• 제목/요약/키워드: 다중경로오차

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다중경로 오차 제거를 위한 새로운 상관기 설계

  • 장한진;김정원;황동환;이상정;염철문
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.612-615
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    • 2006
  • 본 논문에서는 Late 암으로부터 측정된 상관 값을 보정하여 상관함수의 비대칭을 완화시키고 다중경로 신호 오차를 제거하는 새로운 상관기 설계법을 제안하였다. 다중경로 오차에 의한 신호 추적 오차는 상관함수의 Early-Late 간 비대칭과 관련이 있으므로, 다중상관기 구조를 이용하여 상관함수의 Early-Late간 상관값 차를 측정하면 상관함수의 비대칭 정도를 추정할 수 있다. 상관값 차를 이용하여 추정한 상관함수 비대칭을 감소시키면 다중경로 신호에 의한 코드 추적 오차를 줄일 수 있다. 제안한 상관기는 4개의 암과 보정치 생성 블록으로 구성된다. 제안한 상관기의 다중경로 오차 제거 성능은 시뮬레이션을 이용하여 확인하였다. 여러 가지 지연시간 및 신호 진폭을 가지는 다중경로 신호에 대하여 일반 수신기와의 위상 추적 오차를 비교하여 성능을 평가하였다. 시뮬레이션 결과에서 제안한 상관기는 우수한 다중경로 오차 제거 성능을 가지며 일반상관기와 유사한 평균 신호 획득시간을 가짐을 알 수 있다.

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정적 GPS 측위에서 멀티패스 영향 분석 (Effects analysis of multipath in the Static GPS)

  • 박운용;장상규;이현우;김진수
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2003년도 추계학술발표회 논문집
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    • pp.87-90
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    • 2003
  • 정밀한 위치결정에 사용되는 GPS는 초기 군사목적을 벗어나 자동차, 선박, 비행기 등의 항법은 물론 측량분야, 지각 및 구조물의 변위 감시, 우주, 통신, 국방 분야 등 매우 광범위한 분야에서 활용되고 있으며, 그 이용도가 급속히 증가하는 추세이다. 그러나 GPS 관측값은 부정오차와 정오차 등 많은 오차를 포함하고 있기 때문에 이를 소거하거나 최소화하여야 한다. GPS 오차는 크게 위성궤도나 위성시간 오차등 위성에 관련된 오차, 수신기 잡음이나 다중경로 등 수신기 관련 오차, 그리고 대류권이나 전리층에 의한 전파 오차로 구분할 수 있다. 이들 오차들은 대부분 차분방법과 수학적 알고리즘에 의해 소거되거나 최소화되지만, 다중경로와 수신기 잡음은 소거하거나 축소할 수 없다. 다중경로는 관측당시의 수신기 주변환경에 따라 바뀌기 때문에 수학적으로 소거할 수 없으며, 수신기 잡음은 수신기 내부의 노이즈로 인하여 발생하기 때문에 소거하기가 상당히 어렵다. 본 연구에서는 다중경로에 의한 GPS 기선변화를 알아보기 위해서 여러 조건하에서 정적 GPS 측량을 실시하였다. 먼저 정확한 좌표를 알고 있는 한 점에 GPS를 설치하고 다른 두 대의 GPS을 임의 점에 설치하였고, 이들 두 GPS 중에 하나의 수신기에 다중경로 환경을 설정하였다 정적 GPS 관측시 기선에 어떠한 변화가 오는 파악하기 위해서 기선처리와 망조정을 통해 기선길이와 좌표값을 산출하였다. 이러한 다중경로 실험은 구조물 모니터링 등 mm 정확도를 요구하는 GPS 측량에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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자세결정시의 GPS 반송파 다중경로 오차 추정 (GPS Carrier Multipath Estimation While Attitude Determination)

  • 이은성;천세범;이영재;강태삼;지규인
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.65-70
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    • 2005
  • 잘못된 미지정수는 잘못된 위치값을 사용자에게 제공하여 자세결정에 큰 오차를 발생시킨다. 본 논문에서는 이동하는 항체에 4개 이상의 GPS 안테나를 고정시켜 정확한 자세결정을 수행할 때 다중경로를 추정하는 방법을 제안하였다. 4개 이상의 GPS 안테나에서 얻은 측정값이 같은 수신기 시계오차를 갖게 되면, 안테나 사이의 기하학적 관계를 이용하여 자세결정을 보다 효과적으로 수행할 수 있다. 안테나 사이의 거리를 반파장으로 만들어 미지정수 검색의 과정 없이 미지정수를 결정하고, GPS 반송파 측정값에 존재하는 다중경로 오차를 추정할 수 있다. 본 논문은 GPS 반송파 측정값의 다중경로 오차를 추정하는 알고리즘을 제시하고 수학적인 증명을 하였으며, 이 결과를 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

