선체에서의 다중채널 초음파 통신을 이용한 통신 시스템
System of communication using multi-channel supersonic communication in ship body
특허 요약
본 발명은 복잡한 선체 및 선체 구조물에서 초음파를 이용하여 다중 채널 통신을 통해 원하는 신호를 송수신하기 위한 선체에서의 다중채널 초음파 통신을 이용한 통신 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 선체에서의 다중채널 초음파 통신을 이용한 통신 시스템은 선체에서의 초음파 변환기를 이용한 통신 시스템에 있어서, 전송하고자하는 데이터 신호를 전처리하고, 신호를 직렬에서 병렬로 변환하여 부호화된 신호를 디지털 변조하고, 증폭된 출력신호를 음파로 변환하여 선체 및 공기를 통해 송신하기 위한 다중 채널 송신기와 상기 다중 채널 송신기로부터 수신된 초음파 신호를 전기신호로 변환하여 디지털 신호로 다시 변환하고, 복호화 과정을 거쳐 병렬 신호를 직렬화하여 아날로그 신호를 재생하기 위한 다중 채널 수신기와 상기 다중 채널 송신기로부터 송신되는 데이터 신호를 증폭하여 상기 다중 채널 수신기로 전송하기 위한 중계 장치를 포함하는 것으로서, 선체 및 선체 구조물을 이용하여 통신 및 중계를 하기 때문에 기존 통신망으로 불가능한 영역까지 통신이 가능하며 재난 및 위급한 상황이 발생했을 경우에도 유용하게 사용될 수 있는 효과가 있다. 선체통신, 초음파 통신, 다중채널통신
청구항
번호청구항
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선체에서의 초음파 변환기를 이용한 통신 시스템에 있어서, 전송하고자하는 데이터 신호를 전처리하고, 신호를 직렬에서 병렬로 변환하여 부호화된 신호를 디지털 변조하고, 증폭된 출력신호를 음파로 변환하여 선체 및 공기를 통해 송신하기 위한 다중 채널 송신기; 상기 다중 채널 송신기로부터 수신된 초음파 신호를 전기신호로 변환하여 디지털 신호로 다시 변환하고, 복호화 과정을 거쳐 병렬 신호를 직렬화하여 아날로그 신호를 재생하기 위한 다중 채널 수신기; 상기 다중 채널 송신기로부터 송신되는 데이터 신호를 증폭하여 상기 다중 채널 수신기로 전송하기 위한 중계 장치; 및 상기 다중 채널 송신로부터 송신되는 데이터 신호의 간섭을 제거하기 위한 간섭 제거 중계 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체에서의 다중채널 초음파 통신을 이용한 통신 시스템.

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삭제

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제 1항에 있어서, 상기 다중 채널 송신기는, 제 2 센서부; 상기 제 2 센서부에서 입력된 신호를 전처리하기 위한 제 2 전처리부; 상기 제 2 전처리부에서 처리된 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 3 A/D 변환부; 상기 제 3 A/D 변환부에서 변환된 직렬 신호를 병렬로 전환하는 S/P 변환부; 상기 S/P 변환부에서 변환된 신호를 시공간 부호로 부호화하는 시공간 부호기; 상기 시공간 부호기에서 생성된 데이터를 변조하기 위한 변조부; 상기 변조부에서 생성된 신호를 아날로그 신호를 변환하기 위한 제 3 D/A 변환부; 상기 제 3 D/A 변환부에서 생성된 신호를 증폭하는 하나 이상의 제 2 초음파 증폭부; 및 상기 제 2 초음파 증폭부에서 증폭된 전기 신호를 초음파 신호로 변환하는 하나 이상의 초음파 변환기로 구성되는 것을 특징으로 하는 선체에서의 다중채널 초음파 통신을 이용한 통신 시스템.

