가우시안 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키며; SFOL 펄스용 전치 왜곡부가 상기 SFOL 펄스 발생부에서 SFOL 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키며; 신호 증폭부가 상기 가우시안 펄스용 전치 왜곡부 또는 SFOL 펄스용 전치 왜곡부에서 변형된 가우시안 펄스 또는 SFOL 펄스를 입력받아 송신하기 위한 설정된 레벨로 증폭시키도록; 구성되어 있음으로써, 가우시안 펄스를 사용하는 항공기 DME 아비오닉스 및 SFOL 펄스를 사용하는 항공기 DME 아비오닉스 모두와 호환될 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.According to the Gaussian pulse and SFOL pulse dual mode DME terrestrial transponder according to embodiments of the present invention and a control method thereof, the front-end module receives and filters a request signal from an aircraft DME avionics to obtain a signal of a set band; A pulse shape detection unit receives a signal from the front-end module and detects the shape of the signal using a baseband pulse envelope sample; A control unit recognizes the signal type detected by the pulse shape detection unit to determine whether it is a Gaussian pulse or SFOL pulse and outputs a driving control signal; A Gaussian pulse generating unit receives a driving control signal from the control unit and generates a Gaussian pulse; An SFOL pulse generating unit receives a driving control signal from the control unit and generates an SFOL pulse; A Gaussian pulse predistorter receives a Gaussian pulse from the Gaussian pulse generator and transforms the Gaussian pulse into a predetermined shape; A pre-distortion unit for SFOL pulses receives the SFOL pulses from the SFOL pulse generator and deforms them into a predetermined shape; Amplifying the signal amplifying unit to a predetermined level for receiving and transmitting the Gaussian pulse or SFOL pulse modified by the Gaussian pulse predistorter or SFOL pulse predistorter; By doing so, there is an excellent effect that it is compatible with both aircraft DME abionics using Gaussian pulses and aircraft DME abionics using SFOL pulses.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더의 블록 구성도이다.
도 2는 항법 시스템에 사용되는 DME 펄스를 나타낸 도면으로서, (a)는 가우시안 펄스를 나타내며, (b)는 SFOL 펄스를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더의 제어방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.1 is a block diagram of a Gaussian pulse and SFOL pulse dual mode DME terrestrial transponder according to an embodiment of the present invention.
2 shows a DME pulse used in a navigation system, in which (a) represents a Gaussian pulse and (b) represents an SFOL pulse.