다중경로 상황에서의 전파 인자 기반 고각 추정 알고리즘 선택기법 (Propagation Factor Based Elevation Estimation Algorithm Selection Method in Multipath Situation)

  • 권대현
    • 한국항행학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.172-177
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    • 2024
  • 본 논문은 레이다로 다중경로 상황에서 고각 추정을 할 때 고각 추정 오차가 커지는 문제를 극복하기 위한 방법을 제시하였다. 다중경로 상황 이란, 동일한 표적에서 반사된 레이다의 수신신호가 여러경로에서 오는 것을 의미한다. 다중경로 상황이 아닐 때는 모노펄스 방식이 정확하고, 그 반대 상황이면 최소 제곱 오차 추정 방식이 정확하다. 다중경로 상황이면서 고각이 매우 낮을 경우, 최소 제곱 오차 추정이 발산하는 특이 경우가 발생한다. 이 특이경우를 전파 인자 기반으로 판별하여, 모노펄스와 최소 제곱 오차 추정 방식을 선택적으로 운용했다. 그 결과, 고각 추정의 정확도를 높이는 데 성공했다. 본 논문에서 제안한 방법을 검증하기 위하여 매트랩 시뮬레이션을 수행했다.

다중경로 오차 제거를 위한 가중 협대역 상관기의 설계 (Design the Weighted Narrow Correlator for Multipath Error Mitigation)

  • 장한진;김정원;문승욱;황동환;이상정;서상현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2570-2572
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    • 2005
  • 본 논문에서는 다중 경로 오차 제거를 위해, 4개의 상관값을 제공하는 가중 협대역 상관기(Weighted Narrow Correlator) 구조에 대해 제안한다. 가중 협대역 상관기는 서로 다른 칩 간격을 가지는 여러 상관값 출력에 가중치를 주어 다중경로 신호에 의한 코드 위상 측정 오차를 줄이는 방법이다. 우선 다양한 지연시간 및 신호 감쇄를 가지는 다중 경로 신호에 대하여, 가중치에 대한 수신기의 성능 변화를 분석하고 이를 통해 최적의 가중치를 선택하였다. 제안한 상관기는 일반 수신기와 동일한 신호 획득능력을 가지며, 협대역 상관기보다 개선된 다중경로 오차 제거 능력을 보인다. 가중 협대역 상관기의 성능은 시뮬레이션을 통한 의사거리 측정치의 비교를 통해 검증하였다.

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GPS수신기의 다중경로 오차 제거를 위한 가중 상관기의 성능평가 (Evaluation of Weighted Correlator for Multipath Mitigation in GPS Receiver)

  • 신미영;장한진;서상현;박찬식;황동환;이상정
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.409-414
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    • 2007
  • GPS 환경에서 다중경로 신호는 의사거리 측정 정확도의 성능을 감소시키므로 GPS에 기반한 응용에서 위치 성능 감소로 나타나며, 이는 특히 고층 건물이 많은 도심환경 및 수면에 의한 반사가 많은 해양에서 문제가 된다. 다중경로 신호는 GPS 수신기 내부 상관기에서 상관 함수의 Early-Late 간 비대칭을 유발하므로, 본 논문에서는 Late 상관 값의 비대칭 정도를 보상하여 다중경로 오차를 제거하기 위한 가중 상관기 구조를 소프트웨어 GPS 수신기를 이용하여 구현하고, 그 성능을 평가하였다. 가중 상관기는 2개의 상관 암으로 이루어진 다중 상관기를 사용하여 상관함수의 비대칭 여부를 판단하고, 비대칭성을 감소시키기 위한 보정치를 생성한다. 이 구조는 다중 상관기에 비하여 연산 처리량 부하는 감소시키는 반면, 비슷한 다중경로 오차 제거 성능을 제공한다. 본 논문에서는 다중경로 신호 생성 블록을 포함한 GPS 신호 발생기와 가중 상관기 구조를 포함한 소프트웨어 GPS 수신기를 이용하여 다중경로 오차 제거 성능을 검증하였다. 실험을 통하여 가중 상관기가 일반 상관기와 협대역 상관기보다 더 나은 오차 제거 성능을 보임을 확인하였다.

