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JKIEES, vol. 29, no. 10, pp.783-790, January, 2018
DOI. http://dx.doi.org/10.5515/KJKIEES.2018.29.10.783

Detection Probability Improvement Scheme Optimized for Frequency-Hopping Signal Detection 주파수 도약 신호 탐지에 최적화된 탐지 확률 향상 기법

이 인 석․오 성 준* In-Seok Lee․Seong-Jun Oh*
고려대학교 컴퓨터․전파통신공학과(Department of Computer Science and Engineering, Korea University) *고려대학교 정보보호대학원(Graduate School of Information Security, Korea University)

The frequency-hopping technique is one of the spread-spectrum techniques. Frequency hopping is a communication system in which the carrier frequency channel is hopped within the wideband. Therefore, a frequency-hopping system has such advantages as antijamming and low probability of intercept. This system is often used in military communications. Because frequency-hopping signal detection is difficult, it is an important research issue. A novel detection technique is proposed that can improve detection probability. When the received signal is transformed to a frequency domain sample by fast Fourier transform, spectral leakage lowers the detection probability. This problem can be solved by using the Hamming window, and the detection probability can be increased. However, in a frequencyhopping environment, the windowing technique lowers the detection probability. The proposed method solves this weakness. The simulation results show that the proposed detection technique improves the detection probability by as much as 13 %.

주파수 도약(frequency hopping) 기법은 대역확산(spread spectrum) 방법 중 하나로, 광대역 상에서 반송파의 주파수가고정되어 있지 않고, 다양한 주파수 채널로 도약하는 통신방식이다. 이러한 특성으로 인해 뛰어난 항재밍 성능, 낮은탐지율 등의 장점을 가지고 있어, 군 통신에 자주 사용되고 있으며, 상용 통신에도 종종 사용되고 있다. 바꿔 말하면, 이런 주파수 도약 신호를 잘 탐지해내는 것은 매우 어려우며 중요한 연구분야 중 하나이다. 본 논문에서는 FFT를 이용한신호 탐지를 할 때, 주파수 도약 신호의 탐지율을 증가시킬 수 있는 기법을 제안한다. 수신한 신호를 FFT를 이용하여주파수 성분으로 변환시킬 경우, 스펙트럼 누설(spectral leakage)이 발생하여 탐지율이 낮아진다. 이때, 해밍 윈도우(hamming window)를 이용하여 문제를 해결하고 탐지율을 증가시킬 수 있는데, 주파수가 도약하는 환경에서는 윈도우가오히려 성능 저하를 가져오기도 한다. 제안하는 기법은 주파수 변화에 대응하여 이러한 약점을 해결하였으며, 기존에비해 최대 13 % 정도의 탐지율 향상을 얻을 수 있다.

Keyword : Spread Spectrum, Frequency Hopping, FFT, Windowing, Spectral Leakage

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