3 is a flowchart illustrating a control method of a Gaussian pulse and SFOL pulse dual mode DME terrestrial transponder according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a Gaussian pulse and SFOL pulse dual mode DME terrestrial transponder according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더는, 도 1에 도시된 바와 같이, 프런트엔드 모듈(100), 펄스 형태 검출부(200), 제어부(250), 가우시안 펄스 발생부(300), SFOL 펄스 발생부(310), 가우시안 펄스용 전치 왜곡부(400), SFOL 펄스용 전치 왜곡부(410), 및 신호 증폭부(500)를 포함한다.Gaussian pulse and SFOL pulse dual mode DME terrestrial transponder according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the front-
프런트엔드 모듈(100)은 항공기 DME 아비오닉스로부터 거리 측정을 위해 송신한 요청신호를 수신하여 필터링하여서 설정된 대역의 신호를 획득하는 역할을 하며, 안테나, 수신모듈, 대역통과필터 및 스위칭 회로 등을 포함한다.The
펄스 형태 검출부(200)는 프런트엔드 모듈(100)에서 획득된 설정된 대역의 신호를 입력받아 베이스밴드 펄스 포락선 샘플을 이용하여서 신호의 형태를 검출하는 역할을 한다. 펄스 형태 검출부(200)에서 베이스밴드 펄스 포락선 샘플을 이용하여 신호의 형태를 검출하기 위해 고려하는 요소는 펄스 상승시간, 펄스 하강시간, 펄스폭 및 변곡점을 포함한다.The
제어부(250)는 펄스 형태 검출부(200)에서 검출된 신호 형태를 인식하여 가우시안 펄스 인지 SFOL 펄스 인지의 여부를 결정한 후 이에 상응하는 구동 제어 신호를 가우시안 펄스 발생부(300) 또는 SFOL 펄스 발생부(310)에 출력하여 구동을 제어하는 역할을 한다. 제어부(250)는 신호의 형태가 가우시안 펄스인 경우 가우시안 펄스 발생부(300)를 구동시켜 가우시안 펄스를 발생시키는 한편, 신호의 형태가 SFOL 펄스인 경우 SFOL 펄스 발생부(310)를 구동시켜 SFOL 펄스를 발생시킨다.The
가우시안 펄스 발생부(300)는 제어부(250)에서 구동 제어 신호를 입력받아 구동되면 가우시안 펄스를 발생하는 역할을 한다.The Gaussian
SFOL 펄스 발생부(310)는 제어부(250)에서 구동 제어 신호를 입력받아 구동되면 SFOL 펄스를 발생하는 역할을 한다.The SFOL
가우시안 펄스용 전치 왜곡부(400)는 가우시안 펄스 발생부(300)에서 가우시안 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키는 역할을 하며, 예컨대 가우시안 펄스용 PA(Power amplifier) pre-distortioner를 사용할 수 있다. 좀 더 상세하게는, 가우시안 펄스가 신호 증폭부(500)에 의해 증폭될 때 왜곡 현상이 일어나 신호가 변형되므로, 가우시안 펄스용 전치 왜곡부(400)가 신호 증폭부(500)에 가우시안 펄스를 입력하기 전에 왜곡되는 신호 형태를 고려하여 그 가우시안 펄스의 형태를 미리 설정된 형태로 변형시킴으로써, 신호 증폭부(500)에서의 신호 증폭시 왜곡되지 않은 가우시안 펄스를 출력하게 한다.The
SFOL 펄스용 전치 왜곡부(410)는 SFOL 펄스 발생부(310)에서 SFOL 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키는 역할을 하며, 예컨대 SFOL 펄스용 PA(Power amplifier) pre-distortioner를 사용할 수 있다. 좀 더 상세하게는, SFOL 펄스가 신호 증폭부(500)에 의해 증폭될 때 왜곡 현상이 일어나 신호가 변형되므로, SFOL 펄스용 전치 왜곡부(410)가 신호 증폭부(500)에 SFOL 펄스를 입력하기 전에 왜곡되는 신호 형태를 고려하여 그 SFOL 펄스의 형태를 미리 설정된 형태로 변형시킴으로써, 신호 증폭부(500)에서의 신호 증폭시 왜곡되지 않은 SFOL 펄스를 출력하게 한다.The SFOL
신호 증폭부(500)는 가우시안 펄스용 전치 왜곡부(400) 또는 SFOL 펄스용 전치 왜곡부(410)에서 설정된 형태로 변형된 가우시안 펄스 또는 SFOL 펄스를 입력받아 항공기 DME 아비오닉스로 송신하기 위해 적정한 설정된 레벨로 증폭시키는 역할을 하며, 예컨대 PA 증폭기를 사용할 수 있다.The
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더를 제어하는 방법에 대해 설명하기로 한다.A method of controlling a Gaussian pulse and SFOL pulse dual mode DME terrestrial transponder according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더의 제어방법을 설명하기 위한 플로우챠트로서, 여기서 S는 스텝(step)을 의미한다.3 is a flowchart illustrating a control method of a Gaussian pulse and SFOL pulse dual mode DME terrestrial transponder according to an embodiment of the present invention, where S denotes a step.
