주파수 공유 환경에서 간섭신호 유형 및 이용 형태 식별을 통하여 능동적으로 전파간섭을 저감하는 혼·간섭 저감 기술의 핵심인 간섭저감 알고리즘 테스트 및 성능향상을 위해 생성한 모의 또는 수집 데이터를 고속으로 정밀 분석 및 간섭저감 성능분석이 가능한 FPGA 기반 신호처리 보드 기술에 관한 것임
■ 개발기술의 사용 서비스는 정책지원 관점에서는 주파수 공동사용을 통한 전파자원 이용 효율화, 과학적 근거 기반 보호대역/이격거리 도출, 전파자원 이용효율화 무선기기 개발활용, 시공간적 주파수 공동사용 대역 도출이 있으며, 민수분야의 활용 관점에서는 차세대 민수분야 시스템에서 간섭저감 활용을 통한 전파자원 이용 효율화가 있다. 이에 더해, 군수분야의 활용 관점에서는 임의의 간섭신호, 즉 재밍 환경에서 다중 안테나 수신부를 이용하여 재밍신호를 저감시키는 항재밍으로써의 활용이 가능.
■ 기존 단일차원 중심에서 다차원(시간, 공간, 주파수, 속도) 전파 이용환경에서의 간섭원 식별 및 공존, 효율적 공동사용을 지향하는 다차원 융합형 간섭저감 기술은 주요 무선기기의 수요가 집중되는 ‘low’, ‘mid-band’에서의 주파수 이용효율 증대가 가능하므로 기술적 파급효과가 매우 높음
■ 기존의 간섭저감 기능의 FPGA 기반 신호처리 보드 기술 기술의 경우, 복잡한 채널 환경등에 대한 분석결과를 반영하지 못하는 단점이 있음. 이를 극복하기 위해 고정밀, 광대역, 초고속 이동환경에 대한 간섭저감 성능분석이 가능하고 신호처리 기반의 통계적 분석이 가능한 HW기술이 요구되고 있음
■ 따라서 주파수 부족으로 인한 주파수 공동사용 상황에 적합한 다중경로 전파특성 및 다양한 간섭신호의 생성기능을 포함하고 간섭분석 성능 테스트 정밀도 향상이 가능한 FPGA 기반 신호처리 보드 기술을 개발하여 관련 수요업체에 기술이전을 하고자 함
■ FPGA 기반 신호처리 보드 기술
- 기존 단일차원 중심에서 다차원(시간, 공간, 주파수, 속도) 전파 이용환경에서의 간섭원 식별 및 공존, 효율적 공동사용을 지향하는 다차원 융합형 간섭저감 기술 성능 테스트 FPGA 기반 모듈
- 혼·간섭 저감 기술의 핵심인 간섭알고리즘 테스트 및 성능향상을 위해 사용자 위주 환경의 통합 SW-HW 융합 모듈
- 실 환경 측정 데이터에 대한 간섭저감 성능분석 및 통계적 특성 추출 모듈
- 신호수신 및 처리를 수행하는 시스템이며, FPGA로 구현된다. 수신신호는 외부 간섭 신호(예: 레이더 기반 인지 목적 신호, OFDM 통신신호 등)와 5G MU-MIMO 상향링크 신호가 혼재된 상황을 고려)
- 5G MU-MIMO 상향링크 복조 시스템: 본 시스템은 신호수신 및 간섭저감 시스템으로부터 출력된 간섭저감 신호(또는 간섭이 없는 경우의 Desired link 신호)에 대해 5G MU-MIMO 복조를 수행
■ SW 적으로 생성한 모의 데이터 간섭저감 성능과 실측기반 간섭저감 결과를 상호 보완 가능한 신호처리 보드 구현 기술
가. 기술이전의 내용
A. FPGA 기반 신호처리 보드 기술 일체
- MIMO 모뎀 복조 FPGA 기능
- 다양한 간섭신호 생성 기능
- 다양한 통신서비스(5G 등) 및 간섭신호 채널 생성 기능
- MIMO 환경 간섭저감 FPGA 시뮬레이터 테스트기능
- 간섭신호 인지 후 자동으로 간섭저감 수행 기능
- 간섭저감 성능 결과 등의 GUI 표현 기능 등
나. 기술이전의 범위
A. 기술명: FPGA 기반 신호처리 보드 기술
- FPGA 기반 신호처리 보드 기술 프로그램(FPGA code, 핵심 알고리즘은 실행파일(DLL) 처리)
* 특허(감속저감 기술)를 하드웨어에 이식하기 위한 FPGA
* FPGA를 구동할 수 있는 신호처리 보드
* 소스는 DLL처리해서 전달
- 관련 기술문서
■ 민·군 주파수 공동사용 환경에서 다양한 간섭 저감기술 향상을 통한 주파수 이용효율 증대를 위한 기본 성능검증 FPGA-IP 기술로 활용가능
■ 민·군 주파수 공유 사용 기술 확보 및 군 전자전 시스템에 간섭저감 원천기술로 활용
■ 새로운 주파수 공유 대역에서 시스템 구축 시, FPGA 기반 신호처리 보드 기술을 이용 할 경우 실환경과 유사한 모델 구축이 가능하여 정확한 간섭저감 성능에 기반한 데이터 분석이 가능하고 개발한 FPGA 모듈을 다양한 통신시스템에 적용하여 신규 네트워크 구축 및 이기종 동시 서비스 제공 등이 용이함.