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다변측정감시시스템 신호 입력 시각 정밀 측정을 위한 DRS(Delayed Reference Sample)를 이용한 Cross Correlation 방안 연구

Study of Cross Correlation Using DRS(Delayed Reference Sample) for Precision Time Measurement of Input Signal on Multilateration

  • 투고 : 2017.01.31
  • 심사 : 2018.01.27
  • 발행 : 2018.03.01

초록

다변측정감시시스템은 탑재 트랜스폰더에서 전송되는 신호를 지상에 설치된 여러 수신기에서 획득하고 각각의 수신기의 신호 획득시간의 차를 이용하여 표적의 위치를 계산한다. TDOA(Time Difference Of Arrival) 계산 방법을 이용하는 다변측정감시시스템의 위치 정확도에 가장 큰 영향을 주는 요소 중 하나는 신호 입력 시각 측정 시 발생하는 오차이다. 수신기에서 신호 입력 시각을 측정할 경우 수신기의 기준 클럭을 이용하여 입력 신호를 샘플링하고 동일한 샘플링 레이트를 가지는 기준 샘플(Reference Sample)을 Cross Correlation 기법에 적용한다. 따라서 신호 입력 시각의 정밀도는 기준 클럭에 비례한다. 본 논문에서는 기준 샘플과 이를 샘플링 레이트보다 작은 시간으로 기준 샘플을 지연시킨 다수의 샘플(DRS, Delayed Reference Sample)을 수신기의 입력신호와 Cross Correlation을 수행하여 신호 입력 시각을 보다 정밀하게 측정하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 이를 검증하기 위해 Matlab을 이용하여 타겟에서 송출하는 트랜스폰더의 펄스 신호를 구현하였으며 시뮬레이션을 통해 제안한 DRS와 입력신호와의 Cross Correlation을 수행하였다. 이 결과로 부터 신호 입력 시각 정밀 측정의 성능을 분석하였다.

Multilateration acquires the transponder signal of target from receivers installed on the ground and calculates the position of the target using the difference of the signal acquisition time of each receiver. One of the factors that influence the positioning accuracy of Multilateration using the TDOA calculation method is the error due to the precision measurement of signal input time. When measuring the signal input time at the receiver, the input signal is sampled using the reference clock of the receiver and a reference sample having the same sampling rate is applied to the cross correlation technique. Therefore, the accuracy of the signal input time is proportional to the reference clock. In this paper, the algorithm for precisely measuring the signal input time by performing cross correlation between the input signal of the receiver and DRS(Delayed Reference Sample) is proposed. In order to verify this, we implemented the pulse signal of the transponder that is transmitted from the target using Matlab. Through the simulation, cross correlation between the proposed DRS and the input signal was performed. From this result, the performance of the precise measurement of signal input time was analyzed.

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참고문헌

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