먼저, 항공기 DME 아비오닉스로부터 거리 측정을 위해 요청신호를 송신하면 프런트엔드 모듈(100)이 수신하여 필터링하여서 원하는 설정된 대역의 신호를 얻는다(S100).First, when the request signal for distance measurement is transmitted from the aircraft DME abionix, the front-
이어서, 펄스 형태 검출부(200)가 프런트엔드 모듈(100)에서 획득된 설정된 대역의 신호를 입력받아 베이스밴드 펄스 포락선 샘플을 이용하여서 신호의 형태를 검출한다(S200).Subsequently, the pulse
제어부(250)는 펄스 형태 검출부(200)에서 검출된 신호 형태를 인식하여(S300), 가우시안 펄스 인지 SFOL 펄스 인지의 여부를 결정한다(S400).The
상기 스텝(S400)에서 결정된 신호 형태가 가우시안 펄스일 경우(YES), 제어부(250)는 구동 제어 신호를 가우시안 펄스 발생부(300)에 입력시켜 구동시킴으로써 가우시안 펄스를 발생시킨다(S500).When the signal type determined in step S400 is a Gaussian pulse (YES), the
스텝(S600)에서는 가우시안 펄스용 전치 왜곡부(400)가 가우시안 펄스 발생부(300)에서 가우시안 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시킨다.In step S600, the
스텝(S700)에서는 신호 증폭부(500)가 가우시안 펄스용 전치 왜곡부(410)에서 변형된 가우시안 펄스를 입력받아 항공기 DME 아비오닉스로 송신하기 위해 적정한 설정된 레벨로 증폭시킨다.In step S700, the
한편, 상기 스텝(S400)에서 결정된 신호 형태가 SFOL 펄스일 경우(NO), 제어부(250)는 구동 제어 신호를 SFOL 펄스 발생부(310)에 입력시켜 구동시킴으로써 SFOL 펄스를 발생시킨다(S800).If the signal type determined in step S400 is an SFOL pulse (NO), the
스텝(S900)에서는 SFOL 펄스용 전치 왜곡부(410)가 SFOL 펄스 발생부(310)에서 SFOL 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시킨다.In step S900, the
스텝(S1000)에서는 신호 증폭부(500)가 SFOL 펄스용 전치 왜곡부(410)에서 변형된 SFOL 펄스를 입력받아 항공기 DME 아비오닉스로 송신하기 위해 적정한 설정된 레벨로 증폭시킨다.In step S1000, the
본 발명의 실시예에 의한 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더 및 그 제어 방법에 의하면, 프런트엔드 모듈이 항공기 DME 아비오닉스로부터 요청신호를 수신하여 필터링하여서 설정된 대역의 신호를 얻고; 펄스 형태 검출부가 상기 프런트엔드 모듈에서 신호를 입력받아 베이스밴드 펄스 포락선 샘플을 이용하여서 신호의 형태를 검출하며; 제어부가 상기 펄스 형태 검출부에서 검출된 신호 형태를 인식하여 가우시안 펄스 인지 SFOL 펄스 인지의 여부를 결정한 후 구동 제어 신호를 출력하며; 가우시안 펄스 발생부가 상기 제어부에서 구동 제어 신호를 입력받아 가우시안 펄스를 발생하며; SFOL 펄스 발생부가 상기 제어부에서 구동 제어 신호를 입력받아 SFOL 펄스를 발생하며; 가우시안 펄스용 전치 왜곡부가 상기 가우시안 펄스 발생부에서 가우시안 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키며; SFOL 펄스용 전치 왜곡부가 상기 SFOL 펄스 발생부에서 SFOL 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키며; 신호 증폭부가 상기 가우시안 펄스용 전치 왜곡부 또는 SFOL 펄스용 전치 왜곡부에서 변형된 가우시안 펄스 또는 SFOL 펄스를 입력받아 송신하기 위한 설정된 레벨로 증폭시키도록; 구성되어 있음으로써, 가우시안 펄스를 사용하는 항공기 DME 아비오닉스 및 SFOL 펄스를 사용하는 항공기 DME 아비오닉스 모두와 호환될 수 있다.According to the Gaussian pulse and SFOL pulse dual mode DME terrestrial transponder according to an embodiment of the present invention and a control method thereof, the front-end module receives and filters a request signal from an aircraft DME avionics to obtain a signal of a set band; A pulse shape detection unit receives a signal from the front-end module and detects the shape of the signal using a baseband pulse envelope sample; A control unit recognizes the signal type detected by the pulse shape detection unit to determine whether it is a Gaussian pulse or SFOL pulse and outputs a driving control signal; A Gaussian pulse generating unit receives a driving control signal from the control unit and generates a Gaussian pulse; An SFOL pulse generating unit receives a driving control signal from the control unit and generates an SFOL pulse; A Gaussian pulse predistorter receives a Gaussian pulse from the Gaussian pulse generator and transforms the Gaussian pulse into a predetermined shape; A pre-distortion unit for SFOL pulses receives the SFOL pulses from the SFOL pulse generator and deforms them into a predetermined shape; Amplifying the signal amplifying unit to a predetermined level for receiving and transmitting the Gaussian pulse or SFOL pulse modified by the Gaussian pulse predistorter or SFOL pulse predistorter; By being configured, it can be compatible with both aircraft DME abionics using Gaussian pulses and aircraft DME abionics using SFOL pulses.