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제 1항에 있어서, 상기 다중 채널 수신기는, 선체 및 공기 채널을 통과한 초음파 신호를 전기 신호로 변환하기 위한 하나 이상의 초음파 변환기; 상기 초음파 변환기에서 생성된 신호를 원하는 대역의 신호로 필터링 하기 위한 하나 이상의 대역 필터부; 상기 대역 필터부에서 생성된 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 4 A/D 변환부; 상기 제 4 A/D 변환부에서 생성된 디지털 신호를 복조하기 위한 복조부; 상기 복조부에서 생성된 신호를 시공간 원천 복호 및 시공간 복호를 수행하기 위한 시공간 복호기; 상기 시공간 복호기에서 생성된 신호에서 채널의 영향을 제거하기 위한 등화기; 상기 시공간 복호기에서 생성된 병렬 신호를 직렬로 변환하기 위한 P/S 변환부; 상기 변환된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 D/A 변환부; 및 상기 송신 신호의 목적에 부합되도록 신호를 재생하기 위한 제 2 재생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체에서의 다중채널 초음파 통신을 이용한 통신 시스템.

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제 1항에 있어서, 상기 중계 장치는, 다중 수신 초음파 신호를 전기 신호를 바꾸기 위한 다중 수신 초음파 변환기; 상기 다중 수신 초음파 변환기의 출력 신호를 증폭하기 위한 하나 이상의 단순 증폭 중계 모듈로 구성된 단순 중계부; 및 상기 단순 중계부의 출력 전기신호를 음파 신호로 변환하기 위한 다중 송신 초음파 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체에서의 다중채널 초음파 통신을 이용한 통신 시스템.

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제 5항에 있어서, 상기 단순 중계부의 단순 증폭 중계 모듈은, 입력되는 신호의 이득을 조절하기 위한 제 1 AGC부; 상기 제 1AGC의 출력을 원하는 대역으로 필터링하기 위한 제 2 대역 필터부; 상기 제 2 대역 필터부의 출력 신호를 증폭하기 위한 제 3 초음파 증폭기; 및 상기 제 3 초음파 증폭기 출력의 출력 전압을 조절하기 위한 AVC부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체에서의 다중채널 초음파 통신을 이용한 통신 시스템.

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제 1항에 있어서, 상기 간섭 제거 중계 장치는, 다중 수신 초음파 신호를 전기 신호를 바꾸기 위한 다중 수신 초음파 변환기; 상기 다중 수신 초음파 변환기의 출력 신호의 간섭을 제거하기 위한 하나의 이상의 간섭제거 중계 모듈로 구성된 간섭 제거 중계부; 및 상기 간섭 제거 중계부의 출력 전기신호를 음파 신호로 변환하기 위한 다중 송신 초음파 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체에서의 다중채널 초음파 통신을 이용한 통신 시스템.

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제 7항에 있어서, 상기 간섭 제거 중계 모듈은, 입력되는 신호의 크기를 조절하기 위한 제 2 AGC부; 상기 AGC부의 출력을 디지털로 변환하기 위한 제 5 A/D 변환부; 상기 A/D 변환부의 출력을 대역 필터링하기 위한 제 3 대역필터부; 상기 제 3 대역필터부의 출력신호에서 간섭을 제거하는 간섭 제거부; 상기 간섭 제거부의 출력 신호를 아날로그 신호로 바꾸어 주는 제 5 D/A 변환부; 및 상기 제 5 D/A 변환부의 출력 신호를 증폭하는 제 4 초음파 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체에서의 다중채널 초음파 통신을 이용한 통신 시스템.

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제 8항에 있어서, 상기 간섭 제거부는, 입력되는 신호를 계산하는 오차 계산부; 상기 오차 계산부 출력 신호를 대역 필터링하는 제 4 대역필터부; 상기 대역 필터부의 출력신호를 지연시키는 지연부; 상기 지연부의 출력 신호에서 적응필터를 통해 간섭을 제거하는 적응필터부: 상기 지연부에 의해 생성된 신호를 기준 신호와 오차 계산부의 출력을 이용하여 적응 필터 계수를 생성하기 위한 간섭제거 알고리즘부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체에서의 다중채널 초음파 통신을 이용한 통신 시스템.