The Design and Performance Analysis of Physical Layer for VDL Mode-2

VDL Mode-2 물리 계층 설계 및 성능 분석

This paper, describes the VDR physical layer design in VDL Mode-2 in order to meet the requirements of International standards. VDR's frequency band is 117.975~137MHz, and CSMA(Carrier Sense Multiple Access), D8PSK(Differential Eight Phase Shift Keyed), 25KHz's channel bandwidth use. The analysis of the isolated channel from near channels, sensitivity of the receiver, dynamic range of the receiver, linear of the transmitter and energy of spurious for linear and non-linear simulation as a requirement condition of performance of VDR and teaches the course of design. The transmitting power level should be lower than 5dB from Po1dB point and the selected IF frequency is 45MHz to suppress the spurious signals. The receiver designed has 4.5dB of Noise figure, 27.52dB of Es/No, Mixer isolation up to 30dB, IIP3 power of LNA up to +10dBm to minimize the intermodulation.

본 논문에서는 차세대 항공 데이터 통신에 사용되는 VDR(VHF Data Radio)의 물리계층을 국제규격에 만족하도록 설계하였다. VDR의 주파수 대역은 117.975~137MHz이고, CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 다중 접속방식, D8PSK(Differential Eight Phase Shift Keyed), 25kHz의 채널 대역폭을 사용한다. VDR의 성능 요구 조건인 인접 채널 분리, 수신감도, 혼변조, 수신기의 동작영역, 송신기의 선형성, 불요 방사 전력을 선형 및 비선형 시뮬레이션을 통해 분석 하고, 제작을 위한 방향을 제시하였다. 설계 결과 송신부는 Po1dB보다 5dB 낮은 점에서 사용해야하고, 중간 주파수를 45MHz 선정하여 스퓨리어스 발생을 억제해야한다. 수신부는 잡음지수 4.5dB, Es/No 27.52dB로 설계 되었고, 혼변조 성분을 최소화하기위해 저 잡음 증폭기의 IIP3를 +10dBm 이상을 사용하고, 혼합기의 절연특성이 30dB이상이 되어야한다.