도면과 명세서에는 최적의 실시예가 개시되었으며, 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 실시형태를 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The drawings and the specification disclose the best embodiments, and specific terminology has been used, but it is used only for the purpose of describing embodiments of the invention and is intended to limit the meaning or limit the scope of the invention described in the claims. It is not. Therefore, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
100: 프런트엔드 모듈
200: 펄스 형태 검출부
250: 제어부
300: 가우시안 펄스 발생부
310: SFOL 펄스 발생부
400: 가우시안 펄스용 전치 왜곡부
410: SFOL 펄스용 전치 왜곡부
500: 신호 증폭부100: front-end module
200: pulse shape detection unit
250: control unit
300: Gaussian pulse generator
310: SFOL pulse generator
400: predistorter for Gaussian pulse
410: predistortion section for SFOL pulse
500: signal amplifier
Claims (9)
항공기 DME 아비오닉스로부터 요청신호를 수신하여 필터링하여서 설정된 대역의 신호를 얻도록 구성된 프런트엔드 모듈;
상기 프런트엔드 모듈에서 신호를 입력받아 베이스밴드 펄스 포락선 샘플을 이용하여서 샘플링 하여서 펄스 상승시간, 펄스 하강시간, 펄스폭 및 변곡점에 기초하여 신호의 형태를 검출하도록 구성된 펄스 형태 검출부;
상기 펄스 형태 검출부에서 검출된 신호 형태를 인식하여 가우시안 펄스 인지 SFOL 펄스 인지의 여부를 결정한 후 구동 제어 신호를 출력하도록 구성된 제어부;
상기 제어부에서 구동 제어 신호를 입력받아 가우시안 펄스를 발생하도록 구성된 가우시안 펄스 발생부;
상기 제어부에서 구동 제어 신호를 입력받아 SFOL 펄스를 발생하도록 구성된 SFOL 펄스 발생부;
상기 가우시안 펄스 발생부에서 가우시안 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키도록 구성된 가우시안 펄스용 전치 왜곡부;
상기 SFOL 펄스 발생부에서 SFOL 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키도록 구성된 SFOL 펄스용 전치 왜곡부; 및
상기 가우시안 펄스용 전치 왜곡부 또는 SFOL 펄스용 전치 왜곡부에서 변형된 가우시안 펄스 또는 SFOL 펄스를 입력받아 송신하기 위한 설정된 레벨로 증폭시키도록 구성된 신호 증폭부;를 포함하고,
상기 제어부는 상기 펄스 형태 검출부에서 검출된 신호의 형태를 인식하여 가우시안 펄스라고 결정하면, 상기 가우시안 펄스 발생부에 구동 제어 신호를 입력시켜 가우시안 펄스를 발생시키는 한편, 검출된 신호의 형태가 SFOL 펄스라고 결정하면, 상기 SFOL 펄스 발생부에 구동 제어 신호를 입력시켜 SFOL 펄스를 발생시키는, 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더.As a Gaussian pulse and SFO pulse dual-mode DM ground transponder that is compatible with both aircraft DME abionics using Gaussian pulses and aircraft DME abionics using SFOL pulses:
A front end module configured to receive and filter a request signal from an aircraft DME avionics to obtain a signal of a set band;
A pulse shape detection unit configured to detect a shape of a signal based on a pulse rising time, a pulse falling time, a pulse width, and an inflection point by receiving a signal from the front end module and sampling the sample using a baseband pulse envelope sample;
A controller configured to recognize a signal type detected by the pulse shape detector to determine whether the pulse shape is a Gaussian pulse or the SFOL pulse, and to output a driving control signal;
A Gaussian pulse generator configured to receive a driving control signal from the controller to generate a Gaussian pulse;
An SFOL pulse generator configured to receive a driving control signal from the controller and generate an SFOL pulse;
A Gaussian pulse predistorter configured to receive a Gaussian pulse from the Gaussian pulse generator and transform the Gaussian pulse into a predetermined shape;
An SFOL pulse predistorter configured to receive the SFOL pulse from the SFOL pulse generator and transform the SFOL pulse into a predetermined shape; And
And a signal amplifier configured to amplify the Gaussian pulse or SFOL pulse modified by the Gaussian pulse predistorter or SFOL pulse predistorter to a predetermined level for receiving and transmitting the Gaussian pulse or SFOL pulse.