GPS/INS 강결합에서 다중경로 오차에 대한 Total-state UKF의 성능 분석 (Performance Evaluation of Total-state UKF for Multipath Error in Tightly-coupled GPS/INS Integration)

  • 양철관;심덕선;기창돈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.536-542
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    • 2011
  • 본 논문에서는 GPS/INS 강결합 시스템에서 다중경로 오차에 대한 EKF와 total-state UKF 두 가지 필터의 성능을 비교 분석하였다. 도심 빌딩숲에서 많이 발생하는 다중경로 오차가 없는 경우와 있는 경우에 대하여 시뮬레이션을 수행하였고, 위성이 3개만 보이는 경우에 두 필터의 추정 성능을 비교하였다. 다중경로 오차가 없을 경우보다 있는 경우에 total-state UKF가 EKF에 비하여 더 좋은 추정 성능을 보여서 total-state UKF의 성능이 더 강인함을 확인할 수 있었다.

해저면 반사신호의 선 배열 소나 방위 오차 해석 (Estimation of bearing error of line array sonar system caused by bottom bounced path)

  • 오래근;구본성;김선효;송택렬;최지웅;손수욱;김원기;배호석
    • 한국음향학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.412-421
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    • 2018
  • 선 배열 소나는 배열 이득으로 인해 단일 소나에 비해 상대적으로 음압이 낮은 표적 신호일 경우에도 방위 추정이 가능한 장점이 있다. 하지만 선 배열 소나에서는 표적의 방향을 나타내는 표적 방위각과 음파의 다중경로에서 발생되는 수직각의 영향으로 방위 오차가 발생하며 이로 인해 수신 신호로부터 표적 방위를 추정하는데 어려움이 존재한다. 수중의 음파 전달 환경에 의해 발생하는 다중경로는 각 경로별로 상이한 수직각을 가지므로 이러한 특성이 선배열 소나의 방위 추정에 미치는 영향에 대해 고려할 필요가 있다. 본 논문에서는 선 배열 소나에서 다중경로의 영향으로 인해 발생하게 되는 방위 오차를 확인하며 해저면 반사 경로에서 수직각에 의한 오차를 모의하여 환경에 따른 방위 오차의 차이를 분석한다. 또한 추정된 방위각에서 거리에 따라 방위 오차를 고려한 예상 표적 방위선을 도출한다.

오차 엔트로피 기준에 근거한 결정 궤환 등화 알고리듬 (Decision Feedback Equalizer Algorithms based on Error Entropy Criterion)

  • 김남용
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.27-33
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    • 2011
  • 다중경로 페이딩과 충격성 잡음에 의한 채널 왜곡을 보상하기 위하여 오차 엔트로피 최소화 (MEE)에 근거한 결정 궤환 등화 (DFE) 알고리듬을 제안하였다. MEE 성능기준이 아직 결정 궤환 구조나 충격성 잡음환경에 대해 연구된 바가 없다. 결정 궤환 구조의 등화기의 가중치에 대해 오차 엔트로피를 최소화함으로써 제안된 알고리듬은 심각한 다중경로와 충격성 잡음 환경에서 탁월한 잔여 심볼간 간섭제거능력을 보였다.

다중경로 다중사용자 환경에서의 초광대역 거리추정의 성능 분석 (Performance of UWB Ranging in Multipath and Multiuser Environments)

  • 이준용;유성열
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권12C호
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    • pp.1125-1132
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    • 2005
  • 초광대역 신호의 높은 시간해상도는 복잡한 다중경로 환경에서의 정밀한 거리추정 및 위치추적 을 가능하게 한다. 그러나 신호의 도착신호 추정시 발생하는 큰 추정오차의 발생은 거리추정의 정확도를 저하시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 다중경로, 다중사용자 환경에서 초광대역 거리추정의 성능을 평가한다. 상호상관을 이용한 직렬검색 알고리듬을 적용할 때 발생하는 추정오차를 분석하고 모의실험 결과를 개시한다.