재밍 환경하에 Link-16 시뮬레이터 설계 및 시간 동기 유무에 따른 성능 분석
Link-16 Simulator Design over Jamming Environments and Time Synchronization Analysis
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초록
본 논문에서는 Matlab Simulink를 이용하여 재밍 환경하에 전술데이터링크 (Link-16) 시뮬레이터를 설계하고 시간동기 유무에 따른 Link-16의 성능분석을 실시한다. 시뮬레이터는 CCSK (Cyclic Code Shift Keying) 데이터 심볼 변조 및 대역확산기, MSK (Minimum Shift Keying) 칩 심볼 변조기, Raised Cosine 필터, 주파수 도약 하에 항재밍 능력을 시험하는 재밍 모듈, 도플러 페이딩 채널 모듈, 시간 동기를 위한 timing recovery 모듈, 비트오율 점검기 등으로 구성된다. 전술용 데이터링크의 표준 채널모델인 two-ray 라이시안 도플러 페이딩 모듈을 채택하며 데이터 링크의 항재밍 능력 시험을 위해 톤 재밍, 펄스 재밍, 부분대역 잡음 재밍이 가능한 재밍 모듈을 설계 내장한다. 시뮬레이션을 위한 주요 채널 파라미터로 (비트 에너지/재밍잡음 스펙트럼 밀도), 재밍 대역, 도플러 주파수, k factor를 정의한다. 설계된 시뮬레이터를 활용하여 각종 재밍 환경 하에서 Link-16의 비트오율 성능분석을 실시하며, 시간동기 유무에 따른 시스템 성능의 비교로 전술데이터 링크의 재밍 생존성을 함께 시험한다.
Abstract
This paper, we design a tactical data link (TDL) system (Link-16) simulator using Matlab Simulink over jamming environments and analyze its performance with or without time synchronization. This simulator includes CCSK (Cyclic Code Shift Keying) data symbol modulation & spread-spectrum block, MSK (Minimum Shift Keying) chip symbol modulator, raised cosine filter, jamming block that tests the frequency hopping based anti-jamming capability, Doppler fading channel module, timing recovery module for timing synchronization, and bit error tester. We choose a two-ray Rician Doppler fading as the standard TDL channel model. In the jamming block, there include tone jamming, pulse jamming, and partial-band noise jamming modules for the TDL anti-jamming capability evaluation. In simulation, the main channel parameters including , jamming bandwidth, Doppler frequency, and k factor are defined. Using the implemented simulator, we analyze the BER performance of Link-16 over various jamming environments and evaluate the TDL anti-jamming capability in terms of system performance with or without time synchronization.
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