When the control unit recognizes the shape of the signal detected by the pulse shape detection unit and determines that it is a Gaussian pulse, the control unit inputs a driving control signal to the Gaussian pulse generating unit to generate a Gaussian pulse, and the detected signal is called an SFOL pulse. And if determined, input a drive control signal to the SFOL pulse generator to generate an SFOL pulse.
상기 가우시안 펄스용 전치 왜곡부는 가우시안 펄스가 상기 신호 증폭부에서 왜곡되는 신호 형태를 고려하여 그 가우시안 펄스의 형태를 미리 설정된 형태로 변형시켜서, 상기 신호 증폭부에서의 신호 증폭시 왜곡되지 않은 가우시안 펄스를 출력하도록 구성된 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더. The method of claim 1,
The predistorter for the Gaussian pulse transforms the Gaussian pulse into a predetermined form in consideration of the signal shape in which the Gaussian pulse is distorted in the signal amplifier. Gaussian pulse and SFOL pulse dual-mode DME terrestrial transponder configured to output.
상기 SFOL 펄스용 전치 왜곡부는 SFOL 펄스가 상기 신호 증폭부에서 왜곡되는 신호 형태를 고려하여 그 SFOL 펄스의 형태를 미리 설정된 형태로 변형시켜서, 상기 신호 증폭부에서의 신호 증폭시 왜곡되지 않은 SFOL 펄스를 출력하도록 구성된 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더. The method of claim 1,
The pre-distorter for the SFOL pulse transforms the shape of the SFOL pulse into a preset form in consideration of the signal shape in which the SFOL pulse is distorted in the signal amplifier, thereby converting the unfalsified SFOL pulse during signal amplification in the signal amplifier. Gaussian pulse and SFOL pulse dual-mode DME terrestrial transponder configured to output.
프런트엔드 모듈이 항공기 DME 아비오닉스로부터 요청신호를 수신하여 필터링하여서 설정된 대역의 신호를 얻는 단계;
펄스 형태 검출부가 상기 프런트엔드 모듈에서 신호를 입력받아 베이스밴드 펄스 포락선 샘플을 이용하여서 신호의 형태를 검출하는 단계;
제어부가 상기 펄스 형태 검출부에서 검출된 신호 형태를 인식하여 가우시안 펄스 인지 SFOL 펄스 인지의 여부를 결정하는 단계;
상기 결정 단계에서 결정된 신호 형태가 가우시안 펄스일 경우, 가우시안 펄스 발생부가 상기 제어부에서 구동 제어 신호를 입력받아 가우시안 펄스를 발생하는 단계;
가우시안 펄스용 전치 왜곡부가 상기 가우시안 펄스 발생부에서 가우시안 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키는 단계; 및
신호 증폭부가 상기 가우시안 펄스용 전치 왜곡부에서 변형된 가우시안 펄스를 입력받아 송신하기 위한 설정된 레벨로 증폭시키는 단계를 포함하는 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더의 제어방법.As a control method of the Gaussian pulse and SFOL pulse dual mode DME terrestrial transponder according to claim 1,
Receiving, by the front-end module, the request signal from the aircraft DME abionix and filtering to obtain a signal of a set band;
Detecting, by a pulse shape detector, a signal shape from the front-end module by using a baseband pulse envelope sample;
Determining, by a controller, whether a signal shape detected by the pulse shape detection unit is a Gaussian pulse or an SFOL pulse;
When the signal type determined in the determining step is a Gaussian pulse, generating a Gaussian pulse by receiving a driving control signal from the control unit by a Gaussian pulse generator;
Transforming a Gaussian pulse predistorter into a set shape by receiving a Gaussian pulse from the Gaussian pulse generator; And
And amplifying the Gaussian pulse from the Gaussian pulse predistorter to a predetermined level for receiving and transmitting the modified Gaussian pulse.
