[Signal Intelligence] Signal Intelligence 개요
해당 글은 Panoradio SDR 사이트의 Introduction to RF Signal Classification을 참고하여 작성하였습니다.
이번에 알아볼 것은 Signal Intelligence 라는 분야에 발 담구기 위해 그 내부의 어떤 카테고리가 있는지 이해하고자 기억하고자 작성한 글입니다.
Signal Intelligence ?
Signal Intelligence란 주로 군사 영역에서 적들의 통신 신호를 잡아 내고 이에 대한 정보를 취득하기 위해 사용됩니다.
기본적으로 Unknown Signal 을 취득하여 정보를 취득하기 위해서는 다양한 정보를 파악해야 하는데요
이 다양한 정보를 파악하기 위해 필요한 카테고리가 총 3가지 입니다.
1. Automatic Modulation Classification (AMC)
AMC의 최종 목적은 신호의 Modulation Type을 알아내는 것 입니다.
Analog Modulations에는 AM, FM, PM 방식이
Digital Modulations에는 Phase-shift Keying(ex : PSK), Quadrature Amplitude Modulation (ex : 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM), Frequency Shift Keying(ex : FSK, M-FSK) , OFDM 방식들이 존재합니다.
단순한 AMC 시스템의 경우 FSK, PSK, QAM 세가지 사이의 구별은 가능하겠지만,
더 나아가 변조 후 생김새가 비슷한 2-FSK, 2-GFSK, MSK, GMSK 까지 구분 가능 할 수 있는 것이 AMC 시스템의 최종 목표입니다.
현재 다양한 AMC 관련 딥러닝 논문들에서 대부분 Time-sync, Frequency-sync 가 맞춰져 있고 Baud rate, Sample rate, Sample/Symbol 을 알고 있다고 가정하고 데이터셋을 구성하고 있습니다.
이러한 부분들을 모른다고 가정하고 머신러닝 기법들을 통하여 전처리를 어떻게 진행해야 할지가 AMC 에서 정말 중요한 부분입니다.
2. Automatic RF Signal Identification (or called Wireless Standard Identification)
RF Signal Identification은 신호의 type 또는 Trasmission Standard 를 식별하는 과제입니다. (Standard 는 표준화된 전송 파형들을 가라킴)
UHF 또는 VHF 대역에서 존재하는 type들은 FM radio, 4G, 5G, WiFi, digital TV, GPS 등등이 존재하며,
단파 대역(3 ~ 30MHz) 에는 AM 방송, SSB 음성, 모스 부호 같은 다양한 Mode들이 있습니다.
무선통신의 기본이 되는 개념인 작동 주파수 대역에 해당하는 신호들을 구별해 내게 되는 것이 RF Signal Identification의 키 포인트입니다.
3. Specific Emitter Identification (SEI) = RF Fingerprinting
SEI는 신호가 전송된 송신기를 식별하는 과제입니다.
송신기에서 신호를 보내기 전에 변조기, 필터, 전력 증폭기와 같은 장치를 거치며 신호 파형의 특성 변화를 초래하므로 해당 부분의 특성을 잡아 내어 송신기를 식별하는 것이 키 포인트입니다.
Conclusion
AMC 를 통해 Signal의 Modulation type을 구별하고,
RF Signal Identification 을 통해 Trasmission Standard 을 식별하고,
SEI 를 이용하여 송신기를 식별함으로서
최종적으로 Signal Intelligence 라는 큰 Task를 해결 할 수 있다는 말을 하고 싶습니다.
오늘도 읽어주셔서 감사합니다 :)
추가적으로 공부를 하며 헷갈릴 단어를 아래와 같이 정리하였습니다.
SIGINT vs COMINT vs ELINT 차이점
- COMINT refers only to signals that contain speech or text, such as text messages, telephone conversations, radio calls, and online interactions.
- ELINT signals include radio or electromagnetic pulses and signals that are emitted from radars, missiles, guidance systems, and aircrafts.
두 가지를 포괄한 개념이 SIGINT