상기 결정 단계에서 결정된 신호 형태가 SFOL 펄스일 경우, SFOL 펄스 발생부가 상기 제어부에서 구동 제어 신호를 입력받아 SFOL 펄스를 발생하는 단계;
SFOL 펄스용 전치 왜곡부가 상기 SFOL 펄스 발생부에서 SFOL 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키는 단계; 및
신호 증폭부가 상기 SFOL 펄스용 전치 왜곡부에서 변형된 SFOL 펄스를 입력받아 송신하기 위한 설정된 레벨로 증폭시키는 단계를 더 포함하는 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더의 제어방법.The method of claim 5, wherein
When the signal type determined in the determining step is an SFOL pulse, the SFOL pulse generator generates a SFOL pulse by receiving a driving control signal from the controller;
Transforming the pre-distortion unit for the SFOL pulse into a predetermined form by receiving the SFOL pulse from the SFOL pulse generator; And
And amplifying the signal amplification unit to a predetermined level for receiving and transmitting the modified SFOL pulse from the pre-distorter for the SFOL pulse.
상기 신호 형태 검출 단계에서 베이스밴드 펄스 포락선 샘플을 이용하여 신호의 형태를 검출하기 위해 고려하는 요소는 펄스 상승시간, 펄스 하강시간, 펄스폭 및 변곡점을 포함하는 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더의 제어방법. The method of claim 5, wherein
In the signal shape detection step, the factors considered for detecting the shape of the signal using the baseband pulse envelope sample are Gaussian pulse and SFOL pulse dual mode DME terrestrial transformer including pulse rise time, pulse fall time, pulse width and inflection point. How to control the fender.
상기 가우시안 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키는 단계는 가우시안 펄스가 상기 신호 증폭부에서 왜곡되는 신호 형태를 고려하여 그 가우시안 펄스의 형태를 미리 설정된 형태로 변형시켜서, 상기 신호 증폭부에서의 신호 증폭시 왜곡되지 않은 가우시안 펄스를 출력하기 위한 것인 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더의 제어방법. The method of claim 5, wherein
The step of receiving the Gaussian pulse into a predetermined shape may include transforming the Gaussian pulse into a predetermined shape in consideration of a signal shape in which the Gaussian pulse is distorted by the signal amplifier, thereby amplifying the signal in the signal amplifier. A method for controlling Gaussian pulses and SFOL pulse dual-mode DME terrestrial transponders for outputting undistorted Gaussian pulses.
상기 SFOL 펄스를 입력받아 설정된 형태로 변형시키는 단계는 SFOL 펄스가 상기 신호 증폭부에서 왜곡되는 신호 형태를 고려하여 그 SFOL 펄스의 형태를 미리 설정된 형태로 변형시켜서, 상기 신호 증폭부에서의 신호 증폭시 왜곡되지 않은 SFOL 펄스를 출력하기 위한 것인 가우시안 펄스 및 SFOL 펄스 듀얼모드 DME 지상 트랜스폰더의 제어방법. The method of claim 6,
The step of receiving the SFOL pulse into a predetermined shape is to modify the shape of the SFOL pulse in a predetermined form in consideration of the signal shape that the SFOL pulse is distorted in the signal amplification unit, when the signal amplification unit in the signal amplifier A control method of a Gaussian pulse and SFOL pulse dual mode DME terrestrial transponder for outputting undistorted SFOL pulses.
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